Крупные землетрясения с M ≥ 7 сложны. Сейсмическое разнообразие является краеугольным камнем понимания сложной динамики системы разломов и блоков до и после катастрофических событий, которые вносят основной вклад в высвобождение скопившейся энергии.
Геометрия, время и распределение подвижки по границам вовлеченных блоков сложной нелинейной системы литосферы Земли обычно хорошо не определяются. Возникающий при этом разлом может распространяться как вверх, в кору, так и вниз в мантию. В результате ожидаемое сотрясение грунта может быть недооценено или завышено на порядок, порождая неожиданное социальное воздействие из-за ошибки в оценке сейсмической опасности. Накопление, выделение и перераспределение сейсмической энергии в литосфере еще недостаточно изучено.
Определение пространственного и временного распределения подвижки по зоне разлома сильных землетрясений необходимо для лучшего понимания механики сейсмического разрыва и его воздействия на окружающую среду. Интегральные параметры источника использовались для ограничений на модели трех крупных землетрясений в 600 км вокруг Анкориджа, Южная Аляска (а именно, землетрясения 24 января 2016 г., M7.1 в 86 км к востоку от Старой Илиамны, 23 января 2018 г., M7.9 в 280 км к юго-востоку от Кадьяка и 30 ноября 2018 г., M7.1 в 14 км к северо-западу от Анкориджа, Аляска). Помимо определения тензора момента точечного источника и определения гипоцентра мы предоставляем средние оценки длины и ширины, продолжительности и скорости разрыва, используя моменты низкой степени интенсивности перенасыщения напряжения. Наш анализ моделей источников для трех землетрясений дает результаты, аналогичные решениям других авторов. Однако для землетрясения Кадьяк 2018 года мы полагаем, что плоскостью разрыва является сопряженная плоскости окончательных решений USGS NEIC. Это соответствует результатам, представленным во всеобъемлющем исследовании Lay et al. (2018), в котором на основе данных сейсмики, GPS и цунами авторы делают вывод о множественном разрыве с преобладанием правостороннего сдвига в направлении SSE. В частности, их «primary faulting with ϕ = 155° and δ = 72°, with slip of up to 15.6 m in the crust and uppermost mantle» подтверждается и дополняется нашими надежными оценками, основанными на первых моментах скорости перенасыщения напряжения.
Модель землетрясения Mw7.9, 23 января 2018 г.: (A) станции, используемые для определения параметров землетрясения в приближении двойного диполя пары; (B) функция невязки глубины источника; (C) механизм очага; (D) модель очага землетрясения; (E) одномерная двусторонняя модель разломов, ориентированная по центроидной скорости. Карта (A) центрирована в эпицентре сильного землетрясения; M0, Mw, ψ, δ, λ и ΔU — сейсмический момент, соответствующая магнитуда, простирание, падение, скольжение и вектор направления скольжения соответственно.
Описание последовательностей фор- и афтершоков недавних крупных землетрясений на юге Аляски подтверждает существование долгосрочных периодов сейсмической стабильности, определяемых средними значениями <η> управляющего параметра Общего Закона Подобия для Землетрясений (USLE), которые прерываются средне- или даже краткосрочными всплесками активности, связанными с катастрофическими событиями. Однако в настоящее время ни одно из двух событий M7.1, рассмотренных в этом исследовании, не показало изменения уровня <η>, наблюдаемого до момента их возникновения; землетрясение 23 января 2018 г. с магнитудой M7.9 может стать исключением, если сохранится уровень <η>, достигнутый к концу мая 2019 г. Кажется преждевременным обсуждать, может ли изменчивость <η> быть полезной при оперативном прогнозировании сейсмических катастроф, из-за еще довольно небольшого количества таких исследований, включая три события в Южной Аляске. Тем не менее, очевидная значительная сейсмическая активность, в частности связанная со сдвиговым землетрясением M7.9 в 280 км к юго-востоку от Кадьяка и недавним надвигом M7.8 на полуострове Аляска 22 июля 2020 года и умеренно падающим правосторонним сдвигом M7.6 в 97 км к юго-востоку от Сэнд-Пойнт, Аляска, 19 октября 2020 года, у самых границ зоны разрыва Великого Аляскинского мегаземлетрясения 1964 года, M9.3, заслуживает особого внимания с продолжением дальнейших исследований и мониторинга этого региона.
Эпицентры землетрясений с M ≥ 2.5 (ANSS, 2006-2019; голубые кружочки) и трех крупных землетрясений (черные звезды) на юге Аляски. Примечание: Два изучаемых крупных землетрясения с MW7.1 и одно с MW7.9 обведены кругами радиуса R = 1° и 2.5°, соответственно. Красная линия отмечает границу Североамериканской и Тихоокеанской плит. Эпицентры Великого землетрясения на Аляске 1964 г. (большая красная звезда) и его первых афтершоков (красные кружки) показаны на фоне подповерхностной зоны разрыва (заштрихована розовым цветом). Землетрясения 22 июля 2020 г. с MW7.8 (красный контур звезды) в 105 км к юго-востоку от Перривилля, Аляска, и его афтершоков первого дня с M ≥ 2.5 (маленькие желтые кружки) и землетрясения 19 октября 2020 г. с MW7.6 (синий контур звезды) в 97 км к юго- юго-востоку от Сэнд-Пойнт, Аляска и его афтершоки первого дня (маленькие зеленые кружки) произошли после подачи рукописи и принятия решения о публикации, соответственно. Направления и скорости (в см/год) конвергенции Тихоокеанской плиты указаны стрелками.
Источник: Bukchin B.G., Fomochkina A.S., Kossobokov V.G., Nekrasova A.K., Characterizing the Foreshock, Main Shock, and Aftershock Sequences of the Recent Major Earthquakes in Southern Alaska, 2016–2018 // Frontiers in Earth Science. 2020. V. 8. Article 584659. DOI:10.3389/feart.2020.584659.
