Cutremurele puternice din Santa Cruz (Pacific), ianuarie-februarie 2013

[GeoX1]

Incepand cu sfarsitul lunii ianuarie 2013, regiunea insulelor Santa Cruz din Oceanul Pacifc (aflate la sud-est de Solomon) este afectata de o activitate seismica extrem de puternica, culminand cu un soc principal de subductie cu magnitudine moment 7,9 grade, precedat de mai multe seisme de magnitudini 6,0-6,3 si urmat de un mare numar de replici, precum si de cutremure de decrosare induse de miscarea puternica de subductie, cu epicentre aflate mult mai aproape de insula principala Nendo.

Insulele Santa Cruz-Solomon din Pacific

Lista cutremurelor mai importante din punct de vedere al energiei eliberate include urmatoarele evenimente (conform datelor EMSC):

1.
Magnitude Mw 6.1
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-01-30 23:03:43.0 UTC
Location 10.55 S ; 166.40 E
Depth 2 km
Distances 2344 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 09:03:43.6 2013-01-31)
1545 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 11:03:43.6 2013-01-31)
557 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 10:03:43.6 2013-01-31)
65 km E Lata (pop 538 ; local time 10:03:43.6 2013-01-31)

2.
Magnitude Mw 6.1
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-01-31 03:33:44.0 UTC
Location 10.61 S ; 166.37 E
Depth 10 km
Distances 2336 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 13:33:44.2 2013-01-31)
1544 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 15:33:44.2 2013-01-31)
551 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 14:33:44.2 2013-01-31)
60 km E Lata (pop 538 ; local time 14:33:44.2 2013-01-31)

3.
Magnitude Mw 6.0
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-01 05:36:41.0 UTC
Location 11.09 S ; 165.59 E
Depth 10 km
Distances 2244 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 15:36:41.2 2013-02-01)
1587 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 17:36:41.2 2013-02-01)
520 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 16:36:41.2 2013-02-01)
50 km SW Lata (pop 538 ; local time 16:36:41.2 2013-02-01)

4.
Magnitude Mw 6.3
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-01 22:16:34.0 UTC
Location 10.84 S ; 165.44 E
Depth 10 km
Distances 2258 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 08:16:34.8 2013-02-02)
1615 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 10:16:34.8 2013-02-02)
551 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 09:16:34.8 2013-02-02)
45 km W Lata (pop 538 ; local time 09:16:34.8 2013-02-02)

5.
Magnitude M 6.2
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-01 22:18:35.1 UTC
Location 11.07 S ; 165.40 E
Depth 18 km
Distances 2235 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 08:18:35.1 2013-02-02)
1606 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 10:18:35.1 2013-02-02)
529 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 09:18:35.1 2013-02-02)
62 km SW Lata (pop 538 ; local time 09:18:35.1 2013-02-02)

6.
Magnitude Mw 6.0
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-02 18:58:07.0 UTC
Location 10.84 S ; 165.31 E
Depth 10 km
Distances 2251 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 04:58:07.7 2013-02-03)
1627 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 06:58:07.7 2013-02-03)
556 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 05:58:07.7 2013-02-03)
59 km W Lata (pop 538 ; local time 05:58:07.7 2013-02-03)

7.
Magnitude Mw 6.0
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-06 00:07:22.0 UTC
Location 10.82 S ; 165.25 E
Depth 10 km
Distances 2249 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 10:07:22.9 2013-02-06)
1634 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 12:07:22.9 2013-02-06)
561 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 11:07:22.9 2013-02-06)
65 km W Lata (pop 538 ; local time 11:07:22.9 2013-02-06)

8.
Magnitude Mw 7.9
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-06 01:12:25.0 UTC
Location 10.78 S ; 165.09 E
Depth 20 km
Distances 2243 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 11:12:25.7 2013-02-06)
1651 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 13:12:25.7 2013-02-06)
571 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 12:12:25.7 2013-02-06)
81 km W Lata (pop 538 ; local time 12:12:25.7 2013-02-06)

9.
Magnitude mb 6.2
Region SANTA CRUZ ISLANDS REGION
Date time 2013-02-06 01:16:38.0 UTC
Location 10.96 S ; 164.83 E
Depth 10 km
Distances 2211 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 11:16:38.8 2013-02-06)
1666 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 13:16:38.8 2013-02-06)
565 km E Honiara (pop 56,298 ; local time 12:16:38.8 2013-02-06)

10.
Magnitude Mw 7.1
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-06 01:23:20.0 UTC
Location 11.16 S ; 165.05 E
Depth 10 km
Distances 2205 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 11:23:20.7 2013-02-06)
1634 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 13:23:20.7 2013-02-06)
534 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 12:23:20.7 2013-02-06)
99 km SW Lata (pop 538 ; local time 12:23:20.7 2013-02-06)

11.
Magnitude Mw 7.0
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-06 01:54:15.0 UTC
Location 10.46 S ; 165.73 E
Depth 10 km
Distances 2311 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 11:54:15.7 2013-02-06)
1611 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 13:54:15.7 2013-02-06)
582 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 12:54:15.7 2013-02-06)
30 km NW Lata (pop 538 ; local time 12:54:15.7 2013-02-06)

12.
Magnitude mb 6.1
Region SANTA CRUZ ISLANDS REGION
Date time 2013-02-06 06:35:20.0 UTC
Location 10.76 S ; 164.54 E
Depth 10 km
Distances 2213 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 16:35:20.2 2013-02-06)
1704 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 18:35:20.2 2013-02-06)
528 km E Honiara (pop 56,298 ; local time 17:35:20.2 2013-02-06)

13.
Magnitude Mw 6.0
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-06 11:53:54.0 UTC
Location 11.25 S ; 165.81 E
Depth 10 km
Distances 2243 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 21:53:54.8 2013-02-06)
1557 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 23:53:54.8 2013-02-06)
495 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 22:53:54.8 2013-02-06)
60 km S Lata (pop 538 ; local time 22:53:54.8 2013-02-06)

 

[GeoX1]

14.
Magnitude Mw 6.1
Region SANTA CRUZ ISLANDS REGION
Date time 2013-02-07 00:30:11.0 UTC
Location 11.66 S ; 164.98 E
Depth 10 km
Distances 2155 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 10:30:11.3 2013-02-07)
1613 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 12:30:11.3 2013-02-07)
488 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 11:30:11.3 2013-02-07)

15.
Magnitude Mw 6.7
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-07 18:59:16.0 UTC
Location 10.95 S ; 165.67 E
Depth 10 km
Distances 2262 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 04:59:16.5 2013-02-08)
1587 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 06:59:16.5 2013-02-08)
532 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 05:59:16.5 2013-02-08)
32 km SW Lata (pop 538 ; local time 05:59:16.5 2013-02-08)

16.
Magnitude Mw 6.9
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-08 11:12:12.0 UTC
Location 10.90 S ; 165.92 E
Depth 10 km
Distances 2282 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 21:12:12.5 2013-02-08)
1567 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 23:12:12.5 2013-02-08)
530 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 22:12:12.5 2013-02-08)
23 km SE Lata (pop 538 ; local time 22:12:12.5 2013-02-08)

17.
Magnitude Mw 7.0
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-08 15:26:37.0 UTC
Location 10.83 S ; 166.05 E
Depth 10 km
Distances 2296 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 01:26:37.4 2013-02-09)
1559 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 03:26:37.4 2013-02-09)
534 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 02:26:37.4 2013-02-09)
27 km SE Lata (pop 538 ; local time 02:26:37.4 2013-02-09)

18.
Magnitude Mw 6.6
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-09 21:02:22.0 UTC
Location 10.94 S ; 165.77 E
Depth 10 km
Distances 2269 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 07:02:22.2 2013-02-10)
1579 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 09:02:22.2 2013-02-10)
530 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 08:02:22.2 2013-02-10)
26 km S Lata (pop 538 ; local time 08:02:22.2 2013-02-10)

19.
Magnitude Mw 6.1
Region SANTA CRUZ ISLANDS
Date time 2013-02-10 18:39:35.0 UTC
Location 10.95 S ; 165.47 E
Depth 30 km
Distances 2250 km NE Brisbane (pop 1,843,392 ; local time 04:39:35.4 2013-02-11)
1606 km NW Suva (pop 199,455 ; local time 06:39:35.4 2013-02-11)
539 km NW Luganville (pop 13,397 ; local time 05:39:35.4 2013-02-11)
48 km SW Lata (pop 538 ; local time 05:39:35.4 2013-02-11)

In afara de aceste cutremure importante, alte peste 100 de seisme cu magnitudini intre 5,0-5,9 grade au zguduit zona. Ceea ce este interesant in evolutia activitatii seismice din Santa Cruz este distributia post-socurilor, atat a replicilor cat si a cutremurelor induse. Daca socul major de magnitudine 7,9 s-a produs, cu certitudine, pe planul de subductie in care placa Australiana coboara sub cea Pacifica, ultimele seisme cu magnitudini de 6,6-7,0 produse in perioada 7-9 februarie au fost localizate mult mai aproape de insula principala Nendo, distributia epicentrelor fiind liniara pe o fractura de decrosare. Acest caracter rezulta si din adancimea focarelor. Daca socul major de 7,9 grade s-a produs la 20 km adancime, la inceputul planului de subductie, cutremurele din ultimele 3 zile s-au produs la 10 km adancime; de regula subductia incepe cam de la 15-20 km adancime in jos, mai sus de 15 km sunt manifestari cu originea nu in lungul planului inclinat, ci in crusta, in interiorul unei microplaci prinse intre Australiana si Pacifica, pe falii de decrosare.
Cutremurul de subductie a provocat si un val seismic cu efecte pe insulitele de la sud-est de Solomon. Pana acum se relateaza ca 13 oameni ar fi murit din cauza efectelor valului seismic.
Conform USGS, epicentrul cutremurului major din 6 februarie a fost localizat la aproximativ 750 km Est-Sud-Est de cel al cutremurului violent de magnitudine moment 8,1 produs in regiunea insulelor Solomon la 1 aprilie 2007.

 

[GeoX1]

Sa vedem acum cate ceva despre geotectonica regiunii Santa Cruz-Solomon.

Insulele Santa Cruz se afla in Oceanul Pacific, la aproximativ 250 km sud-est de insulele Solomon. Din punct de vedere tectonic, ele se afla in apropierea unei margini de placa, practic in vecinatatea unei zone de subductie activa, de tip coborare sub arc insular (subductie tipica pentru Oceanul Pacific). Totusi, la aceasta se adauga o structura tectonica mai complexa, fiindca intre placa Australiana si cea Pacifica se interpun niste microplaci fracturate, dovada si miscarile puternice de decrosare care au urmat seismului violent de magnitudine 7,9 produs la 6 februarie.
Insulele sunt considerate relativ tinere din punct de vedere geologic (5 milioane de ani). Insula principala, cea mai mare din acest grup, este Nendo. Formarea acestor insule este o consecinta a procesului de subductie dintre placa Australiana si cea Pacifica, fenomen care a generat, de altfel, formarea celor mai multe dintre arcurile insulare din Oceanul Pacific.
Imaginea urmatoare arata contextul geotectonic regional, cuprinzand Solomon si Santa Cruz.

Se observa directiile de deplasare ale placilor tectonice; placa Australiana inainteaza si coboara sub cea Pacifica, subductia avansand in fata zonelor de tip arc insular.

Iata si o harta mai mare, care include un context tectonic intins pana in Eur-Asia, chiar si pana in zona Romaniei.

Harta include toata placa Indo-Australiana, observand influenta acesteia care se intinde pana foarte departe (harta din care provine cea atasata anterior).
Structura geotectonica de langa Solomon este o combinatie intre subductie activa tipica si falie/sistem de falii transformante, plus fracturi de decrosare aflate chiar langa insula Nendo (Santa Cruz).

O alta harta tectonica globala, pe care apare si marginea nord-estica a Indo-Australienei, se vede aici:

Principalele linii de dislocatie din regiunea Solomon-Santa Cruz se vad din imaginea urmatoare:

Interesant este ca in zona Santa Cruz, subductia este intre o placa de tip continental si una de tip oceanic, prin coborarea placii continentale sub placa oceanica. In mod normal, subductia se face prin coborarea placii oceanice sub placa de tip continental. Or, in zona aceea situtia este exact inversa, placa de tip continental (Indo-Australiana) se indoaie si coboara in lungul planului de subductie sub placa de tip oceanic (Pacifica).

 

[GeoX1]

Mecanismul de focar al cutremurelor din Santa Cruz

Cate ceva despre mecanismul de focar al seismelor din zona Santa Cruz produse in perioada 30 ianuarie-9 februarie 2013, si corelatii cu geotectonica zonei. Seismele s-au produs intr-o zona tectonica foarte interesanta, in care placa Australiana, de tip continental, se subduce catre nord-est sub placa Pacifica de tip oceanic. Geometria zonei limita in care se realizeaza procesul de subductie este extrem de interesanta. Ea corespunde cu varful sau coltul unei curbe majore a fosei de subductie (depresiune oceanica sau sant care corespunde regiunii in care o placa incepe sa se indoaie in coborarea sub o alta placa), aproximativ din directia insulelor Solomon catre Vanuatu si Noua Caledonie.
Mecanismul focal al socului principal de magnitudine 7,9-8,0 sugereaza o compresiune nord-est catre sud-vest, in acord cu ruptura pe planul de subductie Wadati-Benioff. Ruptura nu a generat o dislocatie suficient de mare pentru a provoca un tsunami de proportii, ci doar a dus la formarea unui val seismic cu efecte locale limitate la un numari mic de insule, alaturi de insula principala Nendo.

Se observa, in figura de mai sus, si distributia replicilor si a cutremurelor induse, localizate chiar langa insula Nendo. Remarcabila la acest eveniment este activitatea intensa de tip pre-soc, activitate care a inceput pe 30 ianuarie, si localizata foarte aproape de sursa socului principal. Mecanismele focale ale pre-socurilor de magnitudini 6,0-6,3 sunt tipice seismelor de subductie si asemanatoare mecanismului socului principal. Astfel, evenimentele precursoare pot fi asociate cu o alunecare intiala a placii Australiene sub cea Pacifica, inainte de dislocatia majora.

Activitatea post-soc este insa mai surprinzatoare, fata de cazul altor seisme majore de subductie. Se pare ca nici unul dintre post-socurile cu magnitudini moment de peste 6,0 nu a avut mecanism pur compresional, in schimb ele au fost generate prin combinatii de mecanisme de faliere de tip extensional si de decrosare (strike-slip).

Mai usor de explicat ar fi evenimentele cu mecanism extensional localizate pe placa Australiana la sud de zona de cadere in planul de subductie; ele se coreleaza probabil cu indoirea placii pe masura ce aceasta avanseaza in procesul de subductie. La nord de fosa de subductie s-au produs 4 cutremure puternice de decrosare, cu magnitudini de 6,6-7,0, in apropiere de Lata, precum si un cutremur cu mecanism de extensie si de magnitudine 6.

Toate post-socurile produse in partea de nord a fosei de subductie s-au produs la adancimi de 10-20 km adancime, mai sus fata de adancimea socului principal, ceea ce sugereaza ca ele au fost provocate de deformarea marginii placii Pacifice. Aceste variatii in caracteristicile post-socurilor pot fi corelate cu caracteristicile particulare ale zonei de subductie de langa Santa Cruz.

Mai multe detalii, gasi aici.

 

[GeoX1]

Mozaicul tectonic de langa Santa Cruz si Solomon. Observam ca exista mai multe microplaci cumva "strivite" intre cele 2 placi majore, Australiana si Pacifica.

Complexitatea structurii geotectonice din extremitatea estica a placii Australiene explica si caracterul fenomenelor seismice. Secventa seismica din 30 ianuarie-9 februarie din Santa Cruz are niste particularitati care, cred eu, vor fi subiect al unor studii si comentarii aprofundate.