ФИЗИКА ЗЕМЛИ, 2009, № 3, с. 24-49
УДК 550.34.06.013.24+551.24
ОСОБЕННОСТИ СЕЙСМОГЕННОГО ПРОЦЕССА В АЛЕУТСКОЙ
ОСТРОВНОЙ ДУГЕ. II. КРУПНЕЙШИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ В АРХИПЕЛАГЕ КРЫСЬИХ ОСТРОВОВ - 4.02.1965 г., 17.11.2003 г.
© 2009 г. Л. М. Балакина, А. Г. Москвина
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва Е-таИ:Ьа1акта@1/1.ги Поступила в редакцию 05.06.2008 г.
Предложена интерпретация параметров очагов двух крупнейших землетрясений в архипелаге Крысьих островов - 4.02.1965 г. = 8.7) и 17.11.2003 г. = 7.7-7.8), основанная на анализе механизмов очагов, проявления афтершоков, особенностей геологического строения островного склона Крысьих островов. Очаг землетрясения 1965 г. - крутой взброс продольного простирания, длиной ~350 км, расположен в нижней части Алеутской террасы, генетически, вероятно, связан с развитием подводного хребта Крысий. Западное ограничение очага определяют структуры каньона Хек, восточное - окончание хребта Крысий в районе X ~179°Е-179.5°Е. Очаг землетрясения 2003 г. - крутой взброс близширотного простирания, длиной ~100 км, расположен в восточной части архипелага Крысьих островов выше по склону, чем очаг землетрясения 1965 г. Западное окончание очага определяют структуры каньона Крысий, а восточное - смена простирания изобат в районе X ~179°Е. Глубина заложения взброса, согласно гипоцентрам афтершоков, могла достигать ~60 км. По нашей интерпретации, в южном склоне архипелагов Крысьих и Ближних островов существует сложная система сейсмогенных разрывов, обусловленная тектоническим развитием разных структурных элементов. Ведущий тип разрывов, как и в других островных дугах, - крутые взбросы. При землетрясениях проявляются взбросы, ориентированные вдоль островной дуги, а также секущие ее. Взбросы северо-восточного простирания, секущие дугу, характеризуют тип тектонических движений в серии каньонов западной части Алеутских островов.
РЛС8: 91.30.Bi
Данная статья - вторая в цикле наших работ, посвященных исследованию сейсмогенного процесса в Алеутской островной дуге. Цель исследования - выяснение, какие характеристики сейсмогенного процесса в Алеутской дуге являются общими для всех островных дуг, а какие присущи только ей. Установление сейсмогенного процесса в островных дугах, отражающего тектонический процесс их формирования, имеет важнейшее значение для понимания геодинамики всего земного шара. Так, для соседней Курило-Камчатской островной дуги уверенно установлена концептуальная схема строения сейсмоген-ной зоны, охватывающей литосферу островной дуги [Балакина, 1989; 1991; 1992; 1995; 2000]. Зона представляет собой систему геологически фиксированных разномасштабных сейсмических очагов, действующих в соответствии с протекающим в островной дуге тектоническим процессом. Ведущий тип очагов - крутые, продольные (ориентированные вдоль дуги) взбросы, падающие в сторону океана, с глубиной заложения до 70-100 км. Крупные сейсмические очаги, продольные взбросы, разделяются взбросами или взбросо-сдвигами, секущими островную дугу под углами около 30° - субмеридиональными в южной части Курило-Камчатской дуги и субширотными в северной ее части. Совокупность
продольных и кососекущих взбросов делит литосферу Курило-Камчатской островной дуги на отдельные блоки разного размера в разных ее участках.
В статье I [Балакина, Москвина, 2008] были исследованы геологические условия возникновения трех крупнейших землетрясений 1957 г., 1986 г., 1996 г. в архипелаге Андреяновских островов, выяснены тип, размеры и взаимоотношение их очагов. В ходе проведенного исследования в [Балакина, Москвина, 2008] было рассмотрено развитие сейсмичности в Алеутской островной дуге за длительный срок; выявлены области группирования в ней эпицентров землетрясений; рассмотрено распределение по глубине гипоцентров алеутских землетрясений; проанализировано проявление форшоков и афтершоков землетрясений 1957 г., 1986 г., 1996 г. в соотношении со структурными особенностями южного склона архипелага Андреяновских островов; определены механизмы очагов названных землетрясений и их афтершоков, а также землетрясений других лет из района Андреяновских островов и их окрестностей; рассмотрены опубликованные в геологической литературе ведущие особенности геологического строения Алеутской островной дуги и, в частности, района Андреяновских островов. При интерпрета-
ции геологической обусловленности и характеристик очагов землетрясений 1957 г., 1986 г., 1996 г. учитывались установленные на основе обширного экспериментального материала (см., например, [Ба-лакина, 1989; 1991; 1992; 1995; 2000; Балакина, Москвина, 2002а; 20026; 2003а; 20036; 2004; 2005; 2007]) закономерности генетической связи между сейсмическими и геологическими параметрами.
Установленные закономерности генетической связи сейсмических и геологических параметров присущи сейсмогенным зонам, независимо от их типа и геологического происхождения. Коротко они выражаются в следующем. Параметры очага землетрясения (тип разрыва, его ориентация, глубина заложения, направление подвижки) полностью соответствуют аналогичным параметрам геологической структуры, породившей землетрясение. Очаги крупных землетрясений геологически фиксированы, их границы выделяются структурно и могут выявляться в параметрах механизмов очагов. С размером Ь фиксированного сейсмического очага закономерно связана величина средней подвижки в нем, пропорциональная 10-5Ь (см). Эта связь определяет период повторения максимального землетрясения в геологически фиксированном сейсмическом очаге в зависимости от размера очага и скорости тектонических движений. Форшоки и афтершоки имеют ту же генетическую природу, что и главные землетрясения; они возникают в уже существующих разномасштабных сейсмических очагах, сформировавшихся в ходе длительных тектонических движений в окрестности очага главного землетрясения; гипоцентры форшоков и афтершоков не трассируют поверхность разрыва в очаге главного землетрясения.
В целом, сейсмогенные зоны представляют собой системы структурно фиксированных разномасштабных сейсмических очагов, сформировавшихся в процессе длительно развивающихся тектонических процессов в зоне; каждый из фиксированных сейсмических очагов характеризуется соответствующим периодом повторения максимального землетрясения в этом очаге. Землетрясения представляют собой динамические акты в процессе формирования геологических структур сейсмогенной зоны. Параметры их очагов помогают выяснять природу сейсмогенной зоны, тип и направленность тектонических движений, формирующих ее структуры. При неполной ясности тектонических движений в зоне по геологическим данным, главным источником решения этого вопроса являются сейсмические данные.
В статье I [Балакина, Москвина, 2008] было сделано заключение, что сейсмогенный процесс в архипелаге Андреяновских островов имеет сходство с сейсмогенным процессом в соседней Курило-Кам-чатской островной дуге. Южный островной склон архипелага Андреяновских островов включает сложную систему геологически обусловленных разрывов, определяющих сейсмические очаги; ведущий
тип их - ориентированные вдоль дуги крутые взбросы. Такими взбросами, приуроченными к разным структурным единицам южного склона архипелага Андреяновских островов, были обусловлены землетрясения 1957 г., 1986 г., 1996 г. Взброс протяженностью около 300 км, расположенный в нижней части Алеутской террасы и генетически, по-видимому, связанный с подводным хребтом Хавлей, генерировал землетрясение 1957 г. с MW = 8.6. Крутые взбросы протяженностью 130-140 км и ~100 км, породившие соответственно землетрясения 1986 г. (MW = 8) и 1996 г. (MW = 7.8), расположены в южном склоне архипелага Андреяновских островов выше Алеутской террасы. В соответствии с глубинами гипоцентров афтершоков землетрясений 1957 г., 1986 г., 1996 г. глубина заложения взбросов в их очагах могла достигать нескольких десятков километров. Очаги землетрясений 1957 г., 1986 г., 1996 г. геологически фиксированы. Их границы определяются структурными неоднородностями в островном склоне и отражаются в параметрах механизмов очагов в виде взбросов, секущих островную дугу.
В данной статье исследуются геологические условия возникновения двух крупнейших землетрясений 4.02.1965 г. (MW = 8.7) и 17.11.2003 г. (MW = 7.7-7.8), происшедших в архипелаге Крысьих островов, расположенном рядом с архипелагом Андреяновских островов. Рассмотрено проявление сейсмичности, предваряющей эти землетрясения, проанализировано пространственное распределение афтершоков, определены механизмы очагов главных толчков, их афтершоков, а также землетрясений (MS > 5.5) 1958-2005 гг., происшедших в районе ~170°Е-180°, охватывающем структуры Крысьих и Ближних островов.
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ АЛЕУТСКОЙ ОСТРОВНОЙ ДУГИ
Рассматриваемая в данной статье западная часть Алеутской островной дуги протягивается почти на 1000 км от ее сочленения на западе (к ~164.5°Е) с Ку-рило-Камчатской дугой до пролива Амчитка на востоке (к ~180°). Включает в себя две группы островов - Командорские и западные Алеутские. Горное сооружение дуги в значительной степени скрыто водами океана и выступает над уровнем воды лишь своими гребнями в виде островных гряд. Сводовые части (по изобате 200 м) глыбовых поднятий, на которых расположены острова, имеют плоский вид, свидетельствующий об субаэральных условиях эрозии (см., например, [Gates, Gibson, 1956; Marlow et al., 1973]).
Самые западные из островов, Командорские, представлены двумя крупными островами - Медный и Беринга, расположенными кулисообразно по отношению друг к другу на довольно обширной платформе. Кроме них два маленьких острова - Топорков и скала Арий Камень. Современный вулка-
Рис. 1. Карта-схема района западной части Алеутской островной дуги: 1 - контуры подводных поднятий по изобате 2000 м; 2 - контуры островных поднятий архипелагов Командорских, Ближних, Крысьих островов по изобате 200 м; 3 - контуры глубоководного желоба.
низм отсутствует. Далее к востоку широким проливом Ближний от Командорских островов отделен архипелаг Ближних островов. Последние расположены так
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.