научная статья по теме АНДАМАН-СУМАТРИНСКАЯ ОСТРОВНАЯ ДУГА. III. РАЗВИТИЕ ВО ВРЕМЕНИ СЕЙСМОГЕННОЙ АКТИВИЗАЦИИ ДУГИ С НАЧАЛА XXI ВЕКА Геофизика

Текст научной статьи на тему «АНДАМАН-СУМАТРИНСКАЯ ОСТРОВНАЯ ДУГА. III. РАЗВИТИЕ ВО ВРЕМЕНИ СЕЙСМОГЕННОЙ АКТИВИЗАЦИИ ДУГИ С НАЧАЛА XXI ВЕКА»

УДК 550.34.06.013.24+551.24

АНДАМАН-СУМАТРИНСКАЯ ОСТРОВНАЯ ДУГА. III. РАЗВИТИЕ ВО ВРЕМЕНИ СЕЙСМОГЕННОЙ АКТИВИЗАЦИИ ДУГИ С НАЧАЛА XXI ВЕКА

© 2015 г. Л. М. Балакина, А. Г. Москвина

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва E-mail: balakina@ifz.ru Поступила в редакцию 13.08.2013 г.

Проанализировано пространственно-временное развитие интенсивной вспышки сейсмогенеза в Андаман-Суматринской островной дуге в период 2000—2010 гг. Начало сейсмогенеза знаменовалось возникновением в районе южной Суматры 04.06.2000 г. двух крупных (MS ~ 7.9, MS ~ 7.8) толчков в литосфере, а 25.07.2004 г. крупнейшего (Mw = 7.3) землетрясения в низах фокальной зоны. Эти землетрясения явились "форшоками" главного эпизода сейсмогенной активизации островной дуги — катастрофического Суматринского землетрясения 26.12.2004 г. с очагом у побережья северной Суматры. Крупные (MS ~ 7.7—8.4) толчки, происшедшие с 28.03.2005 г. по 25.10.2010 г. между очагом Суматринского землетрясения и эпицентральной зоной "форшоков" 04.06.2000 г., являются "аф-тершоками" Суматринского землетрясения. Пространственно-временное развитие сейсмогенной активизации Андаман-Суматринской островной дуги в начале XXI века сопоставлено с сейсмогенной активизацией Курило-Камчатской дуги в середине ХХ века. Определены местоположение, геологическая обусловленность и параметры очагов крупнейших суматринских землетрясений 2000— 2010 гг. Интерпретация очагов базировалась на двух основаниях: 1. комплексном анализе всех проявлений землетрясений 2000—2010 гг.; 2. установленных закономерностях возникновения землетрясений в островных дугах. Очаги землетрясений 2005—2010 гг. — крутые продольные взбросы по типу backthrusts, имеющие глубину заложения в несколько десятков километров. Очаги-взбросы землетрясений 28.03.2005 г., 12.09.2007 г. в 11 ч 10 мин, 25.10.2010 г. расположены в зоне внешнего хребта; землетрясения 12.09.2007 г. в 23 ч 49 мин — в прогибе Ментавай. Очагом землетрясения 04.06.2000 г., по-видимому, был взбросо-сдвиг, секущий островную дугу. Очаги землетрясений 28.03.2005 г. и 12.09.2007 г. не совпадали с очагами исторических разрушительных землетрясений 1861 и 1833 гг. соответственно. Система сейсмических очагов в виде серии субпараллельных крутых продольных взбросов у западного побережья Суматры аналогична системе сейсмических очагов в Курило-Кам-чатской и Алеутской островных дугах.

DOI: 10.7868/S0002333715010019

ВВЕДЕНИЕ

Данная статья является заключительной в цикле наших работ, посвященных исследованию сейсмогенеза в Андаман-Суматринской островной дуге. В первой статье цикла [Балакина, Москвина, 2012] для Андаман-Суматринской островной дуги представлены результаты анализа: пространственно-временного проявления землетрясений по инструментальным данным в ХХ в.; опубликованных материалов о разрушительных цунамигенных землетрясениях ХУШ—ХГХ вв.; параметров механизмов очагов андаман-суматринских землетрясений ХХ в. по определениям СМТ; опубликованных материалов о геологическом строении основных тектонических подразделений Андаман-Суматрин-ской островной дуги с выяснением в их морфологии как общих, присущих всем островным дугам характеристик, так и специфических особенностей. Особенности пространственно-временного проявления андаман-суматринских землетрясе-

ний и механизмов их очагов сопоставлены с аналогичными материалами для Курило-Камчат-ской и Алеутской островных дуг, исследованных авторами ранее.

Основные тектонические подразделения Анда-ман-Суматринской островной дуги следующие.

Остров Суматра, протягивающийся от Зондского пролива в северо-западном направлении на ~1700 км. Вдоль всего его западного побережья располагается горная система Барисан (Вайзап) с многочисленными вулканами, из которых ~20% — действующие. К западу от Суматры расположена внешняя островная дуга, образованная мощным подводным хребтом. Надводные части хребта образуют цепь внешних невулканических островов — от о-ва Энгано (Еп^апо) на юге до о-ва Симёлуэ (81-теи1ие) на севере. Осевая часть и океанический склон внешнего хребта имеют сложное геологическое строение с морфологическими особенностями того же типа, что и океанические склоны тихо-

океанских островных дуг. Внешнюю островную дугу отделяет от Суматры прогиб Ментавай (Men-tawai). Он имеет ширину от ~100 до ~150 км и состоит из отдельных впадин, разделенных приподнятыми участками. С запада внешнюю дугу окаймляет глубоководный желоб. Желоб хорошо выражен в районе южной Суматры, в направлении к северу его глубина уменьшается, в районе Андаман-Никобарского хребта он не выражен на фоне широкой депрессии Индийского океана. К северу от Суматры расположены относительно молодое Андаманское море и окаймляющий его с запада Андаман-Никобарский хребет.

В восточной части Индийского океана, примыкающей с запада к Андаман-Суматринской дуге, выделяются крупные геологические структуры: субмеридиональный хребет Девяностого Градуса (Ninety East Ridge); хребет Вартон (Wharton) северо-восточного простирания, оканчивающийся у желоба в районе о-вов Бату (Batu); хребет (разрывная зона) Инвестигатор (Investigator) северо-севе-ро-восточного простирания, подходящий к желобу в районе северного края о-ва Сиберут (Siberut).

Имеющиеся представления об активных геологических разрывах в зоне Андаман-Суматрин-ской островной дуги не являются общепризнанными и достоверно установленными. В прогибе Ментавай предполагается существование крупного разрыва, протягивающегося вдоль пограничной зоны прогиба и внешнего хребта. Схема разрыва Ментавай и тип движения по нему в разных публикациях различаются. В пределах внешнего хребта и его океанического склона по геофизическим и батиметрическим данным выявляется система крутых продольных надвигов, относящихся к типу "backthrusts".

Андаман-Суматринская островная дуга, как и другие островные дуги, характеризуется резко выраженной неравномерностью сейсмического режима во времени. Высокая сейсмогенная активизация в ней отмечалась в XIX в., когда у западного побережья Суматры произошло несколько разрушительных цунамигенных землетрясений. Очередная интенсивная сейсмогенная активизация Андаман-Суматринской островной дуги пришлась на начало XXI века после относительно спокойного сейсмического режима в ней в ХХ веке.

Согласно инструментальным данным за 1900— 2000 гг., основная сейсмичность в районе Суматры сосредоточена в прогибе Ментавай. Здесь фиксируются землетрясения в широком диапазоне глубин гипоцентров — от ~10 до ~70—100 км, не исключено возникновение и более глубоких толчков. В зоне прогиба Ментавай и внешнего хребта четко выявляются области группирования эпицентров землетрясений: в окрестностях островов — Баньяк (Banyak), Бату, Сипора (Sipora), Симёлуэ, а также у северной и южной окраин Суматры. Эти

области могут отражать существование в соответствующих участках островной дуги структурных неоднородностей, которые определяют границы крупных сейсмических очагов. К северу от Суматры основная сейсмичность в ХХ веке была сосредоточена в Андаманском море, а не в зоне Анда-ман-Никобарского хребта. Высокая сейсмическая активность в Андаманском море отличает его от окраинных морей в Курило-Камчатской и Алеутской островных дугах. Наряду с высокой сейсмической активностью в островной дуге поверхностные толчки фиксируются в прилегающих участках Индийского океана. Магнитуды некоторых из них превышают значение 7. Морфология фокальной зоны в Андаман-Суматринской островной дуге не вполне выяснена. Принимается, что ее наклон составляет ~35°—40°, а нижняя граница не опускается ниже ~250—300 км.

Землетрясения из зоны прогиба Ментавай и внешнего хребта характеризуются преобладанием "островодужного" типа механизмов очагов. В нем одна нодальная плоскость крутая, закономерно ориентирована вдоль простирания островной дуги, соответствует взбросу с падением в сторону глубоководного желоба. Вторая нодальная плоскость пологая, имеет неустойчивую ориентацию, соответствует комбинации надвига с компонентами правого или левого сдвига. Островодужный тип механизмов очагов является ведущим и в других островных дугах. В тех участках Андаман-Су-матринской островной дуги, где можно предполагать существование структурных неоднородностей (например, окрестности северного и южного окончаний острова Суматра), наряду с преобладанием островодужного отмечаются и другие типы механизмов очагов. В пределах Андаманского моря механизмы очагов землетрясений — сбросы, сбросо-сдвиги и сдвиги, отражающие развитие здесь рифтовых структур и сдвиговых разрывов.

Результаты проведенного в первой статье цикла анализа долговременной сейсмичности, механизмов очагов землетрясений, геологического строения Андаман-Суматринской островной дуги [Балакина, Москвина, 2012] составили необходимую основу для исследования природы Сумат-ринского землетрясения 26.12.2004 г. — главного эпизода сейсмогенной активизации этой островной дуги в начале XXI века. Детальному исследованию Суматринского землетрясения посвящена вторая статья цикла [Балакина, Москвина, 2013]. В ней представлена интерпретация очага Сумат-ринского землетрясения с оценкой: типа и размера очага; величины средней подвижки в очаге; местоположения очага и его возможной связи с конкретным геологическим разрывом; местоположения и типа северного и южного ограничений Суматринского очага; магнитуды землетрясения. Интерпретация базировалась на комплексном анализе следующей совокупности данных. 1. Гео-

логическое строение Андаман-Суматринской островной дуги; пространственное распределение форшоков и афтершоков; механизмы очагов главного землетрясения, его форшоков и афтершоков; все виды макросейсмических проявлений Суматринского землетрясения. 2. Закономерность возникновения землетрясений и генетическая связь сейсмических и геологических параметров, установленная нами для сейсмогенных зон разного типа, в том числе островных дуг.

Очаг Суматринского землетрясения — крутой взброс, имеющий простирание вдоль островной дуги и падение в сторону океана. Очаг-взброс расположен в прогибе Ментавай, у внутреннего борта глубоководной впадины Ачех (

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геофизика»