научная статья по теме ДЕТАЛЬНЫЕ СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА КАМЧАТКЕ В 1961–2011 ГГ., ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ДЕТАЛЬНЫЕ СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА КАМЧАТКЕ В 1961–2011 ГГ., ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ»

ВУЛКАНОЛОГИЯ И СЕЙСМОЛОГИЯ, 2013, № 1, с. 3-17

УДК 550.34

ДЕТАЛЬНЫЕ СЕЙСМОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА КАМЧАТКЕ В 1961-2011 гг., ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

© 2013 г. Е. И. Гордеев1,2, С. А. Федотов1, В. Н. Чебров2

1 Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН 683006 Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9,

e-mail:gordeev@kscnet.ru; karetn@list.ru

2 Камчатский филиал Геофизической службы РАН 683006 Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9,

e-mail: chebr@emsd.ru Поступила в редакцию 14.03.2012 г.

DOI: 10.7868/S0203030613010045

ВВЕДЕНИЕ

Первого ноября 2011 г. исполнилось 50 лет с начала детальных сейсмологических наблюдений на Камчатке. Камчатская региональная сеть сейсмических станций создавалась в 1961 г. Тихоокеанской сейсмической экспедицией (ТСЭ) ИФЗ АН СССР совместно с Комплексной геолого-геофизической обсерваторией СО АН СССР под руководством начальника ТСЭ С.А. Федотова.

Камчатка и Командорские острова относятся к тем регионам, где геодинамические процессы и связанная с ними сейсмичность и вулканическая деятельность достигают наивысшей интенсивности на нашей планете. Здесь, в области перехода от Азиатского континента к Тихому океану и сочленения Курило-Камчатской и Алеутской островных дуг, происходит более трети землетрясений России, огромные цунами, находится 30 действующих вулканов, в числе которых такие вулканы-гиганты, как вулканы Ключевской и Шивелуч.

В круг основных задач сейсмологических исследований в регионе входят: детальное изучение сейсмичности, очаговые процессы и механизмы землетрясений, изучение строения и свойств земной коры и верхней мантии, взаимосвязь вулканизма и сейсмичности, прогноз землетрясений и оценка сейсмической, вулканической и цунамиопасности. Сейсмологические исследования на Камчатке включают в себя как фундаментальные научные исследования, так и работы по оценке и прогнозу природных стихийных бедствий и уменьшению ущерба и потерь от них.

История наблюдений и исследований землетрясений на Камчатке состоит из нескольких больших этапов, сведения о которых приводились в работах [Атлас ..., 1962; Викулин и др., 2000; Гордеев и др., 1998; Гордеев и др., 2006; Го-рельчик, 2001; Комплексные ..., 2004; Кроноцкое

землетрясение ..., 1998; Сейсмичность ..., 1974; Федотов, 1965, 1987, 2002, 2003; Федотов, Шумилина, 1985; Федотов и др., 1987; Чебров, 2009; Чебров и др., 2011].

1737—1900 годы — период макросейсмических наблюдений. В течение этого периода произошли крупнейшие землетрясения с моментной магни-тудой более 8.0. Это землетрясения 17 октября 1737, 22 августа 1792 и 18 мая 1841 гг. [Атлас ..., 1962; Крашенинников, 1949; Мушкетов, Орлов, 1893; Новый каталог, 1977; Гусев, Шумилина, 2004]. Первые научные описания землетрясений, вызванных ими наводнений (цунами) и извержений вулканов Камчатки, дал участник Второй Камчатской экспедиции В. Беринга, выдающийся исследователь Камчатки С.П. Крашенинников. Им описаны гигантские землетрясения и цунами 17 октября 1737 г., извержения вулканов [Крашенинников, 1949]. Это было более 270 лет тому назад. С этого времени до конца XIX века длился период макросейсмических наблюдений, по которым имеются сведения более чем о 30 сильных ощутимых землетрясениях Камчатки [Новый каталог ..., 1977].

1900—1961 годы — период инструментальных наблюдений камчатских землетрясений удаленными станциями России (СССР) и мира и отдельными станциями Камчатки. Началом систематических инструментальных наблюдений за землетрясениями в мире считается 1897 г. [Gutenberg, 1956]. К началу XX века мировая сеть сейсмических станций уже была способна регистрировать из района Камчатки землетрясения магнитудой 7.0 и более [Атлас ..., 1962; Сейсмичность ..., 1974]. Точность определения координат камчатских землетрясений по записям сейсмических станций мировой сети в начале XX века составляла несколько градусов по широте и долготе. Пер-

вая запись в камчатском каталоге с оценками параметров землетрясения, полученных на основе инструментальных данных, датируется 1902 годом [Атлас ..., 1962; Новый каталог ..., 1977].

Первая сейсмическая станция на Камчатке (в г. Петропавловске-Камчатском) была открыта Постоянной центральной сейсмической комиссией по инициативе академика Б.Б. Голицына в 1915 г. Первая сейсмограмма была получена 18 июля 1915 г. Станция 2-го разряда "Петропавловск" была оснащена механическими сейсмографами Голицына с электромагнитным затуханием (Т = 20 с, V = 40—50). Станция с перерывами проработала до 1927 г. [Викулин и др., 2000; Чебров и др., 2011], период непрерывной регистрации до 1918 г. После трагического Ашхабадского землетрясения 1948 г. стала усиленно развиваться сеть сейсмических станций СССР и в 1951 г. была вновь открыта и возобновила свою работу опорная сейсмическая станция в Петропавловске-Камчатском. После этого количество регистрируемых камчатских землетрясений возросло от нескольких до 70—75 в год. Сильнейшее землетрясение 04.Х1 1952 е, вызвавшее гигантские волны цунами, которые практически уничтожили п. Северо-Ку-рильск, инициировало создание службы предупреждении о цунами и ускорило развитие сети опорных сейсмических станций на Дальнем Востоке СССР С

1959 г сейсмическая станция "Петропавловск" стала участвовать в работе службы предупреждения о цунами. В 1935 г. в Ключах, возле Ключевской группы вулканов, открылась Камчатская вулканологическая станция. Ее создателям и первым начальникам: академику А.Н. Заварицкому, профессору В.И. Влодавцу и члену-корреспонденту АН СССР Б.И. Пийпу было ясно, что сейсмологические наблюдения совершенно необходимы для изучения вулканических процессов. Лабораторией вулканологии АН СССР была открыта сейсмическая станция "Ключи" в 1946 г. [Горельчик, 2001; Соколов, 1949]. Наблюдения на ней проводил известный вулканолог Г.С. Горшков, в дальнейшем член-корреспондент АН СССР и директор Института вулканологии СО АН СССР. Ценнейшие данные были получены на этой сейсмостанции во время катастрофического извержения вулкана Безымянный в 1955—1956 гг. Позднее были открыты станции "Козыревск" в 1958 г., "Апахончич" в

1960 г. [Викулин и др., 2000; Гордеев и др., 2006; Горельчик, 2001; Комплексные ..., 2004; Токарев, 1962; Федотов, 1987, 2002, 2003; Федотов, Шумилина, 1985; Федотов и др., 1987]. Сейсмические наблюдения за вулканами возглавил П.И. Токарев. Комплексной геолого-геофизической обсерваторией СО АН СССР была открыта сейсмическая станция "Паужетка" в 1959 г. Сейсмические станции, открытые АН СССР на Камчатке в 40-х и 50-х гг. XX века, работали автономно, совместная обработка записей землетрясений по всей сети станций не ве-

лась. В 1961 г. на Камчатке была создана система детальных сейсмологических наблюдений [Федотов, 1965, 2002, 2003; Федотов и др., 1964; и др.].

1. Организация и развитие системы детальных сейсмологических наблюдений

В 1957 г., после создания Сибирского отделения АН СССР (СО АН СССР), началось ускоренное развитие науки на Дальнем Востоке. В 1959 г. открылась Камчатская геолого-геофизическая экспедиция (КГГО) СО АН СССР, в которой стали получать поддержку сейсмологические исследования.

В 1956—1958 гг. на Дальнем Востоке Советского Союза проводились большие комплексные работы по программе Международного геофизического года (МГГ). Они положили начало многим направлениям геофизических исследований на Дальнем Востоке, в том числе детальным сейсмологическим исследованиям, которые были начаты на Южных Курильских островах в 1957 г. [Федотов, 1965; Федотов и др., 1969] с создания Тихоокеанской сейсмической экспедицией (ТСЭ) ИФЗ АН СССР совместно с лабораторией сейсмологии Сахалинского КНИИ СО АН СССР сети сейсмических станций. Полученные в ходе исследований на Южных Курильских островах научные результаты показали, что для решения фундаментальных научных задач по изучению сейсмичности, глубинного строения земной коры и верхней мантии, природы вулканизма в Курило-Камчатской островной дуге необходимы детальные наблюдения и в ее северной части — на Камчатке [Федотов, 1965, 1987; и др.]. При этом, кроме научных задач, на Камчатке требовали быстрейшего решения прикладные проблемы и задачи. Ими были, в первую очередь, следующие [Федотов, 1987, 2002, 2003; Федотов, Шумилина, 1981; Федотов и др., 1987; и др.]:

1. Карта общего сейсмического районирования Камчатки 1957 г не отражала реальную сейсмическую опасность. Восточное побережье Камчатки, наиболее опасное в стране, считалось восьмибалльной зоной. Для построения новой карты требовались гораздо более полные и точные данные о землетрясениях Камчатки, чем те, которые получались сетью удаленных сейсмических станций СССР с участием одной сейсмической станции в Петропавлов-ске-Камчатском. Возможности пяти разрозненных камчатских станций были совершенно недостаточными.

2. Землетрясение 4(5) мая 1959 г. с М = 7.8-8.0, которое произошло на расстоянии около 120 км от Петропавловска-Камчатского и вызвало в нем сотрясения интенсивностью до 8 баллов, показало, что сила колебаний в очень большой мере зависела от грунтовых условий и что городу необходима карта сейсмического микрорайонирования.

3. До 1947 г. на Камчатке строились только деревянные дома. Добротно сложенные деревянные дома переносят без серьезных повреждений землетрясения силой 9 баллов. В них возможно лишь обрушение кирпичных печей и труб, если они не укреплены надлежащим образом. С 1947 г. на Камчатке начали строить 2-4-этажные каменные мелкоблочные дома, а в 1959 г. появился проект крупноблочного 4-этажного жилого дома серии 1-307с. Каменные дома должны иметь необходимую прочность, если возможны землетрясения силой 7 и более баллов. На Камчатке появилась проблема массового сейсмостойкого строительства.

В первой половине 1950-х годов в Институте физики Земли АН СССР были созданы аппаратура и методика детальных сейсмологических наблюдений. Толчком к их развитию послужили трагические Ашхабадское (1948 г.) и Хаитское (1949 г.) землетрясения. В Гармской экспедиции Института физики Земли АН СССР был накоплен опыт исследований, который был использован в 1957-1961 гг. при организации детальных сейсмологичес

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»