gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2018-9-2-0358gtcrust-588Research ArticleСОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКАRECENT GEODYNAMICSДЕФОРМАЦИИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ОСТРОВА САХАЛИН ПО ДАННЫМ GPS‐НАБЛЮДЕНИЙEARTH SURFACE DEFORMATION OF THE SAKHALIN ISLAND FROM GPS DATAПрытковА. С.PrytkovA. S.

канд. физ.-мат. наук, в.н.с.,

693022, Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1Б

Candidate of Physics and Mathematics, Lead Researcher,

1B Nauka street, Yuzhno-Sakhalinsk 693022

a.prytkov@imgg.ruВасиленкоН. Ф.VasilenkoN. F.

канд. техн. наук, в.н.с.,

693022, Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1Б

Candidate of Technical Sciences, Lead Researcher,

1B Nauka street, Yuzhno-Sakhalinsk 693022

n.vasilenko@imgg.ruИнститут морской геологии и геофизики ДВО РАНРоссияInstitute of Marine Geology and Geophysics, Far East Branch of RASRussian Federation20180307201892503514Copyright © Прытков А.С., Василенко Н.Ф., 20182018Прытков А.С., Василенко Н.Ф.Prytkov A.S., Vasilenko N.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/588

На основе GPS‐скоростей пунктов Сахалинской геодинамической сети выполнено моделирование деформированного состояния земной поверхности северной, центральной и южной части о. Сахалин. Полученные данные показывают сложную картину современных горизонтальных деформаций в окрестностях главных субмеридиональных разломов острова. Преобладающим деформационным режимом является сжатие островной суши, однако пространственное распределение деформаций неоднородно. Сокращение земной коры происходит в основном в субширотном и ЮЗ‐СВ направлениях. Наряду со сжатием на севере и в центре острова выделяются области достаточно интенсивных деформаций правостороннего сдвига, в юго‐восточной части острова преобладают деформации растяжения. Региональная геодинамическая обстановка находит отражение в сейсмичности острова. В районах интенсивного деформирования земной поверхности проявляется повышенная сейсмическая активность последних лет, тогда как области низких скоростей деформаций коррелируют с зонами слабой и разреженной сейсмичности.

The earth surface deformation was modeled for the North, Central and South Sakhalin on the basis of de‐ formation velocities recorded by the GPS stations of the Sakhalin Geodynamical Network. A pattern of contemporary horizontal deformation is intricate in the vicinity of the main submeridional faults of the island. On the island surface, the dominant deformation regime is compression; however, the spatial distribution of deformation is heterogeneous. The horizontal compression is mainly sublatitudinal and SW‐NE‐trending. In addition to compression, there are zones of rather intense right‐lateral strike‐slip in the northern and central parts of the island, while stretching dominates in the south‐eastern parts. The regional geodynamic setting is reflected in the seismicity of the island. Recently, the seismic activity has been increased in the areas characterized by intensive surface deformation, while the areas of low deformation rates correlate with the zones of weak and sparse seismicity.

современные движения земной корыGPS‐наблюдениядеформацияостров Сахалинcontemporary crustal movementGPS observationsdeformationSakhalin IslandReferencesAltamimi Z., Collilieux X., Métivier L., 2011. ITRF2008: an improved solution of the international terrestrial reference frame. Journal of Geodesy 85 (8), 457–473. https://doi.org/10.1007/s00190-011-0444-4.Altamimi Z., Collilieux X., Métivier L., 2011. ITRF2008: an improved solution of the international terrestrial reference frame. Journal of Geodesy 85 (8), 457–473. https://doi.org/10.1007/s00190-011-0444-4.Altamimi Z., Sillard P., Boucher C., 2002. ITRF2000: A new release of the International Terrestrial Reference Frame for earth science applications. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 107 (B10), 2214. https://doi.org/10.1029/2001JB000561.Altamimi Z., Sillard P., Boucher C., 2002. ITRF2000: A new release of the International Terrestrial Reference Frame for earth science applications. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 107 (B10), 2214. https://doi.org/10.1029/2001JB000561.Apel E.V., Burgmann R., Steblov G., Vasilenko N., King R., Prytkov A., 2006. Independent active microplate tectonics of Northeast Asia from GPS velocities and block modeling. Geophysical Research Letters 33 (11), L11303. https://doi.org/10.1029/2006GL026077.Apel E.V., Burgmann R., Steblov G., Vasilenko N., King R., Prytkov A., 2006. Independent active microplate tectonics of Northeast Asia from GPS velocities and block modeling. Geophysical Research Letters 33 (11), L11303. https://doi.org/10.1029/2006GL026077.Ashurkov S.V., San’kov V.A., Serov M.A., Luk’yanov P.Yu., Grib N.N., Bordonskii G.S., Dembelov M.G., 2016. Evaluation of present-day deformations in the Amurian Plate and its surroundings, based on GPS data. Russian Geology and Geophysics 57 (11), 1626–1634. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.10.008.Ashurkov S.V., San’kov V.A., Serov M.A., Luk’yanov P.Yu., Grib N.N., Bordonskii G.S., Dembelov M.G., 2016. Evaluation of present-day deformations in the Amurian Plate and its surroundings, based on GPS data. Russian Geology and Geophysics 57 (11), 1626–1634. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.10.008.Chapman M.E., Solomon S.C., 1976. North American-Eurasian plate boundary in Northeast Asia. Journal of Geophysical Research 81 (5), 921–930. https://doi.org/10.1029/jb081i005p00921.Chapman M.E., Solomon S.C., 1976. North American-Eurasian plate boundary in Northeast Asia. Journal of Geophysical Research 81 (5), 921–930. https://doi.org/10.1029/jb081i005p00921.DeMets D.C., Gordon R.G., Argus D.F., 2010. Geologically current plate motions. Geophysical Journal International 181 (1), 1–80. https://doi.org/10.1111/j.1365-246x.2009.04491.x.DeMets D.C., Gordon R.G., Argus D.F., 2010. Geologically current plate motions. Geophysical Journal International 181 (1), 1–80. https://doi.org/10.1111/j.1365-246x.2009.04491.x.Federal Research Center “Geophysical Survey of Russian Academy of Sciences”, Catalogs, 2017. Available from: http:// www.ceme.gsras.ru/cgi-bin/new/catalog.pl (last accessed 15.11.2017).Federal Research Center “Geophysical Survey of Russian Academy of Sciences”, Catalogs, 2017. Available from: http:// www.ceme.gsras.ru/cgi-bin/new/catalog.pl (last accessed 15.11.2017).Kharakhinov V.V., 2010. Oil-Gas Geology of the Sakhalin Region. Nauchnyy Mir, Moscow, 276 p. (in Russian) [Харахинов В.В. Нефтегазовая геология Сахалинского региона. М.: Научный мир, 2010. 276 с.].Kharakhinov V.V., 2010. Oil-Gas Geology of the Sakhalin Region. Nauchnyy Mir, Moscow, 276 p. (in Russian) [Харахинов В.В. Нефтегазовая геология Сахалинского региона. М.: Научный мир, 2010. 276 с.].King R.W., Bock Y., 2006. Documentation for the GAMIT GPS Software Analysis Version 10.3. Massachusetts Institute of Technology (MIT), 182 p.King R.W., Bock Y., 2006. Documentation for the GAMIT GPS Software Analysis Version 10.3. Massachusetts Institute of Technology (MIT), 182 p.Kogan M.G., Steblov G.M., 2008. Current global plate kinematics from GPS (1995–2007) with the plate-consistent reference frame. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 113 (B4), B04416. https://doi.org/10.1029/2007JB005353.Kogan M.G., Steblov G.M., 2008. Current global plate kinematics from GPS (1995–2007) with the plate-consistent reference frame. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 113 (B4), B04416. https://doi.org/10.1029/2007JB005353.Konovalov A.V., Nagornyh T.V., Safonov D.A., 2014. Recent Study of Earthquake Source Mechanisms in Sakhalin. Dal’nauka, Vladivostok, 252 p. (in Russian) [Коновалов А.В., Нагорных Т.В., Сафонов Д.А. Современные исследования механизмов очагов землетрясений о. Сахалин. Владивосток: Наука, 2014. 252 с.].Konovalov A.V., Nagornyh T.V., Safonov D.A., 2014. Recent Study of Earthquake Source Mechanisms in Sakhalin. Dal’nauka, Vladivostok, 252 p. (in Russian) [Коновалов А.В., Нагорных Т.В., Сафонов Д.А. Современные исследования механизмов очагов землетрясений о. Сахалин. Владивосток: Наука, 2014. 252 с.].Konovalov A.V., Stepnov A.A., Gavrilov A.V., Manaychev K.A., Sychov A.S., Klachkov V.A., Saburov M.S., 2016. Regional seismicity behavior in the Northern Sakhalin in connection to offshore oil and gas fields production. History of Science and Engineering (6), 63–71 (in Russian) [Коновалов А.В., Степнов А.А., Гаврилов А.В., Манайчев К.А., Сычев А.С., Клачков В.А., Сабуров М.С. Особенности региональной сей смичности на севере о. Сахалин в связи с промышленным освоением месторождений нефти и газа на шельфе // История науки и техники. 2016. № 6. С. 63–71].Konovalov A.V., Stepnov A.A., Gavrilov A.V., Manaychev K.A., Sychov A.S., Klachkov V.A., Saburov M.S., 2016. Regional seismicity behavior in the Northern Sakhalin in connection to offshore oil and gas fields production. History of Science and Engineering (6), 63–71 (in Russian) [Коновалов А.В., Степнов А.А., Гаврилов А.В., Манайчев К.А., Сычев А.С., Клачков В.А., Сабуров М.С. Особенности региональной сей смичности на севере о. Сахалин в связи с промышленным освоением месторождений нефти и газа на шельфе // История науки и техники. 2016. № 6. С. 63–71].Melnikov O.A., 1977. On the relationship between the geological structure and the seismicity of Sakhalin. In: Seismic zoning of Sakhalin. Far Eastern Scientific Center of the USSR Acad. Sci., Vladivostok, p. 46–51. (in Russian) [Мельников О.А. О взаимосвязи геологического строения и сейсмичности Сахалина // Сейсмическое районирование Сахалина. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1977. С. 46–51].Melnikov O.A., 1977. On the relationship between the geological structure and the seismicity of Sakhalin. In: Seismic zoning of Sakhalin. Far Eastern Scientific Center of the USSR Acad. Sci., Vladivostok, p. 46–51. (in Russian) [Мельников О.А. О взаимосвязи геологического строения и сейсмичности Сахалина // Сейсмическое районирование Сахалина. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1977. С. 46–51].Poplavskaya L.N., Ivashchenko A.I., Oskorbin L.S., Nagornykh T.V., Permikin Yu.Yu., Poplavsky A.A., Fokina T.A., Kim Ch.U., Kraeva N.V., Rudik M.I., Safonov D.A., Doroshkevich E.N., Parshina I.A., Zherdeva O.A., 2006.Poplavskaya L.N., Ivashchenko A.I., Oskorbin L.S., Nagornykh T.V., Permikin Yu.Yu., Poplavsky A.A., Fokina T.A., Kim Ch.U., Kraeva N.V., Rudik M.I., Safonov D.A., Doroshkevich E.N., Parshina I.A., Zherdeva O.A., 2006.Regional Catalog of Sakhalin Earthquakes 1905–2005. IMGG FEB RAS, Yuzhno-Sakhalinsk, 103 p. (in Russian) [Поплавская Л.Н., Иващенко А.И., Оскорбин Л.С., Нагорных Т.В., Пермикин Ю.Ю., Поплавский А.А., Фокина Т.А., Ким Ч.У., Краева Н.В., Рудик М.И., Сафонов Д.А., Дорошкевич Е.Н., Паршина И.А., Жердева О.А. Региональный каталог землетрясений острова Сахалин, 1905–2005 гг. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2006. 103 с.].Regional Catalog of Sakhalin Earthquakes 1905–2005. IMGG FEB RAS, Yuzhno-Sakhalinsk, 103 p. (in Russian) [Поплавская Л.Н., Иващенко А.И., Оскорбин Л.С., Нагорных Т.В., Пермикин Ю.Ю., Поплавский А.А., Фокина Т.А., Ким Ч.У., Краева Н.В., Рудик М.И., Сафонов Д.А., Дорошкевич Е.Н., Паршина И.А., Жердева О.А. Региональный каталог землетрясений острова Сахалин, 1905–2005 гг. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2006. 103 с.].Shen Z.K., Jackson D.D., 2000. Optimal estimation of geodetic strain rates from GPS data. EOS, Transactions of the American Geophysical Union 81 (19), S406.Shen Z.K., Jackson D.D., 2000. Optimal estimation of geodetic strain rates from GPS data. EOS, Transactions of the American Geophysical Union 81 (19), S406.Shen Z.K., Jackson D.D., Ge B.X., 1996. Crustal deformation across and beyond the Los Angeles basin from geodetic measurements. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 101 (B12), 27957–27980. https://doi.org/10.1029/96jb02544.Shen Z.K., Jackson D.D., Ge B.X., 1996. Crustal deformation across and beyond the Los Angeles basin from geodetic measurements. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 101 (B12), 27957–27980. https://doi.org/10.1029/96jb02544.Sim L.A., Bogomolov L.M., Bryantseva G.V., Savvichev P.A., 2017a. Neotectonics and tectonic stresses of the Sakhalin Island. Geodynamics & Tectonophysics 8 (1), 181–202 (in Russian) [Сим Л.А., Богомолов Л.М., Брянцева Г.В., Саввичев П.А. Неотектоника и тектонические напряжения острова Сахалин // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 1. С. 181–202]. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-1-0237.Sim L.A., Bogomolov L.M., Bryantseva G.V., Savvichev P.A., 2017a. Neotectonics and tectonic stresses of the Sakhalin Island. Geodynamics & Tectonophysics 8 (1), 181–202 (in Russian) [Сим Л.А., Богомолов Л.М., Брянцева Г.В., Саввичев П.А. Неотектоника и тектонические напряжения острова Сахалин // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 1. С. 181–202]. https://doi.org/10.5800/GT-2017-8-1-0237.Sim L.A., Bryantseva G.V., Savvichev P.A., Kamenev P.A., 2017b. Patterns of transition zone between Eurasian and North American plates (by example of stressed state of the Sakhalin Island). Geosystems of Transition Zone 1 (1), 3–22 (in Russian) [Сим Л.А., Брянцева Г.В., Савичев П.А., Каменев П.А. Особенности переходной зоны между Евразийской и Северо-Американской литосферными плитами (на примере напряженного состояния о-ва Сахалин) // Геосистемы переходных зон. 2017. Т. 1. № 1. С. 3–22].Sim L.A., Bryantseva G.V., Savvichev P.A., Kamenev P.A., 2017b. Patterns of transition zone between Eurasian and North American plates (by example of stressed state of the Sakhalin Island). Geosystems of Transition Zone 1 (1), 3–22 (in Russian) [Сим Л.А., Брянцева Г.В., Савичев П.А., Каменев П.А. Особенности переходной зоны между Евразийской и Северо-Американской литосферными плитами (на примере напряженного состояния о-ва Сахалин) // Геосистемы переходных зон. 2017. Т. 1. № 1. С. 3–22].Streltsov M.I., Kozhurin A.I., 2002. Active Faults and Earthquake of Sakhalin (Aprelovsky Active Fault, the Results of Trenching). IMGG FEB RAS, Yuzhno-Sakhalinsk, 4 p. (in Russian) [Стрельцов М.И., Кожурин А.И. Активные разломы и катастрофические землетрясения Сахалина (Апреловский активный разлом, результаты тренченга). Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2002. 4 с.].Streltsov M.I., Kozhurin A.I., 2002. Active Faults and Earthquake of Sakhalin (Aprelovsky Active Fault, the Results of Trenching). IMGG FEB RAS, Yuzhno-Sakhalinsk, 4 p. (in Russian) [Стрельцов М.И., Кожурин А.И. Активные разломы и катастрофические землетрясения Сахалина (Апреловский активный разлом, результаты тренченга). Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2002. 4 с.].Tataurova А.A., 2015. Stress and strain fields based on data on crustal earthquake mechanisms in Sakhalin Island. Bulletin of Kamchatka Regional Association Education–Science Centre. Earth Sciences (3), 92–101 (in Russian) [Татаурова А.А. Поля напряжений и деформации по данным механизмов коровых землетрясений о. Сахалин // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2015. № 3. С. 92–101].Tataurova А.A., 2015. Stress and strain fields based on data on crustal earthquake mechanisms in Sakhalin Island. Bulletin of Kamchatka Regional Association Education–Science Centre. Earth Sciences (3), 92–101 (in Russian) [Татаурова А.А. Поля напряжений и деформации по данным механизмов коровых землетрясений о. Сахалин // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2015. № 3. С. 92–101].Teza G., Pesci А., Galgaro А., 2008. Grid_strain and grid_strain3: Software packages for strain field computation in 2D and 3D environments. Computers & Geosciences 34 (9), 1142–1153. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2007.07.006.Teza G., Pesci А., Galgaro А., 2008. Grid_strain and grid_strain3: Software packages for strain field computation in 2D and 3D environments. Computers & Geosciences 34 (9), 1142–1153. https://doi.org/10.1016/j.cageo.2007.07.006.Vasilenko N.F., Prytkov A.S., 2012. GPS-based modeling of the interaction between the lithospheric plates in Sakhalin. Russian Journal of Pacific Geology 6 (1), 35–41. https://doi.org/10.1134/s1819714012010137.Vasilenko N.F., Prytkov A.S., 2012. GPS-based modeling of the interaction between the lithospheric plates in Sakhalin. Russian Journal of Pacific Geology 6 (1), 35–41. https://doi.org/10.1134/s1819714012010137.Vasilenko N.F., Prytkov A.S., Saprygin S.M., 2016. Geodynamical GPS/GLONASS investigations in the Sakhalin-Kuril region. History of Science and Engineering (6), 72–80 (in Russian) [Василенко Н.Ф., Прытков А.С., Сапрыгин С.М. Геодинамические GPS/ГЛОНАСС исследования в Сахалин-Курильском регионе // История науки и техники. 2016. № 6. С. 72–80].Vasilenko N.F., Prytkov A.S., Saprygin S.M., 2016. Geodynamical GPS/GLONASS investigations in the Sakhalin-Kuril region. History of Science and Engineering (6), 72–80 (in Russian) [Василенко Н.Ф., Прытков А.С., Сапрыгин С.М. Геодинамические GPS/ГЛОНАСС исследования в Сахалин-Курильском регионе // История науки и техники. 2016. № 6. С. 72–80].Zonenshain L.P., Savostin L.A., 1981. Geodynamics of the Baikal rift zone and plate tectonics of Asia. Tectonophysics 76 (1–2), 1–45. https://doi.org/10.1016/0040-1951(81)90251-1.Zonenshain L.P., Savostin L.A., 1981. Geodynamics of the Baikal rift zone and plate tectonics of Asia. Tectonophysics 76 (1–2), 1–45. https://doi.org/10.1016/0040-1951(81)90251-1.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.