Землетрясения 18.10.2017 г. и 25.10.2017 г. в Западном Забайкалье: подтверждение современной активности локальных разломов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье рассматриваются два землетрясения, произошедшие 18.10.2017 г. и 25.10.2017 г. в Западном Забайкалье. Несмотря на умеренный энергетический уровень обоих событий, их можно считать значимыми для района исследований, поскольку подобные землетрясения регистрируются здесь относительно редко по сравнению с высокоактивными смежными районами Байкальской рифтовой зоны. Механизмы очагов обоих землетрясений, определенные по амплитудным спектрам поверхностных волн, показали, что данные события произошли при доминирующем влиянии близгоризонтального сжатия, ориентированного в широтном направлении, и наклонного или субвертикального СЗ—ЮВ растяжения, что типично для Западного Забайкалья. Для обоих землетрясений были также рассчитаны очаговые параметры: скалярный сейсмический момент M0 = 5.0·1015 Н·м, моментная магнитуда Mw = 4.4 и глубина гипоцентра h = 7 км для события 18.10.2017 г.; M0 = 3.5·1015 Н·м, Mw = 4.3 и h = 29 км для события 25.10.2017 г. Рассматриваемые землетрясения вызвали заметные макросейсмические эффекты в ближней зоне; максимальная наблюденная интенсивность сотрясений составила IV–V баллов (MSK-64) при землетрясении 18.10.2017 г. и V баллов при землетрясении 25.10.2017 г. На основании полученных данных рассматривается современная активность разломов района исследований. Результаты исследования могут быть востребованы в работах по уточнению сейсмической опасности и оценке сейсмического риска на территории Западного Забайкалья.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Я. Б. Радзиминович

ФИЦ “Единая геофизическая служба РАН”; Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: yan.radziminovich@gmail.com

Байкальский филиал ФИЦ “Единая геофизическая служба РАН”

Россия, ул. Лермонтова, 128, Иркутск, 664033; ул. Профсоюзная, 84/32, Москва, 117997

А. И. Филиппова

Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН; Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН

Email: aleirk@mail.ru
Россия, ул. Профсоюзная, 84/32, Москва, 117997; Калужское шоссе, 4, Москва, Троицк, 142190

В. И. Мельникова

ФИЦ “Единая геофизическая служба РАН”; Институт земной коры СО РАН

Email: vimel@crust.irk.ru

Байкальский филиал ФИЦ “Единая геофизическая служба РАН”

Россия, ул. Лермонтова, 128, Иркутск, 664033; ул. Лермонтова, 128, Иркутск, 664033

Н. А. Гилёва

ФИЦ “Единая геофизическая служба РАН”

Email: nagileva@crust.irk.ru

Байкальский филиал 

Россия, ул. Лермонтова, 128, Иркутск, 664033

Список литературы

  1. Букчин Б.Г. Об определении параметров очага землетрясения по записям поверхностных волн в случае неточного задания характеристик среды // Известия АН СССР. Серия Физика Земли. 1989. № 9. С. 34–41.
  2. 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
  3. Голенецкий С.И., Демьянович М.Г., Семенов Р.М., Ясько В.Г., Авдеев В.А., Кашкин В.Ф., Мишарина Л.А., Серебренников С.П. Сейсмичность района Оронгойских впадин и землетрясение 2 октября 1980 г. в Западном Забайкалье // Геология и геофизика. 1982. № 9. С. 45–54.
  4. Голенецкий С.И., Курушин Р.А., Николаев В.В. Землетрясение 13.05.1989 г. на границе с Монголией // Землетрясения в СССР в 1989 году. М.: Наука, 1993. С. 101–112.
  5. Голенецкий С.И., Пшенников К.В. О землетрясении 7 февраля 1957 г. в Северной Монголии // Бюллетень совета по сейсмологии АН СССР № 10 (Вопросы сейсмотектоники Прибайкалья и смежных территорий). М.: Изд-во АН СССР, 1960. С. 98–107.
  6. Землетрясения и основы сейсмического районирования Монголии / Ред. В.П. Солоненко, Н.А. Флоренсов. М.: Наука, 1985. 224 с.
  7. Карта разломов юга Восточной Сибири. Масштаб 1:1500000 / Ред. П.М. Хренов. Л.: ВСЕГЕИ, 1982.
  8. Левшин А.Л., Яновская Т.Б., Ландер А.В., Букчин Б.Г., Бармин М.П., Ратникова Л.И., Итс Е.Н. Поверхностные сейсмические волны в горизонтально-неоднородной Земле. М.: Наука, 1986. 278 с.
  9. Лунина О.В. Цифровая карта разломов для плиоцен-четвертичного этапа развития земной коры юга Восточной Сибири и сопредельной территории Северной Монголии // Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7. № 3. С. 407–434. https://doi.org/10.5800/GT-2016-7-3-0215
  10. Лунина О.В., Гладков А.С. Разломно-блоковое строение и напряженное состояние земной коры Гусиноозерской впадины и прилегающей территории (Западное Забайкалье) // Геотектоника. 2009. № 1. С. 78–96.
  11. Мельникова В.И., Гилева Н.А., Арефьев С.С., Быкова В.В., Середкина А.И. Култукское землетрясение 2008 г. с Мw = 6.3 на юге Байкала: напряженно-деформированное состояние очаговой области по данным об афтершоках // Физика Земли. 2013. № 4. С. 120–134.
  12. Мельникова В.И., Середкина А.И., Радзиминович Я.Б., Мельников А.И., Гилева Н.А., Тубанов Ц.А. Заганское землетрясение 01.02.2011 г. в слабоактивном районе Западного Забайкалья: наблюдения и анализ // Вопросы инженерной сейсмологии. 2015. Т. 42. № 3. С. 55–70.
  13. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 г. / Ред. Н.В. Кондорская, Н.В. Шебалин. М.: Наука, 1977. 535 с.
  14. Радзиминович Я.Б. Землетрясение 9 октября 1864 года в Западном Забайкалье // Вулканология и сейсмология. 2014. № 5. С. 60–69. https://doi.org/10.7868/S0203030614050071
  15. Семинский К.Ж., Радзиминович Я.Б. Поперечные размеры и латеральная зональность Байкальского сейсмического пояса // Докл. РАН. 2011. Т. 438. № 1. С. 114–117.
  16. 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.
  17. Середкина А.И., Козьмин Б.М. Очаговые параметры Таймырского землетрясения 9 июня 1990 г. // Докл. РАН. 2017. Т. 473. № 2. С. 214–217. https://doi.org/10.7868/S0869565217060202
  18. Середкина А.И., Мельникова В.И. Тензор сейсмического момента землетрясений Прибайкалья по амплитудным спектрам поверхностных волн // Физика Земли. 2014. № 3. С. 103–114. https://doi.org/10.7868/S0002333714030090
  19. Смекалин О.П., Ескин А.Ю. Палеосейсмологические исследования в зоне Чикойского разлома (Южное Забайкалье) // Вопросы инженерной сейсмологии. 2022. Т. 49. № 3. C. 95–112. https://doi.org/10.21455/VIS2022.3-5
  20. Смекалин О.П., Чипизубов А.В., Радзиминович Н.А., Имаев В.С. Сейсмическая активность Хамбинского разлома (Юго-Западное Забайкалье) // Геология и геофизика. 2019. Т. 60. № 6. С. 881–895. https://doi.org/10.15372/GiG2019034
  21. СП 14.13330.2018. СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах. М.: Стандартинформ, 2018. 117 с.
  22. Фомочкина А.С., Букчин Б.Г. Определение параметров очагов региональных землетрясений по записям поверхностных волн // Российский сейсмологический журнал. 2020. Т. 2. № 4. С. 16–27. https://doi.org/10.35540/2686-7907.2020.4.02
  23. Чипизубов А.В. Сильные землетрясения Прибайкалья по макросейсмическим данным // Вопросы инженерной сейсмологии. 2009. Т. 36. № 2. С. 31–46.
  24. Шебалин Н.В. Количественная макросейсмика (фрагменты незавершенной монографии) // Вычислительная сейсмология. Вып. 34. М.: ГЕОС, 2003. С. 57–200.
  25. Albuquerque Seismological Laboratory (ASL)/USGS. 1992. New China Digital Seismograph Network [Data set]. International Federation of Digital Seismograph Networks. https://doi.org/10.7914/SN/IC
  26. Albuquerque Seismological Laboratory/USGS. 2014. Global Seismograph Network (GSN – IRIS/USGS) [Data set]. International Federation of Digital Seismograph Networks. https://doi.org/10.7914/SN/IU
  27. Bird P. An updated digital model of plate boundaries // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2003. V. 4. 1027. https://doi.org/10.1029/2001GC000252
  28. Bukchin B. Determination of stress glut moments of total degree 2 from teleseismic surface wave amplitude spectra // Tectonophysics. 1995. V. 248. P. 185–191. https://doi.org/10.1016/0040-1951(94)00271-A
  29. Di Giacomo D., Bondár I., Storchak D.A., Engdahl E.R., Bormann P., Harris J. ISC-GEM: Global Instrumental Earthquake Catalogue (1900–2009), III. Re-computed MS and mb, proxy MW, final magnitude composition and completeness assessment // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2015. V. 239. P. 33–47. https://doi.org/10.1016/j.pepi.2014.06.005
  30. Dziewonski A.M., Anderson D.L. Preliminary Reference Earth Model // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1981. V. 25. P. 297–356. https://doi.org/10.1016/0031-9201(81)90046-7
  31. Filippova A.I., Bukchin B.G., Fomochkina A.S., Melnikova V.I., Radziminovich Ya.B., Gileva N.A. Source process of the September 21, 2020 Mw 5.6 Bystraya earthquake at the south-eastern segment of the Main Sayan fault (Eastern Siberia, Russia) // Tectonophysics. 2022. V. 822. 229162. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2021.229162
  32. Hanks T., Kanamori H. A moment magnitude scale // Journal of Geophysical Research. 1979. V. 84. P. 2348–2350. https://doi.org/10.1029/JB084iB05p02348
  33. Heidbach O., Rajabi M., Cui X., Fuchs K., Müller B., Reinecker J., Reiter K., Tingay M., Wenzel F., Xie F., Ziegler M.O., Zoback M.-L., Zoback M. The World Stress Map database release 2016: Crustal stress pattern across scales // Tectonophysics. 2018. V. 744. P. 484–498. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2018.07.007
  34. Heidbach O., Rajabi M., Reiter K., Ziegler M. World Stress Map 2016, GFZ Data Service. 2016. https://doi.org/10.5880/WSM.2016.002
  35. Heidbach O., Tingay M., Barth A., Reinecker J., Kurfeß D., Müller B. Global crustal stress pattern based on the World Stress Map database release 2008 // Tectonophysics. 2010. V. 482. P. 3–15. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2009.07.023
  36. Karagianni I., Papazachos C.B., Scordilis E.M., Karakaisis G.F. Reviewing the active stress field in Central Asia by using a modified stress tensor approach // Journal of Seismology. 2015. V. 19. P. 541–565. https://doi.org/10.1007/s10950-015-9481-4
  37. Lasserre C., Bukchin B., Bernard P., Tapponier P., Gaudemer Y., Mostinsky A., Dailu R. Source parameters and tectonic origin of the 1996 June 1 Tianzhu (Мw = 5.2) and 1995 July 21 Yongen (Мw = 5.6) earthquakes near the Haiyuan fault (Gansu, China) // Geophys. J. Int. 2001. V. 144. P. 206–220. https://doi.org/10.1046/j.1365-246x.2001.00313.x
  38. Melnikova V.I., Seredkina A.I., Radziminovich Y.B., Melnikov A.I., Gilyova N.A. The February 1, 2011 Мw 4.7 earthquake: Evidence of local extension in western Transbaikalia (Eastern Siberia) // Journal of Asian Earth Sciences. 2017. V. 135. P. 110–121. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2016.12.031
  39. Nataf H.-C., Ricard Y. 3SMAC: on a priori tomographic model of the upper mantle based on geophysical modeling // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1996. V. 95. P. 101–122. https://doi.org/10.1016/0031-9201(95)03105-7
  40. Radziminovich Y.B. November 13, 1898 earthquake in Western Transbaikalia: a “white spot” in seismic history of East Siberia // Journal of Seismology. 2014. V. 18. P. 93–107. https://doi.org/s10950-013-9403-2
  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. P. 579–590. https://doi.org/10.1785/gssrl.78.6.579
  42. Scripps Institution of Oceanography. 1986. Global Seismograph Network – IRIS/IDA [Data set]. International Federation of Digital Seismograph Networks. https://doi.org/10.7914/SN/II
  43. Seredkina A., Melnikova V., Radziminovich Y., Gileva N. Seismicity of the Erguna region (Northeastern China): evidence for local stress redistribution // Bull. Seism. Soc. Am. 2020. V. 110. P. 803–815. https://doi.org/10.1785/0120190182
  44. Seredkina A.I., Kozhevnikov V.M., Melnikova V.I., Solovey O.A. Seismicity and S-wave velocity structure of the crust and the upper mantle in the Baikal rift and adjacent regions // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2016. V. 261. P. 152–160. https://doi.org/10.1016/j.pepi.2016.10.011
  45. Seredkina A.I., Melnikova V.I. New data on earthquake focal mechanisms in the Laptev Sea region of the Arctic-Asian seismic belt // Journal of Seismology. 2018. V. 22. P. 1211–1224. https://doi.org/10.1007/s10950-018-9762-9
  46. Solonenko A., Solonenko N., Melnikova V., Shteiman E. The seismicity and earthquake focal mechanisms of the Baikal rift zone // Bulletin des Centres de Recherches Exploration-Production Elf Aquitaine. 1997. V. 21. P. 207–231.
  47. Storchak D.A., Di Giacomo D., Engdahl E.R., Harris J., Bondár I., Lee W.H.K., Bormann P., Villaseñor A. The ISC-GEM global instrumental earthquake catalogue (1900–2009): introduction // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2015. V. 239. P. 48–63. https://doi.org/10.1016/j.pepi.2014.06.009
  48. 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. P. 4489–4503. https://doi.org/10.5194/essd-14-4489-2022

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Сейсмичность Западного Забайкалья и прилегающих районов БРЗ. Кружками зеленого цвета обозначены эпицентры землетрясений исторического и раннеинструментального периода (1900–1959 гг., MLH ≥5.0) по данным [Новый…, 1977], красного – эпицентры землетрясений инструментального периода сейсмологических наблюдений (1960–2017 гг., Mw ≥3.5) по данным Байкальского филиала ФИЦ ЕГС РАН. Моментные магнитуды Mw, в случае отсутствия прямых определений, приведены по данным каталога ISC-GEM [Storchak et al., 2015; Di Giacomo et al., 2015] или рассчитаны по значениям энергетического класса КР [Rautian et al., 2007] с использованием соотношения из работы [Середкина, Гилева, 2016]. Ромбами обозначены сейсмодислокации в зоне Хамбинского (1) и Чикойского (2) разломов. Синие кружки со звездочкой означают эпицентры рассматриваемых землетрясений. Красной пунктирной линией обозначена граница между Евразийской и Амурской литосферными плитами, по [Bird, 2003].

Скачать (48KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Положение эпицентров землетрясений 18.10.2017 г. (а) и 25.10.2017 г. (б) (кружок со звездочкой) относительно региональных сейсмических станций, данные которых использовались при обработке материалов наблюдений. Коды станций соответствуют международному стандарту. На врезках показаны положения эпицентров, определенные в различных сейсмологических агентствах, и эллипсы ошибок (см. табл. 1).

Скачать (48KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Используемые сейсмические станции с примерами фильтрации записей для землетрясений 18.10.2017 г. (а) и 25.10.2017 г. (б–г). Коды станций соответствуют международному стандарту. LHZ – вертикальная компонента записи, LHT – трансверсальная компонента записи (результат вращения горизонтальных компонент, направленных на восток и север). в, г – СВАН-диаграммы записи землетрясения 25.10.2017 г. на трансверсальной (LHT) компоненте станции MAJO (azm = 118°, ∆ = 2779 км) до (в) и после (г) фильтрации. Красный и синий цвет на СВАН-диаграммах обозначает максимальную и минимальную амплитуду сигнала соответственно. Дисперсионные кривые групповой скорости обозначены розовыми кривыми.

Скачать (59KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Очаговые параметры землетрясений 18.10.2017 г. (а, б) и 25.10.2017 г. (в, г): механизм очага (а, в) и зависимость частной функции нормированной невязки от глубины очага (б, г). Обозначения: NP – нодальная плоскость, ось Т/Р – ось растяжения/сжатия, STK – направление простирания, DIP – угол падения, SLIP – угол подвижки, Az – азимут, PL – угол погружения.

Скачать (21KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Макросейсмические проявления землетрясений 18.10.2017 г. (а) и 25.10.2017 г. (б). Номера пунктов наблюдения соответствуют табл. 2 и 3 соответственно.

Скачать (71KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Нормированные амплитудные спектры поверхностных волн для землетрясений 18.10.2017 г. (а) и 25.10.2017 г. (б). Черные кривые соответствуют наблюденным спектрам, красные – синтетическим, удовлетворяющим оценкам очаговых параметров, полученным в данной работе (см. рис. 4).

Скачать (67KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Возможная тектоническая позиция землетрясений 18.10.2017 г. по [Zelenin et al., 2022] (а) и 25.10.2017 г. по [Лунина, 2016] (б) и [Карта…, 1982] (в). Красным цветом обозначены разломы, с которыми предположительно связаны очаги рассматриваемых землетрясений.

Скачать (58KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Механизмы очагов впадины оз. Байкал и Западного Забайкалья за период 1950–2017 гг. Для впадины оз. Байкал показаны только сильнейшие события, для территории Западного Забайкалья – все землетрясения, для которых имеются решения механизмов очагов за указанный период. Механизмы очагов в проекции нижней полусферы приведены по работам [Solonenko et al., 1997; Середкина, Мельникова, 2014; Melnikova et al., 2017].

Скачать (34KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024