Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Викулин А.В. Физика Земли и геодинамика. 2009.pdf
Скачиваний:
420
Добавлен:
03.06.2015
Размер:
11.3 Mб
Скачать

следует искать физическое объяснение зависимости II: 11.2.

M2 (LgV2 ) , представленной на рис.

Колебания Чандлера. Значения скоростей и частот «широтных» афтершоков Alo = alo (первые равенства в (11.12)) с высокой (не менее двух-трехкратного среднеквадратичного отклонения: 95-98%) статистической значимостью отличаются от таких же «долготных» значений Ala = ala (вторые равенства в (11.12)). Это позволяет предположить, что интенсивность сейсмического процесса, протекающего в очаге сильнейшего землетрясения (форшоки + главный толчок + афтершоки), взаимосвязан с его ориентацией относительно географической широты или относительно оси вращения планеты. Новизна этого вывода определяется сформулированным нами положением о «собственной» моментной природе геодинамического процесса, существенно дополняющем и даже во многом «переворачивающем» наши представления о той «ведущей» роли, которую ротация планеты оказывает на тектонические процессы.

В рамках существующих в настоящее время представлений принято считать, что «триггерами» геодинамических процессов часто являются резкие изменения угловой скорости вращения Земли. Сформулированный выше вывод о «собственной» моментной природе геодинамического процесса позволяет предположить существование и обратного процесса, а именно: изменение скорости вращения Земли может быть вызвано тем или иным геодинамическим явлением. Доказательство этого было приведено нами ранее в работе [Викулин, Кролевец, 2001]. В этой работе в рамках волновой ротационной модели тектонического процесса, опирающейся на представления о движении блоков и плит под действием «собственных моментов», колебания Чандлера напрямую удалось связать с разной интенсивностью сейсмотектонического процесса, протекающего в пределах «долготного» Тихоокеанского и «широтного», экваториального Альпийско-Гималайского поясов, как целых. Другими словами, разность между «долготными» и «широтными» коэффициентами в (11.12), по сути, определяет величину вызывающего колебания Чандлера момента, «прикладываемого» к планете разными по интенсивности Тихоокеанским и Альпийско-Гималайским сейсмотектоническими процессами.

Расщепление скорости «широтной» миграции фор-афтершоков. Для проверки влияния эффекта Доплера на процесс миграции землетрясений продолжим анализ представленных выше последовательностей сильных афтершоков в очагах последних сильнейших землетрясений планеты, очаги которых имели «широтную» и «долготную» протяженности (табл. 11.1). Для этого каждая из совокупностей афтершоков разбивалась на две совокупности. В одну включались данные об афтершоках, эпицентры которых располагались к востоку (East-West, ew) [к югу, South-North, sn] от предыдущих по времени эпицентров для широтных [долготных] очагов, а в другую – к западу (West-East, we) [к северу, North-South, ns] для широтных [долготных] соответственно. Для каждой из совокупностей описанным выше способом определялись зависимости скоростей и частот от времени. Данные, характеризующие параметры этих зависимостей представлены табл. 11.2 и 11.3.

Из данных табл. 11.2 видно, что значения asnlo,ns для «долготных» очагов не зависят

от направления «движения» афтершоков anslo = anslo =

-0,67±0,07 и равны alo= Alo

= -

0,67±0,09.

Ala

 

 

Из данных табл. 11.3 видно, что значения

, определенные во

всем

 

we,ew

 

 

анализируемом диапазоне магнитуд, в среднем, также не зависят от направления

движения афтершоков Ala

= -0,91±0,16

Ala

= - 0,88±0,09, в среднем,

Ala

Ala

-

we

 

ew

 

we

 

ew

 

0,90±0,12 и равны, согласно данным табл. 11.1, (ala)0 = -0,90±0,06 (Ala)0 = -0,93±0,08, в

среднем, (ala)0 (Ala)0 -0,91±0,07. В то же время, как видно из данных табл. 3, для всех трех «широтных» очагов значения коэффициентов Awela монотонно уменьшаются с ростом

магнитуд и при М ≥ 6,5, 7,0 достигают значений Awela = -1,11±0,03 и менее. Тем самым,

303

«расщепление» значений коэффициентов при М 6,5-7,0 достигает значений: 1 = (Ala)0 -

Awela ≈ 0,21±0,03.

Таблица 11.2. Значения параметров asnlo,ns корреляционной зависимости, определяющих

частоты миграции афтершоков в пределах «долготных» очагов землетрясений планеты с MW ≈ 9 [Викулин, Викулина, 2007].

Магнитуда

 

«Долготные» очаги землетрясений: север – юг (n-s)

 

афтершоков

 

 

 

 

 

 

Чили, 1960, МW=9,5

Суматра, 2004, МW=9,0

Среднее

 

 

N

anslo

N

 

anslo

 

 

≥ 5,0

32

-0,67

343

 

-0,50

-0,59±0,09

 

≥ 5,5

19

-0,80

100

 

-0,69

-0,75±0,05

 

≥ 6,0

14

-0,83

26

 

-0,84

-0,84±0,01

 

≥ 6,5

13

-0,43

7

 

-0,46

-0,45±0,02

 

≥ 7,0

-

-

-

 

-

-

 

Среднее

 

-0,68

 

 

-0,62

-0,66±0,04

 

 

 

 

 

 

 

 

Магнитуда

 

«Долготные» очаги землетрясений: юг – север (s-n)

 

афтершоков

Чили, 1960, МW=9,5

Суматра, 2004, МW=9,0

Среднее

 

 

N

asnlo

N

 

asnlo

 

 

≥ 5,0

31

-0,57

331

 

-0,48

-0,53

 

≥ 5,5

25

-0,62

95

 

-0.68

-0.65

 

≥ 6,0

14

-0,40

23

 

-0,65

-0,53

 

≥ 6,5

8

-0,92

5

 

-0,67

-0,79

 

≥ 7,0

-

-

3

 

-0,92

-0,92

 

Среднее

 

-0,63±0,12

 

 

-0,68±0,10

-0,68±0,11

 

Таблица 11.3. Значения параметров Ala

корреляционной зависимости, определяющих

 

 

 

we,ew

 

 

 

скорости миграции афтершоков в пределах «широтных» очагов землетрясений планеты с MW ≈ 9 [Викулин, Викулина, 2007].

Магнит-

 

«Широтные» (lat, la) очаги землетрясений: с востока на запад(w-e)

уда, МS,

Андреяновские,

Аляска, 1964,

Амчитка, 1965,

 

афтер-

1957, МW=8,8

 

МW=9,0

 

МW=8,7

Среднее

шоков

N

Awela

N

Awela

N

Awela

 

≥ 5,0

208

-0,61

110

-0,90

144

-0,88

-0,80±0,12

≥ 5,5

115

-0,72

40

-0,94

43

-0,89

-0,85±0,09

≥ 6,0

42

-0,83

15

-1,03

11

-0,97

-0,94±0,08

≥ 6,5

13

-1,08

4

-1,13

-

-

-1,11±0,03

≥ 7,0

4

-2,27

-

-

-

-

-2,27

Среднее

 

-0,81±0,41

 

-1,00±0,11

 

-0,91±0,04

-0,91±0,16

Магнит-

 

«Широтные» (

lat, la) очаги землетрясений: с запада на восток (e-w)

уда, МS,

Андреяновские,

Аляска, 1964,

Амчитка, 1965,

 

афтер-

1957, МW=8,8

 

МW=9,0

 

МW=8,7

Среднее

шоков

N

Aewla

N

Aewla

N

Aewla

 

≥ 5,0

212

-0,72

102

-0,92

139

-0,81

-0,82±0,07

≥ 5,5

111

-0,88

35

-0,73

40

-0,87

-0.83±0,06

≥ 6,0

39

-0,81

8

-1,11

8

-0,88

-0,93±0,12

≥ 6,5

13

-0,69

3

-1,17

5

-1,10

-0,99±0,20

≥ 7,0

4

-0,72

-

-

-

-

-0,72

Среднее

 

-0,76±0,06

 

-0,98±0,16

 

-0,89±0,08

0,88±0,09

304

Уменьшение значений Aewla с ростом магнитуды, как видно из данных табл. 11.3, в

среднем, статистически не значимо. При этом в диапазоне магнитуд 5,5 М 6,5-7,0 с ростом магнитуды имеет место достаточно устойчивое увеличение значений этого коэффициента для очага землетрясения 1957 г. Тенденция к увеличению значения

коэффициента Aewla имеет место и для Аляскинского землетрясения 1964 г. в области

магнитуд 5,0 М 5,5. Как видим, «синтезированные» на основании двух наиболее сильных широтных Андреяновского 1957 и Аляскинского 1964 землетрясений данные определяют достаточно устойчивое и статистически значимое уменьшение значений

коэффициента

Ala

во всем магнитудном диапазоне 5,0 М 7,0. При этом для

 

ew

 

магнитудного диапазона М ≥ 6,5, 7,0 справедливо равенство 2 = (Ala)0 - Aewla ≈ -0,21±0,07.

Таким образом, полученные данные показывают, что для двух (из трех рассмотренных) наиболее сильных и протяженных широтно ориентированных очагов больших землетрясений экспериментально (experimental, ex) определенная величина расщепления составляет:

δ

ex

1 − ∆2

=

0,42

± 0,10

= 0,5 ± 0,1 .

(11.16)

Ala

0,90

± 0,12

 

 

 

 

 

 

 

 

we,ew

 

 

 

 

 

Полученное соотношение (11.16) показывает, что имеет место равенство между теоретической (11.9) и реально наблюдаемой (11.16) величинами:

δth ≈0,54 ± 0,08 = δex ≈ 0,5 ± 0,1,

что подтверждает наблюденное расщепление скоростей (частот) миграции афтершоков вдоль географической широты и позволяет объяснить его с помощью эффекта Доплера, связанного с вращением Земли.

Полученные для афтершоков данные подтверждаются имеющимися данными для форшоков. Действительно, «расщепление» форшокового коэффициента alo для очага долготного Чилийского 1960 землетрясения статистически не значимо: asnlo = 0,73 ± 0,12 ≈

alo = 0,88 ± 0,12 . В то время как «расщепление» форшокового коэффициента в очаге широтного 1957 землетрясения: aewla = 0,92 ± 0,04 < ala =1,27 ± 0,10 < awela = 2.20 ± 0.34 еще

более отчетливое, чем афтершокового.

Землетрясения и их очаги как квазичастицы. Выше были приведены данные,

показывающие возможность существования эффекта «расщепления» значений скорости миграции и повторяемости афтершоков и форшоков в очагах широтных больших землетрясений и дано его объяснение в рамках эффекта Доплера, связанного с вращением планеты.

Следует отметить, что близкие, по сути, эффекты обнаруживают движущиеся атомы и молекулы и в «обычных» с общепринятой физической точки зрения телах. Действительно, при высокой температуре и низкой плотности основной причиной расширения спектральных линий движущихся атомов газа является эффект Доплера [Цань, 1965, c. 522-524]. Тепловое движение приводит к тому, что у части атомов возникает составляющая скорости, направленная к наблюдателю, а у другой части атомов составляющая имеет противоположное направление. В результате спектральная линия, являющаяся суперпозицией линий, испускаемых многими атомами, вследствие эффекта Доплера расширяется [Вихман, 1974, c. 134-136].

305

«… допуская, что излучение можно рассматривать как газ из квантов, мы обязаны признать, что аналогия между газом из квантов и газом из молекул должна быть полной»

[Эйнштейн, 1966, с. 489].

Как видим, аналогия между потоком атомов и сейсмическим процессом, на которую более 40 лет тому назад обратил внимание Ю.В. Ризниченко [1985, c. 127-130], и на «спектральном» уровне может быть продолжена. В контексте настоящей работы аналогом теплового движения атомов могут являться «самосогласованные» волновые [Викулин, 2003; Vikulin, 2006] движения «элементарных» сейсмофокальных блоков L0 и слагающих их иерархических ячеек Li, расщепление спектральных линий движения которых и происходит вследствие эффекта Доплера, связанного с вращением планеты.

Землетрясения-дуплеты и пары землетрясений – закономерность сейсмического процесса

Сейсмичность Средних Курильских островов. 15.11.2006 и 13.01.2007 с интервалом два месяца на Средних Курилах произошло два сильнейших землетрясения с М = 8,2 - 8,3, афтершоки которых неперекрываясь заполнили собой сейсмическую брешь, протягивающуюся от северо-восточной оконечности очага 7.09.1918, М = 8,2 (о. Симушир) до юго-западной оконечности очага 1.05.1915, М = 8,3 (о. Шиашкотан). Очаги обоих землетрясений, соприкасаясь, были вытянуты вдоль дуги. Очаг первого из этих землетрясений располагался вблизи островов, второго - в районе оси глубоководного желоба. В течение всей истории инструментальных (конец XIX - начало ХХ в.) и макросейсмических (середина XVIII в.) сейсмологических наблюдений для района Средних Курил пара землетрясений c такими высокими значениями магнитуд не отмечалась [Бюллетень; Новый…, 1977; Earthquake…]. Более того, была достаточно распространенной точка зрения, согласно которой считалось, что в области Средних Курил землетрясения с М > 7,5 происходить не могут [Тараканов, Ким, Сухомлинова, 1977].

Противоположная точка зрения последовательно отстаивалась С.А. Федотовым [2005] и А.В. Викулиным [1989, 1990, 1992, 1996, 2003]. Они полагали, что район Средних Курил является «обычной» сейсмической брешью, в пределах которой могут и должны происходить землетрясения с магнитудами М = 8 и более. Согласно схемы долгосрочного прогноза, основанного на принципах миграции и повторяемости землетрясений, сильнейшее землетрясение с магнитудой М ≥ 7,6 и очагом в районе Средних Курил ожидалось в 2004 – 2013 гг. [Викулин, 1989, 1990, 1996]. И для таких прогнозов были достаточно веские основания. Действительно, согласно данных ряда авторов, землетрясение 29.06.1780 с очагом в районе Средних Курил было катастрофическим [Балакина, 1994; Кузин, Лобковский, Соловьева, 2001; Лаверов, Лаппо, Лобковский и др., 2006; Utsu, 1968], оно сопровождалось на о. Уруп сильными сотрясениями и цунами с высотой волны до 10-12 м [Саваренский, Тищенко, Святловский и др., 1958; Соловьев, 1978] и имело магнитуду М = 8,25 [Соловьев, 1978]. Этим данным не противоречит и значение магнитуды землетрясения 29.06.1780, приводимое в наиболее представительном для тех времен каталоге [Новый…, 1977]: М = 7,5 ± 1,0.

Существует (существовала?) и промежуточная точка зрения. Согласно ней район Средних Курил представляет собой «псевдо брешь, для которой период подготовки катастрофического землетрясения с М ≥ 7,75 на глубинах до 100 км не может уложиться в рамки сейсмического цикла (140 ± 60 лет по [Федотов, 2005])» [Кузин, Лобковский, Соловьева, 2001], и изучение свойств этой бреши требует проведения дальнейших специальных исследований [Лаверов, Лаппо, Лобковский и др., 2006]. В работе [Викулин, 2003, c. 65] показано, как в рамках ротационной волновой модели сейсмического процесса, в которой сейсмофокальная зона представляет собой однородный сейсмический

306

пояс, в результате моментного взаимодействия блоков (очагов сильнейших землетрясений) могут быть сняты предположения о «псевдо бреши».

Обращает на себя внимание тот факт, согласно которому в 1780 г. в районе Средних Курил, возможно, произошло два сильнейших землетрясения, магнитуды которых могли достигать и даже превышать значение М = 8. Отмеченное выше землетрясение 29.06.1780 г. предварялось толчком 19 января, который, согласно [Новый…, 1977], имел М = 7,0±1,0. Землетрясение 19.01.1780 как сильный толчок ощущалось на Северных Курилах и Южной Камчатке и интенсивное цунами после него выбросило на берег судно, стоявшее в гавани на Камчатке [Саваренский, Тищенко, Святловский и др., 1958]. Эти данные позволяют предположить, что два сильнейших события, произошедшие в ноябре 2006 и январе 2007 гг., представляли собой характерную для района Средних Курил пару событий – два толчка через малое время τ при небольшом расстоянии L между их очагами.

Землетрясения – дуплеты. Землетрясения-дуплеты происходят не часто. Согласно опубликованным данным только в пределах Японии, Курил и Камчатки по данным за 1605 – 2007 гг. достаточно уверенно выделяется 12 таких дуплетов (см. №№ 1-12 табл. 11.4). Пример расположения очагов-дуплетов на примере Большого Камчатского землетрясения 4.11.1952, М = 8,5, МW = 9,0 (табл. 11.4, № 10) представлен на рис. 3.4б. Такие землетрясения-дуплеты, очевидно, являются неслучайными событиями.

Таблица 11.4. Список японских (N = 1, 2, 6, 9), курильских (N = 7, 11 - 14) и камчатских (N = 3 - 5, 8, 10), М ≥ 8 толчков-дуплетов, очаги которых располагались в непосредственной близости друг от друга.

N

Дата

τ

1,2 , км

0 , км

L, км

М

Регион

Источник

1

31.01.1605

~ 0

150

700

400

7,9

Нанкай

[17, 34, 123, 156, 163]

2

28.10.1707

~ 0

150-200

500

100-200

8,4

Нанкай

[17, 29, 34, 123, 156]

3

17.10.1737

(~ 0)

200-250

700

100-200

8,5-9,2

Камчатка

[17, 34, 54, 94]

4

4.11.1737-

1,5

100-150

1100

800

7,8

Камчатка

[17, 54, 94]

 

17.12.1737

мес

100-200

 

 

8,0

 

 

5

22.08.1792

~ 0

200

800

400

8,4-8,8

Камчатка

[17, 54, 94]

6

23.12.1854-

1

100-200

600

100-150

8,4

Нанкай

[17, 29, 123,

 

24.12.1854

день

250

 

 

8,4

 

156, 163]

7

7.09.1918-

2

250-300

400

~ 0

7,9-8,3

Южные

[94, 123, 136,

 

8.11.1918

мес

100-150

 

 

7,8-8,0

Курилы

156, 163]

8

3.02.1923-

21

200

400

100

8,5-8,7

Камчатка

[13, 54, 136]

 

24.02.1923

день

130

 

 

7,7

 

 

9

7.12.1944-

2

150

500

50-100

8,0

Нанкай

[17, 29, 123,

 

21.12.1946

года

250

 

 

8,0

 

156, 163]

10

4.11.1952

5 с

200-250

600

150

8,5-9,0

Камчатка

[33,34,45,54,94,103]

11

13.10.1963

5 с

150

300

0

8,1

Ю.Курил

[44, 45, 94, 168]

12

15.11.2006-

2

200-250

300

парал-

8,3

Средние

[9, 152]

 

13.01.2007

мес

200-250

 

лельны

8,2

Курилы

 

13

19.01.1780-

5

100?

300?

парал-

7,0±1,0

Средние

[4, 70, 94, 112, 123,

 

29.06.1780

мес

200?

 

лельны?

7,5-8,5

Курилы

164]

14

21.06.1847-

4,5

?

?

парал-

7,5±1,0

Средние

[94]

 

11.1853

года

?

 

лельны?

7,0±1,0

Курилы

 

Примечание: τ - время между толчками-дуплетами, 1,2 - размеры очагов в дуплете, 0 – общая протяженность макросейсмической области, затронутой толчками-дуплетами, L - расстояние между очагами в дуплете.

Действительно, времена между толчками в дуплете невелики. Они, согласно табл. 11.4 (№№ 1-12), в среднем, составляют τ = 3 мес (τmin =0, τmax = 2 года), что на три

307

порядка по величине меньше характерного периода повторяемости землетрясений такой магнитуды в одном месте Т0 = 100 ± 50 лет [Викулин, 1992, 2003] или продолжительности сейсмического цикла 140 ± 60 лет по [Федотов, 2005] или Tt,sp 200 лет (см.

соотношения 11.2 и 11.3). Малы и расстояния между их очагами, которые, согласно табл. 11.4 (№№ 1-12), в среднем, равны:

L0,1 200 км ,

(11.17)

величине, равной размеру одного очага землетрясения с М 8 (см. рис. 3.4б, на котором представлены данные о расположении очагов толчка-дуплета 1952 г. на Камчатке, табл. 11.4, N = 10). Данные, представленные в табл. 11.4, показывают, что такие дуплеты, как и «обычные» землетрясения, имеют тенденцию повторяться в одном месте. Например, события-дуплеты 1605, 1707, 1854 и 1944-1946 гг. - в районе желоба Нанкай (Япония), 17.10.1737 и 1952 гг. - на Южной Камчатке и 4.11-17.12.1737 и 1792 гг. - на юге и севере Камчатки.

Приведенные выше макросейсмические и цунами данные о землетрясениях 1780 г. (табл. 11.4, № 13) показывают, что они вполне могли бы быть парой событий, по сути, близкой землетрясениям-дуплетам 2006-2007 гг. (табл. 11.4, № 12). Согласно данным Нового каталога [Новый…, 1977] к такому же ряду характерных для района Средних Курил землетрясений–дуплетов можно было бы отнести и землетрясения 1847 и 1853 гг. (табл. 11.4, № 14).

Пары землетрясений. Список землетрясений–дуплетов без труда можно расширить в сторону увеличения расстояний между очагами землетрясений при такой же малой разности времен в паре. К такого рода очевидным парам событий, на которые много раз обращали внимание исследователи, могут быть отнесены следующие японо-курило- камчатские землетрясения, данные о которых представлены табл. 11.5.

Таблица 11.5. Список пар японских, курильских и камчатских землетрясений, произошедших через малые отрезки времени на больших эпицентральных расстояниях друг от друга.

 

 

Дата

 

τ1

Регион

L, км

М

Источник

 

1

 

4.11.1737-

 

1,5

Камчатка

1000

7,8

[17, 54, 94]

 

 

 

17.12.1737

 

мес.

Северные Курилы

 

7,5-8,0

 

 

2

 

1.05.1915-

 

3

Северные Курилы

700

8,1

[17, 19, 54,

 

 

 

31.07.1915

 

мес.

Камчатка

 

7,8

94, 136]

 

3

 

3.02.1923-

 

7

Камчатка

2500

8,5

[13, 17, 29,

 

 

 

1.09.1923

 

мес.

Япония

 

8,2

54, 136]

 

4

 

4.03.1952-

 

8

о. Хоккайдо

1400

8,3

[17, 19, 54,

 

 

 

4.11.1952

 

мес.

Камчатка

 

8,5

136, 156, 163]

 

5

 

6.11.1958-

 

6

Южные Курилы

1300

8,2

[13, 17, 19, 54,

 

 

 

4.05.1959

 

мес.

Камчатка

 

7,6-8,0

136, 156, 163]

 

6

 

11.08.1969-

 

3,5

Южные Курилы

1900

8,2

[17, 19, 94, 136]

 

 

 

22.11.1969

 

мес.

Камчатка

 

7,8

 

 

 

Примечание: τ1

- время между землетрясениями в паре, L – расстояние между очагами в паре.

Возникает вполне естественный вопрос: «А не являются ли пары землетрясений и землетрясения – дуплеты проявлением некого общего свойства сейсмического процесса?» Один из возможных путей ответа на этот вопрос был обозначен в работах [Викулин, 1996, 2003, с. 64-65]. В работе [Викулин, 1996] были рассмотрены все (N = 39) происшедшие в 1899 – 1994 гг. сильнейшие (М ≥ 7,5 - 7,9, очаги которых имеют тенденцию не перекрывать друг друга в течение сейсмического цикла [Викулин, 1990, 1996, 2003]) землетрясения северо-западной окраины Тихого океана, включающей

308

Японскую, Курило-Камчатскую и Алеутскую островные дуги. Каждому такому землетрясению в пределах всей окраины Тихого океана поставлено в соответствие так же

сильнейшее землетрясение, которое произошло через небольшой (близкий τ ) интервал времени τ1 = 3мес, τ1,min = 0, τ1,max = 8,3 мес, при среднем интервале между

∆ = 1994 1899

землетрясениями в выборке T 3 года.

N

Числа пар, как функция расстояния L между очагами в паре, оказались распределенными вполне закономерным образом (рис. 11.7). При малых L выделяется первый (нулевой) максимум, n0 = 5, определяющий характерный размер:

L0,2 200 км,

(11.18)

значение которого равно расстоянию между очагами в дуплете (11.17). Для землетрясений-пар N1 = N n0 = 34 , на долю которых приходится

ni 100 = 80(74 85) % всех данных, выделяется достаточно четкая последовательность

N1

максимумов чисел ni = 11 (5+6), 4 (5), 3 (5), 3 (4), 2, 1. Эти максимумы чисел ni

соответствуют парам землетрясений, очаги которых располагались друг от друга на расстояниях Li = 5000 ±1000, 8000 ÷9000, 12000 ÷13000, 16000 ÷17000, 19000 ÷ 2000,

22000 ÷ 23000 км соответственно (рис. 11.7).

Рис.11.7. Числа N землетрясений-дуплетов и пар землетрясений как функция расстояния L между очагами [Vikulun, Tveritinova, 2008].

Структура тихоокеанского сейсмического пояса. Был составлен (с участием Н.А.

Осиповой) каталог сильнейших тихоокеанских землетрясений 1570 – 2006 гг. с М 7,6, из которого были выбраны пары событий (n = 223) с временами в очагах τ 0,5 года.

Расстояния между землетрясениями в паре определялись в соответствии с методикой [Викулин, Водинчар, 2005]. Оказалось, что плотность распределения чисел расстояний между землетрясениями в паре на уровне значимости 0,01 отличается от равномерного. При этом, спектр числа пар, как функции расстояния, имеет значимые максимумы,

соответствующие длинам волн Lj = 19000-20000, 4000-5000, 2500-3000 и 1000-1200 км (рис. 11.8).

Полученные данные показывают, что группирование землетрясений в дуплеты и пары является неслучайным и отражает вполне определенные пространственновременные закономерности сейсмотектонического процесса. Между дуплетами и парами, как можно видеть из данных табл. 11.4 и 11.5 и [Викулин, 1996], нет существенной разницы. Данные, представленные в табл. 11.4 и 11.5, могут быть распространены на любые расстояния между очагами землетрясений в паре, включая и предельно большие, достигающие размеров, равных половине протяженности всего тихоокеанского

309

сейсмического пояса [Викулин, 1996]. На основании этих данных числа дуплетов и пар, по сути, определяют «мгновенный» «портрет» тихоокеанского сейсмотектонического пояса. Структура такого портрета определяется набором значений Li,j, который, очевидно, может быть проинтерпретирован как совокупность стоячих волн с длинами, в соответствии с соотношениями (11.6) и (11.7) равным значению

L

L

L0

= 200 км

(11.19)

0,1

0,2

0

 

 

и кратными значениям L1, заключенным в пределах L1 = 2500 ÷5000 км (рис. 11.7, 11.8).

Представляется, что пара сильных землетрясений 19.01 и 29.06.1780, скорее всего, является сильнейшими землетрясениями-дуплетами, очаги которых, как и очаги землетрясений 2006-2007, заполнили собой сейсмофокальный объем Средних Курил. Как видим, землетрясения-дуплеты 1780 и 2006-2007 гг., по сути, являются близкими южнокамчатским сильнейшим дуплетам 17.10.1737 и 1952 гг. (табл. 11.4).

Таким образом, значение L00 в (11.19) является характерным пространственным

масштабом, который одновременно определяет особенности выделения упругой энергии и на «микроуровне» - в очагах землетрясений-дуплетов (11.17), и на «макроуровне» - в

пределах всего тихоокеанского пояса (11.18). С другой стороны, значение L00 (11.19) оказалось близким значению L0 (11.15):

L L0 .

(11.20)

0

0

 

Рис. 11.8. Нормированная интенсивность Фурье-гармоник чисел пар землетрясений как функция волнового числа k =1/ L . Данные на рисунке получены Г.М. Водинчаром.

Полученное соотношение (11.20) представляется таким равенством, которое, фактически, определяет пространственный масштаб «моментной» константы L0 и,

следовательно, постоянной L00 - их зависимость от угловой скорости вращения Земли.

Ниже покажем, что это действительно так.

Согласно данным [Викулин, 1992] 29.07.1854 в районе Северных Курил между дуплетами 17.10.1737 и 1952 гг. произошло сильнейшее землетрясение, которое сопровождалось ощутимыми сотрясениями и сильным цунами [Новый…, 1997]. В этой связи, вполне возможно, что и землетрясение 21.06.1847 г. с М = 7,5 ± 1,0, а, возможно, и

пара землетрясений 21.06.1847 и 11.1853 с М = 7,5 ± 1,0 (табл. 11.4, № 14) с очагами в районе Средних Курил, также являлись сильнейшими, своими очагами заполнившими сейсмофокальный объем Средних Курил. В таком случае значение повторяемости сильнейших дуплетов и пар землетрясений для района Средних Курил, равное 110 ± 30 лет, было бы близким повторяемости сильнейших землетрясений Т0 для всей окраины Тихого океана [Викулин, 2003].

310