В последние годы идеи вероятностно-детерминированного прогнозирования опасных сейсмических и других геологических процессов начали все активнее внедряться в сейсмологию и в практику строительства в нашей стране. С учетом этих достижений и результатов собственных исследований было принято решение создать не одну карту с различными индексами, как это было сделано составителями карты ОСР-78, а комплект нормативных карт Общего сейсмического районирования (ОСР-97) территории Российской Федерации, предназначенных для строительных объектов разных категорий ответственности и сроков службы и отражающих равномерную для конкретного уровня риска расчетную интенсивность сотрясений.
Основные положения общего сейсмического районирования - ОСР-97.
Значительную часть указанных выше недостатков и упущений удалось избежать при выполнении в 1991-1997 гг. комплексных исследований по общему сейсмическому районированию территории Российской Федерации и всей Северной Евразии, охватывающей также территорию бывших союзных республик (фиг. 10). Исследования проводились по программе "Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии", разрабатываемой под руководством ОИФЗ РАН в рамках Государственной научно-технической программы России "Глобальные изменения природной среды и климата" и явились продолжением работ по сейсмическому районированию территории бывшего СССР, однако выполнялись на ином концептуальном, методологическом и научно-организационном уровне.
Новая программа работ по общему сейсмическому районированию выполнялась большим коллективом соисполнителей из нескольких десятков научно-исследовательских институтов Российской Академии наук и академий наук бывших союзных республик (см. список в конце статьи). Оценка сейсмической опасности и сейсмическое районирование осуществлялась не для фрагментов сейсмоактивных регионов или для отдельных республик, как было прежде, а для всей Северной Евразии, охватывающей территории России, Украины, Беларуси, Молдовы, республик Закавказья, Средней Азии и Казахстана. Вся территория Северной Евразии была разделена на несколько крупных регионов взамен многочисленным и мелким административным подразделениям, традиционно на протяжении десятилетий использовавшихся при изучении сейсмичности и сейсмическом районировании территории бывшего СССР.
В 1992 г. Программа "Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии" была скоординирована с новой Международной программой оценки глобальной сейсмической опасности (Global Seismic Hazard Assessment Program - GSHAP) и вошла в нее составной частью. После организационного совещания в Москве в 1993 г., при финансовой поддержке INTAS и Миннауки России, на территории Крым-Кавказ-Копетдагского региона был создан международный тестовый полигон GSHAP с целью совершенствования методов оценки сейсмической опасности. В этих исследованиях приняли участие сейсмологи из бывших союзных республик, а также специалисты из Ирана, Турции, Китая, Италии, Германии, Швейцарии и других стран-участников работ по GSHAP.
В результате комплексных исследований 1991-1997 гг. получен унифицированный исходный сейсмологический и сейсмогеологический материал по всей территории Северной Евразии, позволивший с принципиально новых позиций подойти к изучению структуры региональной сейсмичности и оценке сейсмической опасности на территории России и каждого из Содружества независимых государств (СНГ).
Разработана целостная методология районирования сейсмической опасности, создана единая для всей территории Северной Евразии модель зон возникновения очагов землетрясений (зоны ВОЗ), выявлены определенные закономерности в пространственно-временном и энергетическом развитии региональных сейсмогеодинамических процессов, разработаны новые методические подходы к идентификации и сейсмологической параметризации очаговых зон, а также к расчету сейсмического эффекта, создаваемого ими на земной поверхности. На основе этой и другой геолого-геофизической информации создан единый электронный банк данных, использующий современную Географическую информационную систему (ГИС). Благодаря этому все карты и приложения к ним легко могут быть представлены графически в любой проекции и в любом масштабе, но не крупнее масштаба 1:2.500.000, исходного при всех построениях.
Концепция ОСР-97 включает в себя:
-n представления о предельной величине максимальной возможной магнитуды землетрясений, обусловленной структурно-динамическим единством геофизической среды и развивающихся в ней сейсмических процессов, а в итоге - размерами, прочностными свойствами и интенсивностью взаимодействия геоблоков;принцип двухстадийности в оценке сейсмической опасности, базирующийся на создании двухвзаимосвязанных прогнозных моделей - модели зон возникновения очагов землетрясений и моделисоздаваемого ими сейсмического эффекта;
n вероятностно-детерминированный подход к оценкам исходных и выходных данных сейсмической опасности и сейсмического районирования.Основой для создания комплекта карт ОСР-97, наряду с новой методологией, явилась достаточно однородная база сейсмологических и геолого-геофизических данных для всей территории Северной Евразии, представленная в картографическом и электронном виде в ГИС-технологии - ArcView GIS (отв. исполнители: В.И. Уломов, Ш.С. Андержанов, Ю.М. Колесников). База данных включает в себя:
-n Специализированный каталог землетрясений Северной Евразии с М>= 4.5 с древнейших времен по 1990 г., с М>= 3.5 - с 1960 по 1990 гг. и с М>= 5.8 за период 1991- 1995 гг. (отв. редакторы Н.В. Кондорская и В.И. Уломов).Каталог очагов палеоземлетрясений (сост. А.А. Никонов, Е.А. Рогожин).
-n Каталог потенциальных очагов крупных землетрясений (отв. сост. Г.И. Рейснер, Е.А. Рогожин, Л.И. Иогансон).Каталог механизмов очагов землетрясений с М>= 6.0 Северной Евразии (отв. сост. Л.М.Балакина, А.И. Захарова, А.Г. Москвина).
-n Карта очаговой сейсмичности Северной Евразии (отв. сост. В.И. Уломов, Н.С. Медведева,Л.С. Шумилина, Т.П.Полякова).Карта сейсмической регионализации Северной Евразии (сост. В.И. Уломов).
-n Карта новейшей тектоники Северной Евразии (гл. ред. А.Ф. Грачев).Карта активных разломов Северной Евразии (отв. ред. В.Г. Трифонов, А.И. Кожурин).
-n Карта сейсмогеологической таксономии территории Северной Евразии (отв. сост. Н.В.Шебалин, В.Г. Трифонов).Карта сейсмотектоники шельфов (отв. сост. И.П. Кузин, А.И. Иващенко, Б.А. Ассиновская).
-n Методология идентификации и сейсмологической параметризации зон возникновения очагов землетрясений (отв. исп. В.И.Уломов).Карта зон возникновения очагов землетрясений (линеаментно-доменно-фокальная модель)на территории Северной Евразии и характеристика их сейсмического режима (отв. ред. В.И.Уломов).
-n Программно-математическое обеспечение расчетов сейсмической опасности (отв. исп. А.А. Гусев, В.М. Павлов, Л.С. Шумилина).Матрица цифровой информации о повторяемости сотрясений разной интенсивности вузлах квадратной сетки с ячейками 25х25 км2, покрывающей всю территорию СевернойЕвразии (отв. сост. Л.С. Шумилина, Ш.С. Андержанов, Ю.М. Колесников, Н.С. Медведева).
n Комплект карт районирования сейсмической опасности на территории Северной Евразии для трех уровней риска (отв. сост. В.И. Уломов, Л.С. Шумилина)Принципиальным отличием новой методологии от прежних приемов сейсмического районирования (и в том числе, от современных западных) является представление сейсмических очагов в виде протяженных (а не точечных) источников землетрясений, используемое на всех этапах исследований по ОСР-97 - от идентификации сейсмоактивных структур и пространственного распределения очагов разных магнитуд до расчета сейсмической сотрясаемости земной поверхности. Осуществлен учет разнообразной нестандартной информации о региональной сейсмичности (структурирование поля сейсмичности, нелинейность графиков повторяемости землетрясений и затухания сейсмического эффекта и др.) и о сейсмических очагах (размер, ориентировка, моментные магнитуды, сброшенное напряжение, размещение очагов в сейсмоактивном слое, а не на фиксированной глубине, как прежде и др.).
Использование при расчетах сейсмической сотрясаемости повышенных значений частоты возникновения землетрясений с Ммах>= 6.5, наблюдаемых в каждом из сейсмоактивных регионов, привело к более реалистичным оценкам сейсмической опасности по сравнению с сильно заниженными прежними оценками карты ОСР-78.
Усовершенствована методика расчета сейсмической опасности, позволяющая оперировать протяженными сейсмическими очагами и вычислять амплитуды высокочастотных сейсмических колебаний путем расчета поля излучения вокруг двумерного прямоугольного некогерентного излучателя. Для учета влияния большого числа статистически зависимых факторов применена техника счета по Монте-Карло на основе протяженного во времени случайного каталога землетрясений.
Разработаны и созданы две основополагающие модели, необходимые для оценки сейсмической опасности и общего сейсмического районирования Северной Евразии (СЕА):
а) модель зон возникновения очагов землетрясений (зоны ВОЗ), включающая в себя три основные структурные элемента каждого из сейсмоактивных регионов - линеаменты, домены и потенциальные очаги
землетрясений, параметризованные в соответствии с долговременным средним сейсмическим режимом каждого из регионов СЕА;