УДК 557.341
ДОЛГОСРОЧНЫЙ СЕЙСМИЧЕСКИЙ ПРОГНОЗ ДЛЯ КУРИЛО-КАМЧАТСКОЙ ДУГИ НА IX 2013-VIII 2018 гг.; ОСОБЕННОСТИ СЕЙСМИЧНОСТИ ДУГИ В ПЕРИОД ПРЕДШЕСТВОВАВШИХ ГЛУБОКИХ ОХОТОМОРСКИХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ 2008, 2012 и 2013 гг. с M = 7.7, 7.7 и 8.3
© 2015 г. С. А. Федотов1, 2, А. В. Соломатин1
Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН 683006 Петропавловск-Камчатский, бульвар Пийпа, 9, e-mail:fedotov@kscnet.ru, alf55@mail.ru
2Институт физики Земли РАН 123810 Москва, Б. Грузинская ул., 10, e-mail: karetn@list.ru Поступила в редакцию 14.12.2013 г.
В 2008—2014 гг. продолжались работы по долгосрочному прогнозу сильнейших землетрясений Ку-рило-Камчатской дуги методом, основанным на закономерностях размещения очагов сильнейших землетрясений (сейсмические бреши) и сейсмического цикла таких землетрясений, который успешно применяется и развивается в регионе с 1965 г. (метод ДССП). В работе приведен долгосрочный сейсмический прогноз на период IX 2013—VIII 2018 гг. для сейсмогенной зоны Курило-Камчатской дуги. Для 20 ее участков предсказываются стадии сейсмического цикла, нормированное число слабых землетрясений A10, 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 в наиболее сейсмически активном интервале глубин 0—80 км. Дополнительно рассмотрены особенности сейсмического процесса исследуемого региона в период 2008—2013 гг. Исследуются особенности размещения роев землетрясений, величины и изменения ряда характеристик сейсмического процесса Курило-Камчатской сейсмогенной зоны в 2008—2013 гг., которые происходили в связи с сильнейшими глубокими землетрясениями под Охотским морем 5.VII 2008 г., Mw = 7.7, 14.VIII 2012 г., Mw = 7.7, 24.V 2013 г., Mw = 8.3, и гигантским землетрясением Тохоку 11.III 2011 г., Mw = 9.0. Полученные результаты подтверждают высокую сейсмическую опасность в районе г. Петропавловск-Камчатский и полную необходимость продолжения и увеличения проводимых в нем работ и мер по сейсмоукреплению и сейсмобезопасности.
DOI: 10.7868/S0203030615020029
ВВЕДЕНИЕ ОБ ОСНОВАХ И ПРИМЕНЕНИИ МЕТОДА
Ниже даны краткие сведения об основах используемого метода сейсмического прогноза, прогнозируемых величинах и его применении. Изложение метода приводилось ранее в работах [Федотов, 1965, 1968, 2005; Федотов, Чернышев, 1987; Федотов и др., 1994, 2004, 2007, 2008, 2011, 2012; и др.].
В основе метода долгосрочного сейсмического прогноза (ДССП) С.А. Федотова в его современном виде лежит ряд следующих свойств и закономерностей сейсмичности [Федотов, 2005; и др.]:
— сейсмогенная зона Курило-Камчатской островной дуги является в первом приближении однородной структурой;
— очаги следующих сильнейших землетрясений (с М > 7.7) сейсмогенной зоны Курило-Камчат-
ской островной дуги с вероятностью 0.8—0.9 располагаются в сейсмических брешах между очагами предшествовавших таких землетрясений;
— процесс развития сейсмичности в очагах сильнейших землетрясений Курило-Камчатской островной дуги и Северо-Восточной Японии происходит по сейсмическому циклу с периодом Т1 = 140 ± 60 лет или Т2 = 120 ± 50 лет.
Выделяются следующие стадии сейсмического цикла таких землетрясений [Федотов, 1965, 1968, 2005; Федотов, Чернышев, 2002; Федотов и др., 1980, 2008]:
— I, афтершоковая стадия (около 15 лет), в которой происходит убывание сейсмичности после сильнейшего землетрясения;
— II, стабильная стадия (около 100 лет), в которой происходит длительное накопление сейсми-
ческой энергии и образование очага следующего сильнейшего землетрясения;
— III, форшоковая, заключительная стадия сейсмического цикла (около 15 лет). Участки сей-смогенной зоны, в которых сильнейших землетрясений не было более 80 лет (сейсмические бреши), являются наиболее вероятными местами таких землетрясений и развития III стадии их цикла.
Многолетние исследования хода сейсмического процесса в очагах сильнейших землетрясений Курило-Камчатской сейсмогенной зоны и ее продолжения в Северо-Восточной Японии показали, что при усреднении сейсмических данных в очагах сильнейших землетрясений (100—200 км и более), проводящимся по временным интервалам порядка их повторяемости в исследуемом регионе (5 лет и более), интенсивность сейсмического процесса в области очага готовящегося сильнейшего землетрясения в среднем возрастает на III стадии [Федотов, 1968, 2005; Федотов и др., 1980, 2008; Родкин, 2008; и др.]. Это свойство учитывается при количественных оценках сейсмической опасности [Федотов, 2005; Федотов и др., 2004, 2012; и др.].
Долгосрочные сейсмические прогнозы даются для наиболее активной полосы сейсмогенной зоны Курило-Камчатской островной дуги на глубинах 0—80 км. Эта полоса имеет длину 2100 км и ширину 100 км, и делится в среднем на 20 участков. Для этих участков за предшествующие 5 лет определяется следующая группа параметров:
— сейсмическая активность А10[1/год/103 км2] — нормированное число землетрясений энергетического класса KS = 10, М = 3.6;
— относительная величина сброшенной сейсмической энергии D(t) = E2(t)/E1, где E2(t) [Дж/год/103 км2] — текущая нормированная величина сейсмической энергии в пределах конкретного участка, E1 = 8.82 х 1013 [Дж/год/103 км2] — аналогичная величина, усредненная по всей Курило-Камчатской сейсмогенной зоне в наибо-
1
лее активной ее части за весь период наблюдений .
Для уточнения прогноза используется также параметр А11[1/год /103 км2], аналогичный параметру А10, но определяемый землетрясениями средней силы (KS ~ 11—12, М ~ 4—5) за более продолжительные интервалы времени (10—15 лет), [Федотов и др., 2008, 2012].
1 Энергетические классы землетрясений Ks определяются по шкале, приведенной в работе [Федотов, 1972]. Для определения характеристик E и D используются следующие соотношения между сейсмической энергией, энергетическими классами и магнитудами: Ks = ¡яЕ(Дж); Ks = = 1.5M + 4.6; M = MLH = MS = MW [Федотов и др., 2008], [Землетрясения России..., 2009].
Для указанных участков прогнозируются следующие параметры [Федотов, Чернышев, 2002; Федотов и др., 2004, 2007, 2008, 2011, 2012]:
— стадии сейсмического цикла (I, II, III);
— вероятные места следующих сильнейших землетрясений — сейсмических брешей как участков, предположительно проходящих III стадию сейсмического цикла;
— значения сейсмической активности А10;
— M(P ~ 0.8, 0.5, 0.15) — магнитуды землетрясений средней силы, ожидающихся с вероятностями соответственно: 0.8, 0.5 и 0.15;
— МMAX — максимальные магнитуды ожидаемых землетрясений;
— Р(М > 7.7) — вероятности возникновения сильнейших землетрясений;
— относительная опасность сейсмических брешей.
Основой для определения степени активизации участков, проходящих III, заключительную стадию сейсмического цикла, являются оценки вероятности случайного появления наблюдаемых значений А10 и D на II, стабильной стадии сейсмического цикла: P(A10), P(D) [Федотов и др., 1980, 2008]. Дополнительно используется параметр А11. Обобщенной вероятностной оценкой служат величины: B(A10, D) = P(A10)P(D), B1(A10, D, An) = P(Aw)P(D)P(An) или B2(A10, D, An) = = (P(A10) + P(D) + P(A11))/3. Вероятность возникновения сильнейшего землетрясения с М > 7.7 в рассматриваемой области пропорциональна величине (1 — B) и длине участка [Федотов, 2005; Федотов и др., 2011, 2012; и др.].
Таким образом успешно выделяются 2—3 наиболее опасные сейсмические бреши Курило-Камчатской дуги [Федотов и др., 2004, 2007, 2008, 2011, 2012].
В целом, прогнозы, составленные для Курило-Камчатской островной дуги по применяемому методу с 1965 г., выполнялись с вероятностью 0.8—0.9 [Федотов, 2005; Федотов, Чернышев, 2002; Федотов и др., 1994, 1998а, 1998б, 2004, 2007, 2008, 2011, 2012].
Пятилетние прогнозы для Курило-Камчатской островной дуги, обновляемые дважды в год, регистрируются в Совете Института вулканологии и сейсмологии (ИВиС) ДВО РАН и Камчатского филиала Геофизической службы (КФ ГС) РАН по прогнозу землетрясений и извержений вулканов и передаются в сообщениях этого Совета. Обновления прогноза производятся чаще в случае возникновения сильных землетрясений или при других значительных изменениях сейсмического процесса в изучаемом регионе. В последнем случае для уточнения сейсмической опасности про-
водится комплексная оценка изменений сейсмического процесса.
При рассмотрении результатов, полученных по применяемому методу долгосрочного сейсмического прогноза, проводятся сопоставления с результатами широкого круга других работ. Среди них можно выделить [Кейлис-Борок, Кособоков, 1986; Кособоков, 2005; №зИепко, 1991; Соболев, 1999, 2010; Соболев, Завьялов, 1980] и др. Более подробно этот вопрос рассмотрен в [Федотов и др., 2011].
Долгосрочные сейсмические прогнозы для наиболее сейсмичного региона Российской Федерации — Курило-Камчатской дуги, основанные на применяемом методе, выделение наиболее опасных мест региона и предупреждение о полной необходимости проведения заблаговременных мер по сейсмозащите и сейсмоукреплению в них, послужили обоснованием шести Распоряжений и Постановлений Совета Министров СССР (1986 и 1989), Совета Министров РСФСР (1987 г.) и Правительства Российской Федерации (1995 и 2001) о подготовке Камчатской области к сильным землетрясениям [Федотов, 2005; и др.].
В 1990—2004 гг. на основании сделанных прогнозов и предупреждений в г. Петропавловске-Камчатском было проведено сейсмоусиление домов, при котором получила защиту 1/10 часть населения города.
В последние годы Правительство РФ утвердило ФЦП "Повышение устойчивости жилых домов, основных объектов и систем жизнеобеспечения в сейсмических районах Российской Федерации на 2009—2018 годы" (Постановление № 365 от 23.04.2009). Для ее выполнения в Камчатском крае Постановлением Правительства РФ от 30.07.2009 № 615 выделены 8.1 млрд рублей на 2009-2013 гг.
Для продолжения этих работ в 2013 г. Правительство Камчатского края приняло постановление о
долгосрочной целевой программе "Повышение устойчивости жилых домов, основных объектов и систем жизнеобеспечения в Камчатском крае на 2013-201
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.