gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2018-9-3-0382gtcrust-636Research ArticleСОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКАRECENT GEODYNAMICSСОВРЕМЕННОЕ ПОЛЕ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ ТЕРРИТОРИИ ПРИАМУРЬЯTHE RECENT TECTONIC STRESS FIELD OF THE AMUR REGIONСафоновД. А.SafonovD. A.

Дмитрий Александрович Сафонов, канд. физ.-мат. наук

693022, Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1Б; 693010, Южно-Сахалинск, ул. Тихоокеанская, 2-а,

Dmitry A. Safonov, Candidate of Physics and Mathematics 

1B Nauki street, Yuzhno-Sakhalinsk 693022; 2-a Tikhookeanskaya street, Yuzhno-Sakhalinsk 693010

 

d.safonov@imgg.ruИнститут морской геологии и геофизики ДВО РАН; Сахалинский филиал Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН»РоссияInstitute of Marine Geology and Geophysics, Far East Branch of RAS; Sakhalin Branch of Federal Research Center ‘Geophysical Survey of RAS’Russian Federation2018091020189310251037Copyright © Сафонов Д.А., 20182018Сафонов Д.А.Safonov D.A.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/636

Приамурье – сейсмоактивный регион России с умеренной сейсмичностью, расположенный в пределах северо-восточной части Амурской литосферной плиты и окружающих ее территорий. Наибольшее число землетрясений региона, включая самые сильные, тяготеют к трем сейсмическим поясам: Становому (в зоне влияния восточного фланга одноименного разлома), Янкан-Тукурингра-Соктаханскому (на восточном фланге Монголо-Охотского линеамента) и Турано-Селемджинскому, протягивающемуся от Малого Хингана на север. Сахалинским филиалом ФИЦ ЕГС РАН создан каталог механизмов очагов землетрясений региона, включающий 57 событий, что позволило уточнить параметры напряженного состояния коры региона. Для реконструкции параметров напряженного состояния использован метод катакластического анализа (МКА) совокупностей механизмов очагов землетрясений Ю.Л. Ребецкого (I этап), позволяющий оценить ориентацию главных осей тензора напряжений и значение коэффициента Лоде – Надаи. В Верхнем Приамурье преобладают условия сдвига и сжатия со сдвигом, т.е. Амурская плита сдвигается относительно Алдано-Станового блока вдоль Южно-Тукурингрского и Северо-Тукурингрского разломов на восток, вдоль Джелтулакского и западной части Северо-Тукурингрского разлома преобладают условия вертикального сдвига. Восточнее зоны затишья хр. Джагды расположена область сжатия земной коры, ось сжатия здесь направлена на ССВ. Далее вдоль Монголо-Охотской системы разломов у Охотоморского побережья направление сжатия коры меняется на северное. Вдоль разломной зоны Танлу выявлены неоднородности в поле тектонических напряжений по типу напряженного состояния – чередующиеся зоны горизонтального сжатия и растяжения, и по направлению основных осей – к востоку от полосы максимальной сейсмической активности напряжение сжатия меняет направление на юго-восток и восток. Возможно, на этом участке земной коры Приамурья начинает проявляться влияние океанической субдукции на северную часть Японо-Корейского блока. Полученная по сейсмологическим данным реконструкция поля тектонических напряжений согласуется с данными измерений современных движений коры. Результаты могут быть применены для уточнения тектоники региона.

 

The Amur region (Priamurie) is located in the NE part of the Amur lithospheric plate and its surrounding territories. Seismic activity is moderate in Priamurie, and the regional earthquakes, including the strongest ones, occur mainly in three seismic belts: Stanovoi (the zone of influence of the eastern flank of the Stanovoi fault), Yankan-Tukuringra-Soktakhan (the eastern flank of the Mongolia-Okhotsk lineament), and Turan-Selemzhinsky (from the Lesser Khingan to the north). The Sakhalin Branch of FRC GS RAS Catalogue of focal mechanisms of 57 regional earthquakes provide the data for a more precise estimation of the parameters of the crustal stress state in the study area. The Cataclastic Analysis Method (CAM) developed by Yu.L. Rebetsky (stage 1) was used to estimate the orientations of the main axes of the stress tensor and the Lode – Nadai coefficient. The analysis shows that the Upper Priamurie is dominated by shearing and compression with shearing. The Amur plate moves relative to the Aldan-Stanovoi block along the South Tukuringra and North Tukuringa faults to the east. Vertical shearing is predominant along the Dzheltulak fault and the western segment of the North Tukuringra fault. The NNE-trending compression takes place in the area located east of the quiescence zone of the Dzhagda ridge. Along the Mongolia-Okhotsk fault system, near the Sea of Okhotsk, the direction of compression changes to the northward one. The tectonic stress field along the Tanlu fault zone is inhomogeneous and comprises the alternating zones of horizontal compression and stretching with varying directions of the main stress axes. To the east of the band characterized by the maximum seismic activity, compression changes its direction to the southeast- and eastward. Probably, the impact of the oceanic subduction on the northern part of the Japan-Korean block begins to manifest itself in this part of the Amur region. The tectonic stress field reconstructed from the seismological data is consistent with the measurements of the modern crustal movements. The results of our study can prove useful for clarifying the tectonics of the region. 

Приамурьеземлетрясениесейсмотектоникасейсмическая активностьмеханизм очагатензор напряженийметод катакластического анализакоэффициент Лоде – НадаиAmur region (Priamurie)earthquakeseismotectonicsseismic activityfocal mechanismstress tensorcataclastic analysis methodthe Lode – Nadai coefficientReferencesАптекман Ж.Я., Желанкина Т.С., Кейлис-Борок В.И., Писаренко В.Ф., Поплавская Л.Н., Рудик М.И., Соловьев С.Л. Массовое определение механизмов очагов землетрясений на ЭВМ // Теория и анализ сейсмологических наблюдений / Ред. В.И. Кейлис-Борок. Вычислительная сейсмология. Вып. 12. М.: Наука, 1979. С. 45–58.Aptekman Zh.Ya., Zhelankina T.S., Keilis-Borok V.I., Pisarenko V.F., Poplavskaya L.N., Rudik M.I., Soloviev S.L., 1979. Computerized mass determination of earthquake focal mechanisms. In: V.I. Keilis-Borok (Ed.), Theory and analysis of seismological observations. Computational Seismology, vol. 12. Nauka, Moscow, p. 45–58 (in Russian).Ashurkov S.V., San’kov V.A., Miroshnichenko A.I., Lukhnev A.V., Sorokin A.P., Serov M.A., Byzov L.M., 2011. GPS geodetic constraints on the kinematics of the Amurian Plate. Russian Geology and Geophysics 52 (2), 239–249. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2010.12.017.Ashurkov S.V., San’kov V.A., Miroshnichenko A.I., Lukhnev A.V., Sorokin A.P., Serov M.A., Byzov L.M., 2011. GPS geodetic constraints on the kinematics of the Amurian Plate. Russian Geology and Geophysics 52 (2), 239–249. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2010.12.017.Ashurkov S.V., San’kov V.A., Serov M.A., Luk’yanov P.Y., 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.Y., 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.Балакина Л.М. Цунами и механизм очага землетрясений северо-западной части Тихого океана // Волны цунами. Труды СахКНИИ. Вып. 29. Южно-Сахалинск: СахКНИИ, 1972. С. 48–72.Balakina L.M., 1972. Tsunami and the focal mechanisms of earthquakes in the northwestern part of the Pacific Ocean. In: Tsunami Waves. Proceedings of the Sakhalin Complex Scientific Research Institute, vol. 29. Sakhalin CSRI, Yuzhno-Sakhalinsk, p. 48–72 (in Russian).Bird P., 2003. An updated digital model of plate boundaries. Geochemistry, Geophysics, Geosystems 4 (3), 1027. https://doi.org/10.1029/2001GC000252.Bird P., 2003. An updated digital model of plate boundaries. Geochemistry, Geophysics, Geosystems 4 (3), 1027. https://doi.org/10.1029/2001GC000252.Bouysse P., 2009. Geological Map of the World, scale 1:50000000. 3-rd edition. Commission for the Geological Map of the World, Paris.Bouysse P., 2009. Geological Map of the World, scale 1:50000000. 3-rd edition. Commission for the Geological Map of the World, Paris.DeMets 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 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.Gatinsky Y.G., Rundquist D.V., 2004. Geodynamics of Eurasia: plate tectonics and block tectonics. Geotectonics 38 (1), 1–16.Gatinsky Y.G., Rundquist D.V., 2004. Geodynamics of Eurasia: plate tectonics and block tectonics. Geotectonics 38 (1), 1–16.Имаев В.С., Имаева Л.П., Козьмин Б.М., Николаев В.В., Семенов Р.М. Буферные сейсмогенные структуры между Евразийской и Амурской литосферными плитами на юге Сибири // Тихоокеанская геология. 2003. Т. 22. № 6. С. 55–61.Imaev V.S., Imaeva L.P., Kozmin B.M., Nikolaev V.V., Semenov R.M., 2003. Buffer seismogenic structures between the Eurasian and Amur lithospheric plates in the southern regions of Siberia. Tikhookeanskaya Geologiya 22 (6), 55–61 (in Russian).Imaeva L.P., Imaev V.S., Koz’min B.M., 2012. Seismogeodynamics of the Aldan-Stanovoi block. Russian Journal of Pacific Geology 6 (1), 1–12. https://doi.org/10.1134/S1819714012010071.Imaeva L.P., Imaev V.S., Koz’min B.M., 2012. Seismogeodynamics of the Aldan-Stanovoi block. Russian Journal of Pacific Geology 6 (1), 1–12. https://doi.org/10.1134/S1819714012010071.Коновалов А.В., Нагорных Т.В., Сафонов Д.А. Современные исследования механизмов очагов землетрясений о. Сахалин. Владивосток: Дальнаука, 2014. 252 с.Konovalov A.V., Nagornykh T.V., Safonov D.A., 2014. Modern Studies of Earthquake Focal Mechanisms of the Sakhalin Island. Dal'nauka, Vladivostok, 252 p. (in Russian).Левин Б.В., Ким Чун Ун, Нагорных Т.В. Сейсмичность Приморья и Приамурья в 1888–2008 гг. // Вестник ДВО РАН. 2008. № 6. С. 16–22.Levin B.V., Kim Chun Un, Nagornykh T.V., 2008. Seismicity of Primorie and Priamurie in 1888–2008. Vestnik FEB RAS (6), 16–22 (in Russian).Logachev N.A. (Ed.), 1984. Geology and Seismicity of the BAM Zone. Neotectonics. Nauka, Novosibirsk, 207 p. (in Russian).[Геология и сейсмичность зоны БАМ. Неотектоника / Ред. Н.А. Логачев. Новосибирск: Наука, 1984. 207 с.Logachev N.A. (Ed.), 1984. Geology and Seismicity of the BAM Zone. Neotectonics. Nauka, Novosibirsk, 207 p. (in Russian).Malyshev Y.F., Podgornyi V.Y., Shevchenko B.F., Romanovskii N.P., Kaplun V.B., Gornov P.Y., 2007. Deep structure of the Amur lithospheric plate border zone. Russian Journal of Pacific Geology 1 (2), 107–119. https://doi.org/10.1134/S1819714007020017.Malyshev Y.F., Podgornyi V.Y., Shevchenko B.F., Romanovskii N.P., Kaplun V.B., Gornov P.Y., 2007. Deep structure of the Amur lithospheric plate border zone. Russian Journal of Pacific Geology 1 (2), 107–119. https://doi.org/10.1134/S1819714007020017.Николаев В.В., Семенов Р.М., Солоненко В.П. Сейсмогеология Монголо-Охотского линеамента (восточный фланг). Новосибирск: Наука, 1979. 113 с.Nikolaev V.V., Semenov R.M., Solonenko V.P., 1979. Seismogeology of the Mongolia-Okhotsk Lineament (Eastern Flank). Nauka, Novosibirsk, 113 p. (in Russian).Парфенов Л.М., Берзин Н.А., Ханчук А.И., Бадарч Г., Беличенко В.Г., Булгатов А.Н., Дриль С.И., Кириллова Г.Л., Кузьмин М.И., Ноклеберг У., Прокопьев А.В., Тимофеев В.Ф., Томуртогоо О., Янь Х. Модель формирования орогенных поясов Центральной и Северо-Восточной Азии // Тихоокеанская геология. 2003. Т. 22. № 6. С. 7–41.Parfenov L.M., Berzin N.A., Khanchuk A.I., Badarch G., Belichenko V.G., Bulgatov A.N., Dril S.I., Kirillova G.L., Kuzmin M.I., Nokleberg W.J., Prokopyev A.V., Timofeev V.F., Tomurtogoo O., Yang H., 2003. A model for formation of orogenic belts in Central and Northeast Asia. Tikhookeanskaya Geologiya 22 (6), 7–41 (in Russian).Petit C., Fournier M., 2005. Present-day velocity and stress fields of the Amurian Plate from thin-shell finite-element modelling. Geophysical Journal International 160 (1), 357–369. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2004.02486.x.Petit C., Fournier M., 2005. Present-day velocity and stress fields of the Amurian Plate from thin-shell finite-element modelling. Geophysical Journal International 160 (1), 357–369. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2004.02486.x.Поплавская Л.Н., Бобков А.О., Кузнецова В.Н., Нагорных Т.В., Рудик М.И. Принципы формирования и состав алгоритмического обеспечения регионального центра обработки сейсмологических наблюдений (на примере Дальнего Востока) // Сейсмологические наблюдения на Дальнем Востоке СССР / Ред. Н.В. Кондорская. М.: Наука, 1989. С. 32–51.Poplavskaya L.N., Bobkov A.O., Kuznetsova V.N., Nagornykh T.V., Rudik M.I., 1989. Principles of formation and content of algorithmic support for the regional seismological observation center (case of the Far East). In: N.V. Kondorskaya (Ed.), Seismological observations in the Far East of the USSR. Nauka, Moscow, p. 32-51 (in Russian).Rebetskii Y.L., 2003. Development of the method of cataclastic analysis of shear fractures for tectonic stress estimation. Doklady Earth Sciences 388 (1), 72–76.Rebetskii Y.L., 2003. Development of the method of cataclastic analysis of shear fractures for tectonic stress estimation. Doklady Earth Sciences 388 (1), 72–76.Rebetsky Y.L., 1999. Methods for reconstructing tectonic stresses and seismotectonic deformations based on the modern theory of plasticity. Doklady Earth Sciences 365 (3), 370–373.Rebetsky Y.L., 1999. Methods for reconstructing tectonic stresses and seismotectonic deformations based on the modern theory of plasticity. Doklady Earth Sciences 365 (3), 370–373.Rebetsky Y.L., 2007. Tectonic Stresses and Strength of Rock Massifs. Akademkniga, Moscow, 406 p. (in Russian).[Ребецкий Ю.Л. Тектонические напряжения и прочность горных массивов. М.: Академкнига, 2007. 406 с.Rebetsky Y.L., 2007. Tectonic Stresses and Strength of Rock Massifs. Akademkniga, Moscow, 406 p. (in Russian).Ребецкий Ю.Л., Алексеев Р.С. Поле современных тектонических напряжений Средней и Юго-Восточной Азии // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 1. С. 257–290. https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-1-0127.Rebetsky Y.L., Alekseev R.S. 2014. The field of recent tectonic stresses in Central and South-Eastern Asia. Geodynamics & Tectonophysics 5 (1), 257–290 (in Russian). https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-1-0127.Rebetsky Y.L., Kuchai O.A., Marinin A.V., 2013. Stress state and deformation of the Earth’s crust in the Altai–Sayan mountain region. Russian Geology and Geophysics 54 (2), 206–222. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.01.011.Rebetsky Y.L., Kuchai O.A., Marinin A.V., 2013. Stress state and deformation of the Earth’s crust in the Altai–Sayan mountain region. Russian Geology and Geophysics 54 (2), 206–222. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.01.011.Ребецкий Ю.Л., Полец А.Ю. Напряженное состояние литосферы Японии перед катастрофическим землетрясением Тохоку 11.03.2011 г. // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 2. С. 469–506. https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-2-0137.Rebetsky Y.L., Polets A.Y., 2014. The state of stresses of the lithosphere in Japan before the catastrophic Tohoku earthquake of 11 March 2011. Geodynamics & Tectonophysics 5 (2), 469–506 (in Russian). https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-2-0137.Сафонов Д.А. Сейсмическая активность Приамурья и Приморья // Геосистемы переходных зон. 2018. Т. 2. № 2. С. 104–115. https://doi.org/10.30730/2541-8912.2018.2.2.104-115.Safonov D.A., 2018. Seismic activity of the Amur and Primorye. Geosystems of Transition Zones 2 (2), 104–115 (in Russian). https://doi.org/10.30730/2541-8912.2018.2.2.104-115.Тектоника, глубинное строение и минерагения Приамурья и сопредельных территорий / Ред. Г.А. Шатков, А.С. Вольский. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2004. 190 c.Shatkov G.A., Volsky A.S. (Eds.), 2004. Tectonics, Deep Structure and Mineralogy of Priamurie and Adjacent Territories. VSEGEI Publishing House, Saint Petersburg, 190 c. (in Russian).Геология и сейсмичность зоны БАМ. Сейсмогеология и сейсмическое районирование / Ред. В.П. Солоненко, М.М. Мандельбаум. Новосибирск: Наука, 1985. 192 с.Solonenko V.P., Mandelbaum M.M. (Eds.), 1985. Geology and Seismicity of the BAM Zone. Seismogeology and Seismic Zoning. Nauka, Novosibirsk, 192 p. (in Russian).Татаурова А.А. Поля напряжений и деформаций по данным механизмов коровых землетрясений о. Сахалин // Вестник КРАУНЦ. Серия Науки о Земле. 2015. № 3. С. 92–101.Tataurova A.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).Wei D., Seno T., 1998. Determination of the Amurian plate motion. In: M.F.J. Flower, S.-L. Chung, C.-H. Lo, T.-Y. Lee (Eds.), Mantle dynamics and plate interactions in East Asia. AGU Geodynamics Series, vol. 27, p. 337–346. https://doi.org/10.1029/GD027p0337.Wei D., Seno T., 1998. Determination of the Amurian plate motion. In: M.F.J. Flower, S.-L. Chung, C.-H. Lo, T.-Y. Lee (Eds.), Mantle dynamics and plate interactions in East Asia. AGU Geodynamics Series, vol. 27, p. 337–346. https://doi.org/10.1029/GD027p0337.Юнга С.Л. Методы и результаты изучения сейсмотектонических деформаций. М.: Наука, 1990. 190 с.Yunga S.L., 1990. Methods and Results of Seismotectonic Deformation Study. Nauka, Moscow, 190 p. (in Russian).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.Зоненшайн Л.П., Савостин Л.А., Мишарина Л.А., Солоненко Н.В. Геодинамика Байкальской рифтовой зоны и тектоника плит Внутренней Азии // Геолого-геофизические и подводные исследования озера Байкал / Ред. А.С. Монин. М.: ИО АН СССР, 1979. С. 157–211.Zonenshain L.P., Savostin L.A., Misharina L.A., Solonenko N.V., 1979. Geodynamics of the Baikal rift zone and plate tectonics of the Inner Asia. In: A.S. Monin (Ed.), Geological-Geophysical and Underwater Studies of Lake Baikal. The USSR Acad. Sci., Moscow, p. 157–211 (in Russian).

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