Введение

Серия локализованных сейсмических событий, происходящих за короткий промежуток времени.

В сейсмологии рой землетрясений – это последовательность сейсмических событий, происходящих в локальной области в течение относительно короткого периода. Продолжительность, используемая для определения роя, может варьироваться от дней до месяцев или лет. Такой выброс энергии отличается от ситуации, когда за крупным землетрясением (главным толчком) следует серия афтершоков: в роях землетрясений ни одно из событий в последовательности явно не выделяется как главный толчок. В частности, группа афтершоков, возникающих после главного толчка, не является роем.

История и общие черты

Рудные горы (Erzgebirge), которые образуют границу между Чехией и Германией, западной Богемией и регионом Фогтланд, известны с XVI века как район, подверженный частым сериям землетрясений, которые обычно длятся от нескольких недель до нескольких месяцев. В 1899 году австрийский геолог Йозеф Кнетт, изучая серию из примерно ста событий, ощущавшихся в западной Богемии/Фогтланде между январем и февралем 1824 года, ввел термин Schwarmbeben, то есть «рой землетрясений». Термин «рой» происходит от того, что при нанесении на карту, поперечное сечение или 3D-модель гипоцентры создают впечатление скопления, подобного пчелиному рою. Одной из наиболее хорошо задокументированных серий землетрясений была серия, произошедшая в районе Мацусиро, пригорода Нагано, к северо-западу от Токио. Серия Мацусиро длилась с 1965 по 1967 год и вызвала около 1 миллиона землетрясений. Особенностью этой серии было то, что она располагалась непосредственно под сейсмологической обсерваторией, установленной в 1947 году в законсервированном военном тоннеле. Она началась в августе 1965 года с трех землетрясений, которые были слишком слабыми, чтобы их можно было почувствовать, но через три месяца ежедневно можно было ощущать около ста землетрясений. 17 апреля 1966 года обсерватория зарегистрировала 6780 землетрясений, причем 585 из них имели магнитуду, достаточную для того, чтобы их можно было почувствовать, то есть землетрясение ощущалось в среднем каждые две с половиной минуты. Явление было четко идентифицировано как связанное с подъемом магмы, возможно, инициированным землетрясением 1964 года в Ниигате, произошедшим годом ранее. Серии землетрясений часто встречаются в вулканических регионах, таких как Япония, Центральная Италия, Афарская депрессия или Исландия, где они происходят до и во время извержений, но они также наблюдаются в зонах четвертичного вулканизма или гидротермальной циркуляции, таких как Фогтланд/западная Богемия и массив Вогезов, и реже вдали от границ тектонических плит, например, в Неваде, Оклахоме или Шотландии. Во всех случаях миграция флюида высокого давления в земной коре, по-видимому, является триггерным механизмом и движущей силой, определяющей эволюцию серии в пространстве и времени. Серия землетрясений Хохстауфен в Баварии, с очагами на глубине 2 км, является одним из редких примеров, когда можно было установить неоспоримую связь между сейсмической активностью и осадками. Серии землетрясений вызывают вопросы общественной безопасности: во-первых, потому что невозможно предсказать окончание сейсмической активности; во-вторых, потому что неясно, произойдет ли еще одно землетрясение с магнитудой, превышающей магнитуду предыдущих толчков в последовательности (землетрясение в Л’Аквиле в 2009 году в Италии иллюстрирует это, когда за серией землетрясений с магнитудой от 1 до 3 последовал толчок магнитудой 6,3 Mw). Хотя серии обычно вызывают умеренные толчки, постоянные ощущаемые землетрясения могут быть разрушительными и вызывать беспокойство у населения.

Примеры

Следующие примеры были отобраны из-за специфических характеристик отдельных роев (например, большое число событий, сложное взаимодействие с более сильными толчками, продолжительный период времени, ультрамелкая глубина очага) или в связи с их географическим положением, поскольку некоторые рои наблюдаются в регионах, которые в противном случае являются асейсмичными. Данный перечень не претендует на полноту и не охватывает все рои, происходящие во всем мире.

Индия

С 11 ноября 2018 года в районе Дахану, штат Махараштра, наблюдается рой землетрясений – явление необычное для этой асейсмичной территории. Ежедневно ощущается от десяти до двадцати толчков, как правило, магнитудой менее 3,5 (максимальная магнитуда составила 4,1 в феврале 2019 года). Несмотря на относительно небольшую магнитуду, два землетрясения оказались разрушительными и даже привели к человеческим жертвам, вероятно, из-за очень небольшой глубины их очагов. Деревня Бамхори в районе Сеони также испытывает регулярные землетрясения с февраля 2000 года.

Филиппины

Землетрясение произошло с начала апреля 2017 года до середины августа 2017 года в провинции Батангас. Четыре землетрясения магнитудой 5,5–6,3 (землетрясения в Батангасе в 2017 году) вызвали разрушения на юге Лусона; они произошли в начале серии: Ms5.5 (4 апреля), Ms5.6 и Ms6.0 (8 апреля) и Ms6.3 (11 апреля). Происхождение первых трех крупных землетрясений, по-видимому, установлено, поскольку они имели практически один и тот же эпицентр; они произошли в пределах земной коры (на глубине 7–28 км). Однако, самое сильное и последнее землетрясение, по-видимому, не связано с серией: его эпицентр находится в 50 км, а глубина очага существенно отличается (177 км, по данным Phivolcs, местного агентства по сейсмическому мониторингу, что классифицирует это землетрясение как событие средней глубины). Этот пример показывает, насколько сложным может быть взаимодействие между серией и независимым землетрясением, хотя последнее, скорее всего, было вызвано активностью серии. 15 октября 2020 года на острове Панай произошла серия землетрясений магнитудой от 2,5 до 4,5. Большинство этих толчков ощущались в городе Илоило. Предыдущая серия также затронула Панай 5 ноября 2018 года (включая Антике, Илоило и Гимарас) с магнитудой от 4,0 до 4,8. Первое землетрясение (магнитуда 4,7) произошло в 7:45 утра в Сан-Хосе, Антике. Всего через несколько минут после этого в Сибунаге (Гимарас) произошло второе землетрясение (магнитуда 4,0). В 10:54 третье землетрясение (магнитуда 4,8) произошло в Гимбале, Илоило. Интенсивность 4 ощущалась в городе Илоило. Серия землетрясений, обрушившаяся на Минданао в 2019 году, была классифицирована как серия землетрясений. 16 октября землетрясение магнитудой 6,3 (Mwp) произошло в Тулунане, Котабато (эпицентр землетрясения). Интенсивность VII ощущалась в Тулунане, М'ланге, Макила и городе Кидапаван, Котабато. Интенсивность VI ощущалась в городе Дигос, Давао-дель-Сур; Санто-Ниньо, Южный Котабато и городе Такуронг, Султан-Кударат. 29 октября землетрясение магнитудой 6,6 (Mww) снова произошло в Тулунане. По меньшей мере десять человек погибли, а четыреста получили ранения. Интенсивность VII была зарегистрирована в Тулунане и Макила; городе Кидапаван; городе Дигос, Бансалан и Магсайсай, Давао-дель-Сур и Малунгон, Сарагани. Интенсивность VI была зарегистрирована в Коронадале и Давао-Сити. Всего через 2 дня, 31 октября, землетрясение снова произошло в Тулунане (магнитуда 6,5 Mww). Число погибших в результате двух землетрясений возросло до 24, 563 человека получили ранения. Отель Eva's в городе Кидапаван обрушился во время землетрясения. 14–18 октября 2021 года на Камаринес-Сур произошла серия землетрясений магнитудой от 1,7 до 4,3 с глубиной 1–40 км. Некоторые из этих событий ощущались в Камаринес-Норте и Альбае. PHIVOLCS зафиксировал по меньшей мере 27 землетрясений (10 из которых ощущались) в Камаринес-Сур.

Исландия

24 октября 2023 года на полуострове Рейкьянес в Исландии началась серия интенсивных землетрясений, вызванная магматическим вторжением под этой территорией. Частота и интенсивность землетрясений резко возросли 10 ноября, к этому времени было зарегистрировано 20 000 толчков, самый сильный из которых превысил магнитуду 5,2. В городе Гриндавик, расположенном вблизи зоны сейсмической активности, был отдан приказ об эвакуации. Сообщается, что масштабное оседание земли в городе и его окрестностях привело к значительным разрушениям. Рой землетрясений начался вечером 24 октября из-за магматического вторжения, а к 30 октября интенсивность землетрясений снизилась. Было зафиксировано около 8000 землетрясений, большинство из которых происходило на глубине 2–4 км. Исландское метеорологическое управление (IMO) сообщило, что рой был сосредоточен в районе Свартсенги, к северу от Гриндавика. Ранее в этом месяце было зарегистрировано около 700 землетрясений, самое сильное из которых достигло магнитуды 3,3. Самое мощное землетрясение на данный момент достигло магнитуды 5,1 10 ноября. К этому времени с начала роя в октябре было зарегистрировано более 22 000 землетрясений. IMO прогнозировало, что извержение вероятно, заявив, что "магме потребуется несколько дней (а не часов), чтобы достичь поверхности". Наибольшее распространение магматического вторжения наблюдалось в районе цепи кратеров Сундхнукур, примерно в 3,5 км к северу от Гриндавика. 14 ноября приборы зафиксировали присутствие диоксида серы в атмосфере, что указывает на то, что магма находится всего в нескольких сотнях метров под поверхностью. Хотя количество землетрясений несколько уменьшилось после 10 ноября, к 14 ноября IMO по-прежнему регистрировало от 700 до 1000 землетрясений в день. Датчики деформации земной поверхности на Фэстарфьятль [ˈfɛstarˌfjatl̥] и в Свартсенги зафиксировали раздвижение земной коры на 120 сантиметров. Спутниковые измерения показали оседание земли примерно на один метр на полосе земли длиной около пяти километров и шириной два километра, простирающейся от кратеров Сундхнукур до западной стороны Гриндавика. Образование этого грабеноподобного образования позволило ученым оценить объем магматического вторжения примерно в 70 миллионов кубических метров. По оценкам, оседание продолжается со скоростью около четырех сантиметров в день. В городе образовалась большая трещина, которая, согласно старым картам, является реактивацией существующего разлома. Ученые Исландского университета полагают, что разлом был образован в результате последнего извержения Сундхнукура более 2000 лет назад. 16 ноября датчики, установленные в скважине в Свартсенги, зафиксировали присутствие диоксида серы – классический признак близости магмы к поверхности. Это привело IMO к выводу, что район вокруг вулканического образования Хагафелл, расположенного примерно в 2 км к северу от Гриндавика, находится на самом высоком уровне риска. Быстрое поднятие земной поверхности на 30 мм в районе Свартсенги было зарегистрировано в период с 18 по 21 ноября, что, вероятно, указывает на восходящий поток магмы из источника на глубине пяти или более километров. По состоянию на 21 ноября извержение по-прежнему считалось вероятным.

Франция

[[Файл:Carte150728. jpg|thumb|Рои землетрясений в Убае | header=Полная подпись | multline=y | content=Белый: рой 2003–2004 гг.; розовый: рой 2012–2015 гг. до 2014 04 06; красный: землетрясения по состоянию на 2014 04 07; розовый и красный, выровненные по белому: эпицентры землетрясения 2012 02 26 (M=4.3) и землетрясения 2014 04 07 (M=4.8); коричневый: последние 20 землетрясений в июле 2015 года, непосредственно перед созданием карты. Размер символа прямо пропорционален магнитуде. Синие треугольники показывают 3 ближайшие сейсмические станции. Если бы их гипоцентры не располагались прямо под небольшой деревней в окрестностях Клансе и очень близко к поверхности (на глубине 200 м), эти толчки остались бы незамеченными. В подобном сценарии "ультрамелкофокусной" сейсмичности даже землетрясения с очень низкой магнитудой (1, или 0, или даже отрицательной магнитудой) могут ощущаться как взрывы или удары в трубах, а не как вибрации. Большинство гипоцентров располагались в слое известняка верхнемелового рифа, который периодически активизируется на протяжении столетий по неизвестным причинам на несколько месяцев или лет. Глубина гипоцентра в 200 м считается мировым рекордом для тектонических событий. В долине Мориенн, во Французских Альпах, время от времени происходят рои землетрясений. В XIX веке продолжительный рой длился 5 с половиной лет, с декабря 1838 года по июнь 1844 года. Некоторые землетрясения в этой последовательности вызвали разрушения в районе Сен-Жан-де-Мориен, но этот длительный рой с множеством ощущаемых событий особенно тяжело сказался на населении. Совсем недавно, в октябре 2015 года, рой появился возле Монжеллафре, в нижней части долины. Его активность оставалась низкой до 17 октября 2017 года, когда в течение двух недель произошло более 300 землетрясений, а максимальная магнитуда 3,7 была достигнута дважды в конце октября 2017 года. Сейсмическая активность продолжалась еще целый год, что дало общую продолжительность роя более 3 лет.

Сальвадор

В апреле 2017 года в сальвадорском муниципалитете Антигуа-Кускатлан, пригороде Сан-Сальвадора, произошла серия из почти 500 землетрясений в течение двух дней, магнитудой от 1,5 до 5,1. Один человек погиб и были незначительные разрушения в результате самого сильного землетрясения. Местные эксперты не зафиксировали аномальной активности вблизи расположенных вулканов.

Соединенные Штаты

В период с февраля по ноябрь 2008 года в штате Невада наблюдался рой из 1000 землетрясений малой магнитуды, обычно называемый землетрясениями в районе Рено 2008 года. Пик активности пришелся на апрель 2008 года, когда за 2 дня произошло 3 землетрясения магнитудой более 4. Самое сильное из них имело моментную магнитуду 4,9 и вызвало повреждения в непосредственной близости от эпицентра. Кальдера Йеллоустоун, супервулкан на северо-западе Вайоминга, с конца 20-го века испытывает несколько сильных роев землетрясений. В 1985 году в течение нескольких месяцев было зарегистрировано более 3000 землетрясений. С тех пор было обнаружено более 70 небольших роев. Геологическая служба США утверждает, что эти рои, вероятно, вызваны смещениями на существующих разломах, а не движениями магмы или гидротермальных флюидов. На рубеже 2008 года под северо-западной частью озера Йеллоустоун за семь дней было зафиксировано более 500 землетрясений, самое сильное из которых имело магнитуду 3,9. Еще один рой начался в январе 2010 года, после землетрясения на Гаити. Этот рой, состоящий из 1620 небольших событий в конце января 2010 года, является вторым по величине, когда-либо зарегистрированным в кальдере Йеллоустоун. Интересно, что большинство этих роев характеризуются высокой интенсивностью: они, кажется, возникают из ниоткуда и могут генерировать десятки или сотни небольших и умеренных землетрясений за очень короткий промежуток времени. Такие рои обычно происходят в пределах кальдеры, особенно это наблюдалось в 2018 году. thumb Рой землетрясений Гая Гринбриера: карта эпицентров за период с 06.08.2010 по 01.03.2011. Рой землетрясений Гая Гринбриера начался в центральном Арканзасе в августе 2010 года. Эпицентры демонстрируют линейное распределение с отчетливым общим смещением активности на юго-запад с течением времени, а для самого сильного события была рассчитана магнитуда 4,7. Анализ роя выявил связь с глубоким бурением для захоронения отходов, что привело к мораторию на подобные работы. 2 сентября 2017 года рой землетрясений появился в районе Сода-Спрингс, штат Айдахо. За 9 дней произошло пять землетрясений магнитудой от 4,6 до 5,3. Учитывая опыт землетрясения в Л'Аквиле в 2009 году и тот факт, что в 1983 году в Айдахо произошло землетрясение магнитудой 6,9, эксперты предупредили жителей о возможности более сильного землетрясения (маловероятный, но все же возможный сценарий). С начала 2016 года до конца 2019 года рой землетрясений произошел вблизи Кахуиллы в округе Риверсайд, штат Калифорния. Было зарегистрировано более 22 000 отдельных сейсмических событий магнитудой от 0,7 до 4,4, самое сильное из которых произошло в августе 2018 года к югу от озера Риверсайд, недалеко от дороги Кахуилла (SR 371). Используя компьютерные алгоритмы и машинное обучение, исследователи смогли получить следующую подробную картину зоны разлома Кахуиллы, ответственной за рой землетрясений. Зона разлома имеет ширину не более и длину , при этом самые ранние сейсмические события роя локализованы вблизи ее основания на глубине под поверхностью, а более поздние события мигрировали вверх, до глубины под поверхностью, и распространились по всей длине зоны разлома. Зона разлома содержит сложные подземные горизонтальные каналы и заметные прогибы в ее глубинном профиле и располагается над более глубоким естественным подземным резервуаром жидкости под давлением с соединителем на глубине под поверхностью, который изначально был изолирован от зоны разлома. Когда эта изоляция была нарушена в начале 2016 года, флюиды были внедрены в основание зоны разлома и медленно распространялись по сложным каналам до глубины под поверхностью, что вызвало продолжительный рой землетрясений, продолжавшийся до конца 2019 года. Этот анализ предоставляет убедительные доказательства того, что клапанный механизм в зоне разлома является причиной сейсмогенеза при роях землетрясений.

Атлантический океан

В Эль-Иерро, самом маленьком и расположенном южнее и западнее всех Канарских островов, с июля по октябрь 2011 года, во время извержения Эль-Иерро 2011–12 годов, было зарегистрировано несколько сотен небольших землетрясений. Накопленная энергия, высвобождаемая сейнической активностью, резко возросла 28 сентября. Эта активность была вызвана движением магмы под островом, и 9 октября было зафиксировано подводное вулканическое извержение.

Индийский океан

Рой землетрясений начался к востоку от Майотты 10 мая 2018 года. Самое сильное землетрясение (M5.9), крупнейшее по магнитуде событие, когда-либо зарегистрированное в Коморской зоне, произошло 15 мая 2018 года. Рой включает в себя тысячи землетрясений, многие из которых ощущались жителями Маори. Временно установленные океанические сейсмометры показали, что активная зона роя располагается в 10 км к востоку от Майотты, глубоко в океанической литосфере (на глубине 20–50 км), что является довольно неожиданным результатом, поскольку предполагалось, что рой вызван сжатием магматического резервуара, расположенного в 45 км к востоку от Майотты, на глубине 28 км. (В соответствии с этим, в мае 2019 года в ходе океанографической экспедиции был обнаружен новый подводный вулкан высотой 800 м, расположенный в 50 км к востоку от Майотты.) Рой оставался активным на протяжении всего 2019 года.

Тихий океан

В январе и феврале 2013 года на островах Санта-Крус наблюдалась серия сильных землетрясений, включавшая множество событий магнитудой 5 и 6: за предыдущие 7 дней произошло более 40 землетрясений магнитудой 4,5 и выше, в том числе 7 событий магнитудой более 6. Эта серия землетрясений переросла в землетрясение магнитудой 8,0 у Соломоновых островов 6 февраля 2013 года.