CC BY
0УДК 550.346 (575.2)
Абдыраева Б.С., Малдыбаева М.Б., Сабирова Г.А.
Институт сейсмологии НАН КР г. Бишкек, Кыргызстан
МЕХАНИЗМ ОЧАГА ГЛАВНОГО ТОЛЧКА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 22.01.2024 Г.
(Mpv = 6.9), КИТАЙ (КНР)
Аннотация. В статье представлены решения механизмов очага (МО) сильного землетрясения, произошедшего 22 января 2024 года с магнитудой Mpv=6.9 на территории Китайской Народной Республики (КНР), и некоторых его афтершоков. Деформация подвижек в очагах характеризуется сдвиго-надвиговым типом.
Ключевые слова: механизм, эпицентр, землетрясение, основной толчок, фокальный механизм, стереограмма, нодальная плоскость, оси главных напряжений.
2024-ЖЫЛДЫН 22-ЯНВАРЫНДАГЫ ЖЕР ТИТИР00^Н НЕГИЗГИ СИЛКИНУУ МЕХАНИЗМИНИН ОЧОГУ (MPV=6.9), КЫТАЙ (КЭР)
Кыскача мазмуну. Макалада 2024-жылдын 22-январында Кытай Эл Республикасынын аймагында болгон магнитудасы Mpv =6.9 болгон жер титирeeлeрдYн очоктук механизминин (ОМ) натыйжалары берилген. Очоктогу кыймылдардын деформациясы жылышуу-козголуу тYPY менен мYнeздeлeт.
Негизги сездер: механизм, эпицентр, жер титирee, негизги силкинYY, фокалдык механизм, стереограмма, нодалдык тегиздик, башкы чьщалуу октору
THE FOCAL MECHANISM OF THE MAIN SHOCK OF THE EARTHQUAKE ON JANUARY 22, 2024 (MPV=6.9), CHINA
Abstract. The article presents the results of the focal mechanisms (FM) of the strong earthquake that occurred on January 22, 2024 with a magnitude Mpv=6.9 in the territory of the People's Republic of China, and some aftershocks. The deformation of motions in the sources is characterized by a strike-slip type.
Keywords: mechanism, epicenter, earthquake, main shock, focal mechanism, stereogram, nodal plane, principal stress axes.
Изучение механизмов очагов необходимо для характеристики напряжённо-деформированного состояния очаговой зоны сильных землетрясений. Эта работа трудоёмка и имеет специфический характер, связанный с наличием особенностей волновой картины землетрясений. Достоверность определения кинематических и динамических параметров очагов землетрясений, прежде всего, зависит от системы наблюдений в ближней и дальней зоне. При определении механизма очага (МО) землетрясений необходимо использовать достаточное количество данных от сейсмических станций не только Кыргызстана, но и сейсмических станций соответствующих соседних государств (Казахстан и Китай) [1]. В статье рассматриваются вопросы, связанные с характером подвижек механизма очага основного толчка землетрясения 22.01.2024 г. с магнитудой Мру=6.9. В таблице 1 представлены параметры исследуемого землетрясения.
Исходные данные и методика определения
Таблица 1. Основные параметры землетрясения 22.01.2024 г. с магнитудой Mpv=6.9 (данные ЦД ИС НАН КР).
Сейсмические to, час, л, h, Mpv, Kr,
службы мин., сек. широта долгота км магнитуда класс
ИС НАН КР 18:09:04.3 41016' 78034' 16 6.9 15.5
В качестве исходных данных были использованы знаки первых вступлений Р-волн, замеренные по записям цифровых станций сетей KRNET (ИС НАН КР) и KNET (НС РАН), а также данных станций Республики Казахстана и КНР. Всего при анализе были использованы данные 39 станций, а именно 29 станций, установленных на территории Кыргызстана, 9 станций Казахстана и 1 станции Китая (таблица 2).
Таблица 2. Знаки первых вступлений Р-волн по данным региональных станций (цифровые данные).
Чис.мес.год. время в очаге AAK ARK ARLS ARSB BOOM BTK CHMS DRK EKS2 FRU1 JNKS KBK KDJ
22.01.2024г 18-09-04.31 -ip +ep +ip +ep -iP +ep -ip +ip +ip +ip +ip +ep -ip
Продолжение таблицы 2.
KRVK KU21 KU22 KU23 MNAS NRN OHH PDGK PRZ SALK SFK SHLS TARG
-ep -ip +ip -ep +ep +ip +ep -ip -ip +ip +ep -ip -ip
TRKS TLG TKM2 ULHL USP KAPS KURS MDOK MRKS AAA BRLS SATY WUS
-ep -ip -ip -ep -ip +ip -ip +ip +ip -ip +ip -ip -ep
Определение МО землетрясений выполнено по методике А.В. Введенской [2]. С помощью компьютерной программы «Source mechanism» [3] построена стереограмма фокального механизма для данного землетрясения, а также некоторых его афтершоков.
Результаты
Сильное землетрясение с Mpv=6.9 произошло 22 января 2024 г. в 18h09m на территории КНР, в 75 км к юго-востоку от Кумтор, в 137 км к юго-востоку г. Каракол, в 150 км юго-востоку от пгт. Каджи-Сай, в 218 км к юго-востоку от г. Нарын, в 370 км к юго-востоку от г. Бишкек (координаты ф=41°16' N, X=78°34'E). В населённых пунктах Кыргызской Республики интенсивность землетрясения составила: Кумтор - 6 баллов, пгт. Каджи-Сай, Джети-огузский район - 4.5 балла, Тонский район - 4.5 балла, Ак-Суйский, Тюпский, Иссык-Кульский районы, г. Нарын, г. Бишкек, г. Балыкчы- 4 балла (данные ЦД ИС НАН КР). Для этого землетрясения имеется 4 решения механизма очага (таблица 3), рассчитанные по методу А.В. Введенской [2] - ИС НАН КР (рисунок 1), по методу тензора момента центроида в Колумбийском центре США (GCMT) [4], по методу тензора момента в IPGP- Institute for Petroleum Research and Geophysics [5] и AUST-Geoscience Australia [6], которые близки по своей сути (рисунок 2). Стереограмма механизма очага землетрясения 22.01.2024 г., построенная по данным знаков первых вступлений P-волн, замеренных по записям 39 сейсмических станций региона (Кыргызстан, Казахстан и КНР) на расстояниях Д=69-669 км в широком азимутальном окружении, представлена на рисунке 1 . В большинстве случаев знаки первых вступлений Р-волн чёткие. Ось напряжения-сжатия в очаге имеет северо-западное направление. Азимут 318°, угол падения 0°. Ось напряжения-растяжения направлена на юго-запад.
Азимут 228°, угол падения 64°. Ось промежуточного напряжения ориентирована на северо-восток. Азимут 47°, угол падения 25°. Азимут простирания первой нодальной плоскости STK=251°, угол падения составляет DP=51°, угол скольжения SLIP=124°. Азимут простирания второй нодальной плоскости STK=25°, угол падения DP=50°, угол скольжения SLIP=56°. Результаты решения представлены в таблице 3. На стереографической проекции нижней полусферы знаки сжатия и растяжения разделились нодальными плоскостями по программе «Source mechanism» [3]. Подвижка в очаге землетрясения - «сдвиго-надвиг» (рисунок 1). Данные по GCMT - «сдвиго-надвиг» [4] (рисунок 2), IPGP - «сдвиго-надвиг» [5] и AUST - «взброс» [6] (рисунок 2). Cейсмический толчок произошёл в горизонтальном направлении.
Рисунок 1. Стереограмма механизма очага землетрясения 22 января 2024 года с глубиной гипоцентра h=16 км, магнитудой Mpv=6.9 в проекции нижней полусферы, полученная по программе «Source mechanism» [2]. Условные обозначения: Р-ось напряжения -сжатия, Т-ось напряжения - растяжения.
AUST
в)
Рисунок 2. Стереограмма механизма очага землетрясения 22 января 2024 г.,
энергетический класс ^=15.5, время в очаге ^=18^9^4.3^ координаты ф=41°16'; Х=78°34': а) данные GCMT [4]; б) IPGP [5]; в) AUST [6].
Таблица 3. Параметры механизма очага землетрясения, произошедшего 22 января 2024 г., по данным четырёх агентств (Source mechanism, GCMT, IPGP и AUST).
Агентство t0 ч мин h, km Mpv Kr Оси главных напряжений Нодальные плоскости
T N P NP1 NP2
PL AZM PL AZM PL AZM STK DP SLIP STK DP SLIP
ИС НАН КР 18-09 12 6.8 15.5 64 228 25 47 0 318 251 51 124 25 50 56
GCMT 18-09 14 15.5 59 76 29 269 5 175 236 48 47 110 57 127
IPGP 18-09 22 15.5 61 77 30 258 1 170 105 53 127 234 50 51
AUST 18-09 15 15.5 36 54 12 288 33 189 110 79 103 240 17 41
Афтершоки. Для изучения Китайского землетрясения была произведена выборка из каталога землетрясений Кыргызстана (ИС НАН КР). Землетрясение сопровождалось многочисленными афтершоками, зарегистрированными сейсмическими станциями Кыргызстана (серия афтершоков прослеживается и в настоящее время). Суммарное число афтершоков на 29.02.2024 г. составило №фт=2882, энергетический диапазон Kr=4.2 - 13.4. Очаги этих землетрясений расположены в земной коре на глубинах от 10 до 35 км. В качестве примера, в таблице 5 приводится решение механизма очага афтершока с Kr =13.1, полученное по программе «Source mechanism» (рисунок 3). В таблице 4 дано распределение количества афтершоков по энергетическим классам. На рисунке 4 показана карта эпицентров землетрясений основного толка Kr=15.5 и афтершоков с Kr =6.6 - 13.1 с 22.01.2024 г. по 25.01.2024 г. Построенная по данным таблицы 5 стереограмма механизма очага афтершока (рисунок 3) относительно главного толчка приводит к интересным выводам. В частности, система напряжений в очаге максимального афтершока изменилась относительно таковой в очаге главного толчка, меньшей степени для сжатия (напряжения сжатия оказались более горизонтальны - для афтершока стало PLp=82, а было для главного толчка PLp=0) и в большой степени - для растяжения (наклон к горизонту этой оси возрос с 1 до 64). Это изменило тип подвижки с чистого сдвига-надвига на чистый надвиг. При этом одна из нодальных плоскостей, которая ориентирована на юго-западное направление, почти не претерпела изменений -для главного толчка STKrm=251, для афтершока STKафт=280, хотя она стала менее крутой -DP уменьшилась с 51 до 45. Другая плоскость для главного толчка была северовосточный ^^^=25) и не крутой (DPглт=50), для максимального афтершока стала почти северо-восточной ^Т£афт=85) и крутой (DPафт=79).
Таблица 4. Распределение афтершоков землетрясения 22.01.2024 г., произошедших с 22.01.2024 г. по 29.02.2024 г. по энергетическим классам.
Kr, класс 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Итого
N/эп 4 377 1045 729 351 202 95 52 16 11 2882
Рисунок 3. Стереограмма механизма очага землетрясения афтершока 22 января 2024 года с глубиной гипоцентра h=20 км, магнитудой Mpv=5.7 в проекции нижней полусферы по программе «Source mechanism» [3]. Условные обозначения: Р-ось напряжения- сжатия, Т- ось напряжения -растяжения.
Таблица 5. Параметры механизма очага афтершока, произошедшего 22 января 2024 г.
Агентство t0 ч мин h, km MPpv Kr Оси главных напряжений Нодальные плоскости
T N P NP1 NP2
PL AZM PL AZM PL AZM STK DP SLIP STK DP SLIP
ИС НАН КР 18-42 20 5.7 13.1 82 277 7 91 1 183 280 45 101 85 46 79
На основе анализа фактического сейсмологического материала, построена карта пространственно-временного распределения эпицентров сильных землетрясений и распределения ориентации осей главных напряжений сжатия в очагах исследованных землетрясений (рисунок 4). В пределах РОЗ, в процессе подготовки сильного землетрясения, устойчивость направления осей напряжения сжатия в очагах слабых толчков нарушается. На территории Кыргызстана и прилегающих районов выделены 21 РОЗ [7]. Эпицентры сильных (Kr > 13.0) землетрясений, образуя цепочки эпицентров, распределены в пяти зонах (I-V): Северо Тянь-Шаньская (I), Чаткало-Южно-Иссык-Кульская(П), Приферганская (III), Какшаальская (IV) и группа эпицентров 13-16 энергетических классов землетрясений в Центральном Тянь-Шане (V). Общая сейсмологическая и геолого-геофизическая характеристика указанных зон приведена в работе [8]. Землетрясение Учтурфан (22.01.2024 г., время в очаге t0=18h09m) относится в Кокшаальской сейсмоактивной зоне (IV), сейсмической бреши 1 -го рода и их расположение по исследуемой территории следует принимать как районы ожидаемых сильных землетрясений РОЗ-15 (рисунок 4).
оо°осШХ>
К. 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Рисунок 4. Карта эпицентров землетрясений основного толка с Kr =15.5 и афтершоков с Kr=6.6-13.1, произошедших с 22.01.2024 г. по 25.01.2024 г. Условные обозначения: 1-очаги землетрясений; 2 -механизм очага основного толчка Kr =15.5; 3-механизм очага афтершока с Kr =13.1.
Заключение. Исследуемое землетрясение с энергетических классов Kr=15.5 (22 января 2024 года, Китай) произошло в результате воздействия тектонических сил, действующих в земной коре в горизонтальном сжатии и близвертикальном растяжении на территории Китая. После основного толчка в настоящее время фиксируется ряд сильных и слабых афтершоков. Очаг землетрясения приурочен к разлому, расположенному в Северо-Кокшаальской зоне. Изучение механизмов очагов основного толчка и некоторых афтершоков позволило сделать вывод, что в очаге основного толчка произошла подвижка «сдвиго-надвигового» типа (таблица 3), а в очаге приведённого афтершока - «надвиг» (таблица 5). Результат решения фокального механизма очага землетрясения (22.01.2024 г.) в ИС НАН КР достаточно хорошо согласуется с результатами определения МОЗ другими методами, полученными в международных центрах (GCMT, IPGP, AUST) (рисунок 2 и таблица 3).
ЛИТЕРАТУРА
1. Муралиев А.М., Малдыбаева М.Б., Абдыраева Б.С. Механизмы очагов землетрясений Кыргызстана и прилегающих территории за 2014 год. Вестник Института сейсмологии НАН КР. - 2019.- №2(14).- С.68-76.
2. Введенская А.В. Исследование напряжений и разрывов в очагах землетрясений при помощи теории дислокации. М.: Наука. 1960.-136 с.
3. Suetsugu D. Source Mechanism. IISEE Lecture note Global Course, Tsukuba, Japan. 1998. 103 pp.
4. The Global CMT Project, Lamont Doherty Earth Observatory, Columbia University, Palisades, NY, USA; https://www .globalcmt.org/CMTsearch. html.
5. http://www.isc.ac.uk/iscbulletin/search/fmechanisms/ IPGP- Institute for Petroleum Research and Geophysics.
6. http://www.isc.ac.uk/iscbulletin/search/fmechanisms/ AUST- Geoscience Australia.
7. Муралиев А.М., Малдыбаева М.Б., Абдыраева Б.С. и др. «Оценка сейсмической опасности территории Баткенской области Кыргызской Республики». Отчёт лаб. ПЗ. Фонды ИС НАН КР, Бишкек. 2020. С.-42-44.
8. Джанузаков К.Дж., Ильясов Б.И., Кнауф В.И. и др. «Сейсмическое районирование Киргизской ССР» Фрунзе: Издательство «Илим», 1977 г.-53.
Рецензент: д. ф.-м.н., Токтосопиев А.М.
