Почему в Магадане землетрясения бывают в одном и том же районе

Тектонический каркас Приохотья и Охотская микроплита

Сейсмичность Магаданской области определяется положением региона на стыке крупных литосферных единиц. Под Охотским морем залегает Охотоморская плита, которую геологи часто выделяют как самостоятельную микроплиту. С юго-востока под нее непрерывно пододвигается гигантская Тихоокеанская плита, порождающая глубокофокусные толчки Курило-Камчатской дуги. До континентального побережья прямые отголоски зоны субдукции доходят редко, однако колоссальное боковое давление передается через все Охотское море вглубь материка.

Магадан стоит на краю Мезозойского складчатого пояса, упирающегося в гранитные массивы Охотско-Чукотского вулканогенного пояса. Эта граница неоднородна. Она разбита на устойчивые жесткие глыбы и подвижные шовные зоны. Когда давление со стороны океанического края растет, сжатие деформирует осадочно-вулканогенный фундамент. Деформация разряжается взаимным смещением блоков именно по границам этих древних неоднородностей.

Главные разломы магаданского побережья

Сейсмологические станции фиксируют большинство эпицентров в строго определенных географических зонах вокруг города. В пределах полусотни километров от Магадана выделяются три главных разломных узла.

• Челомджинско-Ямская система разломов проходит северо-восточнее города вдоль побережья и уходит в залив Шелихова, собирая значительную долю региональных напряжений земной коры.
• Ланковско-Ольская рифтогенная впадина представляет собой глубокий опускающийся грабен, где континентальная кора растягивается и регулярно генерирует толчки умеренной силы.
• Арманско-Булунская зона разрывных нарушений рассекает побережье к западу от Магадана, создавая локальные очаги сотрясений на малых глубинах.

Сам город Магадан частично раскинулся на перешейке между бухтами Нагаева и Гертнера, опираясь на скальные выходы полуострова Старицкого. Этот полуостров окружен кольцевыми и секущими глубинными трещинами. Очаги землетрясений локализуются на стыке этих трещин с морским дном, поэтому на сейсмических картах за десятки лет инструментальных наблюдений точки повторяющихся эпицентров ложатся в плотные компактные скопления.

Механизм повторения толчков в одних и тех же очагах

В геомеханике существует понятие шероховатостей разлома, которые в научной литературе называют асперитами. Плоскость контакта двух тектонических блоков никогда не бывает гладкой. На ней есть гигантские скальные выступы и клинья, которые удерживают массивы пород от плавного скольжения. Трение держит контакт запертым до тех пор, пока тектоническое давление не превысит предел прочности сцепления.

В момент превышения критического порога скальный клин ломается, плоскости сдвигаются на несколько сантиметров, а высвобожденная энергия порождает сейсмические волны. Через несколько месяцев или лет сместившиеся блоки вновь упираются в соседние неровности на этом же разломе. Напряжение начинает аккумулироваться в той же точке, готовя новое сейсмическое событие. Среда разрушается по пути наименьшего сопротивления, поэтому новые очаги почти никогда не возникают в монолитных участках скального фундамента.

Глубина очагов и характер сотрясений в городе

В отличие от глубоких очагов Курильской островной дуги, где плиты уходят в мантию на 300–600 километров, сейсмичность около Магадана является чисто коровой. Большинство зарегистрированных гипоцентров лежит на глубине от 5 до 25 километров. Небольшая глубина приводит к тому, что даже умеренный толчок с магнитудой 4.0 ощущается горожанами отчетливо, с характерным гулом и кратковременной вибрацией.

Степень сотрясаемости в разных районах города заметно различается из-за особенностей грунта. Жители домов на скальных возвышенностях сопок чувствуют резкий, но короткий толчок без длительного резонанса. В долине реки Магаданки, на намывных рыхлых осадках и в заболоченных низинах, амплитуда колебаний возрастает в полтора-два раза из-за волнового резонанса в мягких породах.