ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК, 2014, том 84, № 7, с. 601-609
ИЗ РАБОЧЕЙ ТЕТРАДИ ИССЛЕДОВАТЕЛЯ
Б01: 10.7868/50869587314070226
24 мая 2013 г. в Москве и ряде соседних городов были зафиксированы колебания земной поверхности, вызванные сильным землетрясением, гипоцентр которого находился в Охотском море вблизи западного побережья Камчатки на глубине 600 км. Для Москвы, до которой не раз доходили отголоски сильных карпатских землетрясений из зоны Вранча (Румыния), это событие является уникальным и неожиданным. Новое сейсмическое событие вызвало большой социальный резонанс. По данным опроса жителей мегаполиса была составлена карта мест, где ощущались колебания, которая сопоставлена с аналогичной картой Карпатского землетрясения 1940 г.
ФЕНОМЕН ОХОТСКОМОРСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 24 МАЯ 2013 ГОДА В МОСКВЕ
А.Д. Жигалин, А.Д. Завьялов, И.Г. Миндель, А.А. Никонов, О.Г. Попова, Е.А. Рогожин, А.И. Рузайкин, В.В. Севостьянов
24 мая 2013 г. в 5 час. 44 мин по Гринвичу (в 9 час. 44 мин по московскому времени) в Охотском море произошло сильное землетрясение. Это землетрясение было зафиксировано на Сейсмической станции "Москва" Геофизической службы РАН (ГС РАН), Обсерваторией ГС РАН (г. Обнинск), в Отделе информационно-измерительных систем Института геоэкологии РАН (ИГЭ РАН, г. Москва), на наблюдательных пунктах сейсмического мониторинга Тверской и Смоленской АЭС. На рисунке 1 приведена сейсмограмма Охотскомор-ского землетрясения, зарегистрированная на Сейсмической станции "Москва". На записи общей продолжительностью более 20 мин времена вступления продольных (Р) и поперечных (8) волн фиксируются с разницей примерно 7 мин 25 с. В промежутке между вступлениями Р- и 8-волн увеличенными амплитудами колебаний регистрируются так называемые РР-волны, обусловленные отражениями Р-волн от поверхности. Такой же характер колебаний наблюдается в последующей части записи после вступления по-
перечной 8-волны, что, вероятно, также обусловлено отражениями этих волн от поверхности земли.
Согласно данным ГС РАН, эпицентр землетрясения с магнитудой М = 7.7 и глубиной очага 600 км находился в пределах акватории Охотского моря в 150 км к западу от побережья Камчатки (по данным Геологической службы США магни-туда землетрясения составила Мw = 8.3, а глубина очага — 609 км) [1, 2].
Колебания от этого землетрясения ощутили жители многих регионов России. На рисунке 2 приведены записи землетрясения на близких, а на рисунке 3 — на дальних эпицентральных расстояниях. Землетрясение силой 3—6 баллов ощущалось в Петропавловске-Камчатском, Северо-Курильске, Магадане, Сеймчане, Курильске, 4— 5 баллов — в Елизове, Паратунке, 4 балла — в Усть-Большерецке, Паужетке, Никольском (о. Беринга), 3—4 балла — в Козыревске, Ключах, 3 балла — в Малокурильском, Холмске, 2—3 балла — в Южно-Сахалинске, Магадане, Хабаровске, Благовещенске, Красноярске, Новосибирске, Томске,
ЖИГАЛИН Александр Дмитриевич — кандидат геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией сейсмического мониторинга Института геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН. ЗАВЬЯЛОВ Алексей Дмитриевич — доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией сейсмической опасности Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. МИНДЕЛЬ Исаак Генрихович — кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник ИГЭ РАН. НИКОНОВ Андрей Алексеевич — доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник ИФЗ РАН. ПОПОВА Оксана Григорьевна — кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник ИГЭ РАН. РОГОЖИН Евгений Александрович — доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией методов прогноза землетрясений ИФЗ РАН. РУЗАЙКИН Александр Иванович — кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник ИГЭ РАН. СЕВОСТЬЯНОВ Василий Всеволодович — кандидат геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией инженерной геофизики и сейсмического микрорайонирования ИГЭ РАН.
zhigalin.alek@yandex.ru, zavyalov@ifz.ru, mindel@pochta.ru, nikonov@ifz.ru, oksana-p@list.ru, eurog@ifz.ru, a.ruzaykin@yandex.ru, igelab@mail.ru
■ P S . ijljl^iwijffiiw^^^w^WJ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 • i i i i i lililí
0 I P 1 1 100 200 300 400 50 i i i i i i i i 0 6 w 1 00 700 IIII 800 900 ! IIII 1000 Ш 1 1
0 - " Py 1 I 0 100 200 300 400 500 6 S Г 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 100 200 300 400 500 6 00 700 lili 00 700 800 900 IIII 800 900 1000 fw 1 1 1000
Время, с
Рис. 1. Запись землетрясения в Охотском море 24 мая 2013 г. на Сейсмической станции "Москва" ГС РАН
Кемерове, Казани, Охе, 2 балла — в Арти, Пулкове, Обнинске, Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Самаре, Калуге, Кисловодске, Гарни (здесь и далее используется шкала балльности М8К-64). При наиболее близком расстоянии от эпицентра, в Петропавловске-Камчатском, ускорение оценивалось в 3.76 см/с2, а интенсивность по макросейсмической шкале составила 3.0—3.5 балла. Ранее в этом районе Охотского моря сильные землетрясения с магнитудой М = 7.2 и М = 6.9 были зафиксированы 5 июля и 24 сентября 2008 г. соответственно [1].
Необычным в событии 24 мая 2013 г. оказалось то, что землетрясение ощущалось в Европейской части России, в том числе в Москве и к западу от неё: Смоленске, Калуге, Санкт-Петербурге и некоторых других городах. В центре Москвы и на
юго-западе города в зданиях качались люстры, дребезжала посуда, двигались предметы, из некоторых офисов эвакуировали персонал. В Москве и в Санкт-Петербурге интенсивность сотрясений на уровне земли оценивалась в 1—2 балла. В средствах массовой информации появились весьма эмоциональные сообщения: "Россия закачалась: землетрясение перепугало полстраны".
В северо-восточной части Тихого океана (восточная окраина Российской Федерации) глубокие землетрясения обычно происходят в переходной зоне между верхней и нижней мантией на глубинах 400—700 км в зоне субдукции, где Тихоокеанская плита опускается под Северо-Амери-канскую плиту, точнее, под её фрагмент — Охотскую микроплиту. Движение Тихоокеанской плиты в сторону Северо-Американской происходит
0 1 2 3 4 5
Время, с
Рис. 2. Фрагменты записей землетрясения в Охотском море 24 мая 2013 г. в 5 час. 44 мин. по Гринвичу (9 час. 44 мин. МСК) в ближней зоне цифровыми станциями Петропавловск-Камчатский (PET, Д3.7°), Северо-Курильск (SKR, Д4.5°), Магадан (MA2, Д4.9°), Сеймчан (SEY, Д8.1°), Курильск (KUR, Д10.3°). По данным ГС РАН
24/05/201 PET P 1 3 05:45:50 05:51:50 405 км
tf
SKR р , J 504 км
MA2 р, - -p , 544 км
SEY P
KUR р i i 1 t 1142 км Г i i
вдоль Курильской глубоководной впадины с погружением под неё со скоростью 7.8 см/год. Тихоокеанская зона субдукции считается наиболее мощной по сейсмической активности и энергии сейсмопроявлений. Так, по данным Службы срочных донесений ГС РАН, в период с 2007 по 2009 г. в пределах Курило-Охотского региона произошло 200 землетрясений магнитудой М > 5 с выделением суммарной энергии 5.26 х 108 Дж.
Следует отметить, что столь глубокофокусные землетрясения, как правило, не приводят к значительным сотрясениям на поверхности и практически не опасны ни для инженерных сооружений, ни для населения, в то же время они представляют большой научный интерес, поскольку позволяют получать новую информацию, касающуюся физики явления и необходимую для изучения внутреннего строения нашей планеты. Воздействие сильного глубокофокусного землетрясения на уровне ощутимости в Европейской части России и в Москве на огромном (порядка 6500 км) расстоянии от очага на Дальнем Востоке — это феномен новый. Последние примерно 300 лет, с начала относительно регулярного поступления
данных сейсмических наблюдений из этого отдалённого региона, подобное явление отмечено впервые. Например, близкое по глубине и магни-туде землетрясение 1907 г. не дало ощутимого эффекта не только в столице, но и в Сибири. В этот раз сейсмическая волна, перемещаясь в широтном направлении, вызвала на всём пути сотрясения земной поверхности интенсивностью до 5—6 (вблизи эпицентра) и 2—4 (на значительном удалении) баллов. Вероятно, колебания в Москве стали заметными после прихода поперечной 8-вол-ны. Если считать (с погрешностью до 1 мин.), что Р-волна пришла в Москву в 9 час. 54 мин. по местному времени, то поперечная волна — на 7 мин позже, в 10 час. 01 мин. Именно в это время в Москве наиболее чётко ощущались признаки землетрясения.
Вообще ощутимые сотрясения земной поверхности в Москве неожиданными назвать нельзя. В русских летописях определённые сведения о сотрясениях в Киевской Руси появляются уже с XII в., а в Северной (Ростово-Суздальской) Руси и, соответственно, на Московской земле — с 1230 г. (табл. 1) [3, 4]. Очаги этих землетрясений распо-
5 10 15 20 25 30 35
Время, с
Рис. 3. Фрагменты записей землетрясения в Охотском море 24 мая 2013 г. в 5 час. 44 мин. по Гринвичу (9 час. 44 мин. МСК) в дальней зоне цифровыми станциями Арти (ARU, А49.3°), Пулково (PUL, А57°), Обнинск (OBN, А58.8°), Кисловодск (KIV, А65.3°), Гарни (GNI, А67.6°). По данным ГС РАН
лагались в Карпатах (зона Вранча, Румыния) на и 1986 гг. (М = 7.1). Землетрясение 1977 г. вызвало глубинах 100—150 км. В XX в. в Москве ощуща- заметный социальный резонанс, поскольку ин-лись землетрясения в 1940 (М = 7.3), 1977 (М = 7.4) тенсивность сотрясений достигала на уровне пер-
Таблица 1. Сведения о сотрясениях в Москве от сильнейших глубокофокусных землетрясений за несколько столетий [3, 4]
Даты (год, месяц, день) Место Описание
1446 Октябрь 1 Москва "... потрясеся град Москва. Кремль и посад и храмы поколебашися"
1471 - - Москва "Потрясеся земля"
1474 Весна - Москва Весной был "трус в граде Москве". Рухнула почти достроенная церковь Св. Богородицы. Потряслись все храмы и колебалась земля
1802 Октябрь 14 Россия Разрушительное землетрясение, распространившееся от Константинополя до Петербурга и Москвы. В Москве развалилось несколько домов
1940 Ноябрь 10 Москва Сотрясения в 3—4 балла замечены практически на всей территории города. На верхних этажах интенсивность достигала 5—6 баллов
1977 Март 4 Москва Землетрясение ощущалось во многих районах города, в первую очередь на высоких этажах
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.