Физика Земли, 2024, № 3
научный журнал
Покупка
Новинка
Тематика:
Физика недр Земли
Издательство:
Наука
Наименование: Физика Земли
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 152
Дополнительно
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Российская академия наук ФИЗИКА ЗЕМЛИ № 3 2024 Май–Июнь Основан в 1965 г. Выходит 6 раз в год ISSN: 0002-3337 Журнал издается под руководством Отделения наук о Земле РАН Главный редактор чл.-корр. РАН Ю.А. Морозов Редакционная коллегия: академик В.В. Адушкин, канд. физ.-мат. наук И.М. Алешин, академик А.А. Барях, д-р физ.-мат. наук М.Л. Владов, д-р физ.-мат. наук А.Н. Галыбин, академик А.Д. Гвишиани, академик А.О. Глико, профессор А. Канева (Колумбия), д-р физ.-мат. наук Г.Г. Кочарян, д-р физ.-мат. наук Ю.О. Кузьмин (зам. гл. редактора), чл.-корр. РАН П.С. Мартышко, чл.-корр. РАН В.О. Михайлов, д-р геол.-мин. наук В.В. Мордвинова, д-р физ.-мат. наук В.Э. Павлов, д-р физ.-мат. наук А.В. Пономарев, д-р геол.-мин. наук П.Ю. Пушкарёв, д-р физ.-мат. наук В.Б. Смирнов (зам. гл. редактора), чл.-корр. РАН А.А. Соловьев, д-р физ.-мат. наук А.А. Спивак, чл.-корр. РАН С.А. Тихоцкий, чл.-корр. РАН В.П. Трубицын, Е.А. Фаттахов (отв. секретарь), д-р физ.-мат. наук С.Л. Шалимов, профессор Н.М. Шапиро (Франция), чл.-корр. РАН П.Н. Шебалин, академик НАН Грузии Т.Л. Челидзе (Грузия), д-р физ.-мат. наук В.П. Щербаков, академик М.И. Эпов, д-р физ.-мат. наук А.Г. Ягола Зав. редакцией Л.Л. Стороженко Адрес редакции: 123995, Москва, ул. Б. Грузинская, 10, ИФЗ РАН, тел.: (499)254-93-41 E-mail: journal@ifz.ru © Российская академия наук, 2024 © Редколлегия журнала “Физика Земли” (составитель), 2024
Индекс 54130 Р О С С И Й С К А Я А К А Д Е М И Я Н А У К Журналы РАН, выходящие в свет на русском языке ISSN 0002-3337 Физика Земли, 2024, № 3 Автоматика и телемеханика Агрохимия Азия и Африка сегодня Акустический журнал Астрономический вестник. Исследования солнечной системы Астрономический журнал Биологические мембраны Биология внутренних вод Биология моря Биоорганическая химия Биофизика Биохимия Ботанический журнал Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук Вестник древней истории Вестник Российской академии наук Вестник российской сельскохозяйственной науки Водные ресурсы Вопросы истории естествознания и техники Вопросы ихтиологии Вопросы языкознания Вулканология и сейсмология Высокомолекулярные соединения. Серия А Высокомолекулярные соединения. Серия Б Высокомолекулярные соединения. Серия С Генетика Геология рудных месторождений Геомагнетизм и аэрономия Геоморфология и палеогеография Геотектоника Геохимия Геоэкология. Инженерная геология. Гидрогеология. Геокриология Государство и право Дефектоскопия Дифференциальные уравнения Доклады Российской академии наук. Математика, информатика, процессы управления Доклады Российской академии наук. Науки о жизни Доклады Российской академии наук. Науки о Земле Доклады Российской академии наук. Физика, технические науки Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах Журнал аналитической химии Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова Журнал вычислительной математики и математической физики Журнал неорганической химии Журнал общей биологии Журнал общей химии Журнал органической химии Журнал прикладной химии Журнал физической химии Журнал эволюционной биохимии и физиологии Журнал экспериментальной и теоретической физики Записки Российского минералогического общества Зоологический журнал Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа Известия Российской академии наук. Механика твердого тела Известия Российской академии наук. Серия биологическая Известия Российской академии наук. Серия географическая Известия Российской академии наук. Серия литературы и языка Известия Российской академии наук. Серия физическая Известия Российской академии наук. Теория и системы управления Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана Известия Российской академии наук. Энергетика Известия Русского географического общества Исследование Земли из Космоса Кинетика и катализ Коллоидный журнал Координационная химия Космические исследования Кристаллография Латинская Америка Лёд и Снег Лесоведение Литология и полезные ископаемые Мембраны и мембранные технологии Металлы Микология и фитопатология Микробиология Микроэлектроника Молекулярная биология Нейрохимия Неорганические материалы Нефтехимия Новая и новейшая история Общественные науки и современность Общество и экономика Океанология Онтогенез Палеонтологический журнал Паразитология Петрология Письма в Астрономический журнал Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования Почвоведение Приборы и техника эксперимента Прикладная биохимия и микробиология Прикладная математика и механика Проблемы Дальнего Востока Проблемы машиностроения и надежности машин Проблемы передачи информации Программирование Психологический журнал Радиационная биология. Радиоэкология Радиотехника и электроника Радиохимия Расплавы Растительные ресурсы Российская археология Российская история Российская сельскохозяйственная наука Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова Русская литература Русская речь Сенсорные системы Славяноведение Современная Европа Социологические исследования Стратиграфия. Геологическая корреляция США и Канада: экономика, политика, культура Теоретические основы химической технологии Теплофизика высоких температур Успехи современной биологии Успехи физиологических наук Физика Земли Физика и химия стекла Физика металлов и металловедение Физика плазмы Физикохимия поверхности и защита материалов Физиология растений Физиология человека Химическая физика Химия высоких энергий Химия твердого топлива Цитология Человек Экология Экономика и математические методы Электрохимия Энтомологическое обозрение Этнографическое обозрение Ядерная физика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации № 0110188 от 4 февраля 1993 г., выдано Министерством печати и информации Российской Федерации Дата выхода в свет 27.05.2024 Формат 60 × 88 1/16. Усл.печ.л. 18,5 Уч.-изд.л. 18,5 Тираж 52 экз. Заказ 379 Цена свободная. Учредители: Российская академия наук, Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН 16+ Издатель: Российская академия наук, 119991, Москва, Ленинский пр., 14 Исполнитель по контракту № 4У-ЕП-039-24 ФГБУ Издательство «Наука» 121099, Москва, Шубинский пер., 6, стр. 1 Отпечатано в ФГБУ Издательство «Наука» 121099, Москва, Шубинский пер., 6, стр. 1
СОДЕРЖАНИЕ Номер 3, 2024 Сейсмические импульсы перед землетрясением в Чили 2010 г. M = 8.8 Г.А. Соболев , И.Н. Мигунов 3 Результаты прогноза сильнейших землетрясений 06.02.2023 г. в Южной Турции А.И. Горшков, В.Г. Кособоков, О.В. Новикова 10 Влияние тяжелых включений в верхней коре на термоконвективную неустойчивость литосферы Б.И. Биргер 18 Особенности микросейсм озера Байкал по данным сети сейсмических станций А.Н. Беседина, Ц.А. Тубанов, П.А. Предеин, Д.П.-Д. Санжиева, Г.Н. Иванченко 30 Магнитостратиграфия границы перми и триаса нижнего течения р. Ветлуга (Восточно-Европейская платформа, Нижегородская область) А.М. Фетисова, Р.В. Веселовский, В.К. Голубев, М.П. Арефьев 51 Позднепалеозойское перемагничивание на западном склоне Южного Урала: возраст и геотектонические следствия М.Б. Аносова, А.В. Латышев 75 Что отражено в археомагнитной записи обожженной керамики? О.В. Пилипенко, Г.П. Марков, Н.В. Сальная, П.А. Минаев, Н.А. Афиногенова 107
О построении магнитного и гравитационного “изображений” Меркурия по спутниковым данным И.Э. Степанова, А.Г. Ягола, Д.В. Лукьяненко, И.И. Колотов 129
ФИЗИКА ЗЕМЛИ, 2024, № 3, с. 3–9 УДК 550.334 СЕЙСМИЧЕСКИЕ ИМПУЛЬСЫ ПЕРЕД ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕМ В ЧИЛИ 2010 г. М = 8.8 © 2024 г. Г. А. Соболев 1, *, И. Н. Мигунов1 1Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия *E-mail: sobolev@ifz.ru Поступила в редакцию 27.11.2023 г. После доработки 09.01.2024 г. Принята к публикации 16.01.2024 г. Исследованы записи скорости вертикального перемещения земной поверхности возле широкополосных сейсмических станций, расположенных на западном берегу Южной Америки и в прилегающем районе Тихого океана, где 27.02.2010 г. произошло землетрясение с магнитудой Mw 8.8. Начиная с 2009 г. в записях некоторых станций обнаружены асимметричные сейсмические импульсы длительностью в сотни секунд. Они возникали при спокойных метеорологических условиях и геомагнитной активности. Предполагается, что перед землетрясением происходили тектонические подвижки в литосфере океана и континента. Ключевые слова: землетрясения, широкополосные сейсмические станции, тектонические деформации. DOI: https://doi.org/10.31857/S0002333724030018, EDN: APRXNH ВВЕДЕНИЕ океана. Эти станции, а также эпицентр землетрясения в Чили показаны на рис. 1. Станция LCO [29.01° ю.ш.–70.70° з.д.] расположена в горной системе Анд на высоте H = 2299 м, на расстоянии R = 800 км от эпицентра Чилийского землетрясения; станция LVC [22.61° ю.ш.–68.91° з.д.] – в той же горной системе R = 1700 км и H = 2930 м; станция NNA – [11.99° ю.ш.–76.84° з.д.] на побережье Тихого океана, R = 2900 км, H = 575 м; станция RPN [27.13° ю.ш.–109.33° з.д.] – на острове Rapanui, Easter, R = 3700 км, H = 9 м. Все эти станции оборудованы сейсмометрами STS-1, позволяющими исследовать при одной и той же чувствительности колебания в диапазоне 0.2–360 с [Wieland, Streckeisen, 1982]. Канал LHZ каждой станции регистрирует вертикальную скорость смещения грунта. МЕТОДИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ В работах [Соболев, Мигунов, 2023; 2024] было продемонстрировано, что за несколько месяцев до землетрясения в эпицентральных зонах двух гигантских землетрясений с магнитудами М ≈ 9 возле Суматры в 2004 г. и Японии 2011 г. возникали сейсмические импульсы, природа которых предположительно связывалась с движениями по геологическим разломам. В промежутке времени между этими сейсмическими событиями в Тихом океане у берегов Чили 27.02.2010 г. возникло землетрясение примерно такой же силы с М ≈ 9 (более точно – с магнитудой Mww 8.8 [Duputel et al., 2012]), длина разрыва которого составляла более 500 км1. Эпицентр находился в координатах [36.122° ю.ш.– 72.898° з.д.] при глубине очага 22 км. Это землетрясение не имело столь катастрофических социальных последствий, как события возле Суматры и Японии, в связи с чем, по-видимому, его описанию не уделялось большого внимания в научной литературе. У нас была возможность изучить сейсмические записи нескольких широкополосных станций системы IRIS, расположенных на континенте Южной Америки и в прибрежной области Тихого 1 https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/official 20100227063411530_30/finite-fault С учетом результатов ранее выполненных исследований в работах [Соболев, Мигунов, 2023; 2004] осуществлялся поиск асимметричных сейсмических импульсов, имеющих длительность порядка 200–300 с. Такие сигналы отличались даже визуально от сейсмических колебаний, вызванных как местными, так и удаленными землетрясениями. Это демонстрируется на рис. 2. В правой части 3
СОБОЛЕВ, МИГУНОВ –100° –90° –80° –70° –60° з.д. –110° 10° с.ш. 0° –10° NNA NNA –20° LVC LVC LCO –30° RPN LCO RPN Mw 8.8 –40° –50° –60° ю.ш. Сейсмические станции Эпицентр землетрясения 0 625 1250 2500 км Рис. 1. Широкополосные сейсмические станции, данные которых использованы в настоящей работе. Красным цветом показаны станции, на записях которых были выявлены анализируемые в работе сейсмические импульсы. однополярную форму и длительность 270 с. Мы ограничились анализом записей в разные годы только за интервалы январь–февраль. В эти месяцы на западе Южной Америки не проявляются субтропические циклоны2, влияющие на сейсмический шум [Соболев и др., 2012]. 2 http://weather.unisys.com/hurricane рисунка показана запись на станции LCO землетрясения, возникшего под Тихим океаном на расстоянии примерно 2000 км к юго-западу от станции. Периоды колебаний местных сейсмических событий в данном частотном диапазоне составляют 25–35 с. Слева на рис. 2 показан один из импульсов, исследуемых в настоящей работе. Он появился за 6 часов до Чилийского землетрясения; имеет ФИЗИКА ЗЕМЛИ № 3 2024
СЕЙСМИЧЕСКИЕ ИМПУЛЬСЫ ПЕРЕД ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕМ В ЧИЛИ 2010 г. М = 8.8 5 При сопоставлении импульсов на станциях LCO и RPN было выяснено, что они появлялись с разницей в несколько часов или дней, в то время как местные или удаленные землетрясения регистрировались станциями с разницей менее 1000 с (на рисунках не показано). Можно, таким образом, предположить, что обсуждаемые импульсы возникали вблизи станции и область их распространения была меньше расстояния между станциями (менее 3000 км). Просмотр записей за январь–февраль 2006–2010 гг., представленных на рис. 1 станций, показал, что такие сигналы не возникали на станциях LVC и NNA. ОБСУЖДЕНИЕ Ранее мы отмечали, что сейсмические импульсы в минутном диапазоне периодов могут возникать при резких возмущениях атмосферного давления [Соболев и др., 2012], выпадении осадков [Соболев и др., 2022] и геомагнитных бурях [Соболев и др., 2020]. Применительно к настоящей работе было проверено, не совпадают ли времена импульсов с такими На ближайшей к эпицентру станции LCO один импульс появился в 2008 г., а в 2009 г. их было много. Примеры импульсов, не искаженных землетрясениями или помехами неизвестного происхождения, приведены на рис. 3. Слева от импульсов указаны величины атмосферного давления и скорости ветра в день возникновения соответствующего импульса. Для этого использованы данные метеообсерватории La Seren, расположенной в 50 км от сейсмостанции LCO. Данные о приведенных на рисунке индексах геомагнитной активности получены из архива http//www.spaceweatherlive.com. В таблицах архива указаны величины планетарных Kp-индексов – отклонений магнитного поля Земли от нормы в течение трехчасовых интервалов соответствующих суток (GFZ Potsdam official Kp-index). Значения Kp-индексов при самых сильных бурях достигают величины 9. Сейсмические импульсы, обнаруженные в записях станции RPN, представлены на рис. 4. Атмосферное давление и скорость ветра взяты по данным метеостанции Isla de Pascua, находящейся всего в 10 км от RPN. 6 Усл. ед. 4 2 0 –2 –4 –6 0 5000 10 000 15 000 20 000 25 000 Время, с Рис. 2. Пример записи землетрясения (справа) и асимметричного импульса (слева), возникших вблизи очага землетрясения Чили, на стации LCO. ФИЗИКА ЗЕМЛИ № 3 2024
СОБОЛЕВ, МИГУНОВ 300 200 100 1013 8.7 16.02.2010 Kp = 3.7 0 200 100 1016 10.7 13.01.2009 Kp = 2 0 200 100 13.01.2009 Kp = 1.9 1013 12.7 0 100 1015 11.1 09.01.2009 Kp = 2 0 –100 200 100 1014 8.3 02.01.2009 Kp = 1.8 0 –100 1600 800 1013 8.7 02.01.2009 Kp = 1.8 0 300 200 100 1014 9.8 01.01.2009 Kp = 1.7 0 80 0 1013 8.1 01.01.2009 Kp = 1.7 –80 20.08.2008 Kp = 2 200 0 1014 10.8 –200 0 400 800 1200 1600 2000 Время, с Рис. 3. Примеры сейсмических импульсов, записанных станцией LCO в некоторые дни перед землетрясением Чили. Даты записей показаны около кривых справа. По оси абсцисс – время в секундах от начала соответствующего фрейма, фрейм выбирался так, чтобы импульс находился в его середине. По оси ординат – величина сейсмической записи в условных единицах. Слева от импульсов указаны значения атмосферного давления (в гПа) и скорости ветра (в м/с), справа – уровень геомагнитной активности Kp. ФИЗИКА ЗЕМЛИ № 3 2024
СЕЙСМИЧЕСКИЕ ИМПУЛЬСЫ ПЕРЕД ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕМ В ЧИЛИ 2010 г. М = 8.8 7 1013 8.7 10.02.2010 Kp = 1.1 77200 77000 76800 76600 76400 67600 1021 10.2 23.02.2009 Kp = 3.0 67200 66800 Kp = 2.3 1022 25 20.02.2009 78000 77800 77600 77400 77200 1023 7.4 12.01.2009 Kp = 1.0 75600 75200 74800 74400 74000 1020 11.4 02.01.2009 Kp = 1.8 76400 76600 75600 1019 8.3 29.02.2008 Kp = 5.2 74000 72000 70000 14.02.2008 Kp = 4.2 71200 71000 1023 14.2 70800 70600 70400 69400 1022 13.9 19.01.2008 Kp = 3.8 69200 69000 0 400 800 1200 1600 2000 Время, с Рис. 4. Примеры сейсмических импульсов, записанных станцией RPN в некоторые дни перед землетрясением Чили. Обозначения – см. рис. 3. ФИЗИКА ЗЕМЛИ № 3 2024