Seismotectonics and Seismicity in the Area of the Tsagan Earthquake (1862, M7.5, the Selenga Delta, Baikal)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The paper analyzes the results of shallow geophysical studies and seismicity of the Selenga delta and adjacent areas of the South Baikal depression, where the catastrophic Tsagan earthquake of 1862 with M7.5 occurred. This study area is characterized by the formation of epicentral zones, substituting each other in an echelon manner, as well as seismic “silence” of the eastern segment of the Deltaic fault, to which the dislocations of the Tsagan earthquake are confined. The distribution of seismicity, as well as the similarity of coseismic effects during the Tsagan and Middle Baikal (1959, M6.8) earthquakes, allowus to assume that the shock of 1862 was caused by a fault slip within the water area, either along the flank Beregovoy fault or along the intra-depression Middle Baikal fault, which length allows an earthquake with M > 7 to occur. The activation of one of these faults in 1862 led to the subsidence of the northeastern block of the Delta trough with the opening of ruptures along its perimeter, including along the Delta fault. The consequence of the activation of the environment after strong events and the clustering of strong shocks in time is a large number of weak shocks, which is reflected in the increased value of the recurrence graph slope (γ = –0.54 ± 0.01). According to geophysical data, the range of vertical movements during the last cycle of seismotectonic activation reaches 35 m.

About the authors

N. A. Radziminovich

Institute of the Earth’s Crust, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: nradzim@crust.irk.ru
Irkutsk, Russia

O. P. Smekalin

Institute of the Earth’s Crust, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences

Email: nradzim@crust.irk.ru
Irkutsk, Russia

Ts. A. Tubanov

Dobretsov Geological Institute, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Buryat Branch, Federal Research Center 'Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences'

Email: nradzim@crust.irk.ru
Ulan-Ude, Russia

D. P-D. Sanzhieva

Dobretsov Geological Institute, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences; Buryat Branch, Federal Research Center 'Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences'

Email: nradzim@crust.irk.ru
Ulan-Ude, Russia

References

  1. Булмасов А.П. Некоторые особенности геофизических полей и структуры земной коры Прибайкалья. Байкальский рифт. Cб. статей. М.: Наука. 1968. С. 113–123.
  2. Геологическая карта N-48-XXXV. Масштаб 1:200000. Москва. 1964.
  3. Голенецкий С.И. Определение мощности земной коры по наблюдениям волн, отраженных от ее подошвы, и глубины залегания очагов афтершоков Среднебайкальского землетрясения 29 августа 1959 г. // Геология и геофизика. 1961. № 2. С. 111–116.
  4. Голенецкий С.И. Макросейсмические проявления катастрофического Цаганского землетрясения 1862 г. на Байкале // Физика Земли. 1996. № 11. С. 3–13.
  5. Дельянский Е.А. Следы сейсмогенных деформаций в рыхлых отложениях плейстосейстовой зоны Цаганского землетрясения. Геология и полезные ископаемые Восточной Сибири. Тез. докл. науч. конф. Иркутск. 1993. С. 7–8.
  6. Дельянский Е.А., Белоусов О.В. Денудация сейсмогенного уступа в эпицентральной зоне Цаганского землетрясения 1862 года. Геология и геофизика Восточной Сибири. Иркутск. 1992. С. 15–16.
  7. Денисенко И.А., Лунина О.В., Гладков А.С., Казаков А.В., Серебряков Е.В., Гладков А.А. Структура дельтового разлома и сейсмогенные смещения на участке Шерашево-Инкино по данным георадиолокации (Байкальский регион) // Геология и геофизика. 2020. Т. 61. № 7. С. 879–888.
  8. Демин Э.В. Антология Провала: исторические материалы о катастрофическом Цаганском землетрясении 1862 г. — Провале на Байкале. Улан-Удэ. 2005. 296 с.
  9. Епонешникова Л.Ю., Дучков А.А., Санжиева Д.П., Яскевич С.В. Трехмерная скоростная структура земной коры центральной части озера Байкал по данным локальной сейсмической томографии // Геодинамика и тектонофизика. 2023. Т. 14(1). 0683. https://doi.org/10.5800/GT-2023-14-1-0683
  10. Замараев С.М., Самсонов В.В. Геологическое строение и нефтегазоносность Селенгинской депрессии. Геология и нефтегазоносность Восточной Сибири. М.: Гостоптехиздат. 1959. С. 435–473.
  11. Зорин Л.В. Формирование дельты р.Селенги и образование залива Провал // Ученые записки Московского государственного университета. 1956. Вып. 182. (геоморфология).
  12. Зорин Ю.А. Новейшая структура и изостазия Байкальской рифтовой зоны и сопредельной территории. М.: Наука. 1971. 168 с.
  13. Крылов С.В., Мишенькин Б.П., Крупская Г.В., Петрик Г.В., Янушевич Т.А. Строение земной коры по профилю ГСЗ через Байкальскую рифтовую зону // Геология и геофизика. 1970. № 1. С. 84–91.
  14. Ламакин В.В. Неотектоника Байкальской впадины. М.: Наука. 1968. 247 с.
  15. Леви К.Г., Бабушкин С.М., Бадардинов А.А., Буддо В.Ю., Ларкин Г.В., Мирошниченко А.И., Саньков В.А., Ружич В.В., Вонг Х.К., Дельво Д., Колман С. Активная тектоника Байкала // Геология и геофизика. 1995. Т. 36. № 10. С. 154–163.
  16. Логачев Н.А. История и геодинамика Байкальского рифта // Геология и геофизика. 2003. Т. 44. № 5. С. 391–406.
  17. Лунина О.В., Гладков А.С., Шерстянкин П.П. Новая электронная карта разломов юга Восточной Сибири // Докл. РАН. 2010. Т. 433. № 5. С. 1–6.
  18. Лунина О.В., Андреев А.В., Гладков А.С. По следам Цаганского землетрясения 1862 г. на Байкале: результаты исследования вторичных косейсмических деформаций в рыхлых осадках // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 6. С. 775–796.
  19. Лунина О.В. Цифровая карта разломов для плиоцен-четвертичного этапа развития земной коры Юга Восточной Сибири и сопредельной территории Северной Монголии // Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7. № 3. С. 407–434.
  20. Мандельбаум М.М., Эпов М.И., Морозова Г.М., Неведрова Н.Н., Ельцов И.Н. Сейсмическая активность и динамика электропроводности земной коры на Байкальском прогностическом полигоне // Геология и геофизика. 1996. № 37 (6). С. 88–94.
  21. Мельникова В.И., Радзиминович Н.А. Механизм очагов землетрясений Байкальского региона за 1991–1996 гг. // Геология и геофизика. 1998. Т. 39. № 11. С. 1598–1607.
  22. Мишарина Л.А. Афтершоки Среднебайкальского землетрясения 29 августа 1959 г. // Геология и геофизика. 1961. № 2. С. 105–110.
  23. Мишарина Л.А. Исследование механизма очагов повторных толчков Среднебайкальского землетрясения 29 августа 1959 г. // Бюлл. Совета по сейсмологии. 1963. № 15. С. 81–94.
  24. Морозова Г.М., Дашевский Ю.А., Неведрова Н.Н., Грехов И.О. Глубинное распределение электропроводности и поле напряжений в земной коре Байкальского прогностического полигона // Геология и геофизика. 1999. Т. 40(3). С. 332–345.
  25. Неведрова Н.Н., Санчаа А.М., Щекаева Е.А. Трехмерная модель Селенгинской депрессии Байкальской рифтовой зоны // Геофизические технологии. 2022. № 3. С. 64–76. doi: 10.18303/2619–1563–2022–3–64
  26. Недра Байкала (по сейсмическим данным) / Крылов С.В., Мандельбаум М.М., Мишенькин Б.П., Мишенькина З.Р., Петрик Г.В., Селезнев В.С. (ред.). Новосибирск: Наука. 1981. 104 с.
  27. Новиков В.Н., Косых И.А. Отчет по результатам детальных структурно-геофизических исследований сейсмогенных структур Южного Прибайкалья. Иркутск: ГГП "Сосновгеология". 1991.
  28. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 г. / Н.В. Кондорская, Н.В. Шебалин (отв. ред.). М.: Наука. 1977. 536 с.
  29. Орлов А.П. О землетрясениях вообще и о землетрясениях Южной Сибири и Туркестанской области в особенности. Вып. 1 // Труды общества естествоиспытателей при Императорском Казанском университете. Казань: Лито- и типография К.А. Тилли. 1872. Т. 3(1). 78 с.
  30. Радзиминович Н.А. Фокальные механизмы землетрясений несбросового типа в Южно-Байкальской впадине // Геология и геофизика. 2024. Т. 65. № 9. С. 1331—1343. doi: 10.15372/GiG2024116
  31. Ребецкий Ю.Л. Тектонические напряжения и прочность природных горных массивов. М.: ИКЦ "Академкнига". 2007. 406 с.
  32. Самсонов В.В., Пономарева Г.П. Донные отложения Байкала — последнее звено в последнем комплексе континентальных осадков Байкальской впадины. Донные отложения Байкала. М.: Наука. 1970. С. 17–34.
  33. Саньков В.А., Лухнев А.В., Мирошниченко А.И., Добрынина А.А., Ашурков С.В., Бызов Л.М., Дембелов М.Г., Кале Э., Девершер Ж. Современные горизонтальные движения и сейсмичность южной части Байкальской впадины (Байкальская рифтовая система) // Физика Земли. 2014. № 6. С. 70–79.
  34. Сейсмогеология и детальное сейсмическое районирование Прибайкалья / Ред. В.П. Солоненко. Новосибирск: Наука. 1981. 168 с.
  35. Семинский К.Ж., Черемных А.С., Хлыстов О.М., Ахманов Г.Г. Разломные зоны и поля напряжений в осадках озера Байкал: тектонофизическая интерпретация гидроакустических и геофизических данных // Геология и геофизика. 2022. Т. 63. № 7. С. 1016–1034. doi: 10.15372/GiG2021127
  36. Смекалин О.П., Ескин А.Ю. Палеосейсмологические исследования в дельте Селенги (озеро Байкал) // Вопросы инженерной сейсмологии. 2021. Т. 48. № 2. С. 5–23.
  37. Солоненко В.П., Тресков А.А. Среднебайкальское землетрясение 29 августа 1959 г. Иркутск: Иркут. кн. изд-во. 1960. 36 с.
  38. Солоненко А.В., Солоненко Н.В., Мельникова В.И., Козьмин Б.М., Кучай О.А., Суханова С.С. Напряжения и подвижки в очагах землетрясений Сибири и Монголии. Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. Вып. 1. М. 1993. С. 113–122.
  39. Суворов В.Д., Тубанов Ц.А. Распределение очагов близких землетрясений в земной коре под центральным Байкалом // Геология и геофизика. 2008. Т. 49. № 8. С. 805–818.
  40. Тубанов Ц.А., Предеин П.А., Цыдыпова Л.Р., Санжиева Д.П.-Д., Радзиминович Н.А., Базаров А.Д. Результаты и перспективы сейсмологических наблюдений в центральной части Байкальского рифта // Российский сейсмологический журнал. 2021. Т. 3. № 4. С. 38–57. DOI: https://doi.org/10.35540/2686-7907.2021.4.03
  41. Фитингоф А. Описание местности при устье реки Селенги, понизившейся от землетрясений 30 и 31 декабря 1861 года // Горный журнал. 1865. № 7. С. 95—101.
  42. Хромовских В.С. Детальное сейсмическое районирование дельты реки Селенги и прилегающих территорий // Геология и геофизика. 1965. № 6. С. 17–34.
  43. Хромовских В.С. Особенности неотектонического развития южной впадины Байкала и ее горного обрамления // Геология и геофизика. 1967. № 1. С. 52–59.
  44. Хромовских В.С. Сейсмогенные деформации земной коры в эпицентральных и плейстосейстовых зонах сильных землетрясений. Современная динамика литосферы континентов. Подвижные пояса / Н.А. Логачев, В.С. Хромовских (ред.). М.: Недра. 1995. С. 440–503.
  45. Чипизубов А.В., Смекалин О.П., Имаев В.С., Гриб Н.Н., Сясько А.А, Качаев А.В. О локализации очаговой зоны Цаганского землетрясения (M = 7.5) 1862 года. Геодинамика и минерагения Северной и Центральной Азии. Улан-Удэ: БГУ. 2018. С. 395–397.
  46. Яценко Г.М., Назаревич Р.А. Геологическая карта СССР масштаба 1:200000. Лист N-48-V. Серия Прибайкальская. Объяснительная записка. М.: Недра. 1965. 70 с.
  47. Angelier J. Determination of the mean principal directions of stresses for a given fault population // Tectonophysics. 1979. V. 56. P. 17–26.
  48. De Batist M., Canals M., Sherstyankin P., Alekseev S. & the INTAS Project 99-1669 Team. 2002. A new bathymetric map of Lake Baikal. http://www.lin.irk.ru/intas/index.htm (последнее обращение 10.06.2024 г.)
  49. Delvaux D. The TENSOR program for paleostress reconstruction: examples from the east African and the Baikal rift zones. Abstracts supplement N°1 to TERRA nova. V. 5. 1993. P. 216.
  50. Delvaux D., Sperner B. Stress tensor inversion from fault kinematic indicators and focal mechanism data: the TENSOR program. New Insights into Structural Interpretation and Modelling / D. Nieuwland (ed.). London: Geological Society. Special Publications. 2003. V. 212. P. 75–100.
  51. Dieterich J.H. A constitutive law for rate of earthquake production and its application to earthquake clustering // J. Geophys. Res. 1994. V. 99(B2). P. 2601–2618. doi: 10.1029/93JB02581
  52. Hutchinson D.R., Golmshtok A.J., Zonenshain L.P., Moore T.C., Scholtz C.A., Klitgord K.D. Depositional and tectonic framework of the rift basins of Lake Baikal from multichannel seismic data // Geology. 1992. V. 20. P. 589–592.
  53. Jiang J., Lapusta N. Deeper penetration of large earthquakes on seismically quiescent faults // Science. 2016. V. 352 (6291). P. 1293–1297. doi: 10.1126/science.aaf1496
  54. Kononov E.E., Khlystov O.M., Kazakov A.V., Khabuev A.V., De Batist M., Naudts L., Minami H. The Lake Floor Morphology of the Southern Baikal Rift Basin as a Result of Holocene and Late Pleistocene Seismogenic and Gravitational Processes // Quaternary International. 2019. V. 524. P. 115–121. doi: 10.1016/j.quaint.2019.01.038
  55. Lahr J.C. HYPOELLIPSE: A Computer Program for Determining Local Earthquake Hypocentral Parameters, Magnitude, and First-Motion Pattern. U.S. Geological Survey Open File Report 99–23. Reston, VA: USGS. 2012. 119 p.
  56. Levi K.G., Miroshnitchenko A.I., San′kov V.A., Babushkin S.M., Larkin G.V., Badardinov A.A., Wong H.K., Colman S., Delvaux D. Active faults of the Baikal depression // Bull Centre Rech Elf Explor Prod. 1997. V. 21(2). P. 399–434.
  57. Logachev N.A., Zorin Y.A. Baikal rift zone: Structure and geodynamics // Tectonophysics. 1992. V. 208. P. 273–286.
  58. Nikolaev V.G., Vanyakin L.A., Kalinin V.V., Milanovskiy V.Y. The sedimentary section beneath Lake Baikal // Int. Geol. Rev. 1985. V. 27. P. 449.
  59. Radziminovich N.A., Miroshnichenko A.I., Zuev F.L. Magnitude of completeness, b-value, and spatial correlation dimension of earthquakes in the South Baikal Basin, Baikal Rift System // Tectonophysics. 2019. V. 759. P. 44–57. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2019.04.002
  60. Radziminovich N.A. Earthquake Depth Frequency Distribution in the Baikal Rift System // Pure Appl. Geophys. 2022. V. 179. P. 619–639. https://doi.org/10.1007/s00024-022-02952-x
  61. Sankov V.A., Dobrynina A.A. Active Faulting in the Earth′s Crust of the Baikal Rift System Based on the Earthquake Focal Mechanisms. Moment Tensor Solutions / S. D′Amico (ed.). Springer Natural Hazards. 2018. P. 599–618. https://doi.org/10.1007/978-3-319-77359-9_27
  62. Scholz C.A., Klitgord K.D., Hutchinson D.H., ten Brink U.S., Zonenshain L.P., Golmshtok A.Y., Moore T.C. Results of 1992 seismic reflection experiment in Lake Baikal // Eos. (Transactions, American Geophysical Union). 1993. V. 74. P. 465–470.
  63. Stein S., Liu M. Long aftershock sequences within continents and implications for earthquake hazard assessment // Nature. 2009. V. 462. P. 87–89. https://doi.org/10.1038/nature08502
  64. ten Brink U.S., Taylor M.H. Crustal structure of central Lake Baikal: Insights into intracontinental rifting // J. Geophys. Res. 2002. V. 107(B7). P. 2132. doi: 10.1029/2001JB000300

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».