ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2007, № 3, с. 3-25
УДК 557341
ДОЛГОСРОЧНЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ ПРОГНОЗ ДЛЯ КУРИЛО-КАМЧАТСКОЙ ДУГИ НА 2006-2011 гг. И УСПЕШНЫЙ ПРОГНОЗ СРЕДНЕ-КУРИЛЬСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
15.Х1 2006 г., М, = 8.2
© 2007 г. С. А. Федотов, А. В. Соломатин, С. Д. Чернышев
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, Петропавловск-Камчатский, 683006
Поступила в редакцию 01.12.2006 г.
Рассматриваются результаты продолжения работ по методу долгосрочного сейсмического прогноза для Курило-Камчатской дуги, основанного на закономерностях "сейсмических брешей" и сейсмического цикла. Приводится прогноз для всех участков сейсмогенной зоны Курило-Камчатской дуги, данный на 5 лет, IV 2006-ГУ 2011 гг. По нему наиболее вероятными местами следующих землетрясений с М > 7.7 являлись район г. Петропавловска-Камчатского, где вероятность землетрясения с М > 7.7, имеющего силу 7-9 баллов в г. Петропавловске-Камчатском, равнялась 48% в 2006-2011 гг., и район о. Онекотан и Средних Курильских островов, где вероятность землетрясения с М > 7.7 оценивалась величиной 26.7%. Этот прогноз успешно подтвердился 15.Х1 2006 г., когда в районе Средних Курильских островов произошло землетрясение с Мх = 8.2, Мж = 8.3. Дается обновленный долгосрочный сейсмический прогноз для Курило-Камчатской дуги на XI 2006-Х 2011 гг. Полученные долгосрочные сейсмические прогнозы являются основанием для принятия мер по сейсмобезопасно-сти и проведения работ по сейсмоусилению зданий и сооружений на Камчатке.
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 1965-1968 гг. был предложен метод долгосрочного сейсмического прогноза, основанный на закономерностях размещения вероятных мест следующих сильнейших землетрясений ("сейсмических брешей") и сейсмического цикла [9, 10]. Метод непрерывно применяется, совершенствуясь со временем. 20 основных работ по этому методу и обзор результатов 1962-2002 гг. приведены в [12]. В последней работе, приведенной в этой книге, даны прогноз на 2001-2005 гг. и описание метода по состоянию на 2002 г. [16]. Оценка предыдущих прогнозов и прогноз на 2004-2008 гг. приведены в [14].
В круг задач и вопросов долгосрочного сейсмического прогноза входят изучение закономерностей сейсмической деятельности, составление и совершенствование долгосрочных сейсмических прогнозов, получение данных об опасности сильных землетрясений, необходимых для подготовки к ним и для принятия мер по предотвращению ущерба и потерь. На основании данных, полученных этим методом, в 1986-2001 и последующих годах было принято шесть правительственных по-
становлений и решений о заблаговременной подготовке Камчатки к сильным землетрясениям [12 и др.].
В настоящее время по этому методу прогнозируется ряд характеристик сейсмичности Курило-Камчатской дуги на следующие пять лет. Выделяются 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 [11] К = 10 или М = 3.2 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 [12, 14, 15, 16, 20-22 и др.]. Долгосрочные сейсмические прогнозы сильнейших землетрясений 1965-2005 гг. оправдывались с вероятностью 0.8-0.9 [12].
Долгосрочные сейсмические прогнозы составляются на 5 следующих лет, так как величины параметров, на основании которых составляются прогнозы, определяются за предшествующие
5 лет и их значения предсказываются на следующие 5 лет, а землетрясения с М > 7.7 повторяются во всей Курило-Камчатской дуге в среднем один раз в пять лет [9, 12, 14, 15, 16, 20, 21 и др.], раздел 1 этой работы.
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, 7, 14-17, 20, 22 и др.].
Метод может применяться в других регионах мира, имеющих сходные структуру, геодинамику и сейсмотектонику. Один из последних примеров применения рассматриваемого метода в других регионах мира дан в [14], в которой построен ретроспективный долгосрочный сейсмический прогноз для Хоккайдского землетрясения 25.1Х 2003 г., М = 8.1.
Долгосрочный сейсмический прогноз для Курило-Камчатской дуги на 2001-2005 гг. приведен в [16], на 2004-2008 гг. в [14]. В данной работе приводится прогноз, составленный в апреле 2006 г. на IV 2006-^ 2011, раздел 2 этой работы.
Через 8 месяцев после составления этого прогноза 15.Х1 2006 г. в районе Средних Курильских островов произошло землетрясение с Мх = 8.2, Мж = 8.3. Это было самое сильное землетрясение, появившееся на Курило-Камчатской дуге после Кроноцкого землетрясения 5.Х11 1997 г., М = 7.87.9 [17, 22]. Средне-Курильское землетрясение произошло в соответствии с долгосрочными сейсмическими прогнозами, дававшимися на 20012005, 2004-2008 и IV 2006-^ 2011 гг. [9, 10, 12, 14 и др.]. (До этого ряд исследователей считал, что землетрясение с М > 7.7 невозможно в этом районе [5, 8 и др.]). Это успешное подтверждение долгосрочного сейсмического прогноза рассматривается в разделе 3. В разделе 5 дополнительно приводятся также первые прогнозы сильных аф-тершоков (М > 6) Средне-Курильского землетрясения. После Средне-Курильского землетрясения и первых 10 дней его афтершоков был составлен обновленный долгосрочный сейсмический прогноз на XI 2006-ХГ 2011 гг., в котором учтены произошедшие изменения в прежних "сейсмических брешах" на Средних Курильских островах и возникшее перераспределение вероятности землетрясения с М > 7.7 в остальных участках Кури-ло-Камчатской сейсмогенной зоны, раздел 4.
В разделе 5 даются дополнения, обсуждаются результаты работы, отмечаются улучшения в методике, а также сообщается о практическом применении этих прогнозов.
В Заключении приводятся основные результаты работы.
1. о построении долгосрочных
сейсмических прогнозов для курило-камчатской дуги
на iv 2006-^ 2011 и xi 2006-х1 2011 гг.
Долгосрочный сейсмический прогноз для Курило-Камчатской дуги на IV 2004-ГГГ 2009 гг. приведен в [14]. После него прогнозы обновлялись три раза через полгода в 2004-2005 гг. Они давались на следующие пятилетние интервалы времени: XI 2004-Х 2009, VI 2005^ 2010 и IX 2005-ГХ
2010 гг.1. При каждом таком обновлении прогнозов в расчетах использовались сейсмологические данные за предшествующие 5 лет, и при этом временное окно и массив исходных данных менялись на 1/5. Совершенствовалась методика расчетов.
В 2004-2005 гг. на Курило-Камчатской дуге не было землетрясений с М > 7.7, а изменения в трех названных прогнозах были небольшими. Сохранялся наиболее важный результат - самая высокая вероятность возникновения землетрясения с М > 7.7 в течение следующих 5 лет оставалась в районе главного города региона, Петропавлов-ска-Камчатского. Значения этой вероятности, полученные в разных вариантах расчетов, были в интервале 46.9-48.5%.
В разделах 2 и 4 данной статьи приводятся и сравниваются два следующих долгосрочных сейсмических прогноза для Курило-Камчатской дуги, составленных на периоды IV 2006-^ 2011 и XI 2006-Х 2011 гг. Прежде, чем перейти к этим прогнозам, кратко напомним о ряде основных положений метода и способах расчета прогнозируемых величин.
Курило-Камчатская дуга является, в основном, крупной вытянутой сейсмотектонической структурой, длина которой 2000 км. Столетние сейсмологические наблюдения показали, что уровень сейсмичности больших участков дуги, длина которых вдоль дуги более 100 км, является в первом приближении одинаковым. Некоторое снижение уровня сейсмичности может быть в районе Средних Курильских островов, но Средне-Курильское землетрясение 15.x! 2006 г., Мж = 8.3, показало, что и здесь возможны землетрясения с М > 7.7.
По инструментальным и историческим данным определено, что средняя длительность сейсмического цикла или промежуток времени Т между двумя последовательными землетрясениями с М > 7.7 в одном месте распределяется по нормальному закону: Т1 = 140 ± 60 лет или Т2 = 120 ± ± 50 лет [10, 12, 18, 21 и др.]. Эти выражения используются для определения вероятности возник-
1 Эти прогнозы регистрировались Советом Института вулканологии и сейсмологии (ИВиС) ДВО РАН и Камчатского филиала (КФ) Геофизической службы (ГС) РАН, приводились в еженедельных сообщениях Совета, сообщались РАН, государственным учреждениям и местным властям и приводились в научных отчетах.
новения землетрясений с М > 7.7 в течение следующих 5 лет. Вероятность возникновения таких землетрясений в течение первых 0-80 лет цикла невелика ~0.16. Зато вероятность возникновения землетрясений с М > 7.7 после первых 80 лет цикла в течение последующих лет до его завершения равна 0.84. Места, в которых землетрясений с М > 7.7 не было в течение 80 и более лет, считаются вероятными местами следующих сильнейших землетрясений или "сейсмическими брешами" [9, 12].
Сейсмический цикл делится на три стадии: Г -стадия афтершоков, длящаяся 10-15 лет; II - длительная стадия стабильного режима; III - заключительная стадия, стадия форшоков, длящаяся 10-15 лет. Относительная опасность "сейсмических брешей" и вероятность наступления III стадии цикла оцениваются по отклонению нескольких параметров сейсмичности от
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.