Сейсмический потенциал

Г. И. АНОСОВ, В. Я. ЧУГАЕВИЧ (РГУ им. И. Канта)

 

Представлены проведенные авторами в связи с Калининградским землетрясением в сентябре 2004 г. исследования, по результатам которых сделан вывод о наличии сейсмического потенциала в этой зоне и дан прогноз вероятности реализации в районе Куршской косы и прилегающих территорий значимого сейсмособытия в обозримом будущем.

Калининградские землетрясения 21 сентября 2004 г. оказались неожиданными даже для специалистов-сейсмологов, хотя еще в 1997 г. область будущих толчков была предсказана в рамках долгосрочного прогноза [1]. Однако до сих пор авторы ряда публикаций считают, что принадлежность Калининградского сейсмогенного узла к окраине Восточно-Европейской платформы исключает здесь значимые сейсмические события [2]. Вместе с тем имеется определенное число обобщающих работ, которые высоко оценивают вероятность сильных сейсмических сотрясений на значительной площади Калининградской области. Эти оценки основаны на новой методике сейсмического районирования древних платформ, которая развивается в сопредельных странах Балтии, Белоруссии, Украины и предполагает доминирование геолого-геофизического анализа в сравнении с существующим анализом сейсмичности на базе статистических методик. До «неожиданных» землетрясений 2004 г. Калининградская область относилась к асейсмичным районам и, естественно, не подвергалась исследованиям особенностей сейсмичности территории. В том же 2004 г. область произошедших событий была обследована группой специалистов, которые дали предварительные заключения о силе (балльности) зафиксированных сотрясений и проанализировали возможность повторных толчков. Эти материалы позволили в 2006–2008 гг. провести дополнительные работы по сейсмическому районированию г. Калининграда и рекомендовать к утверждению шестибалльную оценку территории вместо пятибалльной. При этом следует отметить, что максимальная сотрясаемость, зафиксированная при макросейсмическом обследовании территории, для второго толчка достигала в отдельных районах 7 баллов при магнитуде М = 4,8, а прогнозная — 6,4, в то время как, по данным литовских геофизиков, максимальные ускорения грунта в эпицентральной зоне превысили 100 см/с2, что соответствует 7 баллам по шкалам EMS-98 и MM (Merkalli), которые используют в Европе.
Как следствие анализа сейсмологических событий 2004 г., в публикациях стали обсуждать вопрос о случайности данного события либо о его неопределенности из-за существующих в данном регионе геодинамических предпосылок. Еще в период составления карт общего сейс-мического районирования (ОСР) для ЮгоВосточной Балтии и Прибалтики были проанализированы исторические сведения о землетрясениях за период с начала их фиксации в документах. В последующем, после событий 2004 г., авторы карты общего сейсмического районирования (ОСР-97, А, Б, В) вернулись к проблеме районирования Калининградской области и предложили ее улучшенный вариант. Сравнение изосейст, построенных по макросейсмическим данным [2] и вычисленных авторами работы [3], показывает занижение расчетных значений практически на один балл — 5 вместо 6. Как стало известно, в настоящее время Институт физики Земли РАН завершил двухлетнюю работу по сейсмическому микрорайонированию г. Калининграда с установлением уточненной исходной сейсмичности (УИС) для его территории на уровне шести баллов. Это значение повышает действующую пятибалльную прогнозную сотрясаемость (по ОСР-97А) и фиксирует фактическую балльность по итогам событий сентября 2004 г. Тем не менее сейсмический потенциал Калининградской сейсмогенной зоны этим землетрясением не израсходован, и УИС следовало бы скорректировать на возможные и вероятностные события с боDльшими магнитудами — до М > 5,5.

Наиболее опасная область возможных очаговых зон  (ВОЗ) географически совпадает с Калининградским сейсмогенным узлом. Анализируя наблюдаемую сейсмическую обстановку и имеющиеся геолого-геофизические материалы, можно утверждать, что эта область обладает всеми свойствами и параметрами, которые присущи так называемым сейсмическим брешам, методика долгосрочного прогноза которых широко применяется в мировой практике [4]. Под сейсмической брешью понимают участок в сейсмоактивном регионе, который обладает пониженной активностью в течение нескольких лет, но область разлома характеризуется блоковой структурой, в которой накапливаются напряжения, что подразумевает наличие потенциала для реализации главного землетрясения, т. е. является долгосрочным прогнозным признаком. Возможное положение гипоцентра вероятного землетрясения совпадает с областью максимальных градиентов неотектонических движений и располагается в сочленении Неманской и Готланд-Неманской разломных зон (см. рисунок), на продолжении двух ВОЗ, выделенных при инженерно-геологических изысканиях на строительство АЭС-2009. Отнесение данной области к сейсмической бреши подчеркивается наличием высоких градиентов изменения всех геолого-геофизических характеристик и совпадением с областью косого торцового сочленения разломов различного ранга, что свидетельствует о высоком сейсмогенерирующем потенциале [5]. Об этом свидетельствуют также исторические данные о происходивших здесь, в районе нынешней Клайпеды и в пределах Куршского залива, в 1302 и 1328 гг. событиях, которые могут коррелироваться с последствиями, характерными для землетрясений с интенсивностью до 7 баллов и более в очаге. Кроме того (что очень важно), эта зона практически полностью покрывает область длительно развивающейся и имеющей глубокое заложение Готланд-Неманской зоны сдвигово-раздвиговых деформаций. Сейсмический потенциал бреши определяется длиной ее большей оси, которая достигает около 150– 200 км, и может  обеспечить сейсмогенный потенциал для землетрясений с магнитудой М = 6,5÷7 по шкале Рихтера. Возможно также и более вероятно, что эта область объединяет две непересекающиеся очаговые территории землетрясений с магнитудами М = 5,5÷6,5. Базируясь на этих оценках, а также на результатах анализа сейсмичности при исследованиях территории Калининградской области [2], можно полагать, что эта сейсмическая брешь является продолжением в восточном направлении ВОЗ, выделенной по материалам исторической и экспериментальной сейсмичности [1]. Предсказание времени ожидаемых событий является неотъемлемой частью прогноза наряду с местом и силой ожидаемого события. Оценку прогнозного времени выполняют по графикам повторяемости одноименных событий или по длительности сейсмического цикла. Таких работ для Калининградской области практически нет из-за длительного периода отсутствия инструментальных наблюдений. В публикациях озвучивались разные временныDе рамки будущих событий, но наиболее заслуживающей внимания информацией являются данные работ норвежских, швед-ских и польских сейсмологов, которые указывают на частоту 5–10 лет для землетрясений с магнитудой не более 3,5; 20–25 лет — с магнитудой 4,5–5; до 100–1000 лет — свыше 6,5. С этих позиций для сейсмической бреши, выделенной в полосе Готланд-Неманской зоны дислокаций, сейсмический цикл может вести отсчет времени по крайней мере с 1302 г., а сейсмическую обстановку в настоящее время можно считать по развитию с большей вероятностью в конце сейсмического цикла, нежели в его начале. С этой точки зрения, землетрясения с М = 3,5 и более, которые произошли по окраинам выделенной сейсмической бреши за период 1995–2007 гг., в том числе и землетрясение 2004 г., могут рассматриваться как форшоки на пороге более крупного события. Таким образом, на основе выделения сейсмической бреши в центральной части района ГотландНеманской сдвигово-раздвиговой структуры авторами выполнен долгосрочный прогноз, согласно которому существует отличная от нуля вероятность реализации значимого события в этом геоблоке в обозримом будущем с магнитудой не менее 6 по шкале Рихтера и с интенсивностью до 8–9 баллов по шкале MSK-64 (или EMS-98) в районе Куршской косы и на прилегающих территориях Калининградской области и Литвы.

1. Сафронов О. Н., Никулин В. Г., Аронова Т. Н. Сейсмотектоника и возможность прогноза сейсмической опасности в Белорусско-Балтийском регионе // Геофизический журнал. — 2005. — № 3
2. Калининградское землетрясение 21 сентября 2004 года / Отв. ред. А. В. Николаев. — СПб. : Изд-во ВСЕГЕИ, 2009.
3. Уломов В. И., Акатова К. Н., Медведева Н. С. К оценке сейсмической опасности в Калининградской области // Физика Земли. — 2008. — № 9.
4. McNally К. С. Seismic gaps in space and time // Ann. Rev. Earth. Planet Sci. — 1983. — V. 11.
5. Talwani P., Rajendran K. Some seismological features of intraplate earthquakes // Tectonophysics. — 1991. — V. 186