ПАРАМУШИРСКОЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ 25.03.2020 г., М _W =7.5, И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА СОВРЕМЕННУЮ ГЕОДИНАМИКУ ПРИЛЕГАЮЩЕГО УЧАСТКА КУРИЛО-КАМЧАТСКОЙ ЗОНЫ СУБДУКЦИИ

25 марта 2020 г. юго-восточнее о. Парамушир (Северные Курильские острова) под внешним тихоокеанским склоном Курило-Камчатского глубоководного желоба произошло внутриплитовое цунамигенное землетрясение с магнитудой М_W=7.5. Землетрясение оказалось сильнейшим с 1900 г. сейсмическим событием для прилегающих к эпицентру океанического склона протяженностью около 800 км и трехсоткилометрового сегмента Курильской сейсмофокальной зоны. В очаге землетрясения реализовались напряжения субгоризонтального сжатия, ориентированные вкрест сейсмофокальной зоны. Тип подвижки – взброс по обеим нодальным плоскостям.

Напряженное состояние сжатия, в условиях которого произошло Парамуширское землетрясение, отражает современную геодинамическую обстановку в прилегающей к гипоцентру зоне субдукции. В работе показано, что возникновение землетрясения обусловлено высокой степенью сцепления поверхности механического контакта Тихоокеанской и Североамериканской литосферных плит в зоне субдукции. На основе анализа косейсмического смещения ближайшей Global Navigation Satellite System (GNSS) станции подтвержден выбор действующей плоскости сейсморазрыва в очаге землетрясения. Сейсмогенерирующая подвижка произошла по плоскости, ориентированной в юго-западном направлении и падающей в сторону глубоководного желоба. Для дислокационных моделей очага Finite fault рассчитаны приращения кулоновского напряжения в зоне субдукции. Для приоритетной плоскости сейсморазрыва приращение кулоновского напряжения в области межплитового контакта распространяется до глубины ~30 км и достигает 1 бара.

Косейсмическое приращение напряжений в зоне субдукции на северном фланге Курильской островной дуги, который на современном этапе тектонического цикла обладает высоким нереализованным сейсмическим потенциалом, в долгосрочной перспективе повышает вероятность возникновения здесь сильнейшего межплитового землетрясения.

1. Ammon C.J., Kanamori H., Lay T., 2008. A Great Earthquake Doublet and Seismic Stress Transfer Cycle in the Central Kuril Islands. Nature 451, 561–565. https://doi.org/10.1038/nature06521.

2. Christensen D.H., Ruff L.J., 1988. Seismic Coupling and Outer Rise Earthquakes. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 93 (B11), 13421–13444. https://doi.org/10.1029/JB093iB11p13421.

3. Dach R., Lutz S., Walser P., Fridez P. (Eds), 2015. Bernese GNSS Software. Version 5.2. University of Bern, Bern Open Publishing, 862 p. https://doi.org/10.7892/boris.72297.

4. Das S., Scholz C.H., 1981. Off-Fault Aftershock Clusters Caused by Shear Stress Increase? Bulletin of the Seismological Society of America 71 (5), 1669–1675. https://doi.org/10.1785/BSSA0710051669.

5. Дегтерев А.В., Чибисова М.В. Активизация вулкана Эбеко в мае – июле 2020 г. (о. Парамушир, Северные Курилы) // Геосистемы переходных зон. 2020. Т. 4. № 4. С. 500–505. https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.4.500-505.

6. Earthquakes Catalogue for Kamchatka and the Commander Islands (1962 – Present), 2021. Seismological Data Information System KB GS RAS. Available from: http://sdis.emsd.ru/info/earthquakes/catalogue.php (Last Accessed January 29, 2021).

7. Fedotov S.A., Solomatin A.V., 2019. Long-Term Earthquake Prediction (LTEP) for the Kuril–Kamchatka Island Arc, June 2019 to May 2024; Properties of Preceding Seismicity from January 2017 to May 2019. The Development and Practical Application of the LTEP Method. Journal of Volcanology and Seismology 13, 349–362. https://doi.org/10.1134/S0742046319060022.

8. Kato N., Hirasawa T., 1997. A Numerical Study on Seismic Coupling along Subduction Zones Using a Laboratory-Derived Friction Law. Physics of the Earth and Planetary Interiors 102 (1–2), 51–68. https://doi.org/10.1016/S0031-9201(96)03264-5.

9. King G.C., Stein R.S., Lin J., 1994. Static Stress Changes and the Triggering of Earthquakes. Bulletin of the Seismological Society of America 84 (3), 935–953. DOI:10.1785/BSSA0840030935.

10. Кочарян Г.Г., Кишкина С.Б., Будков А.М., Иванченко Г.Н. О генезисе Бачатского землетрясения 2013 года // Геодинамика и тектонофизика. 2019. Т. 10. № 3. С. 741–759. https://doi.org/10.5800/GT-2019-10-3-0439.

11. Kogan M.G., Steblov G.M., 2008. Current Global Plate Kinematics from GPS (1995–2007) with the Plate-Consistent Reference Frame. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 113 (B4). https://doi.org/10.1029/2007JB005353.

12. Королев Ю.П., Королев П.Ю. Моделирование процесса оперативного прогнозирования Онекотанского цунами 25.03.2020 // Геосистемы переходных зон. 2020. Т. 4. № 2. С. 259–265. https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.2.259-265.

13. Levin B.W., Prytkov A.S., Vasilenko N.F., Frolov D.I., 2020. The Contemporary Seismic Deficit in the Kuril-Kamchatka Subduction Zone. Doklady Earth Sciences 491, 277–281. https://doi.org/10.1134/S1028334X20040108.

14. Lutikov A.I., Dontsova G.Yu., Likhodeev D.V., Rogozhin E.A., 2021. The Strong March 25, 2020 Earthquake East of the Northern Kuril Islands. Seismic Instruments 57, 276–286. https://doi.org/10.3103/S0747923921030099.

15. Okada Y., 1985. Surface Deformation Due to Shear and Tensile Faults in a Half-Space. Bulletin of the Seismological Society of America 75 (4), 1135–1154. https://doi.org/10.1785/BSSA0750041135.

16. Прытков А.С., Василенко Н.Ф. Парамуширское землетрясение 25 марта 2020 г. Мw=7.5 // Геосистемы переходных зон. 2021. Т. 5. № 2. С. 113–127. https://doi.org/10.30730/gtrz.2021.5.2.113-120.121-127.

17. Prytkov A.S., Vasilenko N.F., Frolov D.I., 2017. Recent Geodynamics of the Kuril Subduction Zone. Russian Journal of Pacific Geology 11, 19–24. https://doi.org/10.1134/S1819714017010067.

18. Safonov D.A., Konovalov A.V., Zlobin T.K., 2015. The Urup Earthquake Sequence of 2012–2013. Journal of Volcanology and Seismology 9, 402–411. https://doi.org/10.1134/S074204631506007X.

19. Skarlatoudis A.A., Somerville P.G., Thio H.K., 2016. Source-Scaling Relations of Interface Subduction Earthquakes for Strong Ground Motion and Tsunami Simulation. Bulletin of the Seismological Society of America 106 (4), 1652–1662. http://dx.doi.org/10.1785/0120150320.

20. Steblov G.M., Kogan M.G., Levin B.V., Vasilenko N.F., Prytkov A.S., Frolov D.I., 2008. Spatially Linked Asperities of the 2006–2007 Great Kuril Earthquakes Revealed by GPS. Geophysical Research Letters 35 (22). http://doi.org/10.1029/2008GL035572.

21. Steblov G.M., Lobkovsky L.I., Vladimirova I.S., Baranov B.V., Sdelnikova I.A., Gabsatarov Y.V., 2018. Seismotectonic Deformations of the Kuril Island Arc during Different Phase of the Seismic Cycle: The Simushir Earthquakes. Journal of Volcanology and Seismology 12, 412–423. https://doi.org/10.1134/S0742046318060076.

22. Toda S., Stein R.S., Sevilgen V., Lin J., 2011. Coulomb 3.3. Graphic-Rich Deformation and Stress-Change Software for Earthquake, Tectonic, and Volcano Research and Teaching. User Guide. USGS Open-File Report 2011–1060, 63 p.

23. USGS Earthquake Hazards Program, 2021. Available from: http://earthquake.usgs.gov (Last Accessed January 29, 2021).

24. Vladimirova I.S., Lobkovsky L.I., Gabsatarov Y.V., Steblov G.M., Vasilenko N.F., Frolov D.I., Prytkov A.S., 2020. Patterns of the Seismic Cycle in the Kuril Island Arc from GPS Observations. Pure and Applied Geophysics 177, 3599–3617. https://doi.org/10.1007/s00024-020-02495-z.

25. Ye L., Lay T., Kanamori H., 2021. The 25 March 2020 Mw 7.5 Paramushir, Northern Kuril Islands Earthquake and Major (Mw≥7.0) Near-Trench Intraplate Compressional Faulting. Earth and Planetary Science Letters 556, 116728. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2020.116728.