ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2011, № 2, с. 3-27
УДК 557.341
ДОЛГОСРОЧНЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ ПРОГНОЗ ДЛЯ КУРИЛО-КАМЧАТСКОЙ ДУГИ НА IX 2010-VIII 2015 гг., ДОСТОВЕРНОСТЬ ПРЕДЫДУЩИХ ПРОГНОЗОВ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
© 2011 г. С. А. Федотов1, 2, А. В. Соломатин1, С. Д. Чернышев1
1 Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН 683006Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9, e-mail:fedotov@kscnet.ru, alf55@mail.ru
2 Институт физики Земли РАН 123995 Москва, Б. Грузинская ул., 10, e-mail: karetn@list.ru Поступила в редакцию 18.10.2010 г.
Рассматриваются результаты продолжавшихся в 2008—2010 гг. работ по методу долгосрочного сейсмического прогноза для Курило-Камчатской дуги, основанному на закономерностях "сейсмических брешей" и сейсмического цикла. Приводится прогноз на следующие 5 лет, IX 2010—VIII 2015 гг., составленный для всех участков сейсмогенной зоны Курило-Камчатской дуги. Для 20 участков предсказываются стадии сейсмического цикла, нормированное количество слабых землетрясений (А10), магнитуды землетрясений средней силы, ожидаемых с вероятностями 0.8, 0.5 и 0.15, максимальные возможные магнитуды и вероятности возникновения сильнейших землетрясений с М > 7.7. Показана оправдываемость такого прогноза, дававшегося на предыдущие 5 лет, IX 2005—IX 2010 гг. Сообщается о мерах по сейсмо-безопасности и сейсмоусилению, принимаемых на основании таких прогнозов.
ВВЕДЕНИЕ
Долгосрочный сейсмический прогноз — одно из самых важных направлений исследований и работ по прогнозу и оценке сейсмической опасности. Ку-рило-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 [Федотов, 1965, 1968]. Понятия "сейсмические бреши", "сейсмический цикл" и "долгосрочный сейсмический прогноз" были введены в сейсмологию [Sykes, 1971; Mogi, 1985; Соболев, 1993 и др.]. Метод непрерывно применяется, совершенствуясь со временем. 20 основных работ по этому методу и обзор результатов 1962—2002 гг. обобщены в монографии [Федотов, 2005], где представлен метод по состоянию на 2002 г. и дан прогноз на 2001—2005 гг. [Федотов, Чернышев, 2002]. Оценка предыдущих прогнозов и прогноз на 2004—2008 гг. даны в [Федотов и др., 2004]. Последние описания метода приведены в [Федотов и др., 2007, 20082].
В круг задач и вопросов долгосрочного сейсмического прогноза входят изучение закономерностей сейсмической деятельности, составление и совер-
шенствование долгосрочных сейсмических прогнозов, получение данных об опасности сильных землетрясений, необходимых для подготовки к ним и для принятия мер по предотвращению ущерба и потерь.
В настоящее время по этому методу прогнозируется ряд характеристик сейсмичности Курило-Кам-чатской дуги на следующие пять лет. Выделяются места следующих сильнейших землетрясений с М > 7.7 (сейсмические бреши); к ним относятся участки, где таких землетрясений не было в течение последних 80 лет. Наиболее активная полоса сейсмогенной зоны Курило-Камчатской дуги с глубинами очагов 0-80 км, длиной 2100 км и шириной 100 км условно делится чаще всего на 20 участков. Для них прогнозируются стадии сейсмического цикла, указываются места сейсмических брешей, определяется относительная опасность сейсмических брешей, прогнозируются сейсмическая активность А10 (нормированное число слабых землетрясений энергетического класса [Федотов, 1972] К = 10 или М = 3.5 в год на площади 103 км2), магнитуды М землетрясений средней силы, ожидаемых с вероятностями 0.8, 0.5 и 0.15, максимальные магнитуды землетрясений и вероятности возникновения сильнейших землетрясений с М > 7.7. Выделяются те сейсмические бреши, в которых наиболее велика вероятность возникновения новых землетрясений с М > 7.7 в следующие 5— 10 лет. [Федотов и др., 2004, 2007, 20082; Бе^ау й а1., 2007, 2008, 2009 и др.]. Долгосрочные сейсмиче-
ские прогнозы сильнейших землетрясений 1965—
2005 гг. оправдывались с вероятностью 0.8—0.9 [Федотов, Чернышев, 1987; Федотов и др., 20082; БеёоШу, СИегпузИеу, 1990; БеёоШу й а1., 2008 и др.].
Долгосрочные сейсмические прогнозы составляются на 5 следующих лет, так как величины параметров, на основании которых составляются прогнозы, определяются за предшествующие 5 лет, а землетрясения с М > 7.7 повторяются во всей Кури-ло-Камчатской дуге в среднем один раз в пять лет [Федотов, 1965, 1968, 2005; Федотов и др., 2004, 2007, 20082 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.), [Кейлис-Борок, Кособоков, 1986; Кособоков, 2005; Матвиенко, 1998; Соболев, 1993, 1999; Федотов, Чернышев, 1987; Широков, Серафимова, 2006 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 [Федотов и др., 2004], где построен ретроспективный долгосрочный сейсмический прогноз для Хоккайдского землетрясения 25.1Х 2003 г., М = 8.1.
Построенные долгосрочные сейсмические прогнозы одновременно являются долгосрочными сейсмическими прогнозами цунами в различных районах Курило-Камчатской дуги.
Имеет высокую важность применение результатов рассматриваемых работ. Данные долгосрочных сейсмических прогнозов явились обоснованием для принятия государственных заблаговременных мер по сейсмобезопасности, сейсмозащите и сей-смоусилению. В 1986—2001 гг. было принято 6 соответствующих Решений и Постановлений Правительства СССР, РСФСР и РФ [Федотов, 2005]. В
2006 и 2007 гг. были даны три Поручения Президента РФ В.В. Путина от 17.05.2006, 02.11.2006 и 22.09.2007 гг., а 16.10.2008 г. дано Поручение Президента РФ Д.А. Медведева по обеспечению сейсмо-безопасности, проведению сейсмоусиления жилого фонда и объектов социальной сферы в Камчатском крае и выделению средств на эти цели из федерального бюджета [Федотов и др., 20081]. Правительство РФ 30.07.2009 г. выделило такие средства Камчатскому краю и Сахалинской области на повышение устойчивости жилых домов, основных объектов и систем жизнеобеспечения в 2009—2013 гг.
Данная работа является продолжением и развитием предыдущих исследований по долгосрочному сейсмическому прогнозу [Федотов, 2005; Федотов и др., 2004, 2007, 20082 и др.].
В разделе 1 кратко сообщается о методе и способах построения прогнозов в последние годы. Приводится долгосрочный сейсмический прогноз для Курило-Камчатской дуги, данный ранее на предшествующие 5 лет, IX 2005—1Х 2010 гг., показывается его достоверность и дается сопоставление этого прогноза с крупными сейсмическими событиями этих лет, Средне-Курильскими (Симуширскими) землетрясениями 15.Х1 2006 г., М8 = 8.2 и 13.1 2007 г., М8 = 8.1 и сейсмичностью всех участков сейсмоген-ной зоны Курило-Камчатской дуги.
В разделе 2 приводится долгосрочный сейсмический прогноз для Курило-Камчатской дуги на следующие 5 лет, IX 2010—УШ 2015 гг., построенный по применяемому методу.
В разделе 3 рассматриваются дополнения к этому прогнозу, обсуждаются возможности использования метода в сочетании с другими методами долгосрочного и среднесрочного сейсмического прогноза, а также необходимость дальнейшего развития метода и его применения. В "Заключении" приводятся основные научные и прикладные результаты работы.
1. ВЫПОЛНЕНИЕ ДОЛГОСРОЧНОГО
СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОГНОЗА ДЛЯ КУРИЛО-КАМЧАТСКОЙ ДУГИ НА IX 2005—1Х 2010 гг. АНАЛИЗ СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА В КУРИЛО-
КАМЧАТСКОЙ СЕЙСМОГЕННОЙ ЗОНЕ В ЭТОТ ПЕРИОД
Главной задачей данной работы является рассмотрение и оценка долгосрочного сейсмического прогноза для Курило-Камчатской дуги на следующие пять лет, IX 2010—УШ 2015 гг., раздел 2. В разделе 1 перед этим показывается выполнение такого прогноза за предшествующие 5 лет IX 2005—К 2010 гг.
Основы метода, используемые закономерности и параметры, способы составления прогнозов изложены в [Федотов, 1965, 1968, 2005] и других работах. Последние обоснования метода и способы расчета прогнозируемых величин приведены в [Федотов и др., 2007, 20082]. Ниже даны лишь краткие сведения, необходимые для объяснения приведенных долгосрочных сейсмических прогнозов и их оценки.
Сейсмологические наблюдения, ведущиеся более ста лет, показали, что по своей сейсмичности Курило-Камчатская дуга длиной около 2100 км является, в первом приближении, однородной на всем своем протяжении структурой. В рассматриваемом методе долгосрочного прогноза ее наиболее сейсмически активная полоса с глубинами очагов 0—80 км и шириной 100 км, делится, как правило, на 20 участков длиной от 100 до 200 км.
При исследовании закономерностей сейсмичности Курило-Камчатской сейсмогенной зоны были выявлены "сейсмические бреши" и сейсмиче-
ский цикл сильнейших землетрясений. Длительность цикла равна 140 ± 60 лет или 120 ± 50 лет.
Для выделенных участков на следующие 5 лет прогнозируются стадии сейсмического цикла (I — стадия афтершоковых процессов, II — стадия стабильного накопления упругой энергии, III — завершающая стадия, характеризующаяся значительным количеством накопленной энергии, активизацией, высокой нестабильностью сейсмического процесса, форшоками), определяются наиболее вероятные места следующих сильнейших землетрясений с М > 7.7 — сейсмические бреши, к которым относятся участки, где таких землетрясений не было в течение последних 80 лет.
Как отмечено во "Введении", для всех участков указывается их относительная опасность, прогнозируются сейсмическая активность А10 — нормированное число слабых землетрясений энергетического класса К8 = 10, М = 3.2 в год на площади 103 км2 (шкала К8 дана в работе [Федотов, 1972]), магнитуды М землетрясений средней силы, ожидаемых с вероятностями 0.8
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.