Новая модель поверхности разрыва Ближне-Алеутского землетрясения 17.07.2017 г. на основе данных РСА- интерферометрии

Получена новая модель поверхности разрыва Ближне-Алеутского землетрясения, произошедшего 17 июля 2017 г. в районе Командорских островов Алеутской островной дуги. Модель построена с использованием полей смещений, полученных по радарным снимкам спутника Sentinel-1В для островов Беринга и Медный.
Для исследования были отобраны снимки с 118 трека нисходящей орбиты спутниковой миссии Sentinel-1В. Период съемки охватывал во времени само событие, его ближайший форшок (17.07.2017 11:05:09 UTC, Mw=6.3) и более 100 афтершоков с магнитудой от 4 и более, в том числе 17.07.2017 (23:41:55 UTC) с Mw=5.4 и 28.07.2017 (02:39:15 UTC) с Mw=5.5 (данные с сайта USGS). Обработка снимков производилась методом дифференциальной интерферометрии (DInSAR) с использованием программного пакета SNAP с встроенным плагином SNAPHU, реализующим алгоритм развертки фазы.
Из рассчитанных парных интерферограмм по снимкам за период с 17 июня по 28 августа 2017 г., наиболее четкие поля смещений получены по паре снимков 11 июля – 23 июля 2017 г. Эти смещения включают косейсмические и часть постсейсмических смещений. Также в процесс инверсии были включены данные о смещениях на пунктах GPS сети Камчатского филиала Единой геофизической службы РАН. Поскольку существенно превышающие уровень шумов смещения зарегистрированы только на двух пунктах GPS на островах Беринга и Симия, данные радарной интерферометрии позволяют существенно уточнить имеющиеся модели очаговой области.
Выполнена численная проверка согласованности данных РСА-интерферометрии и спутниковой геодезии, а также протестирована гипотеза о том, что сейсмический очаг состоял из двух разрозненных разрывов [Модель Геологической службы США; Lay et al., 2017; Чебров и др., 2019]. Показано, что модель единого очага хорошо согласуется с данными РСА-интерферометрии, а модель составного очага по характеристике изолиний смещений на островах Беринга и Медный противоречит данным РСА-интерферометрии.
В построенных моделях область сейсмического разрыва аппроксимирована плоскостью протяженностью по простиранию 370 км, по падению 18 км. Рассчитаны три модели: однородного смещения по всей поверхности разрыва, модель, в которой поверхность разрыва разделена на пять элементов по простиранию, и модель, разделенная на четыре элемента по простиранию и два уровня по падению, всего восемь элементов. Во всех моделях тип смещений одинаковый – правый сдвиг с относительно небольшой надвиговой компонентой. Согласно построенным моделям в некоторых областях поверхности разрыва смещения, возможно, были несколько меньше средних величин, но в целом смещения произошли по всей очаговой области.
При этом оцененный по нашей модели размер разрыва (так же, как и размеры разрыва в других моделях очага БАЗ), превосходит средний размер, даваемый статистическими соотношениями для землетрясения Mw=7.8 [Thingbaijam et al., 2017]. Согласно построенной модели смещения на поверхности разрыва происходили неравномерно, особенно по глубине, но полностью запертых участков, по всей вероятности, все же не осталось.
В основном, модели, построенные по данным спутниковой геодезии и по инверсии волновых форм согласуются между собой. Расхождение моделей, построенных на основе различных данных, может быть связано с тем, что данные сейсмологии характеризуют часть очагового процесса, сопровождающуюся генерацией сейсмических волн. Смещения земной поверхности, полученные по данным спутниковой интерферометрии, включают не только главное событие, но и смещения, которые могут быть связаны с афтершоками и различными криповыми процессами. В период, покрываемый радарными снимками, произошли форшоки, магнитудой до 6.3, а также более 100 афтершоков, магнитудой от 4 до 5.5. Поэтому полученные в наших моделях смещения более равномерно распределены по площади 370-ти километровой поверхности разрыва, в отличие от моделей, построенных по анализу волновых форм.

Исследование выполнено по госзаданию ИФЗ РАН, а также при финансовой поддержке гранта Министерства образования и науки № 14.W03.31.0033 «Геофизические исследования, мониторинг и прогноз развития катастрофических геодинамических процессов на Дальнем Востоке РФ» и Междисциплинарной научно-образовательной школы Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова «Фундаментальные и прикладные исследования космоса».