АНАЛИЗ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ПО ТИПАМ ОЧАГОВЫХ ПОДВИЖЕК В КУРИЛО-ОХОТСКОМ РЕГИОНЕ ПЕРЕД КАТАСТРОФИЧЕСКИМ СИМУШИРСКИМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕМ 15.11.2006 ГОДА

В зоне перехода от Евроазиатского континента к Тихому океану в Курило-Охотском регионе в районе Средних Курил 15.11.2006 г. произошло катастрофическое Симуширское землетрясение, после которого наблюдалась серия сильных землетрясений. Установлено, что подготовка этого землетрясения произошла на участке повышенного уровня эффективного всестороннего давления на границе с областью низких напряжений. При этом очаг был расположен на границе градиентной зоны (рис. 1).

Для оценки в регионе напряженного состояния, предшествующего Симуширскому землетрясению, по каталогу GlobalCMT (Harvard) построены механизмы очагов землетрясений и определены типы подвижек, изучены тектонические напряжения, сейсмотектоническая обстановка и распределение землетрясений по типам очаговых подвижек (рис. 2, 3, табл. 1).

Выявлено пять зон разных типов подвижек, из которых три вытянуты вдоль Курильской островной дуги. В них установлено закономерное распределение типов подвижек в очагах землетрясений. Закономерность выражается в концентрации в каждой из выделенных зон преимущественного типа подвижек (сбросов или взбросов). Это свидетельствует о чередовании и смене зон сжатия и горизонтального растяжения.

Наличие зон горизонтального сжатия и растяжения может быть объяснено моделью субдукции (рис. 4) и подтверждается при детальных исследованиях напряженного состояния на Курилах (рис. 5).

Установленные особенности тектонических напряжений перед катастрофическим Симуширским землетрясением 15.11.2006 г. способствуют решению проблемы прогноза землетрясений. Закономерности распределения горизонтального сжатия, растяжения и сдвигов в земной коре и верхней мантии региона позволяют судить о напряженном состоянии среды и указывают на геодинамические условия возникновения новых землетрясений.

1. Aver'yanova V.N., 1975. Deep seismotectonics of island arcs. Nauka, Moscow, 219 p. (in Russian) [Аверьянова В.Н. Глубинная сейсмотектоника островных дуг. М.: Наука, 1975. 219 с.].

2. Balakina L.M., 1981. Mechanisms of interim earthquakes in the Kuril-Kamchatka focal zone. Fizika Zemli 8, 3–24 (in Russian) [Балакина Л.М. Механизмы очагов промежуточных землетрясений Курило-Камчатской фокальной зоны // Физика Земли. 1981. № 8. С. 3–24].

3. Belousov V.V., 1982. Transition zones between continents and oceans. Nedra, Moscow, 150 p. (in Russian) [Белоусов В.В. Переходные зоны между континентами и океанами. М.: Недра, 1982. 150 с.].

4. Chudinov Yu.V., 1985. Geology of active oceanic margins and global tectonics. Nedra, Moscow, 248 p. (in Russian) [Чудинов Ю.В. Геология активных океанических окраин и глобальная тектоника. М.: Недра, 1985. 248 с.].

5. Elsasser W.M., 1971. See-floor spreading as thermal convection. Journal Of Geophysical Research 76 (5), 1101–1112. http://dx.doi.org/10.1029/Jb076i005p01101.

6. Fedotov S.A., Chernyshev S.D., 1987. 20 years of long-term seismic forecasting for the Kuril-Kamchatka arc: reliability in 1981–1985 in general for 1965–1985 and a forecast for 1986–1990. Vulkanologiya i Seismologiya 6, 93–109 (in Russian) [Федотов С.А., Чернышев С.Д. 20 лет долгосрочного сейсмического прогноза для Курило-Камчатской дуги: достоверность в 1981–1985 гг., в целом за 1965–1985 гг. и прогноз на 1986–1990 гг. // Вулканология и сейсмология. 1987. № 6. С. 93–109].

7. Hess G.G., 1939. Island arcs, gravity anomalies and serpentinite intrusion (to the problem of ophiolites). In: Proceedings of the XVII session of the IGC. V. II. GONTI, Moscow, p. 279–300 (in Russian) [Хесс Г.Г. Островные дуги, аномалии силы тяжести и интрузии серпентинитов (к проблеме офиолитов) // Труды XVII сессии МГК. Т. II. М.: ГОНТИ, 1939. С. 279–300].

8. Isacks B., Oliver J., Sykes L.R., 1968. Seismology and the New Global Tectonics. Journal of Geophysical Research 73 (18), 5855–5899. http://dx.doi.org/10.1029/JB073i018p05855.

9. Liboutrу L., 1969. Sea-floor spreading, continental drift and lithosphere sinking with an asthenosphere at melting point. Journal of Geophysical Research 74 (27), 6525–6540. http://dx.doi.org/10.1029/JB074i027p06525.

10. Ollier C.D., 1981. Tectonics and landforms. Longman, London–New York, 324 p.

11. Polets A.Yu., 2011. The study of tectonic direction and deep seismotectonics in the southern and central parts of the KurilOkhotsky region. Thesis of Candidate of Physics and Mathematics. Moscow, 24 p. (in Russian) [Полец А.Ю. Исследование тектонических напряжений и глубинной сейсмотектоники южной и центральной части Курило-Охотского региона: Автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук. М., 2011. 24 с.].

12. Poplavskaya L.N., Bobkov A.O., Boichuk A.N., Mitaleva N.A., Oskorbin L.S., Rudik M.I., Strel'cov M.I., Tikhonov I.N, Malyshev A.I., 1991. The Simushir earthquake of 09 January 1989. Institute of Marine Geology and Geophysics RAS, Yuzhno-Sakhalinsk, 54 p. (in Russian) [Поплавская Л.Н., Бобков А.О., Бойчук А.Н., Миталева Н.А., Оскорбин Л.С.,

13. Рудник М.И., Стрельцов М.И., Малышев А.И. Симуширское землетрясение 9 января 1989 года. Южно-Сахалинск: Институт Морской геологии и геофизики ДВО РАН, 1991. 54 с.].

14. Radulescu D.P., 1979. Volcanoes Today and in the Geological Past. Nedra, Moscow, 255 p. (in Russian) [Рэдулеску Д.П. Вулканы сегодня и в геологическом прошлом. М.: Недра, 1979. 255 с.].

15. Rebetsky Yu.L., 2007. Tectonic stresses and strength of natural rock massifs. Akademkniga, Moscow, 406 p. (in Russian) [Ребецкий Ю.Л. Тектонические напряжения и прочность природных горных массивов. М.: ИКЦ «Академкнига», 2007. 406 с.].

16. Rebetsky Yu.L., 2009. Stress state of the Earth’s Crust of the Kuril Islands and Kamchatka before the Simushir earthquake. Russian Journal of Pacific Geology 3 (5), 470–476. http://dx.doi.org/10.1134/S1819714009050108.

17. Sergeyev K.F., 1985. On the mechanism of formation of the Kuril island system. Tikhookeanskaya Geologiya 1, 62–71 (in Russian) [Сергеев К.Ф. О механизме образования Курильской островной системы // Тихоокеанская геология. 1985. № 1. С. 62–71].

18. Sheinman Yu.M., 1968. Essays on the deep geology. Nedra, Moscow, 231 p. (in Russian) [Шейнман Ю.М. Очерки глубинной геологии. М.: Недра, 231 с.].

19. Sherman S.I,. 2009. A Tectonophysical model of a seismic zone: Experience of development based on the example of the Baikal rift system. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 45 (11), 8–21. http://dx.doi.org/10.1134/S1069351309110020.

20. The Global CMT Project. Available from http://www.globalcmt.org/ (last accessed May 20, 2012).

21. Tikhonov I.N., Vasilenko N.F., Zolotukhin D.E., Ivelskaya T.N., Poplavsky A.A., Prytkov A.S., Spirin A.I., 2008. Simushir earthquakes and tsunami of November 15, 2006, and January 13, 2007. Russian Journal of Pacific Geology 2 (1), 1–14. http://dx.doi.org/10.1134/S1819714008010016.

22. Zlobin T.K., 1986. The nature of the slope of the Benioff seismic focal zones, and the probable mechanism of their formation. Doklady AN SSSR 289 (3), 689–692 (in Russian) [Злобин Т.К. Природа наклона сейсмофокальных зон Беньофа и вероятный механизм их образования // Доклады АН СССР. 1986. Т. 289. № 3. С. 689–692].

23. Zlobin T.K., 1987. The structure of the Earth’s crust and upper mantle in the Kuril island arc (according to seismic data). Dal'nevostochnyy Nauchnyy Tsentr AN SSSR, Vladivostok, 150 p. (in Russian) [Злобин Т.К. Строение земной коры и верхней мантии Курильской островной дуги (по сейсмическим данным). Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1987. 150 с.].

24. Zlobin T.K., Levin B.W., Polets A.Yu., 2008. First results of the comparison of catastrophic Simushir earthquakes on November 15, 2006 (M=8.3), and January 13, 2007 (M=8.1), with the deep structure of the Earth`s crust in the central Kuril Islands. Doklady Earth Sciences 420 (4), 615–619. http://dx.doi.org/10.1134/S1028334X08040193.

25. Zlobin T.K., Poplavskaya, Polets A.Yu., 2009. A series of strong and catastrophic Simushir earthquakes, 2006–2009: General features and seismotectonics of the source zones. Doklady Earth Sciences 428 (7), 1227–1231. http://dx.doi.org/10.1134/S1028334X09070411.