ФИЗИКА ЗЕМЛИ, 2010, № 4, с. 9-34
УДК 550.34.06.013.24+551.24
ОСОБЕННОСТИ СЕЙСМОГЕННОГО ПРОЦЕССА В АЛЕУТСКОЙ ОСТРОВНОЙ ДУГЕ. III. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ В ЗАПАДНОЙ И ВОСТОЧНОЙ ОКРАИНАХ ДУГИ
© 2010 г. Л. М. Балакина, А. Г. Москвина
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва Поступила в редакцию 04.06.2009 г.
Произведен анализ параметров механизмов очагов землетрясений и их соотношения с характеристиками сейсмичности и геологического строения в районах: Командорских островов на западе Алеутской дуги; Лисьих островов и побережья полуострова Аляска на востоке дуги. Выявлены разные типы сейсмогенных разрывов в западной и восточной частях Алеутской дуги. Ведущий тип разрывов в южном склоне архипелага Командорских островов — крутые взбросы, секущие дугу в азимутах от субмеридиональных до северо-восточных. Подобный тип разрывов широко развит в архипелаге Крысьих островов и является преобладающим в архипелаге Ближних островов. В зоне северного борта глыбового поднятия Командорских островов проявляются крутые сдвиги с небольшими компонентами сброса или взброса. Сейсмогенные разрывы в районе архипелага Командорских островов не противоречат геологическим данным о разрывной тектонике на островах Медный и Беринга. В южном склоне архипелага Лисьих островов, как и в архипелаге Андреяновских островов, преобладающим типом сейсмогенных разрывов являются крутые взбросы продольного (вдоль дуги) простирания с падением в сторону глубоководного желоба. Такой тип сейсмогенных разрывов является ведущим в островодужных структурах с современным вулканизмом. Примером может быть Курило-Камчатская островная дуга. Разные типы преобладающих сейсмогенных разрывов в западной и восточной частях Алеутской островной дуги, вероятно, отражают разные этапы тектонического развития этих областей дуги. Рассмотрены возможные местоположение и размеры очагов крупнейших исторических землетрясений в восточной части Алеутской островной дуги.
ВВЕДЕНИЕ
Данная статья продолжает наши исследования особенностей сейсмогенного процесса в Алеутской островной дуге, начатые в работах [Балакина, Москвина, 2008; 2009]. Цель исследования, с одной стороны — выяснить ведущий тип сейсмогенных движений, свойственный всем островным дугам, отражающий природу и тектоническое происхождение этих уникальных структур; а с другой — выявить те различия в сейсмогенных движениях в разных островных дугах, которые могут быть связаны с разными этапами в процессе длительного развития остро-водужных структур. В этом отношении Алеутская островная дуга представляет исключительно большой интерес, так как разные ее участки, видимо, находятся на разных этапах развития.
Согласно общепринятому мнению геологов, начало развития Алеутской островной дуги в виде формирования подводного хребта за счет интенсивного вулканизма относится к концу мезозоя или началу третичного периода и оценивается в ~50—60 млн. лет. Подобный же возраст (~60 млн. лет) имеет Берингово море [Пущаровский, 2000]. Само Берингово море, в отличие от многих других островодужных тыловых бассейнов, характеризуется очень сложным строением. В центральной его части расположен дугообразный подводный хребет Бауэрс, сочленяющийся с Алеутской островной дугой на меридиане ~180° и де-
лящий ее на западную и восточную половины. Хребет Бауэрс — "отжившая" островодужная структура, возраст которой сравним или превосходит возраст Алеутской дуги. В западной части Берингова моря расположен подводный хребет Ширшова; он субме-ридионально протягивается от побережья Корякии почти до самой Алеутской дуги. Восточную часть Берингова моря занимает обширный Берингово-морский шельф Аляски. Относительно истории тектонического развития этой области существуют разные гипотезы.
За период в десятки миллионов лет Алеутская островная дуга испытала с перерывами несколько периодов активной вулканической деятельности и разной интенсивности тектонических движений, сформировавших горную цепь вулканических островов. Последний период вулканической активизации относится к четвертичному периоду. В западных и восточных участках горного сооружения Алеутской островной дуги современный вулканизм имеет существенные различия. Одновременно с этим в разных участках островной дуги могут различаться и типы тектонических движений. На последние могут также влиять сложности в геологическом строении и истории происхождения разных областей Берингова моря. Различия в тектонических движениях в разных участках Алеутской дуги будут проявляться в характеристиках сейсмогенных разрывов. Послед-
ние устанавливаются по результатам исследования механизмов очагов и геологических условий возникновения землетрясений.
В предыдущих двух статьях, (I и II), [Балакина, Москвина, 2008; 2009] были представлены результаты проведенного нами исследования параметров, геологической обусловленности и взаимоотношения очагов крупнейших землетрясений, происшедших в центральной части Алеутской островной дуги за последние 50 лет. Это землетрясения: 09.03.1957 г. М = 8.6), 07.05.1986 г. М = 8), 10.06.1996 г. М = = 7.8) в архипелаге Андреяновских островов; и 04.02.1965 г. (Щ = 8.7), 17.11.2003 г. (Щ = 7.7-7.8) -в архипелаге Крысьих островов. В процессе исследования выяснены ведущие характеристики сейсмогенных разрывов в южных склонах архипелагов Андреяновских, Крысьих, Ближних островов.
В данной статье представлены результаты исследования сейсмогенных разрывов: в западной окраине Алеутской островной дуги, охватывающей архипелаг Командорских островов; в восточной части дуги, включающей архипелаг Лисьих островов и побережье полуострова Аляска вплоть до острова Кадьяк.
Для лучшего понимания ведущих характеристик сейсмогенных движений в Алеутской островной дуге в целом и их различий в разных ее участках в следующем разделе статьи кратко суммированы результаты наших исследований в центральной части дуги, опубликованные в [Балакина, Москвина, 2008; 2009].
КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕЙСМОГЕННЫХ ДВИЖЕНИЙ
В ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ АЛЕУТСКОЙ ОСТРОВНОЙ ДУГИ
К центральной части Алеутской островной дуги нами отнесена ее область между долготами ~172°Е и~172°^ протяженностью около 1200 км. Геологически область не является однородной. Она включает архипелаги островов - Ближних, Крысьих, Андреяновских, представляющих собой глыбовые поднятия, отчетливо разделенные структурно. На западе архипелаг Ближних островов отделен от архипелага Командорских островов обширным прогибом, протяженностью более 200 км. На востоке архипелаг Андреяновских островов отделен от архипелага Лисьих островов широким проливом Амукта. В районе пролива отмечаются: изменения картины изобат и простирания линии островов, смещение вулканической оси. Наиболее резкая структурная граница разделяет архипелаги Крысьих и Андреяновских островов в зоне сочленения Алеутской островной дуги с подводным хребтом Бауэрс. В этой зоне: резко меняется картина изобат; расположен глубокий подводный каньон - пролив Амчитка, который как бы продолжает линию глубоководного желоба в "отжившей" островной дуге Бауэрс; отме-
чается заметное (~40 км) смещение вулканической оси. На существование крупных структурных неод-нородностей в этой области указывает чрезвычайно высокая степень группирования эпицентров землетрясений. Глыбовые поднятия Ближних и Крысьих островов разделены широкой морской депрессией Булдырь.
Входящие в центральную часть Алеутской дуги архипелаги Ближних, Крысьих, Андреяновских островов имеют существенные морфологические отличия. Различается форма сводовых областей архипелагов, оконтуренных изобатой 200 м. Например, в архипелаге Крысьих островов она узкая, со сложными очертаниями, а в соседнем архипелаге Ближних островов - широкая, треугольной формы. Главное морфологическое различие островных поднятий к западу и востоку от сочленения Алеутской дуги с хребтом Бауэрс заключается в следующем. В архипелагах Крысьих и Ближних островов, расположенных к западу от хребта Бауэрс, помимо продольных структур, свойственных островным дугам, широко развита сеть крупных и малых поперечных каньонов. Каньоны имеют тектоническое происхождение. Тип тектонических движений в них по геологическим данным точно не установлен. Архипелаг Андреяновских островов, расположенный к востоку от хребта Бауэрс, морфологически более близок к другим островным дугам. В нем отмечается только один крупный поперечный каньон Адак в западной окраине архипелага. Архипелаги островов, расположенные к востоку и западу от сочленения Алеутской дуги с хребтом Бауэрс, различаются и активностью современного вулканизма. Она довольно высокая в Андреяновских островах, снижается в Крысьих и отсутствует в Ближних островах. Примечательной особенностью центральной части Алеутской островной дуги является "Алеутская терраса" — протяженная выдвинутая ступень в южном островном склоне, вблизи глубоководного желоба. Во фронтальной части террасы выделяются два крупных продольных подводных хребта - Крысий и Хавлей, соответственно к западу и востоку от сочленения дуги с хребтом Бауэрс.
О характере тектонических процессов, формирующих продольные и поперечные геологические структуры и обусловливающие сейсмогенез в островной дуге, можно судить по результатам изучения происходящих здесь землетрясений. С этой целью нами было проведено исследование природы и геологической обусловленности крупнейших землетрясений в центральной части Алеутской островной дуги: 09.03.1957 г. М = 8.6), 07.05.1986 г М = 8), 10.06.1996 г. (М^ = 7.8) — в архипелаге Андреяновских островов; и 04.02.1965 г. М = 8.7), 17.11.2003 г. (М^ = 7.7—7.8) — в архипелаге Крысьих островов [Балакина, Москвина, 2008; 2009]. Исследование включало: 1) детальный анализ пространственно-временного проявления форшоков и афтершоков перечисленных землетрясений; 2) определение ме-
ханизмов очагов главных толчков и наиболее крупных форшоков и афтершоков с оценкой и анализом точности их параметров; 3) определение механизмов очагов землетрясений с М8 > 5.5, происшедших за последние 50 лет в районах архипелагов Андреяновских, Крысьих, Ближних островов; 4) сопоставление характеристик механизмов оч
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.