Сотрясения земной поверхности при землетрясении

Прогноз | Сейсморежим | Сейсмофобия | Терминология

СЕЙСМИЧНОСТЬ ТЕРРИТОРИИ РОССИИ

Территория Российской Федерации, по сравнению с другими странами мира, расположенными в сейсмоактивных регионах, в целом характеризуется умеренной сейсмичностью. Исключение составляют регионы Северного Кавказа, юга Сибири и Дальнего Востока, где интенсивность сейсмических сотрясений достигает 8-9 и 9-10 баллов по 12-балльной макросейсмической шкале MSK-64. Определенную угрозу представляют и 6-7-балльные зоны в густозаселенной европейской части страны.

Карта сейсмичности территории России и сопредельных регионов.

Здесь можно скачать крупнее (1308 Кбайт). Ссылаться на:

Уломов В.И. Сейсмичность // Национальный атлас России. Том 2. Природа. Экология. 2004. С. 56-57.
Уломов В.И. Динамика земной коры Средней Азии и прогноз землетрясений. Монография. Ташкент: ФАН. 1974. 218 с. (можно скачать эту книгу pdf_19Mb).

Первые сведения о сильных землетрясениях на территории России можно обнаружить в исторических документах XVII - XVIII веков. Планомерные же исследования географии и природы сейсмических явлений были начаты в конце XIX - начале XX вв. Они связаны с именами И.В.Мушкетова и А.П.Орлова, составивших в 1893 г. первый каталог землетрясений на территории страны и показавших, что сейсмичность и горообразующие процессы имеют одну и ту же геодинамическую природу.

Новая эра в изучении природы и причин землетрясений началась с работ академика князя Б.Б.Голицына, заложившего в 1902 г. основы отечественной сейсмологии и сейсмометрии. Благодаря открытию первых сейсмических станций в Пулково, Баку, Иркутске, Макеевке, Ташкенте и Тифлисе, впервые стала поступать более достоверная информация о сейсмических явлениях на территории Российской Империи. Современный сейсмический мониторинг территории России и сопредельных регионов осуществляет Геофизическая служба Российской академии наук (ГС РАН), созданная в 1994 г. и объединившая свыше 300 сейсмических станций страны.

В сейсмическом отношении территория России принадлежит Северной Евразии, сейсмичность которой обусловлена интенсивным геодинамическим взаимодействием нескольких крупных литосферных плит - Евроазиатской, Африканской, Аравийской, Индо-Австралийской, Китайской, Тихоокеанской, Северо-Американской и Охотоморской. Наиболее подвижны и, следовательно, активны границы плит, где формируются крупные сейсмогенерирующие орогенические пояса: Альпийско-Гималайский - на юго-западе, Трансазиатский - на юге, пояс Черского - на северо-востоке и Тихоокеанский пояс - на востоке Северной Евразии. Каждый из поясов неоднороден по строению, прочностным свойствам, сейсмогеодинамике и состоит из своеобразно структурированных сейсмоактивных регионов.

В европейской части России высокой сейсмичностью характеризуется Северный Кавказ, в Сибири - Алтай, Саяны, Байкал и Забайкалье, на Дальнем Востоке - Курило-Камчатский регион и остров Сахалин. Менее активны в сейсмическом отношении Верхояно-Колымский регион, районы Приамурья, Приморья, Корякии и Чукотки, хотя и здесь возникают достаточно сильные землетрясения. Относительно невысокая сейсмичность наблюдается на равнинах Восточно-Европейской, Скифской, Западно-Сибирской и Восточно-Сибирской платформ. Наряду с местной сейсмичностью на территории России ощущаются также сильные землетрясения сопредельных зарубежных регионов (Восточные Карпаты, Крым, Кавказ, Центральная Азия и др.).

Характерная особенность всех сейсмоактивных регионов - примерно одинаковая их протяженность (около 3000 км), обусловленная размерами древних и современных зон субдукции (погружение океанической литосферы в верхнюю мантию Земли), расположенных по периферии океанов, и их орогенических реликтов на континентах. Преобладающее число очагов землетрясений сосредоточено в верхней части земной коры на глубинах до 15-20 км. Самыми глубокими (до 650 км) очагами характеризуется Курило-Камчатская зона субдукции. Землетрясения с промежуточной глубиной залегания очагов (70-300 км) действуют в Восточных Карпатах (Румыния, зона Вранча, глубина до 150 км), в Центральной Азии (Афганистан, зона Гиндукуша, глубина до 300 км), а также под Большим Кавказом и в центральной части Каспийского моря (до 100 км и глубже). Наиболее сильные из них ощущаются на территории России. Каждому региону свойственны определенная периодичность возникновения землетрясений и миграция сейсмической активизации вдоль зон разломов. Размеры (протяженность) каждого из очагов обусловливают величину магнитуды (М, по Рихтеру) землетрясений. Длина разрыва пород в очагах землетрясений с М=7.0 и выше достигает десятков и сотен километров. Амплитуда смещений земной поверхности измеряется метрами.

Сейсмичность территории России удобно рассматривать по регионам, расположенным в трех основных секторах - в европейской части страны, Сибири и на Дальнем Востоке. В такой же последовательности представлена и степень изученности сейсмичности этих территорий, основанная не только на инструментальных, но и на исторических и геологических сведениях о землетрясениях. Более или менее сопоставимы и надежны результаты наблюдений, выполненные лишь с начала XIX века, что получило отражение и в приведенном ниже изложении.

Европейская часть России.

Северный Кавказ, будучи составной частью протяженной Крым-Кавказ-Копетдагской зоны Иран-Кавказ-Анатолийского сейсмоактивного региона, характеризуется самой высокой сейсмичностью в европейской части страны. Здесь известны землетрясения с магнитудой около М=7.0 и сейсмическим эффектом в эпицентральной области интенсивностью I₀= 9 баллов и выше. Наиболее активна восточная часть Северного Кавказа - территории Дагестана, Чечни, Ингушетии и Северной Осетии. Из крупных сейсмических событий в Дагестане известны землетрясения 1830 г. (М=6.3, I₀=8-9 баллов) и 1971 г. (М=6.6, I₀=8-9 баллов); на территории Чечни - землетрясение 1976 г. (М=6.2, I₀=8-9 баллов). В западной части, вблизи границы России, произошли Тебердинское (1902 г., М=6.4, I₀=7-8 баллов) и Чхалтинское (1963 г., М=6.2, I₀=9 баллов) землетрясения.

Самые крупные из известных землетрясений Кавказа, ощущавшихся на территории России интенсивностью до 5-6 баллов, произошли в Азербайджане в 1902 г. (Шемаха, М=6.9, I₀=8-9 баллов), в Армении в 1988 г. (Спитак, М=7.0, I₀=9-10 баллов), в Грузии в 1991 г. (Рача, М=6.9, I₀=8-9 баллов) и в 1992 г. (Барисахо, М=6.3, I₀=8-9 баллов).

На Скифской плите местная сейсмичность связана со Ставропольским поднятием, частично захватывающим Адыгею, Ставропольский и Краснодарский края. Магнитуды известных здесь землетрясений пока не достигали М =6.5. В 1879 г. произошло сильное Нижнекубанское землетрясение (М = 6.0, I₀=7-8 баллов). Имеются исторические сведения о катастрофическом Понтикапейском землетрясении (63 г. до н. э.), разрушившим ряд городов по обе стороны Керченского пролива. Многочисленные сильные и ощутимые землетрясения отмечены в районе Анапы, Новороссийска, Сочи и на других участках Черноморского побережья, а также в акватории Черного и Каспийского морей.

Восточно-Европейская равнина и Урал характеризуются относительно слабой сейсмичностью и редко возникающими здесь местными землетрясениями с магнитудой М=5.5 и менее, интенсивностью до I₀=6-7 баллов. Такие явления известны в районе городов Альметьевск (1914, 1986 гг.), Елабуга (1851, 1989 гг.), Вятка (1897 г.), Сыктывкар (1939 г.), Верхний Устюг (1829 г.). Не менее сильные землетрясения возникают на Среднем Урале, в Предуралье, Поволжье, в районе Азовского моря и Воронежской области. На Кольском полуострове и сопредельной с ним территории отмечены и более крупные сейсмические события (Белое море, Кандалакша, 1626 г., М=6.3, I₀ =8 баллов). Слабые землетрясения (с I₀=5-6 баллов и менее) возможны практически повсеместно.

На северо-западе России ощущаются землетрясения Скандинавии (Норвегия, 1817 г.). В Калининградской и Ленинградской областях случаются и слабые местные землетрясения, обусловленные продолжающимся послеледниковым изостатическим поднятием Скандинавии. На юге страны ощущаются сильные землетрясения восточного побережья Каспийского моря (Туркмения, Красноводск, 1895 г., Небитдаг, 2000 г.), Кавказа (Спитак, Армения, 1988 г.), Крыма (Ялта, 1927 г.). На обширной площади, в том числе в Москве и Санкт-Петербурге, неоднократно наблюдались сейсмические колебания интенсивностью до 3-4 баллов от заглубленных очагов крупных землетрясений, происходящих в Восточных Карпатах (Румыния, зона Вранча, 1802, 1940, 1977, 1986, 1990 гг.). Нередко сейсмическая активность усугубляется техногенным воздействием на литосферную оболочку Земли (добыча нефти, газа и других полезных ископаемых, закачка флюидов в разломы и т.п.). Такие, "индуцированные", землетрясения регистрируются в Татарстане, Пермской области и в других регионах страны.

 Сибирь.

Алтай, включая его монгольскую часть, и Саяны - один из наиболее сейсмоактивных внутриконтинентальных регионов мира. На территории России достаточно сильными местными землетрясениями характеризуется Восточный Саян, где известны землетрясения с М около 7.0 и I₀ около 9 баллов (1800, 1829, 1839, 1950 гг.) и обнаружены древние геологические следы (палео-сейсмодислокации) более крупных сейсмических событий. В Алтае самое сильное из последних землетрясений произошло 27 сентября 2003 г. в высокогорном Кош-Агачском районе (М=7.5, I₀=9-10 баллов). Менее значительные по магнитуде (М=6.0-6.6, I₀=8-9 баллов) землетрясения происходили в российском Алтае и Западном Саяне и ранее.

Трещина над очагом Горно-Алтайского (Чуйского) землетрясения 27 сентября 2003 г.

(на фото д. геол.-мин. наук Валерий Имаев, Институт земной коры СО РАН, г. Иркутск).

 Крупнейшие сейсмические катастрофы в начале прошлого века имели место в Монгольском Алтае. К их числу относятся Хангайские землетрясения 9 и 23 июля 1905 г. Первое из них, по определению американских сейсмологов Б.Гутенберга и Ч.Рихтера, имело магнитуду М=8.4, а сейсмический эффект в эпицентральной области составил I₀=11-12 баллов. Магнитуда и сейсмический эффект второго землетрясения, по их же оценкам, близки к предельным величинам магнитуд и сейсмического эффекта - М=8.7, I₀=11-12 баллов. Оба землетрясения ощущались на огромной территории Российской Империи, на расстояниях до 2000 км от эпицентра. В Иркутской, Томской, Енисейской губерниях и по всему Забайкалью интенсивность сотрясений достигала 6-7 баллов. Другими сильными землетрясениями на сопредельной с Россией территории Монголии были Монголо-Алтайское (1931 г., М=8.0, I₀=10 баллов), Гоби-Алтайское (1957 г., М =8.2, I₀=11 баллов) и Моготское (1967 г., М =7.8, I₀=10-11 баллов).

Байкальская рифтовая зона - уникальный сейсмогеодинамический регион мира. Впадина озера представлена тремя сейсмоактивными котловинами - южной, средней и северной. Аналогичная зональность свойственна и проявлению сейсмичности восточнее озера, вплоть до р. Олекмы. Олекмо-Становая сейсмоактивная зона восточнее трассирует границу между Евроазиатской и Китайской литосферными плитами (некоторые исследователи выделяют еще промежуточную, меньшую по площади, Амурскую плиту). На стыке Байкальской зоны и Восточного Саяна сохранились следы древних землетрясений с М =7.7 и выше (I₀=10-11 баллов). В 1862 г. при землетрясении I₀=10 баллов в северной части дельты Селенги ушел под воду участок суши площадью 200 км² с шестью улусами, в которых проживало 1300 чел., и образовался залив Провал. Среди относительно недавних крупных землетрясений - Мондинское (1950 г., М=7.1, I₀=9 баллов, Муйское (1957 г., М=7.7, I₀=10 баллов) и Среднебайкальское (1959 г., М=6.9, I₀=9 баллов). В результате последнего дно в средней котловине озера опустилось на 15-20 м.

Верхояно-Колымский регион принадлежит поясу Черского, протягивающемуся в юго-восточном направлении от устья р. Лены к побережью Охотского моря, Северной Камчатке и Командорским островам. Самые сильные из известных в Якутии землетрясений - два Булунские (1927 г., М=6.8 и I₀=9 баллов каждое) в низовьях р. Лены и Артыкское (1971 г., М=7.1, I₀=9 баллов) - у границы Якутии с Магаданской областью. Менее значительные сейсмические события с магнитудой до М=5.5 и интенсивностью I₀=7 баллов и менее наблюдались на территории Западно-Сибирской платформы.

Арктическая рифтовая зона является северо-западным продолжением сейсмоактивной структуры Верхояно-Колымского региона, уходящей узкой полосой в Северный Ледовитый океан и соединяющейся на западе с аналогичной рифтовой зоной Срединно-Атлантического хребта. На шельфе моря Лаптевых в 1909 г. и 1964 г. произошли два землетрясения с магнитудой М=6.8.

 Дальний Восток.

Курило-Камчатская зона является классическим примером субдукции Тихоокеанской литосферной плиты под материк. Она протягивается вдоль восточного побережья Камчатки, Курильских островов и о-ва Хоккайдо. Здесь возникают самые крупные в Северной Евразии землетрясения с М более 8.0 и сейсмическим эффектом I₀=10 баллов и выше. Структура зоны четко прослеживается по расположению очагов в плане и на глубине. Протяженность ее вдоль дуги около 2500 км, по глубине - свыше 650 км, толщина - около 70 км, угол наклона к горизонту - до 50^о. Сейсмический эффект на земной поверхности от глубоких очагов относительно невысок. Определенную сейсмическую опасность представляют землетрясения, связанные с активностью Камчатских вулканов (1827 г., при извержении Авачинского вулкана интенсивность сотрясений достигала  6-7 баллов). Самые сильные (М=8.0-8.5, I₀=10-11 баллов) землетрясения возникают на глубине до 80 км в сравнительно узкой полосе между океаническим желобом, Камчаткой и Курильскими островами (1737, 1780, 1792, 1841, 1918, 1923, 1952, 1958, 1963, 1969, 1994, 1997 гг. и др.). Большинство из них сопровождалось мощными цунами высотой 10-15 м и выше. Наиболее изучены Шикотанское (1994 г., М=8.0, I₀=9-10 баллов) и Кроноцкое (1997 г., М=7.9, I₀= 9-10 баллов) землетрясения, возникшие у Южных Курил и восточного побережья Камчатки. Шикотанское землетрясение сопровождалось волной цунами высотой до 10 м, сильными афтершоками и большими разрушениями на о-вах Шикотан, Итуруп и Кунашир. Погибли 12 человек, причинен огромный материальный ущерб.

Сахалин представляет собой северное продолжение Сахалино-Японской островной дуги и трассирует границу Охотоморской и Евразиатской плит. До катастрофического Нефтегорского землетрясения (1995 г., М=7.5, I₀=9-10 баллов) сейсмичность острова представлялась умеренной и до создания в 1991-1997 гг. нового комплекта карт общего сейсмического районирования территории России (ОСР-97) здесь ожидались лишь землетрясения интенсивностью до 6-7 баллов. Нефтегорское землетрясение было самым разрушительным из известных за все время на территории России. Погибло более 2000 чел. В результате полностью ликвидирован рабочий поселок Нефтегорск. Можно полагать, что техногенные факторы (бесконтрольная откачка нефтепродуктов) сыграли роль спускового механизма для накопившихся к этому моменту упругих геодинамических напряжений в регионе. Монеронское землетрясение (1971 г., М=7.5), произошедшее на шельфе в 40 км юго-западнее о-ва Сахалин, на побережье ощущалось интенсивностью до 7 баллов. Крупным сейсмическим событием было Углегорское землетрясение (2000 г., М=7.1, I₀ около 9 баллов). Возникнув в южной части острова, вдалеке от населенных пунктов, оно практически не принесло ущерба, но подтвердило повышенную сейсмическую опасность Сахалина.

Приамурье и Приморье характеризуются умеренной сейсмичностью. Из известных здесь землетрясений пока только одно на севере Амурской области достигло магнитуды М=7.0 (1967 г. I₀=9 баллов). В будущем магнитуды потенциальных землетрясений на юге Хабаровского края так же могут оказаться не менее М=7.0, а на севере Амурской области не исключены землетрясения с М=7.5 и выше. Наряду с внутрикоровыми, в Приморье ощущаются глубокофокусные землетрясения юго-западной части Курило-Камчатской зоны субдукции. Землетрясения на шельфе нередко сопровождаются цунами.

Чукотка и Корякское нагорье еще недостаточно изучены в сейсмическом отношении из-за отсутствия здесь необходимого числа сейсмических станций. В 1928 г. у восточного побережья Чукотки возник рой сильных землетрясений с магнитудами М=6.9, 6.3, 6.4 и 6.2. Там же в 1996 г. произошло землетрясение с М=6.2. Самым сильным из ранее известных в Корякском нагорье было Хаилинское землетрясение 1991 г. (М=7.0, I₀=8-9 баллов). Еще более значительное (М=7.8, I₀=9-10 баллов) землетрясение случилось в Корякском нагорье 21 апреля 2006 г. Больше всего пострадали поселки Тиличики и Корф, откуда было эвакуировано свыше полутысячи жителей аварийных домов. Благодаря редкой заселенности, погибших не было. Подземные толчки ощущались в Олюторском и Карагинском районах Корякии. В результате стихии пострадали несколько деревень.

Эпицентры землетрясений и основные сейсмоактивные регионы Северной Евразии:

1. - Европейская часть России; 2. - Средняя Азия; 3 - Сибирь; 4. - Дальний Восток.  Внизу, в виде вертикальных возвышений, показано соотношение среднегодового числа землетрясений в этих регионах. Как видно, на втором месте по сейсмической активности, после Курил и Камчатки, следует Средняя Азия.

Сеть сейсмических станций Геофизической службы России по состоянию на 2004 г.

Оконтурены регионы, за которые ответственны указанные на карте обрабатывающие центры ГС РАН.

Литература.

В.И.Уломов. Сейсмичность // Большая Российская Энциклопедия (БРЭ). Том "Россия". 2004. С.34-39.

Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии (Отв. ред. В.И.Уломов). Том 1. М.: ИФЗ РАН. 1993. 303 с. и Том 2-3. М.: ОИФЗ РАН. 1995. 490 с.

Землетрясения России в 2004 году. - Обнинск: ГС РАН, 2007. - 140 с.

Прогноз | Сейсморежим | Сейсмофобия | Терминология