Гипоцентрия Чукотского моря

Аннотация

Представлена вся имеющаяся информация по землетрясениям района Чукотского моря, включая и данные по фокальным механизмам. Особенности гипоцентрии показаны в тесной связи с новейшей геологической информацией, что создает предпосылки для раскрытия тектонической природы землетрясений.

Рис. 2, библ. 9 наим., табл. 1.

Повышенная сейсмичность Чукотского моря и его обрамления является давно установленным фактом, тем не менее в этом отношении данный регион остается одним из наиболее слабо изученных. Настоящая статья не претендует на кардинальное продвижение в указанном вопросе, имеющем важнейшее научное и прикладное значение, однако можно утверждать, что в ней отражена новейшая на сегодняшний момент сейсмологическая информация, почерпнутая из имеющегося во ВНИИОкеангеология банка арктических сейсмологических данных [1]. Рассмотрение гипоцентрии землетрясений в тесной связи с новейшей геологической информацией создает предпосылки для исследования тектонической природы повышенной сейсмичности региона.

В отличие от других шельфовых морей Северной Евразии западная (с Восточно-Сибирским морем) и восточная (с морем Бофорта) границы Чукотского моря во многом условны и проводятся по меридиану о.Врангеля и 155-156 градусу западной долготы соответственно. Северным ограничением традиционно признается бровка континентального склона.

Согласно В.А.Виноградову и др.[4], по структуре осадочного чехла акватория Чукотского моря располагается в пределах восточной части Чукотского и западной части Аляскинского мегаблоков, разделенных Чукотско-Беринговским глубинным разломом, прослеживаемым по геофизическим данным от Берингова пролива в северо-западном направлении восточнее о.Врангеля. По принятой в настоящее время терминологии шельф Чукотского моря включен в обширный Восточно-Сибирско-Чукотский седиментационный бассейн, охватывающий тектонические структуры разного возраста консолидациии, с достаточно четко выраженными флексурно-разломными ограничениями [5].

Вся южная часть Чукотского моря охвачена Южно-Чукотским прогибом, прослеживаемым от залива Коцебу на Аляске до мыса Шалаурова в Восточно-Сибирском море (рис.1). Складчатое основание прогиба представлено мезозоидами Новосибирско-Чукотской миогеосинклинали. В рельефе фундамента прогиба по геофизическим данным установлена серия вытянутых валов и впадин, имеющих в южной части прогиба не свойственную общему северо-западному простиранию субширотную ориентировку. Предполагается, что несогласная ориентировка этих структурных элементов, и, в частности, самого крупного из них вала Коцебу, протягивающегося практически до Аляски, связана с существованием субширотных разломов, глыбовые подвижки блоков фундамента по которым и обусловили образование указанных структур [5].

Северо-восточная часть Чукотского моря относится к Бофортско-Чукотской окраинно-материковой плите, имеющей более древний, чем в прогибе, фундамент каледонской консолидации. И, наконец, северную и северо-западную части акватории занимают структуры Восточно-Сибирской окраинно-материковой плиты, вопрос о возрасте фундамента которой до настоящего времени остается открытым из-за отсутствия на этот счет каких-либо определенных геологических данных. На основе анализа материалов аэромагнитных съемок на шельфе Восточно-Сибирского моря фундамент его северной части предположительно имеет архейский-раннепротерозойский возраст, а в южной, по-видимому, представлен байкалидами.

В пределах Евразийского континента структуры Чукотского моря граничат с мезозоидами Корякско-Анюйской эвгеосинклинальной системы.

Повышенная сейсмичность известна на южной и юго-восточной частях акватории, а также на Чукотке (рис.2). Следует отметить, что лишь самые сильные события фиксируются телесейсмической сетью. Непосредственные сейсмологические наблюдения на Чукотке были начаты лишь в 1964 году после открытия станции "Иультин", которой и регистрируется подавляющее большинство землетрясений этого района. До 1964 года (с 1908 г.) было отмечено лишь 8 событий с магнитудой от 4.7 до 6.9 в то время, как с 1966 года после установки короткопериодных приборов за 7 лет определены координаты 88 землетрясений с эпицентральными расстояниями до 500 км. О частоте землетрясений в регионе говорит тот факт, что по данным единственной здесь станции удается определять координаты лишь 7% от всех зарегистрированных событий [6].

В пределах акватории четыре сильнейших за всю историю землетрясения произошли в 1928 году (М=6.2-6.9) примерно в 250 км северо-восточнее Колючинской губы. В последующие годы два землетрясения с магнитудой 5.5 отмечены в прибрежной части акватории в 1962 и 1971 гг., причем второй ощущался в поселке Нешкан интенсивностью до 5 баллов и имел около 50 афтершоков.

Все эти события связаны с западной частью вала Коцебу, в то время как в его центральной части повышенной активности пока не наблюдается. Сгущения эпицентров отмечаются в восточной части вала при подходе к Аляске в зоне его стыка с сейсмически высокоактивной областью антиклинория Брукса, а также несколько севернее в зоне приближения к Аляске Врангелевско-Геральдской гряды и шовного ограничения Бофортско-Чукотской плиты. От западной части вала Коцебу отдельные эпицентры слабых землетрясений прослеживаются вдоль близосевой зоны Южно-Чукотского прогиба. Явное увеличение их отмечается в проливе Лонга. Здесь эпицентры в основном образуют линейную группу, трассирующую область сочленения прогиба с Чукотской складчатой зоной.

Несколько достаточно сильных землетрясений (М>4) отмечено в прибрежной зоне восточной части акватории, т.е. фактически в глубине Колвиллского прогиба, где по другим геолого-геофизическим данным не выявлены какие-либо ослабленные зоны.

На суше в пределах Чукотского полуострова и его западного обрамления в общем плане распределения эпицентров при заметной их рассредоточенности, обусловленной возможно недостаточной точностью локализации, намечается тенденция к линейности вдоль продольной близосевой области, в целом согласной с простиранием основных тектонических элементов. В то же время в рамках этой вдольосевой полосы можно выделить сгущения, ориентированные косо или даже вкрест общему простиранию. Если самое восточное из этих сгущений достаточно уверенно связывается с Колючинско-Мечигменской шовной зоной, отделяющей Анадырский срединный массив от прилегающих геоструктур, то северо-западное приурочено к ослабленной области, секущей структуры Чукотской складчатой зоны. В рельефе дневной поверхности этой ослабленной области соответствует долина реки Куэквунь.

Значительно более высокой сейсмической активностью обладают отдельные районы Западной Аляски, где нередки землетрясения с магнитудой более 5. Интересно отметить, что по распределению эпицентров землетрясений не прослеживается какой-либо связи между сейсмоактивными зонами Чукотского полуострова и Аляски. Разделяющий их Берингов пролив является практически асейсмичным. В Западной Аляске наибольшей сейсмической активностью обладает зона антиклинория Брукса. Густая полоса эпицентров по всей ширине антиклинория протягивается от побережья Берингова пролива на восток в сторону Центральной и Южной Аляски, в пределах которых расположена Алеутско-Аляскинская зона высочайшей сейсмической активности, являющаяся северным фрагментом Тихоокеанского сейсмического пояса (рис.2). Повышенной сейсмичностью обладает также полуостров Съюард, где эпицентры тяготеют к периферическим участкам Съюардского срединного иассива.

Информация о фокальных механизмах землетрясений непосредственно на акватории Чукотского моря ограничивается решениями по землетрясению 1971 года, осуществленными в разные годы четырьмя различными авторами. Как видно из таблицы, в каждом случае получены существенно различные результаты, что свидетельствует о крайней ненадежности решения.

Для двух землетрясений Западной Аляски в зоне антиклинория Брукса известны решения методами тензора момента центроида

(ТМЦ) и первых вступлений. По землетрясению 1981 года в соответствии с хорощо совпавшими результатами обоих методов получен сдвиго-сбросовый механизм в очаге с двумя крутонаклоненными (более 70 градусов) нодальными плоскостями, одна из которых ориентирована близко к простиранию антиклинория Брукса. Результаты, полученные по землетрясению 1989 года, показывают, что процесс в его очаге был неустойчивым, и характер подвижек менялся от начального чисто взбросового до нормально-сбросового в главной фазе. Следует отметить, что подобные результаты получены и по землетрясениям этой зоны, расположенным восточнее за рамками рис.2 [2]. Очевидно, что модель очага землетрясений Западной Аляски отличается от той, что известна для землетрясений Тихоокеанского сейсмического пояса.

Приведенные данные исчерпывают современные знания о сейсмичности указанного региона. Очевидно, что существенного улучшения состояния дел нельзя ожидать до тех пор, пока информация о землетрясениях будет поступать только от далеких станций и единственной местной станции "Иультин". Детальное изучение сейсмичности региона, необходимое для выявления тектонической природы повышенной сейсмичности, а также, что еще более важно, обоснованной оценки сейсмической опасности в пределах этого быстро развивающегося и осваиваемого региона неосуществимо без проведения специальных широкомасштабных сейсмологических исследований.

Список литературы

1. Аветисов Г.П.,Винник А.А. Банк арктических сейсмологических данных // Физика Земли. 1995. N 3. С.78-83.

2. Аветисов Г.П. Сейсмотектоника Арктической Канады // Физика Земли. 1995. N 5. С.8-20.

3. Аветисов Г.П. Сейсмоактивные зоны Арктики С.-П., изд-во ВНИИОкеангеология. 1996. 187 с.

4. Виноградов В.А.,Гапоненко Г.И. и др. Тектоника Восточно-Арктического шельфа СССР Л.:Недра, 1974. 144 с.

5. Геологическое строение СССР и закономерности размещения полезных ископаемых. Моря Советской Арктики /Под ред.И.С. Грамберга и Ю.Е. Погребицкого. Л.: Недра, 1984. Т.9. 270 с.

6. Лазарева А.П. Сейсмические наблюдения в полярных областях /Автореф.дисс. на соиск. уч. степени к.ф.-м.н. М.:1977. 26с.

7. Biswas N.N. et.al. Characteristic of regional stresses in Alaska and neighboring areas //Geophysical Research Letters. 1986. V.13. P.177-180.

8. Coley M.J. Intraplate seismicity in central Alaska and Chukotka [M.S.thesis] //East Lansing Michigan State University. 1983. 93p.

9. Fujita K., Cook D.B., Coley M.J. Tectonics of the western Beaufort and Chukchi seas [abs.] //EOS American Geophysical Union Transactions. 1983. V.64. P.263.