УДК 550.34.06.013.24+551.24
ЦУНАМИГЕННОЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ 1 АПРЕЛЯ 1946 г. В АРХИПЕЛАГЕ ЛИСЬИХ ОСТРОВОВ (АЛЕУТСКАЯ ОСТРОВНАЯ ДУГА)
© 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.
Предложена интерпретация типа, размера, местоположения очага алеутского землетрясения 01.04.1946 г., характеризовавшегося предельно высокой (I = 4) интенсивностью цунами. Очаг землетрясения — простирающийся вдоль островной дуги субвертикальный взброс. Падение взброса под углом 85° в сторону глубоководного желоба. Взброс расположен внизу островного склона, в пределах восточного окончания Алеутской террасы. Западное ограничение взброса находится в районе островов Кре-ницына (1 ~ 165°^). Здесь изменяется картина изобат, отмечается резкое расширение шельфовой части архипелага Лисьих островов, произошли крупные (М8 ~ 7) толчки в 1940 г., 1942 г., 1944 г., предваряющие землетрясение 1946 г. Восточный край очага—взброса определяют структурные неоднородности в островном склоне в районе островов Санах (1 ~ 162°^). Протяженность очага-взброса в указанных границах около 200 км. Среднее значение магнитуды землетрясения, соответствующего такому очагу, ~8.3. Согласно закономерному соотношению между длиной разрыва и средней подвижкой, величина вертикального смещения океанического дна в области очага могла достигать 56 м. Значительное вертикальное смещение океанического дна на большом (~200 км) его протяжении обусловило высокую цунамигенность землетрясения. Увеличению интенсивности цунами могло способствовать благоприятное сочетание в области очага рельефных и других условий, необходимых для формирования волн цунами. Землетрясение 01.04.1946 г. в Лисьих островах, как и цунамигенные землетрясения 09.03.1957 г. в Андреяновских островах и 04.02.1965 г. в Крысьих островах, не относится к разряду "медленных" землетрясений.
ВВЕДЕНИЕ
В работах [Балакина, Москвина, 2008; 2009; 2010] приведены результаты наших исследований соотношения механизмов очагов землетрясений с характеристиками геологических структур и особенностями проявления сейсмичности в Алеутской островной дуге. Цель проведенных исследований — выявление ведущих типов сейсмогенных разрывов и их размещения в разных участках Алеутской островной дуги; выяснение на примере Алеутской дуги генетической связи сейсмических и геологических параметров.
В процессе работы были исследованы механизмы очагов около 300 алеутских землетрясений с магнитудами М8 > 5.5, происшедших за последние 50 лет. Для каждого землетрясения произведена оценка точности определения параметров механизма очага. Для всей совокупности исследованных землетрясений выяснены ведущие типы механизмов очагов. Проанализировано проявление сейсмичности за длительные сроки на протяжении всей Алеутской дуги: развитие сейсмичности во времени с чередованием периодов сейсмогенной активизации и относительного сейсмического затишья; распределение эпицентров на протяжении всей дуги с выявлением устойчиво проявляющихся мест их группирования; распределение гипоцентров землетрясений по глубине с выяснением пре-
обладающих глубин для них. Рассмотрены опубликованные материалы по истории тектонического развития и геологического строения Алеутской островной дуги. Проведены детальные исследования с комплексным анализом сейсмических и геологических данных для крупнейших алеутских землетрясений 1957 г, 1986 г, 1996 г — в архипелаге Андреяновских островов; 1965 г., 2003 г. — в архипелаге Крысьих островов.
При совместном анализе результатов исследования механизмов очагов, особенностей проявления сейсмичности, геологических данных учитывалась эмпирически установленная четкая закономерность генетической связи сейсмических и геологических параметров, устойчиво проявляющаяся в сейсмогенных зонах разного типа и происхождения (см. [Балакина, Москвина, 2003]). По результатам проведенных исследований составлено заключение о характеристиках ведущих типов сейсмогенных разрывов в разных участках островной дуги.
В данной статье, в свете полученных в [Балакина, Москвина, 2008; 2009; 2010] заключений о характеристиках сейсмогенных разрывов в Алеутской островной дуге проведено исследование типа, размера, местоположения очага землетрясения 01.04.1946 г., происшедшего в архипелаге Лисьих островов. Землетрясение вызывает интерес многих сейсмологов по той причине, что при относительно небольшом своем масштабе оно вызвало цунами с
35
3*
предельно высокой (I = 4) интенсивностью. Исследованию этого землетрясения посвящен ряд работ, но общепринятого заключения об особенностях его очага и причинах высокой интенсивности цунами пока не сложилось. Для лучшего понимания результатов нашего исследования землетрясения 01.04.1946 г. в следующем разделе приведено сжатое описание полученных в [Балакина, Москвина, 2008; 2009; 2010] заключений о характеристиках ведущих сейсмогенных разрывов в разных участках Алеутской островной дуги. В статье введен также раздел, поясняющий особенности цунамигенных землетрясений и условия, необходимые для возбуждения цунами.
ХАРАКТЕРИСТИКА СЕЙСМОГЕННЫХ РАЗРЫВОВ В АЛЕУТСКОЙ ОСТРОВНОЙ ДУГЕ
Полученные в [Балакина, Москвина, 2008; 2009; 2010] результаты позволили сформулировать следующие заключения о характере сейсмогенных разрывов в разных участках Алеутской островной дуги. В пределах всей дуги ведущим типом сейсмогенных разрывов являются крутые взбросы. Преимущественные углы их падения ~65°—70°. Преобладающая ориентация крутых взбросов в разных участках дуги различается в полном соответствии с особенностями их геологического строения. Различия в ориентации разрывов четко фиксируются в западной и восточной половинах Алеутской островной дуги, расположенных соответственно к западу и к востоку от сочленения дуги с подводным хребтом Бауэрс. Западная и восточная части дуги различаются по геологическому строению и по истории тектонического развития. Восточная половина дуги характеризуется интенсивным современным вулканизмом; она более близка в данный момент к остро-водужному типу развития. К западу от хребта Бауэрс интенсивность современного вулканизма в Алеутской дуге постепенно снижается и исчезает совсем в районе архипелагов Ближних и Командорских островов. В западной половине дуги, в отличие от восточной, широко развита система поперечных каньонов. Согласно общепринятому мнению геологов, они имеют тектоническое происхождение и, следовательно, должны проявляться в сейсмоген-ных разрывах. По геологическим и геофизическим данным тип тектонических движений в поперечных каньонах не выяснен.
В соответствии с различиями в геологическом строении и этапах тектонического развития, характеристики ведущих сейсмогенных разрывов в восточной и западной частях Алеутской островной дуги различаются следующим образом.
В восточной части дуги четко выражена преобладающая продольная (вдоль простирания островной дуги) ориентация крутых взбросов. Направление падения продольных взбросов — в сторону глубоководного желоба. Особенно устойчиво продольная ориентация крутых взбросов проявля-
ется в интервале долгот 180°—158°Л К востоку от X ~ 158°W (восточнее группы островов Шумагина) картина сейсмогенных разрывов несколько усложняется. Помимо четко выраженного преобладания сейсмогенных разрывов в виде крутых продольных взбросов в отдельных местах восточной части Алеутской дуги фиксируются другие разрывы. Среди них можно выделить крутые взбросы субширотной и субмеридиональной ориентации. Они могут отражать тип границ, разделяющих крупные сейсмические очаги, обусловленные продольными взбросами.
В западной части Алеутской дуги помимо продольных взбросов отчетливо фиксируются взбросы северо-восточного простирания, совпадающие с простиранием поперечных каньонов. Падение взбросов — к юго-востоку. Такие, секущие островную дугу крутые взбросы характеризуют тип тектонических движений, формирующих поперечные каньоны в западной части Алеутской дуги. В механизмах очагов алеутских землетрясений нет других разрывов, которые могли быть сопоставлены с тектоническими движениями в поперечных каньонах. Продольные и секущие дугу крутые взбросы примерно в равной степени развиты в архипелаге Крысьих островов. Они становятся преобладающим типом сейсмогенных разрывов в архипелаге Ближних островов; фиксируются также в районе Командорских островов.
Продольные взбросы составляют систему субпараллельных разрывов в островном склоне Алеутской дуги между вулканической линией и глубоководным желобом. В одном и том же отрезке дуги может существовать не один, а несколько сейсмических очагов разного масштаба, обусловленных продольными взбросами. Иллюстрацией к сказанному могут служить примеры землетрясений 09.03.1957 г., MW = 8.6, 07.05.1986 г., MW = 8.0, 10.06.1996 г., Мл^ = 7.8 — в архипелаге Андреяновских островов; 04.02.1965 г., Мл= 8.7, 17.11.2003 г., Мл = 7.7—7.8 — в архипелаге Крысьих островов. Согласно нашей интерпретации [Балакина, Москвина, 2008; 2009], очаги названных землетрясений — крутые продольные взбросы — располагались на разных уровнях островного склона (рис. 1, рис. 2). Множественность сейсмических очагов, связанная с существованием системы сейсмогенных разрывов, объясняет распределение эпицентров землетрясений по всей ширине (~ 150—200 км) островного склона. Системе крутых разрывов не противоречит распределение в островном склоне дуги гипоцентров землетрясений по глубине с максимумом при ~30—40 км. Секущие Алеутскую островную дугу взбросы (поперечные — в западной ее части, субширотные и субмеридиональные — в восточной части) могут отражать тип ограничений крупных продольных сейсмических очагов. Примерами могут служить выше отмеченные землетрясения 1957 г., 1986 г., 1996 г., 1965 г., 2003 г. (рис. 1, рис. 2).
* 1 ® 2 5 6 у*
Рис. 1. Схема взаимного расположения очагов землетрясений 09.03.1957 г. (МW = 8.6), 07.05.1986 г. (МW = 8.0), 10.06.1996 г. (Мw= 7.8) в островном склоне архипелага Андреяновских островов: 1-3 — инструментальные эпицентры землетрясений: 1 — 1957 г.; 2 — 1986 г.; 3 — 1996 г.; 4 — очаги—крутые взбро
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.