Model of the seismic rupture surface of the Aykol earthquake, China, January 22, 2024, based on SAR interferometry data

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

In this study the modeling of the rupture surface of the MW = 7.0 Aykol earthquake, which occurred on the border of PRC and Kyrgyzstan on January 22, 2024, as well as the rupture surface of its strongest aftershock on January 29, 2024, with magnitude MW = 5.7 has been carried out using satellite radar interferometry data. We derived displacement fields of the Earth’s surface in the satellite line-of-sight for these events using Sentinel-1A imagery, and resolved the inverse problem of estimating displacement fields on the rupture surfaces. The resulting rupture surface models reveal the presence of fault systems dipping towards one another. The fault plane of the main event is a thrust with left-lateral shear component dipping to the northwest. During the development of the aftershock process, a backthrust dipping to the southeast developed in the frontal region, displacing the western portion of the frontal thrust formed during the main shock. Such fault dynamics is a result of the complex structure of the fault zones in the studied region. Backthrusts in this area had been mapped during previous field works.

全文:

受限制的访问

作者简介

E. Timoshkina

Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences

Email: alexkonvisar@gmail.com
俄罗斯联邦, Bolshaya Gruzinskaya str., 10, bld. 1, Moscow, 123242

A. Konvisar

Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences; Lomonosov Moscow State University

编辑信件的主要联系方式.
Email: alexkonvisar@gmail.com

Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University

俄罗斯联邦, Bolshaya Gruzinskaya str., 10, bld. 1, Moscow, 123242; Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991

V. Mikhailov

Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences; Lomonosov Moscow State University

Email: alexkonvisar@gmail.com

Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University

俄罗斯联邦, Bolshaya Gruzinskaya str., 10, bld. 1, Moscow, 123242; Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991

A. Ponomarev

Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences

Email: alexkonvisar@gmail.com
俄罗斯联邦, Bolshaya Gruzinskaya str., 10, bld. 1, Moscow, 123242

V. Smirnov

Lomonosov Moscow State University; Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences

Email: alexkonvisar@gmail.com

Faculty of Physics, Lomonosov Moscow State University

俄罗斯联邦, Leninskie Gory, 1, Moscow, 119991; Bolshaya Gruzinskaya str., 10, bld. 1, Moscow, 123242

参考

  1. Буртман В.С., Молнар П., Скобелев С.Ф. Новые данные о современных смещениях по Таласо-Ферганскому разлому // Докл. РАН. 1997. Т. 352. С. 214–217.
  2. Вакарчук Р.Н., Татевосян Р.Э., Аптекман Ж.Я., Быкова В.В. Рачинское землетрясение 1991 г. на Кавказе: многоактная модель очага с компенсационным типом движения // Физика Земли. 2013. № 5. С. 58–64.
  3. Гребенникова В.В., Фролова А.Г. Новые данные по Суусамырскому землетрясению, 19 августа 1992 г. (по анализу записей сильных афтершоков) // Вестник Института сейсмологии НАН КР. 2019. № 1(13). С. 26–43.
  4. Макаров В.И., Алексеев Д.В., Баталев В.Ю., Баталева Е.А., Беляев И.В., Брагин В.Д., Дергунов Н.Т., Ефимова Н.Н., Леонов М.Г., Мунирова Л.М., Павленкин А.Д., Рёкер С.В., Рослов Ю.В., Рыбин А.К., Щелочков Г.Г. Поддвиг Тарима под Тянь-Шань и глубинная структура зоны их сочленения: Основные результаты сейсмических исследований по профилю MANAS (Кашгар Сонкёль) // Геотектоника. 2010. № 2. С. 23–42.
  5. Татевосян Р.Э., Пономарев А.В., Тимошкина Е.П., Аптекман Ж.Я. Компенсационные движения в очаговой зоне высокомагнитудного роя землетрясений 2023 г. в провинции Герат, Афганистан // Физика Земли. 2024. № 4. С. 64–75.
  6. Arrowsmith R., Crosby C.J., Korzhenkov A.M., Mamyrov E., Povolotskaya I., Guralnik B., Landgraf A. Surface rupture of the 1911 Kebin (Chon-Kemin) earthquake, Northern Tien Shan, Kyrgyzstan // Geological Society Special Publication. 2017. V. 432(1). P. 233–253.
  7. Avouac J.P., Tapponnier P., Bai M.X., You H.C., Wang G. Active faulting and folding in the northern Tian Shan and rotation of Tarim relative to Dzungarian and Kazakhstan // J. Geophys. Res. 1993. V. 98. P. 6755–6804.
  8. Chen Q., Fu B., Shi P., Li Z. Surface Deformation Associated with the 22 August 1902 Mw 7.7 Atushi Earthquake in the Southwestern Tian Shan, Revealed from Multiple Remote Sensing Data // Remote Sens. 2022. V. 14. P. 1663.
  9. Costantini M., Rosen P.A. A generalized phase unwrapping approach for sparse data (IEEE 1999 International Geoscience and Remote Sensing Symposium. IGARSS’99 (Cat. No. 99CH36293)). Hamburg, Germany: IEEE, 1999. P. 267–269.
  10. Delvaux D., Abdrakhmatov K.E., Lemzin I.N., Strom A.L. Landslides and surface breaks of the 1911 MS 8.2 Kemin earthquake // Russian Geology and Geophysics. 2001. V. 42(10). P. 1583–1592.
  11. DeMets C., Gordon R.G., Argus D.F., Stein S. Effect of recent revisions to the geomagnetic reversal time scale on estimates of current plate motions // Geophys. Res. Lett. 1994. V. 21. P. 2191–2194.
  12. Ghose S., Mellors R.J., Korjenkov A.M., Hamburger M.W., Pavlis T.L., Pavlis G.L. et al. The Ms = 7.3 1992 Suusamyr, Kyrgyzstan, earthquake in the Tien Shan: 2. Aftershock focal mechanisms and surface deformation // Bull. Seismol. Soc. Am. 1997. V. 87(1). P. 23–38.
  13. Jourdon A., Pourhiet L.L., Petit C., Rolland Y. The deep structure and reactivation of the Kyrgyz Tien Shan: Modelling the past to better constrain the present // Tectonophysics. 2017. V. 746. P. 530–548.
  14. Kulikova G., Krüger F. Source process of the 1911 M 8.0 Chon–Kemin earthquake: investigation results by analogue seismic records // Geophysics Journal International. 2015. V. 201. P. 1891–1911.
  15. Kulikova G., Krüger F. Historical Seismogram Reproductions for the Source Parameters Determination of the 1902, Atushi (Kashgar) Earthquake // J. Seismol. 2017. V. 21. P. 1577–1597.
  16. Li Y., Liu M., Hao M. et al. Active crustal deformation in the tian Shan region // Tectonophysics. 2021. V. 811.
  17. Pollitz F.F. Coseismic deformation from earthquake faulting on a layered spherical Earth // Geophys. J. Int. 1996. V. 125. № 1. P. 1–14.
  18. Wang C.Y., Yang Z.E., Luo H., Mooney W. Crustal structure of the northern margin of the eastern Tien Shan, China, and its tectonic implications for the 1906 M ~7.7 Manas earthquake // Earth Planet. Sci. Lett. 2004. V. 223. P. 187–202.
  19. Wu C., Zheng W., Zhang Z., Jia Q., Yu J., Zhang H., Yao Y., Liu J., Han G., Chen J. Oblique thrust of the Maidan fault and late Quaternary tectonic deformation in the southwestern Tian Shan, northwestern China // Tectonics. 2019. V. 38. P. 2625–2645.
  20. Yang S.M., Li J., Wang Q. The deformation pattern and fault rate in the Tianshan Mountains inferred form GPS observations // Science in China Series D‐Earth Sciences. 2008. V. 51(8). P. 1064–1080.
  21. Yao Y., Wen S., Yang L., Wu C., Sun X., Wang L., Zhang Z. A Shallow and left-lateral rupture event of the 2021 MW 5.3 Baicheng earthquake: Implications for the diffuse deformation of Southern Tianshan // Earth and Space Science. 2022. V. 9.
  22. Yu Y.Q., Zhao D.P., Lei J.S. Mantle transition zone discontinuities beneath the Tien Shan // Geophysical Journal International. 2017. V. 211(1). P. 80–92.
  23. Zelenin E.A, Bachmanov D.M., Garipova S.T., Trifonov V.G., Kozhurin A.I. The Active Faults of Eurasia Database (AFEAD): the ontology and design behind the continental-scale dataset // Earth System Science Data. 2022. V. 14. P. 4489–4503.
  24. Zubovich A.V., Wang X.Q., Scherba Y.G., Schelochkov G.G., Reilinger R., Reigber C. et al. GPS velocity field for the Tien Shan and surrounding regions // Tectonics. 2010. V. 29.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. Main tectonic structures in the area of ​​the Aikol earthquake. The red line shows the Maidantag fault zone (MDF); the black lines are the main faults of the Tien Shan [Wu et al., 2019], of which the following are designated by indices: J-NR ‒ Zhalair-Naiman fault, KPR ‒ Kalpintag (Keping) foothill fault, DGR ‒ Main Dzungarian fault, LN ‒ Nikolaev (Nalati) line, TFR ‒ Talas-Fergana fault, K-CR ‒ Kemin-Chilik; the purple broken line is the route of the MANAS seismic profile [Makarov et al., 2010]; the red circles are the epicenters of historical earthquakes from the USGS catalog, for the strongest of them the year and magnitude are indicated.

下载 (91KB)
索引源数据
3. Fig. 2. Aftershocks during the radar survey period (from January 14 to January 26, 2024) in the area of ​​the Ikool earthquake from the USGS catalog. Black rectangles are the projection of the rupture surface model constructed in this work onto the daylight surface; the red line is drawn along the upper boundary of the model. The star indicates the epicenter of the main event according to USGS. Purple lines are the Maidantag fault system, according to [Wu et al., 2019], blue lines are other faults, according to [Zelenin et al., 2022]. The stereogram of the main event is given by USGS.

下载 (45KB)
索引源数据
4. Fig. 3. The LOS field in cm on the ETOPO1 topographic map. The red lines show the central part of the Maidantag fault zone (after [Wu et al., 2019]), the other faults are yellow lines (after [Zelenin et al., 2022]). The red star is the earthquake epicenter according to USGS.

下载 (42KB)
索引源数据
5. Fig. 4. Rupture surface model of the 2024-01-22 Ikol earthquake based on satellite radar interferometry data. The rupture surface elements are shown as black rectangles on the ETOPO1 relief map, with the red line marking its upper edge. The white arrows show the direction of the hanging wing displacements of each model element. The red star is the epicenter of the earthquake according to USGS data.

下载 (48KB)
索引源数据
6. Fig. 5. Comparison of displacements according to X-ray interferometry data (color scale in cm) and calculated according to the rupture surface model (isolines).

下载 (42KB)
索引源数据
7. Fig. 6. Map of Earth's surface displacements (color scale in cm) in the direction of the satellite as a result of the aftershock on January 29, 2024 with a magnitude of MW = 5.7. Isolines are displacements according to the selected model. The yellow star is the epicenter of the main aftershock. The aftershock stereogram is given by USGS.

下载 (28KB)
索引源数据
8. Fig. 7. Ratio of the rupture surfaces of the main event (black rectangles) and the largest aftershock MW = 5.7 on January 29, 2024 (blue rectangle). The arrow shows the direction of displacement of the 1.32 m hanging wing in the aftershock model. The red lines mark the upper edges of the models. The red and yellow stars are the epicenters of the main event and the largest aftershock, respectively.

下载 (35KB)
索引源数据

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 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».