О разрушительном землетрясении на границе Ирана с Ираком 

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И БИОСФЕРА. 2018. T. 17, № 2. С. 5–22.  DOI 10.21455/GPB2018.2-1

УДК 550.34

О РАЗРУШИТЕЛЬНОМ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИИ
НА ГРАНИЦЕ ИРАНА С ИРАКОМ

© 2018 г.   Е.А. Рогожин1, А.Л. Собисевич1, Л.Е. Собисевич1, К.Х. Канониди2 

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

Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН,
г. Москва; г. Троицк, Россия

Проанализирован процесс подготовки и развития катастрофического сейсмического события, затронувшего земную кору и верхнюю мантию, что привело к изменению природной среды западной части горно-складчатого пояса Загрос. Описаны макросейсмический эффект, фокальный механизм очага, последовательность афтершоков, сейсмотектоническое положение эпицентральной области и другие параметры, характеризующие особенности зоны этого катастрофического землетрясения с магнитудой М = 7.4, произошедшего в приграничном районе Ирана и Ирака 12.11.2017 г. В одном из населенных пунктов (Ирак, г. Джарбандхан) был зафиксирован макросейсмический эффект, отвечающий девятибалльным воздействиям по модифицированной шкале Меркалли. На площади примерно 150×100 км2 проявились 7–8-балльные воздействия, сотрясения интенсивностью 5–6 баллов охватили огромную территорию – примерно 800×700 км2, а 4–5-балльные воздействия отмечались во всем Западном Иране и Восточном Ираке и проявились в таких крупнейших городах, как Тегеран, Багдад, Киркук, Ахвад, Пашт. За период 12.11.2017 г. – 21.01.2018 г. в эпицентральной зоне землетрясения по данным ФИЦ ЕГС РАН было зарегистрировано более 50 афтершоков с магнитудой mb = 4.2–5.6. Их эпицентральная область вытянулась в близмеридиональном направлении вдоль государственной границы Ирана и Ирака в основном к югу от эпицентра главного толчка. Ее длина достигала примерно 210 км, а ширина – около 60 км. Положение эпицентрального поля афтершоков позволяет увязать очаг землетрясения 12.11.2017 г. с зоной разлома Кханакуин меридионального простирания и правосдвиговой кинематики. Разлом пересекает в диагональном направлении Загрос в районе государственной границы Ирана и Ирака. Очаг землетрясения, размеры которого установлены по распределению эпицентров афтершоков, охватил зону разлома Кханакуин практически на всю его длину.

Достаточно внимания уделено в статье выявленным прогностическим эффектам. Приведены данные наблюдений геофизических обсерваторий, отражающие процессы подготовки и развития землетрясения. Так, перед землетрясением 12.11.2017 г. информационно-измерительные системы Северокавказской геофизической обсерватории ИФЗ им. О.Ю. Шмидта РАН зафиксировали характерные гравитомагнитные возмущения УНЧ-диапазона. Эти прогностические эффекты появились за несколько часов до главного удара. Конкретизированы условия зарождения и развития сейсмогравитационных и гравитомагнитных возмущений. В свете приведенного материала становится понятным, что экспериментальное изучение выделенного в последние годы отдельного класса фундаментальных задач гравитомагнетизма сегодня становится определяющей проблемой геофизики. Зарегистрированные на больших расстояниях от очаговой области гравитомагнитные возмущения в литосфере и других геосферах Земли могут рассматриваться как источник информации о времени возникновения главного толчка высокой магнитуды. Для использования этих эффектов в целях реального прогноза ожидаемых магнитуды, места и времени грядущего землетрясения, по-видимому, следует развивать сеть обсерваторских наблюдений, оборудованную специализированными измерительными системами, которые способны выделять слабые гравитомагнитные и сейсмогравитационные сигналы в сложной помеховой обстановке на Земле.

Ключевые слова: природная среда, Иран, Ирак, Загрос, очаг, землетрясение, решение фокального механизма, сейсмотектоника, деформация, складка, разлом, афтершок, сейсмогравитационные и гравитомагнитные возмущения.

Цитируйте эту статью как: Рогожин Е.А., Собисевич А.Л., Собисевич Л.Е., Канониди К.Х. О разрушительном землетрясении на границе Ирана с Ираком // Геофизические процессы и биосфера. 2018. Т. 17, № 2. С. 5–22. DOI: 10.21455/GPB2018.2-1

Литература

Барсуков О.М. Солнечные вспышки, внезапные начала и землетрясения // Физика Земли. 1991. № 2. С. 93–96.

Гохберг М.Б., Шалимов С.Л. Воздействие землетрясений и взрывов на ионосферу. М.: Наука, 2008. 295 с.

Гульельми А.В. Ультранизкочастотные электромагнитные волны в коре и магнитосфере Земли // Усп. физ. наук. 2007. Т. 177, № 12. С. 1257–1276. DOI 10.3367/UFNr.0177.200712a.1257. (Guglielmi A.V. Ultra-low-frequency electromagnetic waves in the Earth's crust and magnetosphere // Phys. Usp. 2007. V. 50. P. 1197–1216. DOI 10.1070/PU2007v050n12ABEH006413.).

Гульельми А.В., Лавров И.П., Собисевич А.Л. Внезапные начала магнитных бурь и землетрясения // Солнечно-земная физика. 2015. Т 1, № 1. С. 98–103. DOI 10.12737/5694. (Guglielmi A.V., Lavrov I.P., Sobisevich A.L. Storm sudden commencements and earthquakes // Solar-Terrestrial Physics. 2015. V. 1, N 1. P. 98–103. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=25272092).

Гульельми А.В., Собисевич Л.Е., Собисевич А.Л., Лавров И.П. О форшоках сильных землетрясений // Физика Земли. 2014. № 4. С. 43–49. DOI 10.7868/S000233371404005X. (Guglielmi A.V., Sobisevich L.E., Sobisevich A.L., Lavrov I.P. Foreshocks of strong earthquakes // Izvestiya. Physics of the Solid Earth. 2014. V. 50, N 4. P. 501–507. DOI 10.1134/S1069351314040053.).

Копытенко Ю.А., Исмагилов В.С., Копытенко Е.А., Воронов П.М., Зайцев Д.Б. Магнитная локация источников геомагнитных возмущений // Докл. Акад. наук. 2000. Т. 371, № 5. С. 685–687.

Линьков Е.М., Петрова Л.Н., Савина Н.Г., Яновская Т.Б. Сверхдлиннопериодные колебания Земли // Докл. Акад. наук. 1982. Т. 262, № 2. С. 321–324.

Линьков Е.М., Петрова Л.Н., Осипов К.Ц. Сейсмогравитационные пульсации Земли и возмущения атмосферы как возможные предвестники сильных землетрясений // Докл. Акад. наук. 1990. № 5. С. 1095–1098.

Липеровский В.А., Гладышев В.А., Шалимов С.С. Литосферно-ионосферные связи перед землетрясениями // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1991. № 3. С. 26–35.

Рогожин Е.А. Сейсмотектонические особенности Ахрамского землетрясения 24 сентября 1999 г. (Иран, Загрос) // Геотектоника. 2012а. № 5. С. 63–74. (Rogozhin E.A. Seismotectonic features of the September 24, 1999 Ahram earthquake in the Zagros, Iran // Geotectonics. 2012. V. 46, N 5. P. 369–378. DOI 10.1134/S0016852112050044.).

Рогожин Е.А. Очерки региональной сейсмотектоники. М.: ИФЗ РАН, 2012б. 340 с.

Рогожин Е.А., Собисевич Л.Е. Волновые возмущения, наведенные коровыми землетрясениями (на примере двух сильных землетрясений в Кавказско-Анатолийском секторе альпийского Средиземноморского подвижного пояса) // Физика Земли. 2014. № 2. С. 148–156.
DOI 10.7868/S0002333714020082. (
Rogozhin E.A., Sobisevich L.E. Wave disturbances induced by crustal earthquakes: Case study of two strong earthquakes in the Caucasian-Anatolian sector of the Alpine Mediterranean mobile belt // Izvestiya. Physics of the Solid Earth. 2014. V. 50, is. 2. P. 296–304. DOI 10.1134/S1069351314020086.).

Рогожин Е.А., Лутиков А.И., Собисевич Л.Е., Шень То, Канониди К.Х. Землетрясение Горкха
25 апреля 2015 года в Непале: Тектоническая позиция, афтершоковый процесс и возможности прогнозирования развития сейсмической ситуации // Физика Земли. 2016. № 4. С. 67–83. DOI 10.7868/S0002333716040074. (
Rogozhin E.A., Lutikov A.I., Sobisevich L.E., Tuo Shen, Kanonidi K.Kh. The Gorkha earthquake of April 25, 2015 in Nepal: Tectonic position, aftershock process, and possibilities of forecasting the evolution of seismic situation // Izvestiya. Physics of the Solid Earth. 2016. V. 52, N 4. P. 534–549. DOI 10.1134/S1069351316040078.).

Собисевич А.Л. Избранные задачи математической геофизики, вулканологии и геоэкологии. М.: ИФЗ РАН, 2012. Т 2. 510 с.

Собисевич Л.Е., Собисевич А.Л., Канониди К.Х., Лиходеев Д.В. О гравимагнитных возмущениях, предваряющих сейсмические события // Докл. Акад. наук. 2017. Т. 475, № 4. С. 444–447. DOI 10.7868/S0869565217220182. (Sobisevich A.L., Sobisevich L.E., Kanonidi K.K., Likhodeev D.V. Gravimagnetic perturbations preceding earthquakes // Dokl. Earth Sci. 2017. V. 475, is. 2. P. 891–894. DOI 10.1134/S1028334X17080086.).

Abbot B.P. et al. Observation of gravitational waves from a binary black hole merger // Phys. Rev. Let. 2016. V. 116, N 6. P. 061102. DOI 10.1103/PhysRevLett.116.061102.

Ambraseys N., Melville C. A history of Persian earthquakes. N.Y.: Cambridge Univ. Press, 1982. 315 р.

Bachmanov D.M., Trifonov V.G., Hessami K., Kozhurin A.I., Ivanova T.P., Rogozhin E.A., Hademi M.C., Jamali F.H. Active faults in the Zagros and central Iran // Tectonophysics. 2004. V. 380. P. 221–241. DOI 10.1016/j.tecto.2003.09.021.

Berberian M. Contribution to the seismotectonics of Iran. Rep. II. Iran: Geol. Surv., 1976. 39. 516 p.

Berberian M. Master «blind» thrust faults hidden under the Zagros folds: Active basement tectonics and surface morphotectonics // Tectonophysics. 1995. V. 241. P. 193–224. DOI 10.1016/0040-1951(94)00185-C.

Berberian M., Petrie C.A., Potts D.T., Asgari Chverdi A., Dusting A., Sardari Zarchi A., Weeks L., Ghassemi P., Noruzi R. Archaeoseismicity of the mounds and monuments along the Kazerun fault (Western Zagros, SW Iranian plateau) since the Chalcolithic period // Iran. Antiqua. 2014. V. XLIX. DOI 10.2143/IA.49.0.3009238.

Fraser-Smith A.C. Ultralow-frequency magnetic fields preceding large earthquakes // EOS. 2008. V. 89, N 23. P. 211.

Hessami K., Koyi H.A., Talbot C.J. The significance of strike-slip faulting in the basement of the Zagros fold and thrust belt // J. of Petrol. Geol. 2001. V. 24. P. 5–28. DOI 10.1111/j.1747-5457.2001.tb00659.

Schekotov A.Y., Molchanov O.A., Hayakawa M., Fedorov E.N., Chebrov V.N., Sinitsin V.I., Gordeev E.E., Belyaev G.G., Yagova N.V. ULF/ELF magnetic field variations from atmosphere induced by seismicity // Radio Sci. 2007. V. 42, N 6. RS6S90.

Vallée M., Ampuero J.P., Juhel K., Bernard P., Montagner J.-P., Barsuglia M. Observations and modeling of the elastogravity signals preceding direct seismic waves // Science. 2017. V. 358,
N 6367. P. 1164–1168. DOI 10.1126/science.aao0746.

Wells D.L., Coppersmith K.J. New empirical relationships among magnitude, rupture length rupture width, rupture area, and surface displacement // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1994. V. 84, N 4. P. 974–1002.

Сведения об авторах

РОГОЖИН Евгений Александрович – доктор геолого-минералогических наук, профессор, заведующий отделением, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242,
г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7 (499) 254-87-15. E-mail: eurog@ifz.ru

СОБИСЕВИЧ Алексей Леонидович – член-корреспондент РАН, заместитель директора,
заведующий лабораторией, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242,
г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7 (499) 254-90-80. E-mail: alex@ifz.ru

СОБИСЕВИЧ Леонид Евгеньевич – доктор технических 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 (499) 254-90-80. E-mail: sobis@ifz.ru

КАНОНИДИ Константин Харлампиевич – ведущий научный сотрудник, Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН. 108840,
г. Москва; г. Троицк, Калужское шоссе, д. 4. Тел.: +7 (495) 334-01-09. E-mail: kanoidi@triniti.ru

THE DEVASTATING EARTHQUAKE
ON THE IRAN–IRAQ BORDER

E.A. Rogozhin1, A.L. Sobisevich1, L.E. Sobisevich1, K.Kh. Kanonidi2 

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

2 Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation,
Russian Academy of Sciences, Moscow; Troitsk, Russia

Abstract. The process of preparation and development of a catastrophic seismic event that significantly changed the natural environment in the western part of Zagros and affected the earth's crust and upper mantle is analyzed. The macroseismic effect, focal mechanism of the hearth, aftershock sequence, seismotectonic position of the source and other parameters characterizing the features of the zone of this disastrous earthquake that occurred in the border region of Iran–Iraq on November 12, 2017 are described. The magnitude of it was about M = 7.4. In one town (Iraq, Darbandikhan) was recorded macroseismic effect, meets a nine influences on a Modified scale, Mercalli. An area of about 150×100 km2 – 7–8 points effects, the intensity 5–6 points covered an extensive area – about 800×700 km2, and 4–5 point impact was observed all over Western Iran and Eastern Iraq and appeared in such major cities as Tehran, Baghdad, Kirkuk, Ahmad, Pasht. In the period from 12.11.2017 to 21.01.2018 the 50 aftershocks with mb = 4.2–5.6 magnitude were registered in the epicenter zone of the earthquake according to the Geophysical Survey of RAS data. Their epicentral area stretched out in meridional direction along the border, mostly to the South from the epicenter of the main shock. Its length has reached about 210 km and width is about 60 km. Position of the epicentral field of the aftershocks makes it possible to relate the earthquake 12.11.2017 of fault zone Khanaqin of the meridional strike and dextral strike-slip kinematics. It crosses in the diagonal direction the mountain-folded belt of Zagros near the state border of Iran and Iraq. Given the size of the earthquake, established on the distribution of epicenters of the aftershocks, it covered the fault zone Khanaqin of almost its entire length. Special attention is paid to the identified prognostic effects. The data of observations of seismic observatories hardware complexes reflecting the processes of earthquake preparation and development are given. Before the earthquake on November 12, 2017, information and measuring systems of the North Caucasus geophysical observatory of Schmidt Institute of Physics of the Earth of RAS recorded gravitomagnetic disturbances of ultra-low frequency range. These characteristic prognostic effects appeared a few hours before the main shock. The data of the seismic observatories, reflecting the processes of preparation and development of earthquakes analyzed. In the light of the collected data it becomes clear that the experimental study of a separate class of fundamental problems of gravitomagnetism highlighted by the authors in recent years is becoming the defining problem of geophysics. The gravitomagnetic disturbances in the lithosphere and other geospheres of the Earth recorded at large distances from the focal area can be considered as a short-term harbinger of the time of the main high-magnitude shock. For using of these effects in order to real forecast of the expected magnitude, location and time of the upcoming earthquake, apparently, it is necessary to develop a network of observatory observations, reflecting the stage of formation of the focal structures, and quickly complexing of these forward-looking effects with a the medium-to short-term precursors of a different nature.

Keywords: Zagros, Iran, Iraq, earthquake, focal mechanism solution, seismotectonics, deformation, fold, fault, aftershocks, gravitomagnetic disturbances.

About the authors

ROGOZHIN Evgeny A. – Ph. D. (geol.-min.), professor, head of department, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. Moscow, Russia. Tel.: +7 (499) 254-87-15. E-mail: eurog@ifz.ru

SOBISEVICH Alexey L. – corr. member of RAS, deputy director, head of laboratory, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. Moscow, Russia.
Tel.: +7 (499) 254-90-80. E-mail: alex@ifz.ru

SOBISEVICH Leonid E. – Ph. D. (tech.), professor, principal researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. Moscow, Russia. Tel.: +7 (499) 254-87-52.
E-mail: sobis@ifz.ru

KANONIDI Konstantin Kh. – leading researcher, Pushkov Institute of Terrestrial Magnetism, Ionosphere and Radio Wave Propagation, Russian Academy of Sciences. Moscow; Troitsk, Russia. Tel.: +7 (495) 334-01-09. E-mail: kanoidi@triniti.ru

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И БИОСФЕРА    2018    Т. 17    № 2