Неоднородности поля поглощения короткопериодных S-волн в районах Курил и Камчатки и их связь с сильными и сильнейшими землетрясениями
- Авторы: Копничев Ю.Ф.1, Соколова И.Н.2
-
Учреждения:
- Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
- ФИЦ Единая геофизическая служба РАН
- Выпуск: № 1 (2024)
- Страницы: 22-35
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/0203-0306/article/view/258176
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0203030624010034
- EDN: https://elibrary.ru/PZFVIN
- ID: 258176
Цитировать
Аннотация
Для выделения областей, в которых могут готовиться неглубокие сильные землетрясения, рассматриваются характеристики поля поглощения короткопериодных поперечных волн в литосфере. Обработано более 360 записей землетрясений с глубинами 0–33 км, полученных станцией PET из двух районов, ограниченных координатами 45.0˚–50.5˚ N и 54.0˚–56.5˚ N (для краткости будем называть их соответственно южным и северным). Кроме того, для сравнения обработаны записи землетрясений, полученные станцией KGB из области, расположенной между 52˚ и 54˚ N. Использован метод, основанный на анализе отношения максимальных амплитуд волн Sn и Pn. Установлено, что в целом поглощение в литосфере северного района гораздо сильнее, чем для южного. В то же время в обоих районах поглощение слабее, чем в районе северо-восточной Японии. Относительно пониженное поглощение соответствует очаговым зонам сильнейших землетрясений 1952 г. (Mw = 9.0) и 1963 г. (Mw = 8.6), произошедших в южном районе не менее 60 лет назад, и в то же время повышенное – зонам недавних событий 1997 г. (Mw = 7.8), 2006 г. (Mw = 8.3) и 2018 г. (Mw = 7.3). Полученные данные согласуются со сделанными ранее выводами о том, что типичные сильные землетрясения в зонах субдукции происходят в областях, характеризующихся повышенным содержанием флюидов в верхах мантии. После сильных и сильнейших землетрясений в течение нескольких десятков лет происходит подъем глубинных флюидов, что приводит к уменьшению поглощения в верхах мантии. Выделены зоны высокого поглощения, в которых достаточно давно не было сильных землетрясений с Mw ≥7.7. Предполагается, что в этих зонах (в первую очередь в области Авачинского залива и к востоку от него) идут активные процессы подготовки сильных землетрясений.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
Ю. Ф. Копничев
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: yufk777@mail.ru
Россия, ул. Большая Грузинская, 10, стр. 1, Москва, 123242
И. Н. Соколова
ФИЦ Единая геофизическая служба РАН
Email: SokolovaIN@gsras.ru
Россия, Обнинск, Калужская область, 249035
Список литературы
- Апродов В.А. Вулканы. М.: Мысль, 1982. 367 с.
- Аптикаева О.И., Арефьев С.С., Кветинский С.И., Копничев Ю.Ф., Мишаткин В.И. Неоднородности литосферы в очаговой зоне Рачинского землетрясения 1991 г. // Докл. РАН. 1995. Т. 344. № 4. С. 533–538.
- Ваньян Л.Л., Хайндман Р.Д. О природе электропроводности консолидированной коры // Физика Земли. 1996. № 4. С. 5‒11.
- Земная кора и верхняя мантия Тянь-Шаня в связи с геодинамикой и сейсмичностью / Ред. А.Б. Бакиров. Бишкек: Илим, 2006. 115 с.
- Каазик П.Б., Копничев Ю.Ф., Нерсесов И.Л., Рахматуллин М.Х. Анализ тонкой структуры короткопериодных сейсмических полей по группе станций // Физика Земли. 1990. № 4. С. 38–49.
- Каазик П.Б., Копничев Ю.Ф. Численное моделирование группы Sn и коды в неоднородной по скорости и поглощению среде // Вулканология и сейсмология. 1990. № 6. С. 74–87.
- Каракин А.В., Лобковский Л.И. Гидродинамика и структура двухфазной астеносферы // Докл. АН СССР. 1983. Т. 268. № 2. С. 324–329.
- Копничев Ю.Ф. Короткопериодные сейсмические волновые поля. М.: Наука, 1985. 176 с.
- Копничев Ю.Ф., Аракелян А.Р. О природе короткопериодных сейсмических полей на расстояниях до 3000 км // Вулканология и сейсмология. 1988. № 4. С. 77–92.
- Копничев Ю.Ф. Пространственно-временные вариации поля поглощения S-волн в очаговых зонах сильных землетрясений Тянь-Шаня// Физика Земли. 2003. № 5. C. 73–86.
- Копничев Ю.Ф., Гордиенко Д.Д., Соколова И.Н.// Пространственно-временные вариации поля поглощения поперечных волн в верхней мантии сейсмически активных и слабосейсмичных районов // Вулканология и сейсмология. 2009. № 1. С. 49–64.
- Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. О корреляции характеристик сейсмичности и поля поглощения S-волн в районах кольцевых структур, формирующихся перед сильными землетрясениями // Вулканология и сейсмология. 2010. № 6. С. 34–51.
- Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Неоднородности поля поглощения короткопериодных S-волн в районе очага землетрясения Мауле (Чили, 27.02.2010, Mw = 8.8) и их связь с сейсмичностью и вулканизмом // Геофизические исследования. 2011. Т. 12. № 3. С. 22–32.
- Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Кольцевые структуры сейсмичности, формирующиеся перед сильными и сильнейшими землетрясениями на западе и востоке Тихого океана // Геофизические процессы и биосфера. 2018. Т. 17. № 1. С. 109–124. https://doi.org/10.21455/GPB2018.1-5
- Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Характеристики поля поглощения короткопериодных S-волн в очаговой зоне сильнейшего землетрясения Тохоку 11.03.2011 г. (MW = 9.0) // Геофизические процессы и биосфера. 2019. Т. 18. № 2. С. 16–27. https://doi.org/10.21455/GPB2019.2-2
- Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Характеристики поля поглощения короткопериодных S-волн в литосфере Туркмении и северо-восточного Ирана и их связь с сейсмичностью // Сейсмические приборы. 2020. Т. 56. № 1. С. 39–46.
- Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Неоднородности поля поглощения короткопериодных S-волн в литосфере юго-западной Японии // Геофизические процессы и биосфера. 2021. Т. 20. № 4. С. 56–66.
- Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Кольцевые структуры сейсмичности в районе Юго-Западной Аляски: оправдавшийся прогноз места и магнитуды Чигникского землетрясения 29.07.2021 г. (Mw = 8.2) // Геофизические процессы и биосфера. 2022. Т. 21. № 1. С. 80–91.
- Федотов С.А., Соломатин А.В., Чернышев С.Д. Долгосрочный сейсмический прогноз для Курило-Камчатской дуги на 2006‒2011 гг. и успешный прогноз Средне-Курильского землетрясения // Вулканология и сейсмология. 2007. № 3. С. 3–25.
- Al-Damegh K., Sandvol E., Al-Lazki A., Barazangi M. Regional seismic wave propagation (Lg and Sn) and Pn attenuation in the Arabian Plate and surrounding regions // Geophys. J. Int. 2004. V. 157. № 2. P. 775‒795.
- Bürgmann R., Kogan M., Steblov M., Hilley G., Levin V., Apel E. Interseismic coupling and asperity distribution along the Kamchatka subduction zone // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. B07405.
- Gold T., Soter S. Fluid ascent through the solid lithosphere and its relation to earthquakes // Pure Appl. Geophys. 1984/1985. V. 122. P. 492–530.
- Husen S., Kissling E. Postseismic fluid flow after the large subduction earthquake of Antofagasta, Chile // Geology. 2001. V. 29. № 9. P. 847–850.
- Luydendyk B. Oceanic crust // Encyclopedia Britannica. 2022.
- MacInnes B., Weiss R., Bourgeois J., Pinegina T. Slip distribution of the 1952 Kamchatka great earthquake based on near-field tsunami deposits and historical record // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2010. V. 100. № 4. P. 1695–1709.
- Molnar P., Oliver J. Lateral variations of attenuation in the upper mantle and discontinuities in the lithosphere // J. Geophys. Res. 1969. V. 74. P. 2648–2682.
- Müller R., Sdrolias M., Gaina C., Roest W. Age, spreading rates and spreading symmetry of the world’s ocean crustМ// Geochem. Geophys. Geosyst. 2008. V. 9. Iss. 4. Art. Q04006. https://doi.org/10.1029/2007GC001743
- Ogawa R., Heki K. Slow postseismic recovery of geoid depression formed by the 2004 Sumatra-Andaman earthquake by mantle water diffusion // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34. Iss. 6. Art. L06313. https://doi.org/ 10.1029/2007GL029340
- Wada I., Wang K., He J., Hyndman R. Weakening of the subducting interface and its effects on surface heat flow, slab dehydration and mantle wedge serpentinization // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. B04402. DOL: 10.1029/ 2007JN005190
- Yamasaki T., Seno T. Double seismic zone and dehydration embrittlement of the subducting slab // J. Geophys. Res. 2003. V. 108. № B4. DOI: 10/1029/2002JB001918