Геофизические исследования: статья

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗОНЫ СОЧЛЕНЕНИЯ ЛИТОСФЕРНЫХ ПЛИТ В ПРЕДЕЛАХ о. САХАЛИН ПО ДАННЫМ СПУТНИКОВОЙ ГЕОДЕЗИИ
М.С. Гридчина 1,2, Г.М. Стеблов 2,3, И.С. Владимирова 4, А.В. Басманов 1
1 ППК “Роскадастр”
2 Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН
3 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
4 Институт океанологии им. П.П. Ширшова РАН
Журнал: Геофизические исследования
Том: 24
Номер: 4
Год: 2023
Страницы: 81-96
УДК: 550.3, 551.24
DOI: 10.21455/gr2023.4-5
Ключевые слова: геодинамика, глобальные навигационные спутниковые системы (ГНСС), коэффициент сцепления, разломно-блоковая кинематика, о. Сахалин.
Аннотация: На основе данных повторных спутниковых измерений на о. Сахалин и в ближайшей мате-риковой зоне за период 2016–2021 гг., а также ранее опубликованных данных, выполнено моделирование движений на контакте Амурской и Охотоморской плит в пределах острова. При моделировании разломно-блоковой кинематики применены известные соотношения для вычисления обратных подвижек для заглублённых прямоугольных дислокаций в упругой среде, реализованные в программном пакете TDEFNODE. В процессе моделирования движений в качестве исходных данных использовались измеренные горизонтальные компоненты скоростей глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС), граница и взаимная кинематика Амурской и Охотоморской плит относительно Северо-Американской плиты по модели NNR-MORVEL56. При таком подходе вы-явлены повторяющиеся отклонения по направлению смоделированных смещений земной поверхности от наблюдаемых, что может объясняться расхождением между априорно за-данной кинематикой блоков и наблюдаемыми движениями. Чтобы устранить систематическую невязку пришлось допустить возможность уточнения взаимной кинематики блоков. Повторные расчёты с теми же исходными данными, но в постановке задачи, позволяющей переопределение кинематики блоков, привели к подавлению систематических расхождений между модельными и измеренными смещениями при сохранении случайного разброса. Уточнённые в ходе моделирования параметры движения Амурской и Охотоморской плит показывают типичные слабые отличия от параметров движения соответствующих крупных литосферных плит – Евразийской и Северо-Американской, из которых они выделяются при современных построениях в самостоятельные блоки. Вычисленные коэффициенты сцепления на Сахалинском участке межплитовой границы принимают максимальные значения на глубинах 20–30 км. Полученное распределение сцепления на контакте плит сопоставлено с очагами крупнейших за последние 30 лет землетрясений на рассматриваемой территории – Нефтегорского (27.05.1995 г.) и Углегорского (04.08.2000 г.), которые оказались приурочены к зонам максимального сцепления и высокого градиента сцепления, как по падению, так и по простиранию.
Список литературы: Василенко Н.Ф., Прытков А.С. Моделирование взаимодействия литосферных плит на о. Сахалин по данным GPS наблюдений // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31, № 1.

С.42–48.

Занюков В.Н. Центрально-Сахалинский разлом и его роль в тектонике острова // Докл. АН СССР. 1971. Т. 196, № 4. С.913–916.

Ломтев В.Л., Жердева О.А. К сейсмотектонике Сахалина: новые подходы // Геология и полезные ископаемые Мирового океана. 2015. № 3. С.56–68.

Прытков А.С., Грецкий Н.В., Василенко Н.Ф. Современная глубина межплитового сцепления в Сахалино-Курильском регионе по данным GPS наблюдений // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2012. № 3 (163). С.21–27.

Прытков А.С., Василенко Н.Ф. Деформации земной поверхности острова Сахалин по дан-ным GPS-наблюдений // Геодинамика и тектонофизика. 2018. Т. 9, № 2. С.503–514.

Ризниченко Ю.В. Размеры очага корового землетрясения и сейсмический момент // Исследования по физике землетрясений. М.: Наука, 1976. С.9–27.

Родников А.Г., Забаринская Л.П., Пийп В.Б., Рашидов В.А., Сергеева Н.А., Филатова Н.И. Геотраверс региона Охотского моря // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2005. №. 5. С.45–58.

Стеблов Г.М., Лобковский Л.И., Владимирова И.С., Баранов Б.В., Сдельникова И.А., Габсатаров Ю.В. Сейсмотектонические деформации Курильской островной дуги на раз-личных стадиях сейсмического цикла, связанные с Cимуширскими землетрясениями // Вулканология и сейсмология. 2018. № 6. С.57–69.

Стеблов Г.М., Сдельникова И.А. Закономерности пространственно-временных вариаций деформационных процессов в районе Японской зоны субдукции // Физика Земли. 2019. № 4. С.89–98.

Apel E.V., Bürgmann R., Steblov G., Vasilenko N., King R., Prytkov A. Independent active microplate tectonics of Northeast Asia from GPS velocities and block modeling // Geophysical Research Letters. 2006. V. 33, N 11. 5 p. DOI: 10.1029/2006GL026077

Argus D.F., Gordon R.G., DeMets C. Geologically current motion of 56 plates relative to the no-net-rotation reference frame // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2011. V. 12, N 11. 13 p. https://doi.org/10.1029/2011GC003751

Dziewonski A.M., Chou T.A., Woodhouse J.H. Determination of earthquake source parameters from waveform data for studies of global and regional seismicity // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 1981. V. 86. P.2825–2852. DOI: 10.1029/JB086iB04p02825

Ekström G., Nettles M., Dziewoński A.M. The global CMT project 2004-2010: Centroid-moment tensors for 13,017 earthquakes // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 2012. V. 200. P.1–9.

Herring T.A., King R.W., McClusky S.C. Introduction to GAMIT/GLOBK, release 10.7. Cam-bridge: Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences, Massachusetts Institute of Technology. 2018. 54 p.

Kogan M.G., Bürgmann R., Vasilenko N.F., Scholz C.H., King R.W., Ivashchenko A.I., Frolov D.I., Steblov G.M., Kim Ch.U., Egorov S.G. The 2000 Mw 6.8 Uglegorsk earthquake and regional plate boundary deformation of Sakhalin from geodetic data // Geophysical Re-search Letters. 2003. V. 3, N 3. 4 p. DOI: 10.1029/2002GL016399

McCaffrey R. Crustal block rotations and plate coupling // Plate Boundary Zones. Geodynamics Series. V. 30. Washington: American Geophysical Union, 2002. P.101–122.

Okada Y. Surface deformation due to shea r and tensile faults in a half-space // Bulletin of the Seismological Society of America. 1985. V. 75, N 4. P.1135–1154.

Okada Y. Internal deformation due to shear and tensile faults in a half-space // Bulletin of the Seismological Society of America. 1992. V. 82, N 2. P.1080–1040.

Pollitz F.F. Coseismic deformation from earthquake faulting on a layered spherical earth // Ge-ophys. J. Int. 1996. V. 125, N 1. P.1–14.

Savage J.C. A dislocation model of strain accumulation and release at a subduction zone // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 1983. V. 88, Issue B6. P.4984–4996.

Steblov G.M., Kogan M.G., Levin B.V., Vasilenko N.F., Prytkov A.S., Frolov D.I. Spatially linked asperities of the 2006–2007 great Kuril earthquakes revealed by GPS // Geophysical Re-search Letters. 2008. V. 35, N 22. 5 p. DOI: 10.1029/2008GL035572