ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2010, № 2, с. 16-30
УДК 550.34.06
СЕЙСМИЧЕСКАЯ ИСТОРИЯ КОРЯКСКОГО НАГОРЬЯ И АФТЕРШОКОВЫЙ ПРОЦЕСС ОЛЮТОРСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
20(21) АПРЕЛЯ 2006 г. Мж = 7.6
© 2010 г. А. В. Ландер1, В. И. Левина2, Е. И. Иванова2
Международный Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН, Москва, 117997 2Камчатский филиал Геофизической службы РАН, Петропавловск-Камчатский, 683006
Поступила в редакцию 20.05.2008 г.
Выполнено исследование сейсмичности очаговой области сильнейшего землетрясения, произошедшего 20.04.2006 г. (21.04 по местному времени) на территории Корякского автономного округа. Анализ аф-тершокового процесса проведен по полному каталогу землетрясений, произошедших в апреле-мае 2006 г. и зарегистрированных региональной сетью сейсмических станций Камчатского филиала Геофизической службы РАН. Использован также каталог слабых событий за период 2-17 мая, зафиксированных располагавшейся в очаговой зоне временной сетью сейсмических станций. Приведен обзор сейсмичности Корякского нагорья за период инструментальных наблюдений ХХ-начала XXI вв.
ВВЕДЕНИЕ
Олюторское землетрясение 20.04.2006 г. с магни-тудой Шцг = 7.6 произошло на юге Корякского нагорья и значительно превосходило по силе все наблюдавшиеся здесь ранее сейсмические события. За пятнадцать лет до него 08.03.1991 г., практически в той же точке произошло сильное Хаилинское землетрясение с = 6.6 [3, 9]. Оба события являются уникальными на фоне предыдущей сейсмической истории региона, где ранее наблюдались только редкие слабые землетрясения. В начале 1990-х гг. XX в. область Корякского нагорья относилась к зоне 5-6 балльных сотрясений. Землетрясение 08.03.1991 г. вызвало сотрясения интенсивностью 7-8 баллов в населенных пунктах округа. По новой карте сейсмического районирования России (ОСР-97-А) область очага Хаилинского землетрясения стала относиться к зоне 8-балльной интенсивности сотрясений [6]. Однако Олюторское землетрясение вызвало в некоторых поселках Корякского Автономного Округа сотрясения в 9 баллов. Зону выхода очага на поверхность, где были обнаружены сейсморазрывы протяженностью около 140 км, можно отнести к 10-11 балльной зоне [14, 15].
Олюторское землетрясение сопровождалось мощной серией афтершоков, которые в начале 2008 г. продолжали фиксироваться. По данным и8С8 на конец марта 2008 г. в области очага произошло 309 землетрясений с ть > 3 [25]. Настоящая статья посвящена, в основном, анализу наиболее интенсивной части афтершокового процесса, с 20 апреля по конец мая 2006 г. По данным Камчатской региональной сети в течение этого времени в очаговой зоне произошло 2529 землетрясений, включая главный толчок. Полученный каталог не
вполне однороден по времени. Со 2-го по 17 мая, непосредственно в эпицентральной зоне работали три временные сейсмические станции, что позволило регистрировать больше слабых толчков и повысить точность определения гипоцентров.
Уникальный для региона характер Олюторского землетрясения порождает множество вопросов о его тектонической позиции и причинах, приведших к возникновению столь сильного и неожиданного события. Поэтому мы не ограничимся описанием очагового процесса, а приведем обзор сейсмичности Корякского нагорья и прилегающих территорий за время инструментальных наблюдений и коротко остановимся на общих тектонических причинах, порождающих сейсмическую активность региона.
СЕЙСМИЧНОСТЬ КОРЯКСКОГО НАГОРЬЯ
ДО ОЛЮТОРСКОГО ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
Корякский сейсмический пояс. Известная по инструментальным наблюдениям сейсмическая история Корякского нагорья подразделяется на два неравноценных по активности периода (рис. 1а, б). Частично это связано с удаленностью, малой населенностью региона, полным отсутствием здесь до 1990-х гг сейсмических станций и, как следствие, неполнотой и неточностью ранних наблюдений. Но очевидна и значительная активизация региона, начавшаяся по второй половине 1980-начале 1990-х гг, и продолжающаяся по настоящее время.
С 1925 по 1984 гг. (рис. 1а) на территории Корякского нагорья и прилегающей акватории Берингова моря было зафиксировано около 35 землетрясений, три из которых имели магнитуды больше 5 (Мтах = 5.7). По этим весьма неполным и неточным данным, в конце 1980-х гг. XX в. предполагалось, что
а
70°
65°
60°
65°
60°
160'
160°
170° 170°
б 180°
180° -170°
160°
70°
65°
60°
0 7 < М
О 6 < М < 7
5 < М < 6 4 < М < 5
3 < М < 4
М < 3
60°
55°
160°
170
Рис. 1. Сейсмичность северо-западной окраины Беринговоморского региона: а — эпицентры землетрясений с М > 4.5 за 1933—1984 гг.; б — эпицентры всех инструментально зарегистрированных в 1985—2007 гг. землетрясений [2, 4, 5, 13, 20-22, 25, 26]. Жирным прямоугольником выделена очаговая область Хаилинского (1991 г., М = 6.6) и Олюторского (2006 г., М = 7.6) землетрясений. Звездой показан полюс вращения плиты Берингия относительно расположенных северо-западнее районов Северо-Американской плиты, стрелкой указано направление вращения. Пунктирной линией показана Хатырско-Вывенская зона разломов [9].
пояса сейсмичности Западной Аляски - Чукотки и Северной Камчатки соединяются в районе Коря-кии, но положение наиболее активных структур и возможных границ литосферных плит оставалось неясным [8].
В последующие 22 года (начиная с 1985 г.) в регионе зарегистрировано 62 события с магнитудами >5. Подавляющее большинство из них (57), являются афтершоками двух крупных, практически совпадающих в пространстве, землетрясений: Хаилинско-го, 8.03.1991 г., Мж = 6.6, и Олюторского Мж = 7.6, которые, возможно, следует рассматривать как проявления единого сейсмического события. Число зарегистрированных слабых толчков в других частях региона с середины 1980-х гг. также увеличилось, по сравнению с ранним периодом, и этот факт можно отнести к повышению детальности наблюдений. Большинство событий располагается закономерно, образуя непрерывный Корякский сейсмический пояс, продолжающий пояс Аляска - Чукотка на юго-запад через Корякское нагорье к Камчатскому перешейку, где он, соединяясь с поясом хр. Черского, достигает границ Тихоокеанской плиты (рис. 1б). Вытянутая в северо-восточном направлении очаговая область Олюторского землетрясения является частью Корякского пояса, составляя примерно 1/5 его длины. Корякский сейсмический пояс образует северо-западную границу плиты Берингии [9, 24].
Согласно оценкам, полученным в [9], Берингия вращается относительно Северной Америки по часовой стрелке вокруг полюса с координатами 67°^ 176°Е, расположенного в Центральной Чукотке. При этом на ее северо-западной (Корякской) границе происходит постепенная смена в юго-западном направлении условий правого сдвига в Анадырском заливе на сжатие в районе о-ва Карагин-ский. Согласно этой модели в районе очагов Хаилинского и Олюторского землетрясений предполагаются взбросовые движения с компонентой правого сдвига.
Ранний период наблюдений (рис. 1а). Первое зафиксированное в каталогах землетрясение, которое, возможно, имеет отношение к Корякскому поясу, датируется 27.05.1925 г. [26]. Координаты его эпицентра даны весьма приблизительно: 60°^ 175°Е, и соответствуют точке, расположенной в Беринговом море на расстоянии 150 км от Корякского побережья, данные о магнитуде отсутствуют.
Более точные данные о двух землетрясениях 7.09.1933 и 9.03.1934 гг. с магнитудами 5.3-5.9 приведены в каталоге Гутенберга [21]. Эпицентр землетрясения 1934 г. располагался в пределах Корякского нагорья, но его координаты также приведены с точностью до градуса. Еще одно землетрясение с магнитудой 5.7 произошло 27.09.1957 г. у юго-западного побережья Анадырского залива. Все остальные известные события региона до 1985 г. имели магни-туду меньше 5.
Ретроспективный взгляд на раннюю сейсмичность Корякии позволяет утверждать, что, несмотря на эпизодичность и невысокую точность определений гипоцентров, основные события того времени были приурочены к Корякскому сейсмическому поясу. Особенно интересны землетрясения 05.11.1968 г., М = 4.5 и 20.08.1975 г., М = 4.7, произошедшие в пределах очаговой зоны будущего Олю-торского землетрясения. Присутствие этих событий, по-видимому, говорит о том, что Хаилинское и Олюторское землетрясения возникли не на месте длительно существовавшей сейсмической бреши, а наследуют непрерывный в масштабе первых десятилетий процесс. Впрочем, в масштабе первых лет, как будет показано ниже, перед каждым из этих двух сильных землетрясений наблюдались кратковременные затишья.
Активизация региона до Хаилинского землетрясения. Хатырско-Вывенская зона разломов. Рост уровня сейсмичности Корякского пояса, по-видимому, следует отнести к середине 1980-х гг. XX в. За шесть лет (с 1985 г. до сильного Хаилинского землетрясения 1991 г.) в регионе произошли три события с магнитудами 5.3-5.7, т. е. столько же, сколько за предыдущие 50 лет: 10.09.1985 г. в Олюторском заливе, 19.10.1986 г в Анадырском заливе и 13.10.1988 г. в центральной части Корякского нагорья (рис. 1б). Кроме этого, у южного окончания Корякского пояса в северной части Карагинского залива 20-21 мая 1986 г. произошла серия из пяти землетрясений с магнитудами 4.0-4.9.
Активизация во второй половине 1980-начале 1990-х годов хорошо заметна также на уровне слабой сейсмичности. В это время заметно увеличилось количество регистрируемых слабых событий с М < 3.5. Но наблюдаемый рост сейсмичности может существенно зависеть от изменения уровня надежной регистрации для данного региона. В течение 1980-х годов на Чукотке существовала сеть стационарных сейсмических станций, и основная информация о слабых землетрясениях северной части Корякского нагорья получена по ее данным [16]. Тем не менее, время увеличения числа регистрируемых слабых толчков не совпадает с появлением локальной сети, и это может служить доказательством реального усиления сейсмической активности региона.
Землетрясения, происходившие на начальной стадии активизации (с 1986 г. до сильного Хаилинского землетрясения 1991 г.), располагались в пространстве вполне закономерно. Большинство из них приурочено к протяженной зоне молодых, секущих дре
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.