Study of the Crustal Displacement Fields by Space Geodesy Method at the Primorie

V. Yu. Timofeev; Тимофеев В. Ю.; D. G. Ardyukov; Ардюков Д. Г.; A. V. Timofeev; Тимофеев А. В.; M. G. Valitov; Валитов М. Г.

doi:10.31857/S0002333723010076

Исследование полей смещений методами космической геодезии в Приморье

Авторы: Тимофеев В.Ю.¹, Ардюков Д.Г.¹, Тимофеев А.В.¹, Валитов М.Г.²
Учреждения:
1. Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
2. Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН
Выпуск: № 1 (2023)
Страницы: 12-23
Раздел: Статьи
URL: https://bakhtiniada.ru/0002-3337/article/view/138989
DOI: https://doi.org/10.31857/S0002333723010076
EDN: https://elibrary.ru/CAQUUK
ID: 138989

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

В работе представлены результаты GPS-наблюдений (2003–2020 гг.), выполненных в Приморском и Хабаровском краях на юго-востоке России. Целями наших исследований являлись получение значений скоростей смещения, тестирование связи современных скоростей с сейсмичностью, с особенностями геологической структуры Приморья, изучение реологических параметров коры и астеносферы на окраине континента. В статье проанализированы результаты измерений в Приморье на Центральном Сихотэ-Алиньском разломе. В дальней зоне исследованы последствия Японского землетрясения Тохоку-Оки магнитудой М = 9, случившегося 11.03.2011 г. Зона косейсмических и постсейсмических смещений простирается на расстояние свыше 1000 км от эпицентра. Постсейсмические затухания многолетних горизонтальных и вертикальных смещений позволяют оценить время релаксации для упруго-вязкой модели. При значениях времени затухания от 4 до 8 лет, в рамках двухслойной реологической модели получены значения вязкости для нижнего слоя: 8 × 10¹⁸–3 × 10¹⁹ Па ⋅ с. Используя модель изгиба земной поверхности и дна Японского моря, в зоне контакта континент–океан сделана оценка мощности (20–25 км) упругой верхней части земной коры.

Ключевые слова

космическая геодезия, континентальная окраина, смещения на разломе, косейсмические смещения, постсейсмическая релаксация, Японское землетрясение 11.03.2011 г. (Тохоку-Оки), мощность упругой коры, астеносфера, вязкость по Максвеллу.

Список литературы

Владимирова И.С., Стеблов Г.М., Фролов Д.И. Исследование вязкоупругих деформаций после Симуширских землетрясений 2006–2007 гг. // Физика Земли. 2011. № 11. С. 75–80.
Василенко Н.Ф., Прытков А.С., Сапрыгин С.М. Горизонтальные движения и генерация сильных землетрясений в недрах северного Сахалина // Тихоокеанская геология. 2011. Т. 30. № 3. С. 76–79.
Малышев Ю.Ф., Подгорный В.Я., Шевченко Б.Ф., Романовский Н.П., Каплун В.Б., Горнов П.Ю. Глубинное строение структур ограничения Амурской литосферной плиты // Тихоокеанская геология. 2007. Т. 26. № 2. С. 3–17.
Сдельникова И.А., Стеблов Г.М. Мониторинг цунамигенных землетрясений методами спутниковой геодезии // Геофизические исследования. 2016. Т. 17. № 1. С. 46–55
Стеблов Г.М. Взаимодействие тектонических плит в Северо-Восточной Азии // Докл. РАН. 2004. Т. 394. № 5. С .689–692.
Стеблов Г.М., Василенко Н.Ф., Прытков А.С., Фролов Д.И., Грекова Т.А. Динамика Курило-Камчатской зоны субдукции по данным GPS // Физика Земли. 2010. № 5. С. 77–82.
Тимофеев В.Ю., Ардюков Д.Г., Горнов П.Ю., Малышев Ю.Ф., Бойко Е.В., Результаты анализа данных GPS-измерений (2003–2006 гг.) на Дальнем Востоке по Сихотэ-Алиньской сети // Тихоокеанская геология. 2008. Т. 27. № 4. С. 39–49.
Тимофеев В.Ю., Ардюков Д.Г., Соловьев В.М., Шибаев С.В., Петров А.Ф., Горнов П.Ю., Шестаков Н.В., Бойко Е.В., Тимофеев А.В. Межплитные границы Дальневосточного региона России по результатам GPS-измерений, сейсморазведочных и сейсмологических данных // Геология и геофизика. 2012. Т. 53. № 4. С. 489–507.
Тимофеев В.Ю., Калиш Е.Н., Стусь Ю.Ф., Ардюков Д.Г., Валитов М.Г., Тимофеев А.В., Носов Д.А., Сизиков И.С., Бойко Е.В., Горнов П.Ю., Кулинич Р.Г., Колпащикова Т.Н., Прошкина З.Н., Назаров Е.О., Колмогоров В.Г. Вариации силы тяжести и смещений в зонах сильных землетрясений на Востоке России // Физика Земли. 2018. Т. 54. № 3. С. 45–59.
Шестаков Н.В., Герасименко М.Д., Охзоно Мако. Движения и деформации земной коры Дальнего Востока Российской Федерации, вызванные землетрясением Тохоку 11.03.2011 г. и их влияние на результаты GNSS наблюдений. // Геодезия и картография. 2011. № 8. 35–43.
Шестаков Н.В., Охзоно М., Такахаши Х., Герасименко М.Д., Быков В.Г., Гордеев Е.И., Чебров В.Н., Титков Н.Н., Сероветников С.С., Василенко Н.Ф., Прытков А.С., Сорокин А.А., Серов М.А., Кондратьев М.Н., Пупатенко В.В. Моделирование косейсмических движений земной коры, инициированных глубокофокусным Охотоморским землетрясением 24.05.2013 г., М = 8.3 // Докл. РАН. 2014. Т. 457. № 4. С. 471–476.
Argus D.F., Gordon R.G., Heflin M.B., Ma C., Eanes R.J., Willis P., Peltier W.R., Owen S.E. The angular velocities of the plates and the velocity of the Earth’s centre from space geodesy // Geophysical Journal International. 2010. V. 18. P. 1–48.
Coulomb 3. Graphic-rich deformation & stress-change software for earthquake [Электронный ресурс] / USGS Earthquake Hazards Program – Northern California. Shinji Toda, Ross Stein, Jian Lin and Volkan Sevilgen. Электрон. дан.: США, 2003–2009. Режим доступа: http://quake.usgs.gov свободный.
Dach R., Hugentobler U., Fridez P., Meindl M. Bernese GPS Software Version 5.0. AIUB. University of Bern. 2007. 612 p.
DeMets C., Gordon R.G., Argus D.F. Geologically recent plate motions // Geophysical J. International. 2010. V. 181. P. 1–80.
ESA Basic dataset for VTGoce, http://eo-virtual-archive1.esa.int /GOCEGravityModels.html
Herring T.A., King R.W., McClusky S.C. GAMIT Reference Manual, GPS analysis in MIT, Release 10.3. Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences. Massachusetts Institute of Technology, USA. 2006a.
Herring T.A., King R.W., McClusky S.C. GLOBK Reference Manual. Global Kalman filter VLBI and GPS analysis program. Release 10.3. Department of Earth, Atmospheric, and Planetary Sciences. Massachusetts Institute of Technology, USA. 2006б.
http//sopac.ucsd.edu;
Japan Meteorological Agency (JMA). The 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake, first report // http://www. jma.go.jp/jma/en/News/2011_Earthquake_01.html
Jin S., Park P., Zhu W. Micro-plate tectonics and kinematics in Northeast Asia inferred from a dense set of GPS observations // Earth planet. Sci. Lett. 2007. V. 257. P. 486–496.
Karsakov L.P. Tectonic Map of the Central Asian-Pacific Belts Junction Area Transition Zone (scale 1 : 1 500 000), Khabarovsk-Shenyan, ITG FEB RAS, Khabarovsk. 2001.
Kreemer C., Blewitt G., Klein E.C. A geodetic plate motion and Global Strain Rate Model // Geochem. Geophys. Geosyst. 2014. V. 15. № 10. P. 3849–3889.
Kogan M.G., Steblov G.M. Current global plate kinematics from GPS (1995–2007) with the plate-consistent reference frame // J. Geophys. Res. 2008. V. 113. P. B04416. https://doi.org/10.1029/2007JB005353
Nur A., Mavko G. Postseismic viscoelastic rebond // Science. 1974. № 183. P. 204–206.
Okada Y. Internal deformation due to shear and tensile faults in a half-space // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1992. V. 82. № 2. P. 1018–1040.
Ozawa S., Nishimura T., Suito H., Kobayashi T., Tobita M., Imakiire T. Coseismic and postseismic slip of the 2011 magnitude 9 Tohoku-Oki earthquake // Nature. 2011. V. 475. P. 373–376.
Pollitz F.F. VISCO1D. Version 3. Tutorial [Электронный ресурс] / F.F. Pollitz (ed.). Reston: USGS. 2006. 36 p. Режим доступа: http://earthquake.usgs.gov/research/software/VISCO1D/manual.pdf
Segall P. Integrating geologic and geodetic estimates of slip rate on the San Andreas fault system // International Geology Review. 2002. V. 44(1). P. 62–82. https://doi.org/10.2747/0020-6814.44.1.62
Shestakov N.V., Gerasimenko M.D., Takahashi H., Kasahara M., Bormotov V.A., Bykov V.G., Kolomiets A.G., Gerasimov G.N., Vasilenko N.F., Prytkov A.S., Timofeev V.Yu., Ardyukov D.G., Kato T. Present tectonics of the southeast of Russia as seen from GPS observations // Geophysical Journal International. 2011. V. 184(2). P. 529–540. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2010.04871.x
Shestakov N.V., Takahashi H., Ohzono M., Prytkov A.S., Bykov V.G., Gerasimenko M.D., Serov M.A. Analysis of the far-field crustal displacements caused by the 2011 Great Tohoku earthquake inferred from continuous GPS observations // Tectonophysics. 2012. V. 524–525. P. 76–86. doi:10.1016 /j.tecto.2011.12.019
Turcotte D.L., Schubert D. Geodynamics. 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press. 2001. 528 p.
Zhao Qian, Fu Guangyu, Wu Weiwei Spatial-temporal evolution and corresponding mechanism of the far-field post-seismic displacements following the 2011 MW 9.0 Tohoku earthquake. Congress IUGG. 2009. G06p-311.