Воздействия активных разломов на среду обитания человека

Воздействия активных разломов но среду обитания человека многообраз­ны. Их можно классифицировать исходя из розных принципов. По генетическо­му принципу, т.е. характеру процессов, оказывающих такие воздействия, они подразделяются на деформационные, вулканические, геофизические и геохи­мические, причём в каждой из выделенных групп присутствуют прямые и вто-

Рис.

а - подъем побережий Крита в результате землетрясения 365 г. н.э., в м [Piτazzoli, 1986]

М, А - позднеголоценовые вариации уровня моря: М - в Мони-Хрисоскалитисас на юго-за­паде Крита, А - на о-ве Антикитира. Ki - Кисамос, Ph - Фаласарна, L - Лиссос, Su - Суя, Ро - Поесилассус

ричные (производные) эффекты. Последние бывают интегральными, т.е. зави­сят от нескольких исходных процессов и явлений, и не всегда можно однознач­но установить, какому из них принадлежит ведущая роль. По объектам воздей­ствия различаются эффекты, оказывающие влияние на ландшафт, хозяйствен­ную деятельность, биоту, жизнь и здоровье человека. Они могут быть положи­тельными или отрицательными или сложным образом сочетать то и другое.

Наконец, различаются воздействия кратковременные (импульсные) и дли­тельные, порою не ощутимые при жизни одного поколения. Но именно такие длительные воздействия, изменявшиеся с разной периодичностью, иногда пре­восходящей время существования человека и по отношению к нему восприни­маемые как направленные или квази-постоянные, оказали наибольшее воздей­ствие но становление и развитие человечества, миграцию, расселение и хозяй­ственную деятельность племён и народов, судьбу культур и государств.

Важнейшие проявления активности разломов, напрямую воздействующие на жизнь и деятельность людей, - сильные землетрясения.

Сейсмогенные деформации земной поверхности уже упоминались при опи­сании активных разломов (см. разделы 2.2-2.4). Наибольшие экологические и экономические последствия имели деформации береговых линий, возникающие при вертикальных сейсмогенных смещениях. В дополнение к гибели людей и разрушению объектов жизнеобеспечения они делали непригодными существо­вавшие гавани и портовые сооружения, надолго, о местами навсегда нарушая жизнь прибрежных поселений. Ток, при сильнейшем землетрясении 365 г. н.э., гипоцентр которого располагался юго-западнее Крита в Крито-Эллинской сейсмофокольной зоне, юго-западный берег острова был поднят но высоту до 9 м, тогда как северный берег местами испытал небольшое опускание [Pirazzoli, 1986] (рис. 31, а).

Сейсмогенное происхождение, вероятно, имеют и деформации береговых линий о-во Эвбея у восточных берегов Греции [Pirazzoli, 1996] (рис. 31, б). Юго­западный берег острова, где смещения местами достигают 2 м, расположен на продолжении крупнейшей зоны активных сбросов Формопилы-Атоланти. В связи с активностью этой зоны уместно напомнить, что во время Греко-Пер-

б - изменения береговой линии о-ва Эвбея у восточных побережий Греции, в см [Pirazzoli, 1996] Утолщённая линия - побережья с единичным эпизодом воздымания; двойная утолщённая линия - побережья с двумя эпизодами воздымания; точки - подводные уступы у берегов Эвбеи; залитые круж­ки - места отбора радиоуглеродных проб, треугольники - затопленные археологические объекты

Fig. 31. Coastal line changes because of earthquakes

a - Block of the southwestern Crete which was uplifted and tilted during the 365 AD earthquake, with eleva­tion contours of the upheaval measured in meters [Pirazzoli, 1986]

M, A - Late Holocene relative sea-level variations: M - in Moni Khrisoskalitisas, south-western Crete, A - in Antikythira island.

б- Location of Late Holocene crustal displacements observed in Euboea Island near the eastern coast of Greece [Pirazzoli, 1996]

Heavy line: occurance of a single elevated shoreline; double heavy line: two superimposed elevated notches; the amount of present-day emergence is indicated in centimeters; dots: underwater scarps near the Euboea coast; filled circles: location of dated samples; triangles: location of submerged archaeological remains

сидской войны V в. до н.э., когда отряд Леонида удерживал Формопильский пе­ревал, он был единственной дорогой на юг к Пелопоннесу, поскольку скала, ог­раничивающая перевал с востока, другой стороной обрывалась в море, доста­точно глубокое, чтобы быть непроходимым для пехоты, конницы и боевых ко­лесниц. Сейчас основание скалы поднято над уровнем моря на десятки санти­метров и отделено от берега 100-метровой полосой пляжа.

Примеры сейсмогенных деформаций береговой линии многочисленны на побережьях Эгейского моря [Stiros, 1995]. Их дополняют случаи заполнения древних бухт наносами впадающих рек, в чём вертикальные тектонические дви­жения, в частности сейсмогенные, также могли сыграть свою роль. Так было с древней Троей и античным Эфесом [Селиванов, 2000]. Троя, построенная в се­редине III тысячелетия до н.э. как порт у южного входа в Дарданеллы, уже во время Троянской войны (первая половина XIII в. до н.э.) отделялась от моря по­лосой суши, а сейчас отстоит от берега на 5 км. Эфес, бывший портом в I тыся­челетии до н.э., сейчас удалён от моря на 4 км. Седиментогенные и тектониче­ские изменения затрудняют выявление эвстатических колебаний уровня Среди­земного моря, также имевших место в историческое время. Проще в этом смыс­ле Черное и Азовское моря, где проявления тектонических движений историче­ского времени более локальны [Nikonov, 1996; Никонов, 1998; см. также раз­дел 7.2].

В ряде случаев выявленные вертикальные смещения исторического време­ни были результатом не столько сейсмических импульсов, сколько медленных непрерывных движений (крипа).

Как медленные, так и импульсные (сейсмогенные) перемещения по разло­мам, накапливаясь, приводили к образованию специфических форм рельефа, обусловивших в ряде случаев пути миграции, расселение и хозяйственную дея­тельность тех или иных человеческих сообществ.

Известны случаи локальных вертикальных перемещений, никак не связан­ных с разломами. Наиболее ярким примером такого рода, известным ещё со времён Ч. Лайеля, являются подъёмы и опускания земной поверхности в районе вулкана Сульфатара западнее г. Неаполя. Они проявились затоплением и осу­шением храма Сераписа, расположенного в современном городке Пиццуоли и построенного во II в. н.э. Как правило, эти движения, проанализированные А.А. Никоновым [1979], были связаны с проявлениями активности вулкана, но в 1980-х годах произошёл быстрый подъём района г. Пиццуоли на 0,6 м (рис. 32), нарушивший его портовые сооружения, но не сопровождавшийся ак­тивизацией вулкана.

Рис. 32. Кривая изменения уровня моря по зато­плению и осушению храма Сераписа в Пиццуо- ли, вулкан Сольфатара западнее Неаполя [Ни­конов, 1979; с дополнением В.Г.

Храм был построен в 105 г. до н.э. Грабился в IV и VI вв., т.е. в это время ещё находился над уровнем моря. Затем опустился до -^6>,3 м. В X в. стал подни­маться. Испытал импульс подъёма при извержениях 1500 и 1538 гг. В 1822 г. снова стал уходить под воду. С середины 1969 г. по 1972 г. поднялся почти до уров­ня моря. Затем наступила стабилизация, прервавша­яся подъёмом на 0,6 м в 1980-1984 гг.

Fig. 32. Curve of sea level changes interpreted by submerging and drying of the Serapys Temple in Pizzuoli, the Sulphatara volcano to the west of Naples, by [Никонов, 1979] with V.G. Trifonov’s additions

The temple was built in 105 BC. It was rubbed in IV and VI centuries AD, i.e. it was over sea level that time. Later it subsided up to -6,3 m. In X century it began to rise and was subjected to additional uplift pulses during eruptions of 1500 and 1538. In 1822 the temple subsided under water again, but from a middle of 1969 up to 1972 it was rised almost up to the sea level. Later it was in stable posi­tion, but in 1980-1984 was uplifted to 0,6 m

Крупномасштабные вертикальные перемещения, длительные и оказав­шие значительное влияние на расселение и хозяйственную деятельность об­ширных районов Азии, зафиксированы в Гималаях, на Тибете, его северном и западном обрамлениях. Современная скорость воздымания, по данным повторных нивелирных наблюдений 1959-1961 и 1980-1981 гг. [Zhang Quinsong et al., 1991], достигает в Куньлуне 1-7 мм/год, а на северо-восточной окраине Тибета - 3-4 мм/год. Она возрастает от 1-8 мм/год на севере до 5-11 мм/год на юге плато, вблизи Гималаев, составляя в среднем для Тибета 5,8 мм/год. Гималаи поднимаются ещё быстрее. О том, что процесс протекал интенсивно в предшествовавшие эпохи голоцена и конца плейстоцена, свиде­тельствует тот факт, что изученные в бассейне Ньингчи на левобережье Брах­мапутры озёрные отложения, которые имеют радиоуглеродный возраст око­ло 36 тыс.

Воздымание Гималаев, Тибета и соседних горных сооружений, происходив­шее в позднем плиоцене и квартере неравномерно, но в целом с ускорением [Zhu Yunzhu et al., 1991], явилось преградой для тёплых и влажных индоокеани­ческих муссонов. Это привело к аридизации Тибета и более северных областей Средней и Центральной Азии, что имело ряд важных для нашего рассмотрения следствий. Во-первых, масштабы позднеплейстоценового оледенения в регионе оказались более скромными, чем ранне-среднеплейстоценового [Додонов, 2002]. Преобладали каровые, горно-долинные ледники и местами ледники под­ножий. Во-вторых, земледелие в Средней и Центральной Азии в условиях суще­ственного иссушения вынуждено было опираться на ирригацию, и масштабы его испытывали заметные временные вариации в зависимости от климатиче­ских изменений (см. раздел 1.3.7). К этому следует добавить, что эти высочай­шие горные сооружения затрудняли контакты между двумя важнейшими сосед-

Рис. 33. Аномальные содержания рту­ти и радона в зонах Таласо-Ферганско- го разлома, Центральный Тянь-Шань (а) и Чонкурчакского разлома, Север­ный Тянь-Шань (б), по данным А.В. Абдуллаева [Трифонов, 2001]

По горизонтальной оси точками показа­ны пункты измерений поперёк разломов; по вертикальной оси - содержания ртути (в 10-12 г/л) и радона (в условных единицах). Зона Чонкурчакского разлома неширока, и аномальные содержания почти совпадают с его выходом на поверхность; небольшой сдвиг пиков аномалий друг относительно дру­га может быть обусловлен тем, что разлом наклонён, и радон поступает на поверхность с большей глубины, чем ртуть. Зона крупней­шего Таласо-Ферганского разлома шире, и её раздробленная центральная часть промыва­ется водой. Поэтому аномальные содержания ртути приурочены к краям зоны, тогда как в центре они близки к фоновым

Fig. 33. Abnormal concentrations of mer­cury and radon in the Talas-Fergana fault zone, Central Tien Shan (a), and the Chonkurchak fault zone, Northern Tien Shan (6), by the A.V. Abdullaev’s data [Трифонов, 2001]

Points in the horisontal axis show sites of measurements and contents of mercury (in 1C^¹² g/1) and radon (in conditional units) are shown in the vertical axis. In the narrow Chonkurchak fault zone the abnormal concentrations are fixed near its exposition. The fault dips to the south and small difference in location of the anomalies probably depends on the larger depth of the radon mobilization relative to the mercury one. The Talas-Fergana fault zone is wider. Its central destructed part is drained by water and is characterized by normal or slightly lowered mercury con­tents. Its high concentration is characteristic for marginal parts of the zone

ними центрами цивилизаций - индийским и китайско-центральноазиатским, обусловив их относительную культурную изоляцию.

Перемещения по активным разломам вызывали вторичные экзогенные эф­фекты. Это, прежде всего, явления катастрофически быстрой гравитационной аккумуляции (оползни, обвалы, сели), а также карста и эрозии поверхности. Связь оползней и обвалов с активными разломами наиболее очевидна в текто­нически подвижных областях, широко представленных на рассматриваемой территории, и проявляется при сильных землетрясениях (см. раздел 6.2.3). Здесь сказываются и общая контрастность рельефа, обусловливающая накопление на склонах больших объёмов рыхлых осадков, и повышенная трещиноватость зон разломов, и, как следствие, их повышенная обводнённость, и, наконец, эффект сейсмической вибрации и нарушение равновесия склонов из-за подвижек при землетрясениях.

Повышенная трещиноватость и деструкция горных пород в активных зонах усиливали их эрозию. Поэтому они обычно выражены в рельефе линейными понижениями, к которым нередко приурочены долины рек и ручьёв. Эта осо­бенность зон активных разломов издавна использовалась людьми, сделавшими такие зоны трассами коммуникаций, сухопутных или водных. Вдоль них в древ­ности проходили караванные пути и располагались поселения, служившие пунктами обмена товарами и информацией. Но вместе с тем эти пути были ис­точниками военной опасности, и именно на них ранее всего возникли фортифи­кационные сооружения.

С повышенной трещиноватостью активных зон и смещениями по разломам, нарушавшими естественный наземный и подземный сток, связана приурочен­

ность к ним источников подземных вод - другому важнейшему фактору рассе­ления и прокладки коммуникаций, особенно в аридной области.

Особенности динамики подземных вод в зонах активных разломов в значи­тельной мере определили появление геохимических и некоторых геофизиче­ских (гравитационных, электромагнитных и тепловых) аномалий. В 1988 г. и в меньшем объёме в последующие два года выполнялся международный аэроко- смогеологический эксперимент «Тянь-Шань-Интеркосмос-88», целью которого было выявить и оценить современную активность зон разломов этого региона с помощью всех доступных аэрокосмических средств и с синхронным использо­ванием геолого-геоморфологических, геофизических, геохимических и геоде­зических методов наземного наблюдения [Трифонов, Макаров, 1989]. В зонах разломов были обнаружены магнитные аномалии, испытывавшие кратковре­менные вариации, и гидро-геохимические аномалии.

На рис. 33, по данным А.В. Абдуллаева, представлено содержание ртути и ра­дона вдоль поперечных профилей через активные зоны Чонкурчакского взброса в Северном Тянь-Шане и крупнейшего Таласо-Ферганского сдвига в Централь­ном Тянь-Шане. В Чонкурчакской зоне пики содержания радона и ртути обнару­жены вблизи выхода разлома на поверхность, причём пик радона несколько сме­щён к югу, в сторону надвинутого крыла, что может свидетельствовать о его по­ступлении на поверхность с больших глубин, чем ртути. В осевой части Таласо- Ферганской зоны, более мощной и длительно развивающейся, отмечено сниже­ние концентрации ртути по сравнению с фоновым, вероятно, из-за высокого дре­нажа. Её повышенные концентрации приурочены к краям зоны.

Особенно интересными оказались результаты биогеохимического опробо­вания люцерны с однотипных полей на Файзабадском разломе (сегмент Сурхоб- Илякской активной зоны на южном фланге Тянь-Шаня), в зоне соседнего слабо активного разлома и вне таких зон [Лукина и др., 1991]. Оказалось, что в зоне разлома трава содержит тяжелых металлов (Fe, Mn, As, Zr, Nb) в 1,5-2 раза больше, чем на удалении от разлома (табл. 2).

Более разнообразные определения геохимической специализации были сделаны А.С. Караханяном на профиле через разлом Спитакского землетря­сения 1988 г. в Северной Армении (см. рис. 23) через несколько лет после это­го сейсмического события. В одних и тех же пунктах наблюдений определя­лись содержания элементов в горных породах, почве и растениях (рис. 34—36). Частично выявленные изменения связаны с общими различиями состава по­род крыльев разлома: северное (взброшенное) крыло сложено более мафиче­скими образованиями, обязанными присутствию пород офиолитового компле­кса мезо-Тетиса, а в южном крыле широко распространены верхнемеловые

Таблица 2. Содержание тяжелых металлов в люцерне полей, расположенных на южной границе Тянь-Шаня в зоне активного разлома и вне её [Лукина и др., 1991]

карбонаты. Поэтому в северном крыле повышено содержание Mg и Fe, а в южном - Са. Эти различия от пород к почвам и растениям сглаживаются, а для Са и вовсе пропадают.

На фоне указанных различий в крыльях разлома обнаружены возраста­ния концентраций ряда элементов с приближением к разлому и их падения на

Рис. 37. Аномальные содержания анионов “С1 и ⅛0₄в донных осадках и метана в поверхо- стных водах оз. Севан [Karakhanian et al., 2001]

1-4 - содержание аниона “Cl в мг/100г: 1 ->100, 2 - 50-100, 3- 30-50, 4- 100; 2 - 50-100; 3 - 30-50; 4 - < 30; 5 - sites 1-4 with abnormally high CH₄ concentrations; accordind to the M.A. Satian’s data, the site 3 is also characterized by high (up to the 300 mg/100 g) concentration of the “*SO₄ anion; 6 - active fault

расстоянии в десятки метров от его выхода на поверхность. Эти аномалии связаны с повышенной трещиноватостью зоны разлома, притоком глубин­ных минерализованных вод и её повышенным дренажом метеорными водами. Непосредственно вблизи выхода разлома на поверхность понижается содер­жание Na, Mn, Со, Se и Ga. Слабее такое понижение выражено у Fe и Ti. Де­фицит Со уменьшается от пород к почвам. При общем дефиците Мп над раз­ломам отмечается слабый пик его содержания в растениях приразломной ча­сти взброшенного крыла. Недостаток Na возрастает от пород к растениям.

Рис. 38. Заболевания деревьев в зонах активных разломов Армении (фото А.С. Караханяна)

Fig. 38. Sick trees in active fault zones of Armenia (photo by A.S. Karakhanian)

Появляется он и в содержании Si. Вместе с тем подвижность некоторых эле­ментов в породах и почве приводит к обогащению ими растений. Так, пони­жение содержания Mg и Са в породах и почвах зоны разлома сменяется пиком их количества в растениях. Напротив, повышенное содержание V в породах приразломной части опущенного южного крыла сменяется понижением его количества в растениях.

Большая часть перечисленных элементов поступает или удаляется из зоны активного разлома в результате водного и гравитационного переноса терриген­ного материала или в качестве положительных ионов в поверхностных и под­земных водах. Радон, весьма типичный для активных разломов, является компо­нентой глубинных флюидно-газовых эманаций. В их составе на поверхность по­ступают и отрицательные ионы. Повышенные содержания С1 и иона S0₄были обнаружены в современных донных осадках Севана в зоне Ханарасарского раз­лома, ответвляющегося от Памбак-Севанской зоны на юго-восток на п-ове Ар- тенис (рис. 37). Максимальное содержание С1 превосходит 1 мг/г, а иона SO₄до­стигает 3 мг/г [Асланян, Сатиян, 1987; Karakhanian et al., 2001]. В некоторых уча­стках озера, также тяготеющих к активным разломам, выявлены интенсивные эманации метана.

Указанные геохимические аномалии оказывают патогенные воздействия на живые организмы и, в частности, человека. В некоторых зонах крупных актив­ных разломов Армении отмечен гигантизм дождевика Calvania sp. и плодов грецких орехов. Наблюдались болезненные деформации древесных стволов ло­ха Elaeagnus orientalis: венцеобразные повреждения, искривления и утолщения прикорневой части (рис. 38). Показательно, что эти утолщения внешне анало­гичны тем, которые наблюдались на улицах Еревана с повышенной плотностью

Рис. 39. Космическое изображение оз. Севан в 1977 г., демонстрирующее интенсивное рас­пространение планктона после искусственного понижения уровня озера на 16 м

Fig. 39. Space imagery of the Sevan Lake in 1977, showing high content of plankton after artificial sub­sidence of the lake level to 16 m

транспортного потока. У жителей с. Вардадзор, расположенного в зоне разло­ма Камо на юго-западном побережье Севана, особенно широко распростране­ны зубные болезни. Они явились следствием использования обогащенных фто­ром вод из подземных источников активной зоны.

Воздействия активных разломов на живые организмы подвержены вре­менным колебаниям, и их показателем могут служить изменения сейсмично­сти. Так, со строительством и введением в действие Разданского гидроузла в 1938 г. началось и с 1950 по 1963 г. происходило особенно интенсивно падение уровня Севана. В итоге оно достигло 16 м. По мнению специалистов, именно с этим было связано резкое возрастание количества планктона в озере, наблю­давшееся во второй половине 70-х годов (рис. 39-41). Однако в 1979 г., при том же и даже немного более низком уровне озера, содержание планктона резко упало. Это коррелирует с возрастанием слабой сейсмичности, предшествовав­шим Спитакскому землетрясению 1988 г. [Karakhanian et al., 2001]. Отразивша­яся в ней активизация разломов могла вызвать усиление глубинных эмонаций, губительных для планктона. Вероятно, с ними был связан также массовый мор озёрной рыбы в 1984 г. После Спитакского землетрясения слабая сейсмич-

Рис. 40. Космическое изображение оз. Севан в 1990 г., демонстрирующее существенное уменьшение загрязнения озера планктоном по сравнению с 1977 г. несмотря на то, что его уровень остался практически неизменным

Fig. 40. Space imagery of the Sevan Lake in 1990, showing decrease of the plankton concentration relative to 1977, although the lake lever had not been essentially changed

ность упала, и содержание планктона вновь возросло, почти достигнув уровня 1976-1978 гг. ‘ '

Возможно, такой же временный характер имеет двукратное (с 0,035 mU/мг в контрольных образцах вне зоны разлома до 0,072 mU/мг) возрастание в зоне Спитакского сейсморазрыва после 1988 г. показателя PAL-активности кустар­ника Astragalus pendulifloms (рис. 42). Этот показатель характеризует содержа­ние в растении фенилаланина аммония - фермента, вырабатывающего в расте­нии цепь антистрессовых реакций. На патогенное воздействие сейсмического события 1988 г. указывают и данные X. Егязаряна о распределении больных врождённой глаукомой в Спитакском административном районе. До землетря­сения на территорию, позднее ставшей его плейстосейстовой областью, прихо­дилось 60,7%от общего числа больных, а после землетрясения их стало 74,6%.

На восточном окончании зоны Памбак-Севанского активного разлома (се­веро-восточное побережье Севана) у 72% обследованных ящериц Lacerta valen- tini отмечено ненормальное строение черепа в теменной и височной частях, а

Рис. 41. Гистограмма сопоставления количества планктона в оз. Севан, резко возросшего в 1976 г. и затем упавшего, с числом землетрясений в год, фиксируемым с 1959 г.; 1984 год от­личался пиком сейсмичности и массовым мором рыбы в озере [Karakhanian et al., 2001]

1- количество землетрясений N; 2 - содержание планктона, гС/м² в день; 3 - кривая изменения уровня Севана, м

Fig. 41. Correlation of number of earthquakes per year from 1959 and plankton contents in the Sevan Lake, which increased essentially in 1976 and later decreased; 1984 was characterized by seismic ma­ximum and sharp decrease of the plankton content as well as plague of fish in the lake [Karakhanian et al., 2001] '

1 - number of earthquakes N; 2 - content of plankton, gs/m2 per day; 3 - curve of the lake level changes, m

также костей области анального отверстия [Асланян и др., 1999], что может указывать не только на изолирующий для популяции эффект развития активно­го разлома, но и на его мутагенное воздействие.

Эта проблема была исследована Н.Н. Воронцовым и Е.А. Ляпуновой [1984; Vorontsov, Lyapunova, 1984]. При изучении генетических характеристик слепу- шей надвида Ellobius talpinus они выявили участки с большим процентом особей, отличающихся от нормальных мутантными кариотипами. Указанный надвид, распространённый от юга Украины до Большого Хингана, представлен основ­ными видами: E. talpinus s. str. (хромосомные характеристики 2n = NF = 54) на за­паде и E. tancrei (2п = 54; NF = 56) и E. alicus (2п = 52; NF = 56) на востоке. В Сур- хобской зоне активных разломов на границе Памира и Тянь-Шаня, которая по существу является современной северной границей Индийской и Евразийской плит [Трифонов, 1983], и в меньшей степени в зонах активных разломов района оз. Чатыр-Кель на Тянь-Шане выявлены многочисленные формы с робертсо­новскими транслокациями 2п= 32-52 (рис. 43).

Обратив внимание на приуроченность высокой изменчивости хромосом к крупнейшей сейсмически активной зоне, Н.Н. Воронцов и Е.А. Ляпунова обоб­щили данные о других случаях подобной изменчивости слепушей. Все они ока­зались приуроченными к активным зонам с интенсивностью сейсмических со-

Рис. 42. Диаграмма изменения показателя PAL (phenyalanine ammonia lyase) у кустарни­ка Astragalus penduliflorus в зоне Спитакского сейсморазрыва после землетрясения 1988 г. по сравнению с контрольным образцом (со­держание протеина в mU/mg при п = 3) (со­ставил А.С. Караханян)

Fig. 42. Diagram of changes of the PAL index (phenyalanine ammonia lyase) in bushes of Astragalus penduliflorus in the Spitak 1988 earth­quake rupture zone after the earthquake relative to the control sample (protein contents in mU/mg with n = 3) (compiled by A.S. Karakhanian)

трясений / ≥ 8: для вида Microspalax leucodon в Болгарии, Югославии (и, возмож­но, также Румынии, Греции и Турции, где данных для окончательного суждения об изменчивости хромосом пока недостаточно), и для вида Microspalax ehrenber- gi в Левантской зоне разломов на территории Израиля, Ливана и Сирии.

Подобная изменчивость была установлена и для некоторых других мелких грызунов. Так, стабильный кариотип домовой мыши Mus musculus (2n = NF = 40) нарушается в некоторых горных сейсмически активных районах Альп, Апеннин, Пиренеев, Динарид и Гималаев. Сопоставление результатов исследований, выполненных в Италии [Сараппа, 1982], с картой сейсмическо­го районирования страны показало, что подавляющее большинство робертсо­новских транслокаций (2п = 22-28) приурочено к зонам с интенсивностью со­трясений / ≥ 8, тогда как нормальные особи преобладают в областях с более слабой сейсмичностью.

У полёвок рода Clethrionomys (2п = 54) мутантная форма Y-хромосомы обнаружена в высокосейсмичных областях юга Италии, Югославии, Тянь- Шаня, Алтая, юга Байкала, Курильских островов и Японии. У полевки Pitymys subterraneus из Западной Европы (2п = 54) мутантные формы встрече­ны только в Югославии, Болгарии и Татрах. В Байкальском рифте отмечена высокая изменчивость хромосом у некоторых полевок рода Microtus и хомяч­ков рода Cricetulus. В сейсмически активных районах запада США выявлена широкая изменчивость хромосом у роющих грызунов - гоферов. В дальней­шем подобная изменчивость была установлена для субальпийских полёвок Закавказья [Ляпунова и др., 1988; Ахвердян и др., 1992], особенно ярко про­явленная в зоне Ханарасарского активного правого сдвига [Trifonov, Karakhanian, Kozhurin, 1994].

Причина описанной изменчивости дискуссионна. Изоляция отдельных попу­ляций, неизбежная в условиях расчленённого горного рельефа, может скорее за­креплять возникшие изменения, чем быть их причиной. Показательно в этом от­ношении, что на весьма расчленённом Большом Кавказе обнаружены всего два хромосомных варианта субальпийских полёвок, а в менее расчленённых зонах ак­тивных разломов Армении выявлено 5 кариотипов [Ляпунова и др., 1988]. По мнению Н.Н. Воронцова и Е.А. Ляпуновой [1984], изменчивость могла предопре­деляться изменениями стресса и других геодинамических параметров, но скорее зависела от геохимических проявлений тектонической активности: повышенного радиоизлучения и выноса на поверхность соединений тяжёлых металлов.

Выявленные вариации кариотипов ещё не означают образования новых видов, но являются его необходимым условием. О том, что описанные про­цессы в зонах живых разломов и прежде всего их геохимическая активность

Рис. 43. Распределение робертсоновских транслокаций у слепушей Ellobius tancrei [Vorontsov, Lyapunova, 1984] в восточной части Сурхоб-Илякской зоны активных разломов на границе Памира и Тянь-Шаня: 1 - Сурхоб-Илякская зона, 2 - Дарваз-Алайская зона разломов

Fig. 43. Distribution of the Robertson translocations of Ellobius tancrei [Vorontsov, Lyapunova, 1984] in the eastern part of the Surkhob-Diak active fault zone, the Pamir-Tien Shan boundary: 1 - Surkhob- Ilyak fault, zone, 2 - Darvaz-Aliafault zone

могли быть источником видообразования, свидетельствует распространение эндемичных видов растений на территории Армении (рис. 44). Их подавляю­щее большинство найдено только в таких зонах или в непосредственной бли­зости от них.

Так, все 4 выявленных местонахождения Merendera Mirzoevae Gabr. приуро­чены к Гарнийской, Гегамской и Ахурянской зонам разломов, 4 из 5 местонахо­ждений Thlaspi zangezurum Tzwel. - к Памбак-Севанской и Ахурянской зонам, а 3 из 4 местонахождений Isatis sewangensis N. Bisch. - к южной части Ханарасар- ской зоны. В последней находятся и 2 местонахождения Alyssum hajastanum V. Avet. 3 участка распространения Centaurea hajastana Tzwel. и единственный участок Smymiopsis armena Schischk. локализованы на востоке Памбак-Севан­ской зоны, 4 участка Sesili leprokladum Woronow - в Ахурянской зоне, а 2 участ­ка Sambucus tigrani Troizk. и единственное местонахождение Isatis amoldiana N. Bisch - на юго-востоке Гегамской зоны. К юго-восточным ветвям Гарний­ской зоны приурочены все местонахождения Saalsola tamamschjani Iljin. (2 участ­ка), Sentaurea arpensis (Czer) Wargenitzl (3 участка), Sonchus araraticis Naz. et Bars. (2 участка) и Gipsophila takhtajanii Schischk. (1 участок). Там же и на южном раз­ломном ограничении Араратской долины находятся 2 места распространения

Рис. 44. Сопоставление местонахождений растений-эндемиков с активными разломами Ар­мении (составил А.С. Караханян с использованием «Красной книги Армении»)

Fig. 44. Active faults and distribution of the endemic species of plants in Armenia (compiled by A.S. Karakhanian with using the «Red Book of Armenia»)

Sameraria odontophora Bordz. К последнему приурочено и единственное местона­хождение Ribes armenium Pojark.

Мутагенные воздействия активных разломов не только оказали влияние на развитие органического мира. Они имели вполне конкретные последствия для становления раннеземледельческих культур.

2.5.2. Роль активных разломов в становлении раннеземледельческих культур Восточной Ойкумены

Основные пункты, где зафиксированы древнейшие следы земледелия в «Плодородном полумесяце», достаточно определенно тяготеют к крупным зо­нам активных разломов, обрамляющих Аравийскую плиту (см. рис. 2 и раздел 2.3). На западной границе плиты это Левантская венксдвхгкная зона, к грабенам которой приурочены Мёртвое море, долина Иордана и впадина Эль-Габ, и ку­плено подставляющая её на севере Восточно-Анатолийская зона с оперяющими

её нарушениями. Вдоль северо-восточной границы плиты проходит Главный со­временный разлом Загроса - правый сдвиг, кулисно подставляемый на северо- западе восточным окончанием крупнейшей Северо-Анатолийской правосдвиго­вой зоны. На юго-востоке Главный современный разлом, вероятно, продолжа­ется Дена-Казерун-Боразджанской системой разломов и рядом других актив­ных разломов меридионального и северо-северо-западного простираний, также с преобладающей правосдвиговой компонентой смещений. С ними сочетаются активно развивающиеся продольные надвиги, взбросы, флексуры и молодые складки Внешнего Загроса.

Северо-западнее, в Юго-Восточной Турции сейчас продолжается поддвиг северного окончания Месопотамского прогиба под тектонические зоны Аль­пийско-Гималайского пояса, а перед его фронтом, на самом юге Турции и севе­ро-востоке Сирии, сложно сочетаются продолжения активных нарушений севе­ро-западного и северо-восточного обрамлений плиты и развивается зона крае­вых складок, тождественных складкам Внешнего Загроса.

Новейшая складчато-разломная тектоника региона, сформировавшаяся в последние миллионы лет, предопределила ряд его ландшафтных особенно­стей, благоприятствовавших возникновению земледелия. Это, прежде всего, наличие межгорных впадин и предгорных равнин с плодородными почвами на мощном аллювии. Соседние горные хребты служили барьерами для влажных воздушных течений, способствуя выпадению осадков. Впадины и равнины орошались реками, сравнительно небольшими, но достаточно полноводными и удобными для отвода вод на поля. Непосредственно вдоль активных разло­мов нередко располагались источники подземных вод, обеспечивавшие насе­ление водой в эпохи относительной аридизации и в засушливые сезоны. Такой источник до сих пор функционирует в Иерихоне. Весьма характерны они и для других активных разломов Левантской зоны, а также Загроса и Юго-Восточ­ной Анатолии.

Н.И. Вавилов [1935, 1965] исследовал области рапространения диких пред­ков культурных растений, очертил и охарактеризовал их ареалы. «Плодород­ный полумесяц» попал в Юго-Западноазиатский центр происхождения культур­ных растений, где были обнаружены дикие предки всех растений, культивиро­вавшихся ранними земледельцами. При этом подчёркивалось «совпадение аре­алов первичного формообразования для многих видов и даже родов. В ряде слу­чаев можно говорить об одних и тех же ареалах буквально десятков видов. Гео­графическое изучение привело к установлению целых культурных самостоя­тельных флор, специфичных для отдельных областей» [Вавилов, 1935, с. 28; ци­тируется по книге: Бахтеев, 1988].

Выделенные Н.И. Вавиловым ареалы распространения отдельных видов растений и область Юго-Западноазиатского центра превосходят по размерам территорию «Плодородного полумесяца». Вместе с тем, в итоге полевых иссле­дований Н.И. Вавилов отметил концентрацию в отдельных участках больших эндемичных групп, видов и разновидностей растений. Эти участки, как правило, совпадают с активными зонами.

Н.И. Вавилов был склонен объяснять такие скопления природным разнооб­разием и относительной изоляцией участков в условиях контрастного горного рельефа. С этим отчасти можно согласиться, но большую роль, вероятно, игра­ло мутагенное воздействие активного разломообразования, рассмотренное в предыдущем разделе. Именно оно могло обеспечить большое разнообразие по­лезных растений, позволившее первым земледельцам выбрать формы наиболее продуктивные и пригодные для культурного воспроизведения.

Активные разломы продолжали контролировать локализацию поселений и на более поздних стадиях развития производящей экономики. Так, к зонам ак­тивных разломов приурочено подавляющее большинство местонахождений ар­хеологических объектов куро-аракской культуры (КУАК) - первой развитой земледельческой культуры Закавказья, распространившейся до Дагестана, Се­веро-Западного Ирана и через территорию Турции до Восточного Присреди- земноморья, где сформировалась родственная ей кирбет-керакская культура [Кушнарева, Чубинишвили, 1970] (см. раздел 6.1). Сказались не только удобст­во приразломных долин для земледелия, обводнённость зон разломов, но и их использование, как трасс древних коммуникаций - путей торговли и миграции населения. На поздних стадиях развития КУАК, когда возникла необходимость укреплять поселения и строить их в труднодоступных местах, проявился и фор­тификационный эффект активной тектоники: та естественная защита, которую давали разломные уступы и предопределённое тектоникой резкое эрозионное расчленение местности.