Геологическая позиция, структурные проявления Эльбистанского землетрясения и тектоническое сравнение двух сильнейших сейсмических событий 06.02.2023 г. в Восточной Турции

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Эльбистанское (Чардакское) землетрясение с магнитудой Mw = 7.5 произошло в Восточной Анатолии 06.02.2023 г. в 10:24 UTC и последовало за сильнейшим в регионе Восточно-Анатолийским (Пазарджикским) землетрясением с магнитудой Mw = 7.8, случившимся в тот же день в 1:17 UTC немного южнее. При Эльбистанском землетрясении активизировались смежные сегменты разломов Чардак и Улуова с четвертичными левосдвиговыми смещениями. Возникшие сейсмогенные разрывы имеют общую протяженность 190 км, из которых на 148 км проявились левые сдвиги. Их максимальная амплитуда – 7.84 м зафиксирована в 8-ми км восточнее эпицентра. Сейсмогенные сдвиги Эльбистанского и Восточно-Анатолийского землетрясений представляют выходы их очагов на земную поверхность. По размерам очаговых зон и амплитудам сейсмогенных смещений оба землетрясения превосходят средние значения этих параметров континентальных землетрясений сдвигового типа. При этом оба очага не распространяются глубже верхней части земной коры (16–20 км).

В районе очаговых зон обоих землетрясений широко распространены офиолитовые комплексы, охватывающие сходные глубины. В распределении сейсмогенных сдвиговых смещений вдоль очаговой зоны Эльбистанского землетрясения обнаружены два максимума – в зоне разлома Чардак с амплитудами смещений 5.7–7.84 м и в зоне разлома Улуова с амплитудами смещений 3.5–5.1 м. Оба максимума приурочены к областям распространения офиолитов или к их контактам с породами фундамента. В кристаллических породах фундамента амплитуда сдвига существенно снижается. Мы объясняем повышенные размеры очаговых зон и амплитуд смещений обоих землетрясений с реологическими особенностями офиолитов, повышающими возможность скольжения горных пород при сейсмических подвижках. Тот факт, что очаги обоих землетрясений охватывают только верхнюю часть земной коры, обусловлен подъемом кровли пород с пониженными скоростями Р-волн, охватывающих верхнюю мантию и нижнюю часть земной коры и интерпретируемых как разогретые породы с пониженной прочностью.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Я. И. Трихунков

Геологический институт РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: jarsun@yandex.ru
Россия, д. 7, Пыжевский пер., 119017 Москва

H. Ҫelik

Firat University

Email: jarsun@yandex.ru

Engineering Faculty, Department of Geological Engineering

Турция, 231119 Elazig

В. С. Ломов

Геологический институт РАН

Email: jarsun@yandex.ru
Россия, д. 7, Пыжевский пер., 119017 Москва

В. Г. Трифонов

Геологический институт РАН

Email: jarsun@yandex.ru
Россия, д. 7, Пыжевский пер., 119017 Москва

Д. М. Бачманов

Геологический институт РАН

Email: jarsun@yandex.ru
Россия, д. 7, Пыжевский пер., 119017 Москва

Y. Karginoglu

Firat University

Email: jarsun@yandex.ru

Engineering Faculty, Department of Geological Engineering

Турция, 231119 Elazig

С. Ю. Соколов

Геологический институт РАН

Email: jarsun@yandex.ru
Россия, д. 7, Пыжевский пер., 119017 Москва

Список литературы

  1. Иванова Т.П., Трифонов В.Г. Новые аспекты соотношений тектоники и сейсмичности // ДАН. 1993. Т. 331. № 5. С. 587–589.
  2. Книппер А.Л., Сатиан М.А., Брагин Н.Ю. Верхнетриасовые–нижнеюрские вулканогенно-осадочные отложения Старого Зодского перевала (Закавказье) // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 1997. Т. 5. № 3. С. 58–65.
  3. Краснопевцева Г.В. Глубинное строение Кавказского сейсмоактивного региона. ‒ Под ред. Е.В. Каруса. ‒ М.: Наука, 1984. 109 с.
  4. Неотектоника, современная геодинамика и сейсмическая опасность Сирии. ‒ Под ред. В.Г. Трифонова. ‒ М.: ГЕОС, 2012. 216 с.
  5. Соколов С.Ю. Глубинное геодинамическое состояние и его сопоставление с поверхностными геолого-геофизическими параметрами вдоль субширотного разреза Евразии // Геодинамика и тектонофизика. 2019. Т. 10. № 4. С. 945–957.
  6. Трифонов В.Г., Соколов С.Ю., Соколов С.А., Хессами Х. Мезозойско‒кайнозойская структура Черноморско–Кавказско–Каспийского региона и ее соотношение со строением верхней мантии // Геотектоника. 2020. № 3. С. 55–81.
  7. Челик Х., Трихунков Я.И., Соколов С.А., Трифонов В.Г., Зеленин Е.А., Каргиноглу Ю., Юшин К.И., Ломов В.С., Бачманов Д.М. Тектонические аспекты Восточно-Анатолийского землетрясения 06.02.2023 г. в Турции // Физика Земли. 2023. № 6. С. 5–23.
  8. Akinci A.C., Robertson A.H.F., Ünlügenç, U.C. Sedimentary and structural evidence for the Cenozoic subduction-collision history of the Southern Neotethys in NE Turkey (Ҫağlayancerit area) // Int. J. Earth Sci. (Geol. Rundsch.). 2016. V. 105. P. 315–337.
  9. Balkaya M., Akyüz S.H., Ӧzden S., Paleoseismology of the Sürgü and Çardak faults – splays of the Eastern Anatolian Fault Zone, Türkiye // Turkish J. Earth Sci. 2023. V. 32. P. 402–420.
  10. Consortium for Spatial Information (CGIAR-CSI), SRTM 90m Digital Elevation Database v.4.1 (2017). Available from: http://srtm.csi.cgiar.org/ (Accessed March 10, 2010).
  11. Çolak S., Aksoy E., Koçyiğit A., İnceöz M. The Palu-Uluova Strike-Slip Basin in the East Anatolian Fault System, Turkey: Its Transition from the Palaeotectonic to Neotectonic Stage // Turkish J. Earth Sci. Vol. 21. 2012. P. 547–570.
  12. Danelian, T., Galoyan, G., Rolland, Y., Sosson, M. Palaeontological (Radiolarian) Late Jurassic age constraint for the Stepanavan ophiolite (Lesser Caucasus, Armenia) // Bull. Geol. Soc. Greece. 2007. V. 40. P. 31–38.
  13. Duman T.Y., Emre Ö. The East Anatolian fault: Geometry, segmentation and jog characteristics // Geol. Soc. London Spec. Publ. 2013. Vol. 372. P. 495–529. https://doi.org/10.1144/SP372.14
  14. Emre O., Duman T.Y., Ozalp S., Elmasi H., Olgun Ş., Şaroğlu F. Active fault map of Turkey. ‒ (General Directorate of Miner. Res. and Explor., Ankara, Turkey. 2013).
  15. Galoyan G., Rolland Y., Sosson M., Corsini M., Melkonian R. Evidence for superposed MORB, oceanic plateau and volcanic arc series in the Lesser Caucasus (Stepanavan, Armenia) // Comptes Rendus Geosci. 2007. V. 339. P. 482–492.
  16. Geological Map of Turkey, Sheets Adana, Erzurum, Hatay, Kars, Samsun, Sivas, Trabson, Van. ‒ Scale 1 : 500,000. ‒ (General Directorate of Miner. Res. and Explor., Ankara, Turkey. 2002).
  17. Herece E. Atlas of the East Anatolian Fault. ‒ (General Directorate of Miner. Res. and Explor. (MTA), Spec. Publ. Ser., Ankara, Turkey. 2008), 359 p.
  18. Hessami K., Koyi H.A., Talbot C.J., Tabasi H., Shabanian E. Progressive unconformities within an evolving foreland fold-thrust belt Zagros Mountains // J. Geol. Soc. London. 2001. Vol. 158. P. 969–981.
  19. HGM-GEOPORTAL, Republic of Turkey Ministry of National Defense General Directorate of mapping, https://geoportal.harita.gov.tr/ (Accessed April 5, 2023).
  20. Kahramanmaraş – Gaziantep Turkey M = 7.7 Earthquake, February 6, 2023 (04:17 GMT+03:00). ‒ (Boğazici Univ. Kandilli Observatory. Sci. Rep. 2023), 41 p. https://eqe.bogazici.edu.tr/sites/eqe.boun.edu.tr/files/kahramanmaras-gaziantep_earthquake_06-02-2023_04.17-bogazici_university_earthquake_engineering_department_v6.pdf (Accessed October, 2023).
  21. Koç A., Kaymakcı N. Kinematics of Sürgü Fault Zone (Malatya, Turkey): A remote sensing study // J. Geodynam. 2013. Vol. 65. P. 292–307.
  22. Li C., van der Hilst R.D., Engdahl E.R., Burdick S. A new global model for P-wave speed variations in Earth’s mantle // Geochem. Geophys. Geosyst. 2008. V. 9. № 5. P. 1–21.
  23. Observatoire Geoscope, http://geoscope.ipgp.fr/index.php/en/catalog/earthquake-description?seis=us6000jlqa (Accessed October, 2023).
  24. Robertson A.H.F., Parlak O, Ustaömer T. Overview of the Paleozoic – Neogene evolution of Neotethys in the Eastern Mediterranean region (southern Turkey, Cyprus, Syria) // Petrol. Geosci. 2012. Vol. 18. P. 381–404.
  25. Rolland Y., Galoyan G., Sosson M., Melkonyan R., Avagyan A. The Armenian ophiolite: insights for Jurassic back-arc formation, Lower Cretaceous hot spot magmatism, and Upper Cretaceous obduction over the South Armenian Block. ‒ In: Sedimentary Basin Tectonics from the Black Sea and Caucasus to the Arabian Platform. ‒ Ed. by M. Sosson, N. Kaymakci, R.A. Stephenson, F. Bergerat, V. Starostenko, (Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2010. V. 340), P. 353–382.
  26. Sengör A.M.C., Yilmaz Y. Tethyan evolution of Turkey: a plate tectonic approach // Tectonophysics. 1981. V. 75. P. 181–241.
  27. Sosson M., Rolland Y., Muëller C., Danelian T., Melkonyan R., Kekelia S., Adamia S., Babazadeh V., Kangarli T., Avagyan,A., Galoyan G., Mozar J. Subductions, obduction and collision in the Lesser Caucasus (Armenia, Azerbaijan, Georgia), new insights. ‒ In: Sedimentary Basin Tectonics from the Black Sea and Caucasus to the Arabian Platform. ‒ Ed. by M. Sosson, N. Kaymakci, R.A. Stephenson, F. Bergerat, V. Starostenko, (Geol. Soc. London. Spec. Publ. 2010. V. 340), P. 329–352.
  28. Trifonov V.G., Ҫelik H., Simakova A.N., Bachmanov D.M., Frolova P.D., Trikhunkov Ya.I., Tesakov A.S., Titov V.M., Lebedev V.A., Ozherelyev D.V., Latyshev A.V., Sychevskaya E.K. Pliocene – Early Pleistocene history of the Euphrates valley applied to Late Cenozoic environment of the northern Arabian Plate and its surrounding, eastern Turkey // Quaternary Int. 2018. V. 493. P. 137–165.
  29. USGS Earthquake Hazard Program https: //earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us6000jlqa/executive (Accessed October, 2023).
  30. Wells D.L., Coppersmith K.J. New empirical relationship among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement // Bull. Seismol. Soc. Am. 1994. V. 84. P. 974–1002.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зоны активных разломов Восточной Анатолии (рельеф по [10]). Зоны: EAFZ – Восточно-Анатолийская; MAFZ – Малатья; CHFZ – Чардак; UOFZ – Улуова; SUFZ – Сюргю. Впадины: Ch – Чардакская; Ma – Малатья. Показаны: сегменты разломов, активизированные при землетрясениях 06.02.2023 г. (красным); разломы и их сегменты, не затронутые этими землетрясениями (черным). Обозначены пункты наблюдений (точки) и проведения тренчинга (черточки) с их номерами (арабские цифры с подчеркиванием) или максимальными амплитудами (L) левосдвиговых смещений (м). Обозначен (звездочка) эпицентр Эльбистанского землетрясения. На врезке обозначены зоны (арабские цифры): 1 – EAFZ; 2 – Делилер; 3 – Малатья; 4 – Северо-Анатолийская; 5 – Овачик; 6 – Сариз; 7 – Улуова; 8 – Чардак. Обозначены (звездочки) эпицентры Эльбистанского и Пазарджикского (Восточно-Анатолийского, Кахраманмарашского) землетрясений.

Скачать (523KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Соотношение выходов кристаллического фундамента, офиолитов и активных разломов внутренних сегментов Альпийско-Гималайского пояса в Восточной Анатолии и Закавказье (по данным [16]). Зоны: EAFZ – Восточно-Анатолийская; NAFZ – Восточно-Анатолийская; MAFZ – Малатья; CHFZ – Чардак; UOFZ – Улуова. Обозначен: CG – разрез Чаглаянсерит с офиолитовой сутурой Неотетиса. На врезке: сутуры Восточной Турции, Закавказья и Северо-Западного Ирана, которые разделяют плиты и микроплиты. 1‒2 – офиолиты: 1 – обнаженные, 2 – предполагаемые под молодыми отложениями; 3 – комплекс среднетриасовых–меловых отложений; 4 – выходы метаморфического фундамента (в Тавридах формация Малатья); 5 – нижние горизонты платформенного чехла Аравийской плиты (кембрий–ордовик); 6 – маастрихт и кайнозой; 7 – разломы; 8 – активные разломы: a – не затронутые 06.02.2023 г., б – сегменты, активизированные 06.02.2023 г.; 9 – главные сутуры (Измир–Анкара–Эрзинджан–Севан и Южного Тавра); 10–11 – сутуры: 10 ‒ разделяющие микроплиты, расположенные между главными сутурами, 11 – предполагаемые

Скачать (747KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Сегмент разлома Чардак, активизированный в результате Эльбистанского землетрясения (рельеф по [10]). Разломы: CHFZ – Чардакский; UOFZ – Улуова. Впадины: Ch – Чардакская, Gö – Гёксунская. Показаны: сейсморазрывы с установленными левосдвиговыми смещениями (линии красным); предполагаемые разломы, активизированные в результате Эльбистанского землетрясения (пунктир красным). Обозначены: пункты наблюдений (точки) с их номерами (арабские цифры с подчеркиванием) и амплитудами смещений (м): L – левосдвиговых, H – вертикальных (с указанием поднятого крыла); эпицентр Эльбистанского землетрясения (звездочка).

Скачать (348KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Сейсмогенные нарушения в долине р. Эсендере в пункте наблюдения 114. Положение пункта наблюдения 114 ‒ см. рис. 3. (а) ‒ зеркало скольжения с левосдвиговой штриховкой на поверхности северного крыла Чардакского разлома в толще катакластически измененных аргиллитов из состава вулканогенно-осадочной офиолитовой ассоциации; (б) – левостороннее смещение прируслового вала на 5.90 м при азимуте простирания разлома 85°, измерено по тыловому шву вала; (в) – левостороннее взбросо-сдвиговое смещение борта долины и русла реки по Чардакскому разлому с поднятием южного крыла на 0.9 м. Вещественные комплексы: MZ oph – мезозойские офиолиты; MZ mr – мезозойские мраморы. Показаны: сейсморазрывы достоверные (линия красным) и предполагаемые (пунктир красным). Обозначены: крыло разлома, смещенное в сторону наблюдателя (точка в кружочке красным); крыло разлома, смещенное в противоположную от наблюдателя сторону (зачеркивание в кружочке красным).

Скачать (940KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Зона Чардакского разлома в окрестностях села Каратут в пункте наблюдения 115. Положение пункта наблюдения 115 ‒ см. рис. 3. (а) – современный сейсморазрыв (линия красным); (б) ‒ следы разновозрастных более ранних смещений (линии черным). Обозначено: крыло разлома, смещенное в сторону наблюдателя (точка в кружочке красным); крыло разлома, смещенное в противоположную от наблюдателя сторону (зачеркивание в кружочке красным).

Скачать (904KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Вещественные комплексы района Эльбистанского землетрясения. Зоны: CHFZ – Чардак; UOFZ – Улуова; EAFZ – Восточно-Анатолийская; MAFZ – Малатья; SUFZ – Сюргю. Впадины: Gö – Гёксунская; Ch – Чардакская; Do – Доганшехирская; Ma – Малатья. Обозначены: пункты наблюдений (точки) с указанием характерных для разных сегментов разлома амплитуд (L) левосдвиговых смещений (м); эпицентр Эльбистанского землетрясения (звездочка). 1–2 – офиолиты: 1 – на дневной поверхности, 2 – предполагаемые под чехлом молодых наносов; 3 – метаморфические породы фундамента (формация Малатья); 4 – осадочные и вулканогенные породы мезо‒кайнозоя

Скачать (300KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зона смещений по сегменту разлома Улуова, активизированному в результате Эльбистанского землетрясения (рельеф по [10]). Разломы: UOFZ ‒ Улуова; CHFZ – Чардакский. Впадины: Do – Доганшехирская, Ma – Малатья. Показаны: сейсморазрывы с установленными левосдвиговыми смещениями (линии красным); предполагаемые разломы, активизированные в результате Эльбистанского землетрясения (пунктир красным). Обозначены: пункты наблюдений (точки) с их номерами (арабские цифры с подчеркиванием) и амплитудами смещений (м): L – левосдвиговых, H – вертикальных (с указанием поднятого крыла).

Скачать (428KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Левосдвиговые смещения вдоль разлома Улуова. (а) – смещение тела оползня на 5 м близ села Чиглик в пункте наблюдения 143; (б) – смещение полотна дороги и зона сейсмогенных дислокаций в пункте наблюдения 143. Положение пунктов наблюдения 143 и 145 ‒ см. рис. 6.

Скачать (623KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Проявления в рельефе четвертичных левосдвиговых смещений по разломам Чардак и Улуова (рельеф по [10]). (а)–(в) ‒ пункты наблюдения в разломе Чардак под номерами: (а) – 111–113; (б) – 116–118; (в) – 122–126; (г) ‒ разлом Улуова восточнее пункта наблюдения 157 (его положение ‒ см. рис. 1). Положение пунктов наблюдения 111–126 ‒ см. рис. 3.

Скачать (508KB)
Метаданные
11. Рис. 10. График распределения величин левосдвиговых смещений вдоль Чардак и Улуова. Обозначены (арабские цифры с подчеркиванием) пункты наблюдения 107, 110, 125, 134 и 143. Положение пунктов наблюдения под номерами: 107–125 ‒ см. рис. 3; 134–143 ‒ см. рис. 6. 1 – выходы офиолитов; 2 – аппроксимирующая кривая

Скачать (146KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Положение кровли (км ниже уровня моря) объемов нижней части земной коры и верхней мантии с пониженными скоростями P-волн под Кавказом, Закавказьем, Восточной Турцией, Сирией, Северным Ираком, Северо-Западным Ираном, рассчитанное на основе сейсмотомографической модели MITP08 [22]: (а) – по значению dVp = –0.37%; (б) – по значению dVp = –0.60%. Показаны (цветовая шкала) глубины кровли объемов нижней части земной коры и верхней мантии с пониженными скоростями P-волн. 1–2 – активные разломы: 1 – крупнейшие, 2 – крупные; 3 – разломы, активизированные при землетрясениях 06.02.2023 г.

Скачать (713KB)
Метаданные
13. Приложение 1
Скачать (1MB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».