УДК 550.344

 

НЕОДНОРОДНОСТИ ПОЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ КОРОТКОПЕРИОДНЫХ S-ВОЛН
В ЛИТОСФЕРЕ ЮГО-ЗАПАДНОЙ ЯПОНИИ

 

© 2021 г.    Ю.Ф. Копничев1, И.Н. Соколова2 *

 

1 Институт физики Земли имени О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия

2 Институт геофизических исследований Национального ядерного центра Министерства энергетики Республики Казахстан, г. Курчатов, Казахстан

 

* e-mail: sokolova@kndc.kz

 

Поступила в редакцию 26.06.2021 г.; после доработки 02.09.2021 г.
Принята к публикации 03.09.2021 г.

 

Аннотация. Рассматриваются характеристики поля поглощения короткопериодных S-волн в литосфере Юго-Западной Японии. Обрабатывались записи неглубоких местных землетрясений, полученные станцией MAJO на расстояниях ~250–900 км. Используется метод, основанный на анализе отношения максимальных амплитуд волн Sn и Pn (параметра Sn/Pn). Построена зависимость параметра Sn/Pn от расстояния. Проведено сопоставление данной зависимости с аналогичными зависимостями, полученными ранее в районе Северо-Восточной Японии, а также в очаговой зоне сильнейшего землетрясения Мауле (Центральный Чили, 27.02.2010 г., Mw = 8.8). Обсуждаются причины существенных различий указанных зависимостей в разных районах. Рассматривается корреляция величин параметра Sn/Pn, регистрируемого вблизи очаговых зон сильных (Mw ≥ 7.0) землетрясений Юго-Западной Японии, со временем, прошедшим после соответствующих событий. Особое внимание уделяется выделению зон высокого поглощения в тех областях, где неизвестны сильные землетрясения, произошедшие после 1900 г. По аналогии с полученными ранее данными предполагается, что в одной из таких зон может идти подготовка сильного сейсмического события.

 

Ключевые слова: Sn-волны, поглощение, Юго-Западная Япония, сильные землетрясения, глубинные флюиды.

 

DOI: https://doi.org/10.21455/GPB2021.4-3

 

Цитирование: Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Неоднородности поля поглощения короткопериодных S-волн в литосфере Юго-Западной Японии // Геофизические процессы и биосфера. 2021. Т. 20, № 4. С. 39–46. https://doi.org/10.21455/GPB2021.4-3

 

Конфликт интересов

 

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

 

Литература

 

Бердичевский М.Н., Борисова В.П., Голубцова Н.С. и др. Опыт интерпретации МТ-зондирований в горах Малого Кавказа // Физика Земли. 1996. № 4. С. 99–117.

Ваньян Л.Л., Хайндман Р.Д. О природе электропроводности консолидированной коры // Физика Земли. 1996. № 4. С. 5–11.

Земная кора и верхняя мантия Тянь-Шаня в связи с геодинамикой и сейсмичностью / Под ред. А.Б. Бакирова. Бишкек: Илим, 2006. 115 с.

Каазик П.Б., Копничев Ю.Ф. Численное моделирование группы Sn и коды в неоднородной по скорости и поглощению среде // Вулканология и сейсмология. 1990. № 6. С. 74–87.

Каазик П.Б., Копничев Ю.Ф., Нерсесов И.Л., Рахматуллин М.Х. Анализ тонкой структуры короткопериодных сейсмических полей по группе станций // Физика Земли. 1990. № 4. С. 38–49.

Кветинский С.И., Копничев Ю.Ф., Михайлова Н.Н., Нурмагамбетов А.Н., Рахматуллин М.Х. Неоднородности литосферы и астеносферы в очаговых зонах сильных землетрясений Северного Тянь-Шаня // Докл. РАН. 1993. Т. 329, № 1. С. 25–28.

Копничев Ю.Ф. Короткопериодные сейсмические волновые поля. М.: Наука, 1985. 176 с.

Копничев Ю.Ф., Аракелян А.Р. О природе короткопериодных сейсмических полей на расстояниях до 3000 км // Вулканология и сейсмология. 1988. № 4. С. 77–92.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Пространственно-временные вариации поля поглощения S-волн в очаговых зонах сильных землетрясений Тянь-Шаня // Физика Земли. 2003. № 7. С. 35–47.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Неоднородности поля поглощения короткопериодных сейсмических волн в литосфере Центрального Тянь-Шаня // Вулканология и сейсмология. 2007. № 5. С. 54–70.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. О корреляции характеристик сейсмичности и поля поглощения S-волн в районах кольцевых структур, формирующихся перед сильными землетрясениями // Вулканология и сейсмология. 2010а. № 6. С. 34–51.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Неоднородности поля поглощения короткопериодных S-волн в литосфере Тянь-Шаня и Джунгарии и их связь с сейсмичностью // Докл. РАН. 2010б. Т 433, № 6, С. 808–812.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Неоднородности поля поглощения короткопериодных поперечных волн в литосфере Центральной Азии и их связь с сейсмичностью // Докл. РАН. 2011а. Т. 437, № 1. С. 97–101.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Неоднородности поля поглощения короткопериодных S-волн в районе очага землетрясения Мауле (Чили, 27.02.2010 г., Mw = 8.8) и их связь с сейсмичностью и вулканизмом // Геофизические исследования. 2011б. Т. 12. № 3. С. 22–32.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Характеристики поля поглощения поперечных волн в литосфере Алтая и их связь с сейсмичностью // Вулканология и сейсмология. 2016. № 5. С. 64–70.

Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Характеристики поля поглощения короткопериодных S-волн в литосфере Туркмении и Северо-Восточного Ирана и их связь с сейсмичностью // Сейсмические приборы. 2020. Т. 56, № 1. С. 56–66.

Копничев Ю.Ф., Гордиенко Д.Д., Соколова И.Н. Пространственно-временные вариации поля поглощения поперечных волн в верхней мантии сейсмически активных и слабосейсмичных районов // Вулканология и сейсмология. 2009. № 1. С. 49–64.

Летников Ф.А. Синергетика геологических систем. Новосибирск: Наука, 1992. 229 с.

Bielinski R., Park S., Rybin A., Batalev V., Jun S., Sears C. Lithospheric heterogeneity in the Kyrgyz Tien Shan imaged by magnetotelluric studies // Geophys. Res. Let. 2003. V. 30, N 15. https://doi.org/10.1029/2003GL017455

Furumura T., Kennett B. Variations in regional phase propagation in the region around Japan // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2001. V. 91. P. 667–682.

Husen S., Kissling E. Postseismic fluid flow after the large subduction earthquake of Antofagasta, Chile // Geology. 2001. V. 29, N 9. P. 847–850.

Kopnichev Yu.F., Sokolova I.N. Ring-shaped seismicity structures forming before large earthquakes and the great earthquakes in the Western and Eastern Pacific // Atmospheric and Oceanic Physics. 2018. V. 54, N 7. P. 848–858.

Kopnichev Yu.F., Sokolova I.N. Characteristics of the short-period S-wave attenuation field in the source zone of the strongest Tohoku earthquake of March 11, 2011 (Mw 9.0) // Atmospheric and Oceanic Physics. 2019. V. 55, N 5. P. 804–815.

Lallemand S. Philippine Sea Plate inception, evolution, and consumption with special emphasis on the early stages of Izu-Bonin-Mariana subduction // Progress in Earth and Planet. Sci. 2016. V. 3, N 15.

Molnar P., Oliver J. Lateral variations of attenuation in the upper mantle and discontinuities in the lithosphere // J. Geophys. Res. 1969. V. 74. P. 2648–2682.

Müller R., Sdrolias M., Gaina C., Roest W. Age, spreading rates and spreading symmetry of the world’s ocean crust // Geochem. Geophys. Geosyst. 2008. N 9. Q04006. https://doi.org/10.1029/2007GC001743

Nakanishi M., Tamaki K., Kobayashi K. A new Mesozoic isochron chart of the Northwestern Pacific ocean: Paleomagnetic and tectonic implications // Geophys. Res. Let. 1992. V. 19. P. 693–696.

Ni J., Barazangi M. High-frequency seismic wave propagation beneath the Indian shield, Tibetan plateau and surrounding regions: High uppermost mantle velocities and efficient Sn propagation beneath Tibet // Geophys. J. Res. Astr. Soc. 1983. V. 72. P. 665–689.

Ogawa R., Heki K. Slow postseismic recovery of geoid depression formed by the 2004 Sumatra-Andaman earthquake by mantle water diffusion // Geophys. Res. Let. 2007. V. 34. L06313. https://doi.org/10.1029/2007GL029340

Yamamoto Y., Hino R., Suzuki K., Ito Y. et al. Spatial heterogeneity of the mantle wedge structure and interplate coupling in the NE Japan region // Geophys. Res. Let. 2008. V. 35. L23304. https://doi.org/10.1029/2008GL036100

Yamasaki T., Seno T. Double seismic zone and dehydration embrittlement of the subducting slab // J. Geophys. Res. 2003. V. 108, N B4. https://doi.org/10.1029/2002JB001918

Yoshida T., Kimura J., Yamada R., Acocella V. et al. Evolution of late Cenozoic magmatism and the crust–mantle structure in the NE Japan arc // Geol. Soc. London, Spec. Publ. 2013. V. 385. P. 335–387.

Zhao C., Kennett B., Furumura T. Contrasts in regional seismic wave propagation to station WMQ in Central Asia // Geophys. J. Inter. 2003. V. 155. P. 44–56.

 

 

Сведения об авторах

 

КОПНИЧЕВ Юрий Федорович – Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. Россия, 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. E-mail: yufk777@mail.ru

 

СОКОЛОВА Инна Николаевна – Институт геофизических исследований Национального ядерного центра Министерства энергетики Республики Казахстан. Казахстан, 071100, г. Курчатов, площадка Меридиан. E-mail: sokolova@kndc.kz

 

 

HETEROGENEITIES OF SHORT-PERIOD S-WAVE ATTENUATION FIELD IN THE LITHOSPHERE OF SOUTH-WESTERN JAPAN

 

© 2021    Yu.F. Kopnichev1, I.NSokolova2 *

 

1 Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

2 Institute of Geophysical Research, National Nuclear Center of the Ministry of Energy of the Republic of Kazakhstan, Kurchatov, Kazakhstan

 

* e-mail: sokolova@kndc.kz

 

Abstract. We have been considering characteristics of short-period S-wave attenuation field in the lithosphere of South-Western Japan. Recordings of local shallow earthquakes, obtained by station MAJO at distances of ~250–900 km were processed. We used method based on an analysis of a ratio of maximum amplitudes of Sn- and Pn-waves (Sn/Pn parameter). The dependence of this parameter on distance was created. We compared this dependence with analogic dependences, obtained earlier in the region of North-Eastern Japan and also in the rupture zone of the great Maule earthquake (Central Chile, 27.02.2010, Mw = 8.8). The reasons of essential differences of these dependences in various regions are discussed. A correlation of Sn/Pn parameter values, recorded near rupture zones of large earthquakes of South-Western Japan (Mw ≥ 7.0), with time passing after corresponding events is considered. A special attention is paid to apportionment of high attenuation zones in the areas where large earthquakes, occurred since 1900 are not known. By analogy with earlier obtained data it is supposed that preparation for large seismic event can realize in one of such zones.

 

Keywords: Sn-waves, attenuation, South-Western Japan, large earthquakes, deep-seated fluids.

 

About the authors

 

KOPNICHEV Yuri Fedorovich – Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. Russia, 123242, Moscow, Bolshaya Gruzinskaya st., 10-1. E-mail: yufk777@mail.ru

 

SOKOLOVA Inna Nikolayevna – Institute of Geophysical Research, National Nuclear Center of the Ministry of Energy of the Republic of Kazakhstan. Kazakhstan, 071100, Kurchatov, Meridian site. E-mail: sokolova@kndc.kz

 

Cite this article as: Kopnichev Yu.F., Sokolova I.N. Heterogeneities of short-period S-wave attenuation field in the lithosphere of South-Western Japan, Geofizicheskie Protsessy i Biosfera (Geophysical Processes and Biosphere), 2021, vol. 20, no. 4, pp. 39–46 (in Russian). https://doi.org/10.21455/gpb2021.4-3

 

English version: Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 2021, vol. 57, iss. 11. ISSN: 0001-4338 (Print), 1555-628X (Online). https://link.springer.com/journal/volumesAndIssues/11485