December 27, 2023, Akitkan Earthquake (mb = 5.4) in the Zone of the Marginal Suture of the Siberian Platform (Northern Baikal Region)

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

We consider the December 27, 2023, earthquake (mb = 5.4) that occurred on the margin of the Siberian Platform, on the northwestern slopes of the Akitkan Ridge. The earthquake epicenter is spatially associated with a structural suture (deep thrust fault) separating the Siberian Platform and the Baikal fold belt. The seismic event was followed by hardly any aftershocks. Its maximum shaking intensity was IV (MSK-64); it was observed at distances up to 180 km. The December 27, 2023, Akitkan earthquake is localized in a previously aseismic region, far from active areas of the Baikal Rift. It suggests a new look at seismic activity of fault structures bordering the Siberian Platform. The focal mechanism, determined from P-wave first-motion polarities at regional stations, demonstrates normal fault movements on inclined fault planes with a submeridional strike, which agrees with the orientation of the structural suture. This does not contradict seismogeological data indicating that an inversion of tectonic movements can be observed in some segments of the deep thrust fault zones. The December 27, 2023, Akitkan earthquake confirms modern seismic activity of the Akitkan seismic source zone and the fundamental possibility of relatively strong seismic events being generated by marginal structures of the Siberian Platform.

Full Text

Restricted Access

About the authors

N. A. Gileva

Baikal Branch of the Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences

Email: yan.radziminovich@gmail.com
Russian Federation, Irkutsk, 664033

Ya. B. Radziminovich

Baikal Branch of the Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences; Institute of Earthquake Prediction Theory and Mathematical Geophysics of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: yan.radziminovich@gmail.com
Russian Federation, Irkutsk, 664033; Moscow, 117997

V. I. Melnikova

Baikal Branch of the Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences; Institute of the Earth’s Crust of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences

Email: yan.radziminovich@gmail.com
Russian Federation, Irkutsk, 664033; Irkutsk, 664039

A. I. Filippova

Institute of Earthquake Prediction Theory and Mathematical Geophysics of the Russian Academy of Sciences; Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere, and Radio Wave Propagation of the Russian Academy of Sciences

Email: yan.radziminovich@gmail.com
Russian Federation, Moscow, 117997; Moscow, Troitsk, 108840

E. A. Kobeleva

Baikal Branch of the Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences

Email: yan.radziminovich@gmail.com
Russian Federation, Irkutsk, 664033

A. S. Fomochkina

Institute of Earthquake Prediction Theory and Mathematical Geophysics of the Russian Academy of Sciences; Gubkin National University of Oil and Gas

Email: yan.radziminovich@gmail.com
Russian Federation, Moscow, 117997; Moscow, 119991

References

  1. Геология и сейсмичность зоны БАМ. Сейсмичность / С.Л. Соловьев (ред.). Новосибирск: Наука, СО. 1985а. 192 с.
  2. Геология и сейсмичность зоны БАМ. Сейсмогеология и сейсмическое районирование / В.П. Солоненко, М.М. Мандельбаум (ред.). Новосибирск: Наука, СО. 1985б. 191 с.
  3. Геология и сейсмичность зоны БАМ. Структурно-вещественные комплексы и тектоника / М.М. Мандельбаум (ред.). Новосибирск: Наука, СО. 1983. 192 с.
  4. Гилева Н.А., Мельникова В.И., Радзиминович Н.А., Девершер Ж. Локализация землетрясений и средние характеристики земной коры в некоторых районах Прибайкалья // Геология и геофизика. 2000. Т. 41. № 5. С. 629–636.
  5. Гилёва Н.А., Хритова М.А. Состояние и перспективы детальной обработки землетрясений Прибайкалья и Забайкалья // Российский сейсмологический журнал. 2023. Т. 5. № 2. С. 77–99. https://doi.org/10.35540/2686-7907.2023.2.06
  6. Голенецкий С.И. Еловское землетрясение 29 июня 1995 года (MS = 5.9). Землетрясения Северной Евразии в 1995 году. М.: ГС РАН. 2001а. С. 183–187.
  7. Голенецкий С.И. Землетрясения Прибайкалья. Землетрясения в СССР в 1974 году. М.: Наука. 1977. С. 114–127.
  8. Голенецкий С.И. Землетрясения юга Сибирской платформы по инструментальным сейсмологическим наблюдениям // Вулканология и сейсмология. 2001б. № 6. С. 68–77.
  9. Голенецкий С.И. Редкое землетрясение на юге Сибирской платформы // Докл. РАН. 1998. Т. 363. № 3. С. 392–395.
  10. Голенецкий С.И. Сводка макросейсмических данных о землетрясениях на юге Сибирской платформы // Геология и геофизика. 1999. Т. 40. № 8. С. 1245–1250.
  11. Голенецкий С.И., Демьянович М.Г., Фомина Е.В., Чипизубов А.В., Авдеев В.А., Кочетков В.М. Землетрясения 22 и 27 мая 1981 г. на Байкале. Землетрясения в СССР в 1981 году. М.: Наука. 1984. С. 66–74.
  12. Голенецкий С.И., Дреннова Г.Ф., Ружич В.В. Землетрясения 1994 г. в районе Чарской впадины на северо-восточном фланге Байкальского рифта // Физика Земли. 1996. № 12. С. 130–139.
  13. Замараев С.М., Васильев Е.П., Мазукабзов А.М., Ружич В.В., Рязанов Г.В. Соотношение древней и кайнозойской структур в Байкальской рифтовой зоне. Новосибирск: Наука, СО. 1979. 125 с.
  14. Зорин Ю.А. Новейшая структура и изостазия Байкальской рифтовой зоны и сопредельных территорий. М.: Наука. 1971. 167 с.
  15. Карта разломов юга Восточной Сибири. Масштаб 1:1 500 000 / П.М. Xpенов (ред.). Л. 1982.
  16. Комплект карт сейсмического районирования территории Российской Федерации ОCP-97. Масштаб 1:8 000 000. Объяснительная записка / В.Н. Cтpаxов, В.И. Уломов (ред.). М.: изд-во ОИФЗ. 1999. 57 c.
  17. Ландер А.В. Программа расчета и графического представления механизмов очагов землетрясений по знакам первых вступлений Р-волн (FA). Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2018662004 от 25 сентября 2018 г.
  18. Леви К.Г., Xpомовcкиx В.C., Кочетков В.М., Николаев В.В., Cеменов P.М., Cеpебpенников C.П., Чипизубов А.В., Демьянович М.Г., Аpжанников C.Г., Дельянcкий Е.А., Cмекалин О.П., Pужич В.В., Буддо В.Ю., Маcальcкий О.К., Потапов В.А., Беpжинcкий Ю.А., Pадзиминович Я.Б. Современная геодинамика: сейсмотектоника, прогноз землетрясений, сейсмический риск (фундаментальные и прикладные аспекты) (cтатья II). Литосфера Центральной Азии / Н.А. Логачев (ред.). Новосибирск: Наука. 1996. C. 150–182.
  19. Мельникова В.И., Гилёва Н.А., Радзиминович Н.А., Ружич В.В., Масальский О.К., Радзиминович Я.Б., Бержинский Ю.А., Бержинская Л.П., Павленов В.А., Емельянова И.А. Кичерские землетрясения 21 марта 1999 года с Mw = 6.0 и с Mw = 5.6, I0 = 7–8 (Прибайкалье). Землетрясения Северной Евразии в 1999 году. Обнинск: ФОП. 2005. С. 280–295.
  20. Мельникова В.И., Радзиминович Н.А. Параметры сейсмотектонических деформаций земной коры Байкальской рифтовой зоны по сейсмологическим данным // Докл. РАН. 2007. Т. 416. № 4. С. 543–545.
  21. Митрофанова Н.Н., Болдырев В.И., Коробейников Н.К., Митрофанов Г.Л., Кнутова С.В., Семейкина Л.К., Пай В.М., Владимиров А.Е., Горяинова Л.Н., Макарьев Л.Б. Государственная геологическая карта Российской Федерации. Масштаб 1:1 000 000 (третье поколение). Серия Алдано-Забайкальская. Лист О-49 – Киренск. Объяснительная записка. СПб.: Картфабрика ВСЕГЕИ. 2012. 607 с.
  22. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 г. / Н.В. Кондорская, Н.В. Шебалин (ред.). М.: Наука. 1977. 535 с.
  23. Пояснительная записка к комплекту карт общего сейсмического районирования территории Российской Федерации ОСР-2016 // Инженерные изыскания. 2016. № 7. С. 49–122.
  24. Радзиминович Я.Б., Мельникова В.И., Середкина А.И., Гилёва Н.А., Радзиминович Н.А. Китойское землетрясение 11 ноября 2007 г. с КР = 11.6, Mw = 4.1, I0 = 5–6 (Прибайкалье) // Землетрясения Северной Евразии. 2007 год. Обнинск: ГС РАН. 2013. С. 422–431.
  25. Радзиминович Я.Б., Щетников А.А. Сейсмическая активность южной окраины Сибирской платформы в историческом прошлом: новые данные // Геология и геофизика. 2008. Т. 49. № 9. С. 926–938.
  26. Разломы и горизонтальные движения горных сооружений СССР / А.И. Суворов (ред.). М.: Наука. 1977. 136 с.
  27. Ружич В.В., Мельникова В.И., Гилева Н.А., Смекалин О.П. Северобайкальское землетрясение 13 апреля 1997 года с MS = 4.2, I0 = 7 (Прибайкалье). Землетрясения Северной Евразии в 1997 году. Обнинск: ГС РАН. 2003. С. 226–232.
  28. Сейсмическое районирование Восточной Сибири и его геолого-геофизические основы / В.П. Солоненко (ред.). Новосибирск: Наука, СО. 1977. 303 с.
  29. Семинский К.Ж., Радзиминович Я.Б. Сейсмичность юга Сибирской платформы: пространственно-временная характеристика и генезис // Физика Земли. 2007. № 9. С. 18–30.
  30. Середкина А.И., Гилева Н.А. Зависимость между моментной магнитудой и энергетическим классом для землетрясений Прибайкалья и Забайкалья // Сейсмические приборы. 2016. Т. 52. № 2. С. 29–38.
  31. Солоненко В.П., Тресков А.А., Флоренсов Н.А., Пучков С.В. Муйское землетрясение 27 июня 1957 г. // Вопросы инженерной сейсмологии. Вып. 1. М.: изд-во АН СССР. 1958. С. 29–43.
  32. СП 14.13330.2018. СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах. М.: Стандартинформ. 2018. 117 с.
  33. Уломов В.И. Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации – ОСР-2012 // Вопросы инженерной сейсмологии. 2013. Т. 40. № 4. С. 5–20.
  34. Чипизубов А.В. Сильные землетрясения Прибайкалья по макросейсмическим данным // Вопросы инженерной сейсмологии. 2009. Т. 36. № 2. С. 31–46.
  35. Agrawal S., Eakin C.M., O’Donnell J.P. Fluid-assisted intra-plate seismicity at the edge of the Gawler Craton, South Australia // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2024. V. 346. 107133. https://doi.org/10.1016/j.pepi.2023.107133
  36. Cherepanova Y., Artemieva I.M., Thybo H., Chemia Z. Crustal structure of the Siberian craton and the West Siberian basin: An appraisal of existing seismic data // Tectonophysics. 2013. V. 609. P. 154–183. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2013.05.004
  37. Jackson J., McKenzie D. The exfoliation of cratonic Australia in earthquakes // Earth and Planetary Science Letters. 2022. V. 578. 117305. https://doi.org/10.1016/j.epsl.2021.117305
  38. Hough S.E., Armbruster J.G., Seeber L., Hough J.F. On the modified Mercalli intensities and magnitudes of the 1811–1812 New Madrid earthquakes // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2000. V. 105. № B10. P. 23839–23864. https://doi.org/10.1029/2000JB900110
  39. Liu M., Stein S. Mid-continental earthquakes: Spatiotemporal occurrences, causes, and hazards // Earth-Science Reviews. 2016. V. 162. P. 364–386. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2016.09.016
  40. Lunina O.V. The digital map of the Pliocene–Quaternary crustal faults in the southern East Siberia and the adjacent Northern Mongolia // Geodynamics & Tectonophysics. 2016. V. 7. № 3. P. 407–434. https://doi.org/10.5800/GT-2016-7-3-0215
  41. Rautian T.G., Khalturin V.I., Fujita K., Mackey K.G., Kendall A.D. Origins and methodology of the Russian energy K-class system and its relationship to magnitude scales // Seismological Research Letters. 2007. V. 78. № 6. P. 579–590. https://doi.org/10.1785/gssrl.78.6.579
  42. Seredkina A.I., Melnikova V.I., Gileva N.A., Radziminovich Y.B. The Mw 4.3 January 17, 2014, earthquake: very rare seismic event on the Siberian platform // Journal of Seismology. 2015. V. 19. № 3. P. 685–694. https://doi.org/10.1007/s10950-015-9487-y
  43. Suvorov V.D., Mishenkina Z.M., Petrick G.V., Sheludko I.F., Seleznev V.S., Solovyov V.M. Structure of the crust in the Baikal rift zone and adjacent areas from Deep Seismic Sounding data // Tectonophysics. 2002. V. 351. № 1–2. P. 61–74. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(02)00125-7
  44. Zelenin E., Bachmanov D., Garipova S., Trifonov V., Kozhurin A. The Active Faults of Eurasia Database (AFEAD): the ontology and design behind the continental-scale dataset // Earth System Science Data. 2022. V. 14. № 10. P. 4489–4503. https://doi.org/10.5194/essd-14-4489-2022

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Seismicity of the southern part of the Siberian Platform and adjacent territories of the Baikal rift zone: 1 - epicentres of earthquakes with Mw ≥ 3.5 for the period of instrumental observations (1960-2023). In case of absence of direct determinations moment magnitudes Mw are calculated from the energy class of RC using the ratio from [Seredkina, Gileva, 2016]; 2 - epicentres of historical earthquakes: I - 05.1827 (M = 6.5), II - 11.04.1840 (M = 5.0), III - 12.09.1856 (M = 5.0) [New Catalogue..., 1977], IV - 24.01.1884 (M = 5.5) [Radziminovich, Shchetnikov, 2008]; 3 - stereograms of focal mechanisms of the strongest earthquakes (Mw ≥ 5.5) in lower hemisphere projection; 4 - epicentre of the Akitkan earthquake 27.12.2023; 5 - route of the pipeline "Eastern Siberia-Pacific Ocean" (ESPO); 6 - railway lines.

Download (3MB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Position of epicentre of the Akitkan earthquake 27.12.2023 (circle with asterisk) relative to regional seismic stations, data of which were used in processing of observation materials; * - code is not international (SHBM station). The inset shows the epicentre location according to the definitions of different agencies (Table 1).

Download (655KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. (a) - Focal mechanism of the Akitkan earthquake 27.12.2023 (mb = 5.4) in lower hemisphere projection (dark areas correspond to compression waves (white points), light areas - to rarefaction waves (blue points)); (b) - boundaries of confidence regions for main stress axes in the origin (legend shows different confidence levels); (c) - examples of some seismograms (with indication of seismic wave phases, explanations in the text); station codes correspond to the international standard (see Fig. 2), epicentral distances are given in brackets.

Download (1MB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Scheme of faults of the investigated area (according to [Mitrofanova et al., 2012], with simplifications) and focal mechanisms of the Akitkan earthquake 27.12.2023 and earthquake 13.04.1997. Numbers in circles denote general faults (thick lines): 1 - Kirensko-Jerbinsky; 2 - Akitkano-Jerbinsky; 3 - Chuysky; 4 - Abchadsky; 5 - Baikal-Synnyrsky; K - Kichersk depression.

Download (2MB)
Indexing metadata
6. Рис. 5. Схема макросейсмических проявлений Акитканского землетрясения 27.12.2023 г. Кружок со звездочкой означает инструментальный эпицентр землетрясения.

Download (3MB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Epicentre density in the Northern Pribaikalie calculated for the period 1971-2020 from the number of earthquakes with RC > 6.5 in cells with dimensions of 0.04° latitude and 0.07° longitude.

Download (973KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».