ISSN: 1811-0045, eISSN: 2311-9578, https://elibrary.ru/title_about.asp?id=10234; http://gpb.ifz.ru/

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И БИОСФЕРА. 2017. T. 16, № 4. С. 92−102.

DOI: 10.21455/GPB2017.4-8

УДК 550.34

КОЛЬЦЕВЫЕ СТРУКТУРЫ СЕЙСМИЧНОСТИ
В ЗОНЕ СУБДУКЦИИ КАСКАДИЯ:
ВОЗМОЖНАЯ ПОДГОТОВКА СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

1 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия

2 Институт геофизических исследований Министерства энергетики Республики Казахстан,
г. Алма-Ата, Казахстан

Рассматриваются некоторые характеристики сейсмичности в зоне субдукции Каскадия, расположенной на западе Северной Америки. Установлено, что перед двумя сильными землетрясениями (17.08.1991 г., Mw = 7.1 и 25.04.1992 г., Mw = 7.2) здесь начиная с 1964 г. сформировались неглубокие кольцевые структуры сейсмичности (h = 0–33 км) с пороговыми значениями магнитуд Мп соответственно 4.4 и 4.6 и,
в отличие от многих других зон субдукции, не проявились глубокие (в диапазоне глубин 34–70 км) кольцевые структуры. Вместе с тем в этой зоне в некоторых случаях формируются глубокие полосы сейсмичности. Выделены две новые кольцевые структуры с величинами Мп = 5.0 и 5.2, которые начали формироваться начиная c 1973 г. Есть основания предполагать, что в областях этих структур могут готовиться сильные землетрясения. На основании корреляционных зависимостей размеров колец сейсмичности и величин Мп от магнитуд главных событий, полученных ранее для востока Тихого океана, оценены магнитуды возможных сильных землетрясений: Mw = 7.8 и 7.9. Отсюда сделан вывод, что в настоящее время в зоне субдукции Каскадия не идет подготовка сильнейшего события с Mw ~ 9.0, аналогичного землетрясению 1700 г. В то же время вероятна реализация в ближайшие годы сильного землетрясения с Mw = 7.9±0.1 в районе о. Ванкувер. Предполагается, что формирование мелких колец и глубоких полос сейсмичности, так же как
и в других районах, связано с миграцией глубинных флюидов.

Ключевые слова: литосфера, кольцевые структуры сейсмичности, сильные землетрясения, глубинные флюиды.

Цитируйте эту статью как: Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Кольцевые структуры сейсмичности в зоне субдукции Каскадия: Возможная подготовка сильных землетрясений // Геофизические процессы и биосфера. 2017. Т. 16, № 4. С. 92–102. DOI: 10.21455/GPB2017.4-8.

PACS 91.30.-f

Литература

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Кольцевая сейсмичность в разных диапазонах глубин перед сильными и сильнейшими землетрясениями в зонах субдукции // Докл. РАН. 2009а. Т. 425, № 4. С. 539–542.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Характеристики кольцевой сейсмичности в разных диапазонах глубин перед сильными и сильнейшими землетрясениями в районе Суматры // Докл. РАН. 2009б. Т. 429, № 1. С. 106–109.

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. Кольцевые структуры сейсмичности и землетрясение 11.03.2011 г. (Mw = 9.0) в районе Северо-Восточной Японии // Докл. РАН. 2011а. Т. 440, № 2. С. 246–249.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Неоднородности поля поглощения короткопериодных S-волн
в районе очага землетрясения Мауле (Чили, 27.02.2010 г., Mw = 8.8) и их связь с сейсмичностью и вулканизмом // Геофизические исследования. 2011б. Т. 12, № 3. С. 22–33.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Кольцевые структуры сейсмичности в разных диапазонах глубин перед сильными и сильнейшими землетрясениями в районах Алеут и Аляски //
Вестн. НЯЦ РК. 2012. Вып. 1. С. 137–146.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Характеристики кольцевых структур сейсмичности, формирующихся перед сильными и сильнейшими землетрясениями на периферии Тихого океана // Вестн. НЯЦ РК. 2013. Вып. 2. С. 131–140.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Кольцевые структуры сейсмичности в районе Северного Чили и успешный прогноз места и магнитуды землетрясения Икике 01.04.2014 г. (Mw = 8.2) // Вестн. НЯЦ РК. 2015. Вып. 4. С. 153–159.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Кольцевые структуры сейсмичности в районе Южной Мексики: Возможная подготовка сильного землетрясения // Вестн. НЯЦ РК. 2016. Вып. 4. С. 24–29.

Летников Ф.А. Синергетика геологических систем. Новосибирск: Наука, 1992. 229 с.

Abers G., Nakajima J., van Keken P., Kita S., Hacker B. Thermal-petrological controls on the location of earthquakes within subducting plates // Earth Planet. Sci. Let. 2013. V. 369–370. P. 178–187.

Goldfinger C., Ikeda Ya., Yeats R., Ren J. Superquakes and supercycles // Seismol. Res. Let. 2013. V. 84, N 1. P. 24–32.

Kulkarni R., Wong I., Zachariasen J., Goldfinger C., Lawrence M. Statistical analysis of great earthquake recurrence along the Cascadia subduction zone // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2013. V. 103, N 6. P. 3205–3221.

Satake K., Wang K., Atwater B. Fault slip and seismic moment of the 1700 Cascadia earthquake inferred from Japanese tsunami descriptions // J. Geophys. Res. 2003. V. 108, N B11.
DOI 10.1029/2003JB002521.

Сведения об авторах

КОПНИЧЕВ Юрий Федорович – доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7 (7272) 956-350. E-mail: yufk777@mail.ru

KOPNICHEV Yuri F. – dr. of ph. & math., professor, chief research scientist, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. Moscow, Russia. Tel.: +7 (7272) 956-350. E-mail: yufk777@mail.ru

СОКОЛОВА Инна Николаевна – доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт геофизических исследований Министерства энергетики Республики Казахстан. Республика Казахстан, 050020, г. Алма-Ата, ул. Чайкиной, д. 4. Тел.: +7 (7272) 631-330. E-mail: sokolova.inessa@mail.ru

SOKOLOVA Inna N. – dr. of ph. & math., senior scientist, Institute of Geophysical Research, Ministry of Energy of Republic of Kazakhstan. Almaty, Kazakhstan. Tel.: +7 (7272) 631-330.
E-mail: sokolova.inessa@mail.ru

RING-SHAPED SEISMICITY STRUCTURES
IN THE CASCADIA SUBDUCTION ZONE:
POSSIBLE NUCLEATION OF LARGE EARTHQUAKES

Yu.F. Kopnichev1, I.N. Sokolova2

1 Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

2 Institute of Geophysical Research, Ministry of Energy of Republic of Kazakhstan, Almaty, Kazakhstan

Abstract. We have been considering seismicity characteristics in the Cascadia subduction zone, located in the west of the North America. It was established, that since 1964 shallow (h = 0–33 km) ring-shaped seismicity structures with threshold magnitudes Mt of 4.4 and 4.6 respectively have been formed prior to two large earthquakes (17.08.1991, Mw = 7.1 and 25.04.1992, Mw = 7.2). Note that deep ring-shaped structures (h = 34–70 km) were not observed here, in contrast to many other subduction zones. At the same time deep seismicity strips are formed in some cases in this zone. We have been identified two new ring-shaped structures with values Mt of 5.0 and 5.2, which began to form since 1973. It is supposed that large earthquakes can be nucleated in these areas. On the basis of correlation dependences of ring sizes and Mt values on magnitudes of major events, obtained earlier for the east of Pacific, we estimated magnitudes for possible large earthquakes: Mw = 7.8 and 7.9. It follows from this data that the giant earthquake with Mw ~ 9, analog of the 1700 event is not being nucleated now in the subduction zone. At the same time a realization of large earthquake (Mw = 7.9±0.1) is most probable in the area of Vancouver island during the nearest years. It is supposed that the formation of the shallow seismicity rings and deep strips is connected with deep-seated fluid migration, similarly to other regions.

Keywords: lithosphere, ring-shaped seismicity structures, large earthquakes, deep-seated fluids.