Статья: Землетрясение у берегов Суматры

В результате землетрясения дно океана испытало резкий подъем на несколько метров, сыграв роль своеобразного поршня, что явилось причиной возникновения мощного цунами, ареал губительного воздействия которого, как правило, много больше, чем самого землетрясения.

Наибольшее число погибших от землетрясения и цунами (по данным на начало февраля) приходится на Индонезию — 228448 человек. По меньшей мере 30959 человек погибли в Шри-Ланке, 10749 — в Индии, 5388 — в Таиланде, 150 — в Сомали, 82 — на Мальдивах, 68 — в Малайзии, 90 — в Бирме, 10 — в Танзании, 3 — на Сейшелах, 2 — в Бангладеш и 1 в Кении.

Надо отметить, что при этом землетрясении цунами не могло не возникнуть. По данным академика С.Л.Соловьева (1930—1994), одного из наиболее известных в России исследователей цунами, при интенсивности сотрясений дна океана уже в 8 баллов вероятность возникновения цунами составляет 0.98, т.е. явление можно считать практически неизбежным. Отсутствие службы предупреждения о цунами в Индийском океане сыграло свою роковую роль в гибели людей. Если бы такая служба в регионе была, то у нее было бы по крайней мере несколько десятков минут, чтобы оценить вероятность возникновения цунами и рассчитать возможные амплитуды волн в различных точках побережья, как это было сделано Тихоокеанской службой предупреждения о цунами для побережья Тихого океана.

Первые определения механизма сил, действовавших в очаге произошедшего землетрясения, и подвижек блоков земной коры друг относительно друга в нем, основанные на анализе записей сейсмических волн, показали следующее. Подвижки могли произойти по двум плоскостям, одна (2) из которых крутопадающая, почти вертикальная, а другая (1) — пологая (табл.2). В табл.2 представлены решения, сделанные в двух различных научных центрах. Но их схожесть очевидна. Сейчас трудно сказать, по какой из плоскостей в действительности произошла подвижка. Для этого требуется привлечение дополнительных данных. Кроме того, тот факт, что эпицентр землетрясения находился в Индийском океане и возможные нарушения на поверхности недоступны для прямого изучения, вызывает дополнительные трудности при определении фактической плоскости разрыва.

Чен Джи (Chen Ji), сотрудник Калифорнийского технологического института, проанализировал первые 200 с сейсмограмм, записанных различными сейсмическими станциями, и рассчитал распределение величин подвижек в эпицентральной зоне землетрясения. Он установил, что разрыв распространялся в северо-западном направлении, совпадающем с направлением Зондского желоба, со скоростью 2 км/с, и “оживил” его на протяжении 400 км. При этом максимальное смещение одного борта разрыва относительно другого составило 20 м. Положение зоны максимальных смещений Чен Джи связывает с наличием жесткого включения, что подтверждается возникновением вблизи северной границы разрыва пяти афтершоков, имевших магнитуды более 5. Кроме того, он отмечает совпадение положения жесткого включения с зоной поворота Зондского желоба на 30° к северу. По-видимому, для моделирования разрыва в очаге землетрясения необходимо использовать два сегмента с различным простиранием.

За месяц, прошедший со дня возникновения землетрясения в районе о.Суматра — Никобарские о-ва — Андаманские о-ва, было зарегистрировано около 500 повторных толчков. Самый сильный из них произошел в тот же день через 3 ч 20 мин у Никобарских о-вов и имел магнитуду 7.1, т.е. по своей энергетике был примерно в тысячу раз слабее основного толчка. Уменьшение числа афтершоков в зависимости от времени, прошедшего после основного толчка, имеет классический вид и соответствует известному закону Омори, в то же время на графике распределения величин магнитуд повторных толчков наблюдается тенденция к уменьшению магнитуды. Эти данные позволяют говорить о малой вероятности повторения такого сильного землетрясения в этом районе. Произошедший через месяц “рой” включал около сотни повторных толчков и состоял в основном из более слабых событий с магнитудами от 6.2 до 4.8, энергетика которых в тысячи раз слабее главного толчка. Они, по-видимому, завершают процесс разрушения и выделения накопленной энергии в очаге.

Судя по распределению афтершоков в пространстве за прошедший месяц, длину разрыва в очаге главного землетрясения можно оценить в 1200—1300 км, а его ширину — более 100 км. Много это или мало? Если наложить область произошедших афтершоков на западное побережье США, то она почти полностью покроет штат Калифорния. Соизмеримую длину имел разрыв в очаге самого сильного из инструментально зарегистрированных землетрясений нашей планеты — Чилийского, произошедшего 22 мая 1960 г. и имевшего магнитуду 9.5 (табл.1).

Статистика и прогнозы

Вероятно, читателя интересует вопрос о том, а как часто происходят землетрясения такой силы? Сейсмология сравнительно молодая наука. Ей чуть более 100 лет. Но она накопила уже достаточный объем данных, чтобы сделать некоторые статистические выводы. Они со всей ясностью следуют из табл.3. Однако в ней не приведены данные о повторяемости землетрясений с магнитудой более 9. Совершенно естественно, что они случаются еще реже. С 1900 г. событий с такой магнитудой на Земле зарегистрировано всего 5.

Землетрясение 26 декабря 2004 г. произошло в весьма активном в сейсмическом отношении районе. Только здесь с 1900 по 2004 г г. зарегистрировано 19 событий с магнитудами более 7, т.е. в среднем — 1 землетрясение в 6 лет.

Возможно ли возникновение таких землетрясений в будущем? Нет оснований полагать, что среднегодовой темп выделения сейсмической энергии (табл.3), имевший место в XX в., существенно изменится в большую или меньшую сторону. Скорее всего, из-за огромных масштабов и инерционности глубинных процессов, протекающих в недрах нашей планеты, энергетика сейсмического процесса останется, по крайней мере, на прежнем уровне.

В середине 60-х годов прошлого века С.А.Федотов на основе изучения сейсмического режима Камчатки предложил концепцию сейсмического цикла. Было отмечено, что сильные землетрясения с магнитудами более 7.5 в одном и том же районе сейсмоактивной зоны возникают в среднем через T = 140±60 лет. При этом их очаговые зоны не перекрывают друг друга, а последовательно заполняют всю площадь сейсмоактивного региона, образуя так называемые бреши — области, имеющие повышенную вероятность возникновения сильных землетрясений.

Графики зависимости числа афтершоков (слева) и их магнитуды от времени

(по данным службы срочных донесений Геофизической службы РАН).

Впоследствии сейсмический цикл был установлен и для более слабых землетрясений. М.А.Садовский (1904—1994) получил эмпирическую зависимость длительности такого цикла от величины (магнитуды, или энергии) землетрясения:

lgT(лет) = 1/3 lgE(Дж) – 3.5.

Если принять, что энергия катастрофического землетрясения у берегов Индонезии равна Е = 1018 Дж (табл.1), то тогда характерное время повторения такого события в этом районе будет около 300 лет. Уточнить эту оценку в конкретном сейсмоактивном регионе можно, используя результаты изучения палеоземлетрясений и палеоцунами, которые значительно расширяют базу данных о сильных землетрясениях и делают статистические прогнозы более надежными.

В России около 25% площади относится к сейсмоопасным зонам, где возможны сотрясения с интенсивностью более 7 баллов. Первое место по уровню сейсмической активности здесь занимают Камчатка, Курильские о-ва и о.Сахалин. По последним данным долгосрочного прогноза академика С.А.Федотова, в ближайшие пять лет с вероятностью около 40% в южной части Камчатки, от мыса Шипунский до мыса Лопатка, может произойти землетрясение с магнитудой более 7.7. На опасность этого региона указывают результаты наблюдений и других исследователей, использующих набор различных сейсмологических предвестников. В зависимости от того, насколько далеко окажется гипоцентр землетрясения от г.Петропавловск-Камчатский, интенсивность сейсмических сотрясений на его территории может достигнуть величины 8—9 баллов. Поэтому в отпущенное природой время следует в первую очередь предпринять усилия по увеличению сейсмобезопасности, сейсмоустойчивости всех объектов городского хозяйства.

Список литературы

Соболев г.А., Аносов г.И., Аптикаев Ф.Ф. и др. Сейсмические опасности / Отв. ред. г.А. Соболев // Природные опасности России в 6 т. М., 2000. Т.2.

WEB-страница Национального Центра Информации о землетрясениях Геологической службы США.

WEB-страница Геофизической службы РАН.