№ 4 (2019)

Целью работы было детальное изучение структуры сейсмического шума до и после мегаземлетрясения Суматра 26.12.2004 г. с М = 9.1. Экспериментальной базой являлись записи расположенных в разных районах мира сейсмических станций IRIS с сейсмометрами STS-1, обеспечивавших регистрацию скорости перемещения грунта в широком диапазоне периодов от 0.2 до 360 с на стандартной аппаратуре. На записях каждой станции выделялись участки, свободные от землетрясений, техногенных помех и возрастания шума при прохождении циклонов. Амплитуда устойчивого сейсмического шума в диапазоне 40–360 с, не осложненного записями землетрясений и эффектами метеорологического происхождения, составляет порядка 20–40 нм, что характеризует реальную разрешающую способность широкополосной сейсмической станции. Вспышки шума в диапазонах 40–80, 80–160 и 160–320 с различаются по форме и времени возникновения, что говорит о различии источников. Отсутствие корреляции записей шума на соседних сейсмических станциях, расположенных на расстоянии порядка 102–103 км, свидетельствует о влиянии локальных процессов. Шум отражает турбулентные процессы в атмосфере Земли, и его экспоненциальный рост с увеличением периода колебаний соответствует теории локально изотропной турбулентности в атмосфере А.Н. Колмогорова. Амплитуда шума после мегаземлетрясения Суматра 26.12.2004 г. с М = 9.1 возросла в январе 2005 г. в 1.5–2 раза по сравнению с январем 2004 г. вне зависимости от расположения сейсмической станции.

В работе предложена новая версия алгоритма «Барьер» для распознавания мест возможного возникновения сильных землетрясений на основе обучения по единственному достоверному классу обучения. Модификация алгоритма заключается в создании блоков, которые позволяют установить геолого-геофизические признаки, свойственные распознанным высокосейсмичным объектам распознавания, и дать их количественную оценку. Выполнено распознавание мест возможного возникновения землетрясений с М ≥ 6.0 в регионе Алтай–Саяны–Прибайкалье. Результаты распознавания использованы для оценки влияния удаленных землетрясений, произошедших в Алтае-Саянской орогенной области, на устойчивость структурно-тектонических блоков земной коры в зоне контакта Западно-Сибирской платформы и Сибирской плиты.

Рассмотрены тектоническая позиция и общая геодинамическая обстановка, а также сейсмологические характеристики и особенности афтершокового процесса очага сильнейшего Ближне-Алеутского землетрясения 17.07.2017 г. на Командорских островах с М_W = 7.8. Показано, что в отличие от восточных сегментов Алеутской островной дуги не наблюдается явления субдукции Тихоокеанской литосферной плиты под Командорский блок. Проведенный анализ показал, что сейсмический очаг согласно распределению эпицентров афтершоков в виде линейно вытянутой узкой зоны длиной около 400 км практически полностью занял северный склон Командорского островного поднятия и разместился в зоне разлома Беринга. Он охватил всю эту сейсмогенерирующую зону вплоть до поперечной структуры к западу от Ближних островов (о. Атту). В соответствии решениями фокальных механизмов и характером смещений в очагах главного толчка, сильнейших форшоков и афтершоков подвижка в очаге представляла собой практически чистый правосторонний сдвиг. Афтершоковый процесс землетрясения 17 июля развивался достаточно вяло для землетрясения такой силы. Кроме того, он имеет две особенности в сравнении с афтершоковыми процессами большинства Курило-Камчатских землетрясений: 1) малое высвобождение кумулятивного скалярного сейсмического момента (M_{0cum aft}), составившее по разным оценкам от 0.75% до 1.0% от сейсмического момента главного толчка (M_0me); 2) очень медленное нарастание дефицита в высвобождении сейсмического момента (M₀). В то же время продолжительность квазистационарной фазы высвобождения M0cum в афтершоках, оцененной приблизительно в 1/2 года и охватившей значительную часть продолжительности всего афтершокового процесса этого землетрясения, представляется необычно большой. Эти особенности афтершокового процесса Ближне-Алеутского землетрясения 17.07.2017 г. отличают его от афтершоковых процессов, свойственных большинству сильных Курило-Камчатских землетрясений. В целом, его очаг можно рассматривать в качестве трансформного между двумя зонами Беньофа-Алеутской и Курило-Камчатской, а не субдукционного, характерного для двух последних.

Тип сейсмотектонического деформирования земной коры Кавказа и его ближайшего окружения соответствует обстановке надвигообразования при субгоризонтальной ориентации главной оси сжатия (в северо-северо-восточном направлении, вкрест простирания кавказских структур) и субвертикальной ориентации главной оси растяжения, устанавливаемых на основе реконструкции по представительной совокупности механизмов очагов землетрясений. Он в целом вполне согласуется с развиваемыми в плейттектонической концепции представлениями о сильном поперечном сужении кавказского сегмента Альпийско-Индонезийского подвижного пояса в результате сближения Аравийской и Евразиатской литосферных плит.

В то же время, в результате детальных геодезических измерений, выполненных на территории Большого Кавказа, наблюдаются смещения GPS-пунктов, свидетельствующие об увеличении его ширины. Это увеличение не может быть связано с растяжением вкрест простирания этого сооружения, поскольку решения механизмов очагов землетрясений на его территории однозначно указывают на то, что здесь имеет место обстановка напряжений сжатия вкрест простирания геологических структур. Подобное сочетание геодезических и сейсмологических данных предлагается объяснять активным увеличением объема (и, в том числе, площади) слоистых горных пород Большого Кавказа и возникновением обстановки распора пород в результате, по-видимому, поступления в них дополнительного минерального материала, привносимого восходящими потоками глубинных флюидов.

Приводятся результаты изучения геологических и археологических следов сильных землетрясений на мысе Зюк, где расположено античное городище, существовавшее с рубежа VI–V вв. до н. э. до первой трети–середины VI в. н. э. Хорошая изученность памятника дала возможность составить хронологию сильных землетрясений за последние 2.5 тыс. лет. Обнаружение сейсмо­тектонической деформации позднеголоценовых отложений свидетельствует о выходе очага сильного землетрясения на мысе Зюк. Датировка этого события ограничена верхней возрастной рамкой – вторая половина IV в. до н. э. – начало III в. до н. э. Предыдущее событие датируется до рубежа VI–V вв. до н. э. Кроме них, предположительно можно говорить еще о четырех событиях: 63 г. до н. э.; до второй половины IV вв. н. э.; первой трети–середины VI в. н. э. и XVIII столетия. Можно предполагать, что за последние 2.5 тыс. лет мыс Зюк подвергался сильным землетрясениям 4–5 раз. Отсутствие сведений о землетрясениях между VI и XVIII столетиями, т. е. за период продолжительностью более 1000 лет, может быть связано как с продолжительной эпохой затишья между сейсмическими активизациями, так и с неполнотой собранных данных.

Проведен анализ негидростатических напряжений в недрах Марса для двух типов моделей неоднородной упругости: модели с литосферой и модели с литосферой и возможными областями подплавления в ней. Численное моделирование системы уравнений упругого равновесия гравитирующей планеты проведено с шагом 1×1° по широте и долготе до глубины 1000 км. Граничными условиями задачи служат данные топографии и гравитационного поля планеты, определяемые по отношению к референсной поверхности, за которую принимается равновесный референсный сфероид. В качестве критерия выбора возможных эпицентров марсотрясений приняты большие значения максимальных касательных напряжений на фоне существенных растягивающих напряжений. Независимо от типа модели неоднородной упругости, зоны высоких сдвиговых и растягивающих напряжений в коре и мантии выявлены под ударными бассейнами Эллада и Аргир, равнинами Ацидалийское море, Аркадия и долиной Маринера.