ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2008, № 6, с. 3-23
УДК 557.341
Посвящается 30-летию Совета Института вулканологии и сейсмологии ДВОРАН и Камчатского филиала ГС РАН по прогнозу землетрясений и извержений вулканов (12.V 1978-12.V2008 гг.)
АФТЕРШОКИ И ОБЛАСТЬ ОЧАГА СРЕДНЕ-КУРИЛЬСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 15.XI 2006 г., MS = 8.2; ДОЛГОСРОЧНЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ ПРОГНОЗ ДЛЯ КУРИЛО-КАМЧАТСКОЙ ДУГИ
НА IV 2008—III 2013 гг.
© 2008 г. С. А. Федотов, А. В. Соломатин, С. Д. Чернышев
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 683006
Поступила в редакцию 05.05.2008 г.
Рассматриваются результаты продолжения в 2007-2008 гг. работ по методу долгосрочного сейсмического прогноза для Курило-Камчатской дуги, основанного на закономерностях "сейсмических брешей" и сейсмического цикла. Средне-Курильское (Симуширское) землетрясение 15.XI 2006 г., М5 = 8.2, произошедшее в районе о-ва Симушир, было успешно предсказано по этому методу. В том же районе 13.I 2007 г. последовало землетрясение с М5 = 8.1. Рассматривается развитие сейсмического процесса, и определяется общая область очагов этих землетрясений. Приводятся последовательность афтершоков с М > 6.0 и их прогнозы. Дается долгосрочный сейсмический прогноз для сейсмогенной зоны Курило-Камчатской дуги на следующие 5 лет, IV 2008-III 2013 гг. Поясняется методика расчетов и прогнозирования. Указываются вероятные места следующих землетрясений с М > 7.7. Для всех участков сейсмогенной зоны предсказываются стадии сейсмического цикла, количество слабых землетрясений (А10), магнитуды землетрясений средней силы, ожидающихся с вероятностями 0.8, 0.5 и 0.15, максимальные возможные магнитуды и вероятности возникновения сильнейших землетрясений с М > 7.7. Данные прогнозов используются для принятия мер по сейсмобезопасности.
ВВЕДЕНИЕ
Долгосрочный сейсмический прогноз - одно из самых важных направлений исследований и работ по прогнозу и оценке сейсмической опасности. Курило-Камчатская дуга является наиболее сейсмичным регионом России. Сейсмичность достигает здесь наивысшего уровня, существующего на Земле. Именно для этого региона и сходных с ним структур в 1965 г. С.А. Федотовым был предложен метод долгосрочного сейсмического прогноза, основанный на закономерностях размещения вероятных мест следующих сильнейших землетрясений ("сейсмических брешей") и сейсмического цикла [15, 16, 18 и др.].
В круг задач и вопросов долгосрочного сейсмического прогноза входят изучение закономерностей сейсмического процесса, получение данных об опасности сильнейших землетрясений, составление и совершенствование долгосрочных сейсмических прогнозов, необходимых для подготовки к сильнейшим землетрясениям и для принятия мер по предотвращению вероятных ущерба и потерь.
Метод непрерывно применяется с 1965 г., совершенствуясь со временем [18, 20, 21, 25, 26, 28 и др.]. Последнее описание метода дано в статье [21]. В на-
стоящее время по этому методу прогнозируется ряд характеристик сейсмичности Курило-Камчатской дуги на следующий пятилетний период. Выделяются вероятные места следующих сильнейших землетрясений с М > 7.7 ("сейсмические бреши"); к ним относятся участки, в которых таких землетрясений не было в течение последних 80 лет. Наиболее активная полоса сейсмогенной зоны Курило-Камчатской дуги с глубинами очагов 0-80 км, имеющая длину 2100 км и ширину 100 км, делится в среднем на 20 участков. Для них прогнозируются стадии сейсмического цикла, указываются места "сейсмических брешей", определяется относительная опасность "сейсмических брешей", прогнозируются сейсмическая активность А10 (число слабых землетрясений энергетического класса К = 10 [17] или М = 3.6 в год на площади 103 км2), магнитуды М землетрясений, ожидающихся с вероятностями 0.8, 0.5 и 0.15, максимальные магнитуды землетрясений и вероятности возникновения сильнейших землетрясений с М > 7.7.
Долгосрочные сейсмические прогнозы составляются на 5 следующих лет, что приблизительно равно средней повторяемости сильнейших землетрясений во всей Курило-Камчатской дуге. Предшествующий
интервал времени, необходимый для определения параметров, на основании которых составляются прогнозы, также выбран равным 5 годам.
При построении принимается, что, в первом приближении, средний уровень сейсмичности одинаков в больших сегментах Курило-Камчатской сейсмо-генной зоны, длина которых равна 100-200 км, в среднем 150 км. Это условие оправдывается, так как в 1965-2006 гг. долгосрочные сейсмические прогнозы выполнялись с вероятностью 0.8-0.9.
Прогнозы обновляются через полгода или чаще, если происходят сильные землетрясения и существенно меняются параметры сейсмичности за предыдущие пять лет. Полученные прогнозы сопоставляются с долгосрочными сейсмическими прогнозами, полученными другими методами (М8 и др.) [3, 5, 18, 20, 25, 27 и др.].
Для оценки сейсмической опасности при проведении спасательных и восстановительных работ после сильнейших землетрясений необходимо использовать прогнозы, основанные на методе "сейсмического сценария", разработанного в 1993 г. и успешно применяемого с тех пор при оценках развития аф-тершоковых процессов, в том числе при оценках вероятности афтершоков по магнитуде практически равных основному событию [19, 27, 29, 30 и др.].
Метод долгосрочного сейсмического прогноза одновременно является долгосрочным прогнозом цунами для Курило-Камчатской дуги, а также может применяться в других регионах мира, имеющих сходные структуру, геодинамику и сейсмотектонику. Последнее описание метода дано в [21].
В трех основных разделах данной статьи рассматриваются следующие вопросы.
Раздел 1. Катастрофические землетрясения, которые были на Средних Курильских островах в районе о-ва Симушир 15.Х1 2006 г., М5 = 8.2, и 13.1 2007 г., М5 = 8.1, являются крупным показательным и очень интересным явлением. Они произошли в том участке Курило-Камчатской дуги, который по долгосрочным сейсмическим прогнозам на IV 2006 - IV 2011 гг. и предыдущие пятилетия, относился к двум наиболее вероятным местам следующих ожидаемых землетрясений с М > 7.7 в Курило-Камчатской дуге [21, 22, 24 и др.]. Эти землетрясения, их цунами, свойства очагов, афтершоки, большая часть которых разместилась в Курильском глубоководном желобе, и связь с геодинамикой стали объектом разносторонних исследований [2, 4, 11-14 и др.]. В разделе 1 определяется область их очага, рассматриваются соотношение между этими землетрясениями, а также последовательность и прогнозы их афтершоков с М > 6.0, дававшиеся в течение первого года.
Раздел 2. Принятые условия и значения исходных параметров, на основании которых рассчитываются и определяются прогнозируемые величины, уточнялись и пополнялись в течение длительного
времени применения, развития и совершенствования метода [15, 16, 18, 20, 21, 25, 26 и др.]. В данном разделе приводятся используемые соотношения между энергетическими классами и различными магнитудами землетрясений и средняя нормированная величина сейсмической энергии Е1, сбрасываемой в Курило-Камчатской сейсмогенной зоне. Подтверждаются свойства сейсмического цикла величины сейсмической активности A10(i), являющейся основным прогностическим параметром. Приводятся таблицы значений других прогностических параметров D(i) и An(i).
Раздел 3. Приводится долгосрочный сейсмический прогноз для Курило-Камчатской дуги на следующий пятилетний период IV 2008 - III 2013 гг., составленный по рассматриваемому методу с некоторым уточнением исходных величин. Оценивается степень опасности в различных участках Курило-Камчатской дуги, и выделяются наиболее угрожаемые среди них.
Статья заканчивается обсуждением приведенных результатов, их применения, вопросов дальнейшего развития метода, раздел 4, и заключением.
1. РАЗВИТИЕ АФТЕРШОКОВОГО ПРОЦЕССА, ПРОГНОЗ СИЛЬНЫХ АФТЕРШОКОВ С М > 6.0, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТИ ОЧАГА СРЕДНЕ-КУРИЛЬСКОГО (СИМУШИРСКОГО) ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 15.XI 2006 г., М5 = 8.2
После сильнейшего Средне-Курильского (Симу-ширского) землетрясения 15.XI 2006 г., М5 = 8.2, начался мощный рой афтершоков. Наибольшая сейсмическая активность, и большинство сильных афтершоков (рис. 1а,б) проявились в районе глубоководного желоба на расстоянии 100 км от эпицентра главного события. На этих рисунках видно, что афтершоки с первых суток заполнили достаточно протяженную область, включающую как участок 7 сейсмофокальной зоны, так и его продолжение на юго-восток в район глубоководного желоба. По данным каталога NEIC в пределах этой области отчетливо выделяются две полосы афтершоков, разделенные промежутком шириной около 50 км, причем значительно более активной являлась полоса, находящаяся в районе глубоководного желоба. В течение первых суток произошло 7 афтершоков с М = = 6.0-6.4 (табл. 1). По данным за первые десять суток афтершокового процесса в предыдущих работах [21, 22, 24] были построены предварительные границы области очага Средне-Курильского (Симу-ширского) землетрясения 15.XI 2006 г. Значительные особенности глубинного строения и сейсмотектоники этого участка Средних Курильских о-вов рассматривались в [8, 12, 14 и др.].
13.I 2007 г. в очаге Средне-Курильского (Симу-ширского) землетрясения произошло второе силь-
144 146 148 150 152 154 156 158
52° с.ш.
50
48
46
44
144 146 148 150 152 154 156 158° в.д.
X 11
0 22
Рис. 1. Афтершоки и область очага Средне-Курильских (Симуширских) землетрясений 15.IX 2006 г., Ms = 8.2 и 13.I 2007 г., Ms = 8.1. a - области высоких значений параметров Лщ и D по данным NEIC и ГС РАН, а также афтершоки (NEIC) в течение одного года после Средне-Курильского землетрясения 15.XI 2006 г., Ms = 8.2: 1 - номер участка; 2 - инструментальные эпицентры главных толчков землетрясений с M > 7.7; 3 - границы очагов землетрясений с M > 7.7, проведенные с точностью 10 км; 4 - участки тех же границ, проведенные с меньшей точностью; 5 - вероятные области очагов землетрясений 19041918 гг. с M > 7.7; 6 - наиболее вероятные места следующих землетрясений с M > 7.7; 7 - возможные места следующих таких же землетрясений; 8 - границы участков прогноза; 9 - оси глубоководных желобов; 10 - ось вулканическ
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.