Trzęsienie ziemi na Kamczatce

16 marca 2021 r. o godz. 18:38:35 UTC, tj. 17 marca 2021 r., godz. 06:38:23.0 czasu lokalnego, w regionie Kamczatki – półwyspu w azjatyckiej części Rosji (region sejsmiczny: Off East Coast of Kamchatka) miało miejsce silne, podmorskie trzęsienie ziemi o magnitudzie M6.6.

Nie zarejestrowano żadnych odczuwalnych zjawisk sejsmicznych, które poprzedzałyby wstrząs główny, natomiast w ciągu kolejnych kilkunastu godzin (do godz. 6:00 UTC, 17 marca 2021 r.) urządzenia monitoringu sejsmicznego zarejestrowały w regionie sześć znacznie słabszych wstrząsów wtórnych, o magnitudach od M4.1 do M4.6. Epicentrum wstrząsu głównego zlokalizowane było pod dnem Oceanu Spokojnego, w odległości około 70 km na południowy-wschód od linii brzegowej Półwyspu Kamczatka, w rejonie rowu oceanicznego Kuryle – Kamczatka. Źródło wstrząsów według European Mediterranean Seismological Centre (EMSC) zlokalizowane było na głębokości około 20 km w obszarze północno-zachodniego zbocza tego rowu. Omawiane trzęsienie ziemi nie stanowiło istotnego zagrożenia dla najbliżej położonych obszarów lądowych, ze względu na znaczną odległość od terenów zamieszkałych z rozwiniętą infrastrukturą.

 

kamczatka mapa 1

Mapa intensywności i lokalizacja epicentrum podmorskiego trzęsienia ziemi z 16 marca 2021 r. w regionie Półwyspu Kamczatka (oprac. PSG, dane i mapa bazowa USGS).

Parametry zjawiska sejsmicznego z 16 marca 2021 r. w regionie Półwyspu Kamczatka.

kamczatka tab 1


Opisywane trzęsienie ziemi spowodowane było rozładowaniem naprężeń powstających na kontakcie płyty pacyficznej z płytą północnoamerykańską. Linia graniczna pomiędzy nimi przebiega w tej części globu z południowego zachodu na północny wschód, wzdłuż rozciągłości podmorskiego Rowu Kurylsko–Kamczackiego biegnącego w dnie Pacyfiku od archipelagu wysp Kurylskich do południowej części Półwyspu Kamczatka. Linia kontaktu pomiędzy płytą pacyficzną i płytą północnoamerykańską wyznacza wschodnią granicę strefy subdukcji, wzdłuż której płyta pacyficzna wsuwa się ze wschodu na zachód pod płytę północnoamerykańską ze średnią prędkością dochodzącą do 76 mm/rok (według danych USGS). Rów Kurylsko–Kamczacki stanowi północno-wschodnie przedłużenie Rowu Japońskiego biegnącego w dnie Pacyfiku w pobliżu wschodnich wybrzeży wysp Honsiu i Hokkaido. Cały ten obszar stanowi fragment okołopacyficznego Pierścienia Ognia.

Odczuwalne trzęsienia ziemi w tym regionie są zjawiskiem powszechnym. Zdarzają się też zjawiska ekstremalne. W 1923 r. w rejonie Kamczatki miało miejsce trzęsienie ziemi, którego magnituda oceniona została na M8.4, zaś w 1952 r. w pobliżu wschodniego wybrzeża półwyspu nastąpiło podmorskie trzęsienie ziemi o magnitudzie M9.0, które w rejonie epicentralnym spowodowało zmiany w morfologii dna oceanicznego i w konsekwencji powstanie fal tsunami. Na znaczną aktywność sejsmiczną w rejonie Półwyspu Kamczatka ma również wpływ aktywność wulkaniczna. Na półwyspie znajduje się ponad 160 wulkanów, w tym 28 jest aktywnych.

Regionalne tło dla omawianego trzęsienia ziemi przedstawiono na poniższej mapie. Oryginał mapy opracowany został przez specjalistów USGS. Na mapie naniesiono lokalizacje epicentrów zdarzeń sejsmicznych o magnitudzie M>=5.5, które zostały udokumentowane w tej części globu w latach 1900–2016. W strefach subdukcji naniesione zostały izohipsy powierzchni kontaktu pomiędzy płytą subdukującą (pacyficzną), a płytą nadległą (północnoamerykańską) oraz lokalne kierunki i prędkości przemieszczania się płyt. Oryginalna, sejsmotektoniczna mapa bazowa została uzupełniona o lokalizację epicentrów trzęsień ziemi o magnitudzie M>=5.5, które zdarzyły się w tej części świata pomiędzy 1 stycznia 2017 r. a 17 marca 2021 r. i które zarejestrowane zostały w bazie danych EMSC.

kamczatka mapa 2

Mapa sejsmotektoniczna północno-zachodniego fragmentu obszaru Pacyfiku z rejonu wysp Japońskich, Kurylskich oraz południowej części Półwyspu Kamczatka z lokalizacją epicentrów zjawisk sejsmicznych o magnitudzie M>=5.5 zarejestrowanych od 1900 r. do 17 marca 2021 r. (oprac. i uzup. PSG, dane EMSC za okres od 1 stycznia 2017 r. do 17 marca 2021 r., mapa bazowa USGS).

Od 1 stycznia 2017 r. do chwili obecnej (17 marca 2021 r.) na obszarze przedstawionym na powyższej mapie zarejestrowano łącznie 3161 zjawisk o magnitudzie od M3.0 do M7.5, w tym 95 zjawisk o magnitudzie M>=5.5. Spośród nich w czterech przypadkach magnituda przekroczyła wartość M7. Na przedstawionym na mapie obszarze zlokalizowanych jest 21 regionów sejsmicznych.

Zarejestrowana aktywność sejsmiczna w regionach sejsmicznych przedstawionych na powyższej mapie w okresie od 1 stycznia 2017 r. do 17 marca2021 r. (dane EMSC)

kamczatka tab 2

Statystyka zjawisk sejsmicznych zarejestrowanych w okresie od 1 stycznia 2017 r. do 17 marca 2021 r. na obszarze przedstawionym na powyższej mapie (dane EMSC).

kamczatka tab 3

Szczegółowa statystyka zjawisk sejsmicznych o magnitudzie M>=5.5 zarejestrowanych w okresie od 1 stycznia 2017 r. do 17 marca 2021 r. na obszarze przedstawionym na powyższej mapie (dane EMSC)

kamczatka tab 4


Podmorskie trzęsienie ziemi z 16 marca 2021 r. z epicentrum zlokalizowanym w regionie wschodniego wybrzeża Półwyspu Kamczatka zostało również zarejestrowane w sieci monitoringu aktywności sejsmicznej PSG_Seis_NET państwowej służby geologicznej. Pierwsze wstąpienia fal sejsmicznych (fala podłużna P), które dotarły z regionu wschodniego wybrzeża Kamczatki do szerokopasmowej stacji monitoringu aktywności sejsmicznej, zlokalizowanej w miejscowości Hołowno (PG14), gm. Podedwórze w powiecie parczewskim, zarejestrowane zostały w systemie detekcji zjawisk sejsmicznych 16 marca 2021 r. o godz. 18:49:25.290 (UTC), tj. po upływie 11 min i 2 s od momentu rozpoczęcia zjawiska. Fale S (poprzeczne) dotarły po upływie 20 min i 7 s. Pierwsze wstąpienia fali S na sejsmogramie stacji PG14 zostały zarejestrowane o godz. 18:58:29.809 (UTC).

kamczatka sejsmo 3

Fragment sejsmogramu zarejestrowanego na stacji PG14 monitoringu aktywności sejsmicznej PSG zarejestrowany 16 marca 2021 r. z zapisem obrazu falowego podmorskiego trzęsienia ziemi o magnitudzie M6.6 z epicentrum zlokalizowanym w regionie wschodniego wybrzeża Półwyspu Kamczatka (oprac. i dane PSG).

Opisywane zdarzenie zarejestrowane zostało także w zapisie monitoringu grawimetrycznego, który rutynowo prowadzony jest od stycznia 2020 r. w laboratorium geodynamicznym na stacji PSG w Hołownie. Obserwacje zmian pola siły ciężkości w czasie prowadzone są w laboratorium w Hołownie z użyciem grawimetru pływowego gPhoneX. Pierwsze fale sejsmiczne wygenerowane w ognisku trzęsienia ziemi M6.6 z 16 marca 2021 r. z regionu Półwyspu Kamczatka zarejestrowane zostały w zapisie monitorowanych parametrów pola siły ciężkości równocześnie z czasem zarejestrowania na stacji sejsmicznej. Na poniższym rysunku na wykresach pokazano fragment zapisu z monitoringu grawimetrycznego z 16 marca 2021 r. z zarejestrowanym obrazem falowym zdarzenia. Wykres górny (A) przedstawia zmiany przyspieszenia składowej pionowej siły ciężkości towarzyszące przejściu fal sejsmicznych przez punkt obserwacji. Wykres środkowy (B) zmiany składowej pionowej prędkości drgań stanowiska obserwacyjnego, zaś wykres dolny (C) zmiany składowej pionowej przemieszczenia stanowiska obserwacyjnego.

kamczatka sejsmo 4

Fragment zapisu parametrów monitoringu grawimetrycznego zarejestrowany grawimetrem pływowym gPhoneX w laboratorium geodynamicznym PSG w Hołownie 16 marca 2021 r. (A – fluktuacje składowej pionowej przyspieszenia siły ciężkości, B – fluktuacje składowej pionowej prędkości, C - składowa pionowa przemieszczeń gruntu w punkcie monitoringu grawimetrycznego).

Odległość stacji w Hołownie od obszaru epicentralnego wynosiła około 7 600 km. Na wszystkich trzech ścieżkach zapisu widoczne są pierwsze wstąpienia fal P i S, a także wyraźnie zaznaczyło się przejście fal powierzchniowych przez stanowisko obserwacji grawimetrycznych (maksymalne amplitudy na zapisie). W czasie przejścia fal powierzchniowych szczytowa amplituda składowej pionowej drgań stanowiska pomiarowego wyniosła niemal 200 µm, tj. 0.2 mm! Czas przejścia pełnego pakietu fal sejsmicznych przez punkt obserwacji geodynamicznych przekroczył 50 minut.

Informację przygotował zespół z Centrum Geozagrożeń: Tomasz Czerwiński, Mirosław Musiatewicz i Przemysław Kowalski
Opracowanie: Maja Kowalska, Zakład Kartografii Geologicznej