ПОЛЕ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ГЛУБИНАХ ЮЖНОГО ФЛАНГА КУРИЛО-КАМЧАТСКОЙ СЕЙСМОФОКАЛЬНОЙ ЗОНЫ
https://doi.org/10.5800/GT-2021-12-4-0564
Аннотация
Исследовано поле ориентаций осей главных тектонических напряжений на участке промежуточных глубин землетрясений южного фланга Курило-Камчатской субдукционной системы отдельно для верхнего и нижнего слоя двойной сейсмофокальной зоны. Привлечены данные каталогов NIED и GlobalCMT. Результаты расчетов представлены в виде схем напряженного состояния изучаемых областей и таблиц. Для района южных Курильских островов подтверждено преобладание направления напряжений наибольшего сжатия вдоль плоскости слэба в верхнем слое и наименьшего сжатия (девиаторного растяжения) в нижнем. Однако направление главных осей наибольшего и наименьшего сжатия смещено относительно направления падения слэба: против часовой стрелки на 30–40° для оси сжатия в верхнем слое, что совпадает с направлением движения плиты, по часовой стрелке для оси растяжения в нижнем слое. Это может являться следствием правосторонней сдвиговой компоненты в поддвиге Тихоокеанской плиты. В отличие от общей закономерности, по ориентации главных осей поле напряжений под центральной частью сегментов, относящихся к о. Хоккайдо, в верхнем слое практически идентично нижнему слою. Также выявлены участки, находящиеся в условиях сдвиговых напряжений, самые протяженные – напротив северной части о. Кунашир и под южной частью о. Хоккайдо. Показано хорошее соответствие результатов для основных крупных групп кластеров данным других авторов. Расхождения в первую очередь касаются небольших групп обособленных кластеров, показывающих локальные неоднородности поля напряжений.
Об авторе
Д. А. Сафонов
Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН
Россия
Россия
693022, Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1Б
Список литературы
1. Álvarez-Gómez J.A., 2019. FMC–Earthquake Focal Mechanisms Data Management, Cluster and Classification. SoftwareX 9, 299–307. https://doi.org/10.1016/j.softx.2019.03.008.
2. Astiz L., Lay T., Kanamori H., 1988. Large Intermediate-Depth Earthquakes and the Subduction Process. Physics of the Earth and Planetary Interiors 53 (1–2), 80–166. https://doi.org/10.1016/0031-9201(88)90138-0.
3. Борискина Н.Г., Касаткин С.А., Хомич В.Г. Геология, геодинамика и благороднометалльное оруденение южного фланга Курильской островодужной системы // Успехи современного естествознания. 2019. № 8. С. 44–49.
4. Chen P.F., Bina C.R., Okal E.A., 2004. A Global Survey of Stress Orientations in Subducting Slabs as Revealed by Intermediate-Depth Earthquakes. Geophysical Journal International 159 (2), 721–733. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2004.02450.x.
5. Christova C.V., 2015. Spatial Distribution of the Contemporary Stress Field in the Kurile Wadati-Benioff Zone by Inversion of Earthquake Focal Mechanisms. Journal of Geodynamics 83, 1–17. https://doi.org/10.1016/j.jog.2014.11.001.
6. Christova C., Hirata N., Kato A., 2006. Contemporary Stress Field in the Wadati-Benioff Zone at the Japan-Kurile Arc-Arc Junction (North Honshu, the Hokkaido Corner and Hokkaido Island) by Inversion of Earthquake Focal Mechanisms. Bulletin of the Earthquake Research Institute 81, 1–18.
7. Christova C., Tsapanos T., 2000. Depth Distribution of Stresses in the Hokkaido Wadati-Benioff Zone as Deduced by Inversion of Earthquake Focal Mechanisms. Journal of Geodynamics 30 (5), 557–573. https://doi.org/10.1016/S0264-3707(00)00009-0.
8. Faccenda M., Gerya T.V., Mancktelow N.S., Moresi L., 2012. Fluid Flow during Slab Unbending and Dehydration: Implications for Intermediate‐Depth Seismicity, Slab Weakening and Deep Water Recycling. Geochemistry, Geophysics, Geosystems 13 (1). https://doi.org/10.1029/2011GC003860.
9. Fujita K., Kanamori H., 1981. Double Seismic Zones and Stresses of Intermediate Depth Earthquakes. Geophysical Journal International 66 (1), 131–156. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1981.tb05950.x.
10. Gephart J.W., Forsyth D.W., 1984. An Improved Method for Determining the Regional Stress Tensor Using Earthquake Focal Mechanism Data: Application to the San Fernando Earthquake Sequence. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 89 (B11), 9305–9320. https://doi.org/10.1029/JB089iB11p09305.
11. Ghimire S., Kasahara M., 2009. Spatial Variation in Seismotectonics and Stress Conditions across the Kurile and Japan Trenches Inferred from the Analysis of Focal Mechanism Data in Hokkaido, Northern Japan. Journal of Geodynamics 47 (2–3), 153–166. https://doi.org/10.1016/j.jog.2008.07.007.
12. Global CMT Catalog, 2020. Available from: https://www.globalcmt.org/CMTsearch.html (Last accessed November 16, 2020).
13. Hasegawa A., Umino N., Takagi A., 1978. Double-Planed Structure of the Deep Seismic Zone in the Northeastern Japan Arc. Tectonophysics 47 (1–2), 43–58. https://doi.org/10.1016/0040-1951(78)90150-6.
14. Hayes G.P., Moore G.L., Portner D.E., Hearne M., Flamme H., Furtney M., Smoczyk G.M., 2018. Slab2, a Comprehensive Subduction Zone Geometry Model. Science 362 (6410), 58–61. https://doi.org/10.1126/science.aat4723.
15. Jiao W., Silver P.G., Fei Y., Prewitt C.T., 2000. Do Intermediate‐and Deep‐Focus Earthquakes Occur on Preexisting Weak Zones? An Examination of the Tonga Subduction Zone. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 105 (B12), 28125–28138. https://doi.org/10.1029/2000JB900314.
16. Kasahara J., Sato T., Mochizuki K., Kobayashi K., 1997. Paleotectonic Structures and Their Influence on Recent Seismo‐Tectonics in the South Kuril Subduction Zone. Island Arc 6 (3), 267–280. https://doi.org/10.1111/j.1440-1738.1997.tb00177.x.
17. Kasahara M., Sasatani T., 1985. Source Characteristics of the Kunashiri Strait Earthquake of December 6, 1978 as Deduced from Strain Seismograms. Physics of the Earth and Planetary Interiors 37 (2–3), 124–134. https://doi.org/10.1016/0031-9201(85)90046-9.
18. Katsumata K., Wada N., Kasahara M., 2003. Newly Imaged Shape of the Deep Seismic Zone within the Subducting Pacific Plate beneath the Hokkaido Corner, Japan‐Kurile Arc‐Arc Junction. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 108 (B12). https://doi.org/10.1029/2002JB002175.
19. Kirby S.H., Durham W.B., Stern L.A., 1991. Mantle Phase Changes and Deep-Earthquake Faulting in Subducting Lithosphere. Science 252 (5003), 216–225. https://doi.org/10.1126/science.252.5003.216.
20. Lay T., Ammon C.J., Kanamori H., Kim M.J., Xue L., 2011. Outer Trench-Slope Faulting and the 2011 Mw 9.0 off the Pacific Coast of Tohoku Earthquake. Earth, Planets and Space 63 (37), 713–718. https://doi.org/10.5047/eps.2011.05.006.
21. NIED F-net Broadband Seismograph Network, 2020. Available from: http://www.fnet.bosai.go.jp (Last accessed November 16, 2020).
22. Ozel N., Moriya T., 1999. Different Stress Directions in the Aftershock Focal Mechanisms of the Kushiro-Oki Earthquake of Jan. 15, 1993, SE Hokkaido, Japan, and Horizontal Rupture in the Double Seismic Zone. Tectonophysics 313 (3), 307–327. https://doi.org/10.1016/S0040-1951(99)00207-3.
23. Полец А.Ю. Напряженно-деформированное состояние зоны глубокофокусных землетрясений региона Японского моря // Геосистемы переходных зон. 2018. Т. 2. № 4. С. 302–311. http://dx.doi.org/10.30730/2541-8912.2018.2.4.302-311.
24. Поплавская Л.Н., Рудик М.И., Нагорных Т.В., Сафонов Д.А. Каталог механизмов очагов сильных (М≥6.0) землетрясений Курило-Охотского региона 1964–2009 гг. Владивосток: Дальнаука, 2011. 131 с.
25. Prytkov A.S., Vasilenko N.F., Frolov D.I., 2017. Recent Geodynamics of the Kuril Subduction Zone. Russian Journal of Pacific Geology 11, 19–24. https://doi.org/10.1134/S1819714017010067.
26. Rebetsky Yu.L., 1999. Methods for Reconstructing Tectonic Stresses and Seismotectonic Deformations Based on the Modern Theory of Plasticity. Doklady Earth Sciences 365 (3), 370–373.
27. Ребецкий Ю.Л. Развитие метода катакластического анализа сколов для оценки величин тектонических напряжений // Доклады Академии наук. 2003 Т. 388. № 2. С. 237–241.
28. Ребецкий Ю.Л. Тектонические напряжения и прочность горных массивов. М.: Наука, 2007. 406 с.
29. Ребецкий Ю.Л., Полец А.Ю. Напряженное состояние литосферы Японии перед катастрофическим землетрясением Тохоку 11.03.2011 // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 2. С. 469–506. https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-2-0137.
30. Rebetsky Yu.L., Polets A.Yu., 2019. The State of Stress in the Aftershock Area of the March 11, 2011 Tohoku Earthquake. In: Geodynamical Processes and Natural Hazards. Proceedings of the III National Scientific Conference with Foreign Participants (May 27–31, 2019, Yuzhno-Sakhalinsk). IOP Conference Series: Earth and Environmental Science 324, 012005. http://dx.doi.org/10.1088/1755-1315/324/1/012005.
31. Родкин М.В., Рундквист Д.В. Геофлюидогеодинамика. Приложение к сейсмологии, тектонике, процессам рудо- и нефтегенеза. Долгопрудный: Интеллект, 2017. 288 с.
32. Сафонов Д.А. Пространственное распределение тектонических напряжений в южной глубокой части Курило-Камчатской зоны субдукции // Геосистемы переходных зон. 2019. Т. 3. № 2. С. 175–188. http://dx.doi.org/10.30730/2541-8912.2019.3.2.175-188.
33. Сафонов Д.А. Реконструкция поля тектонических напряжений глубокой части южного сегмента Курило-Камчатской и северного сегмента Японской зоны субдукции // Геодинамика и тектонофизика. 2020. Т. 11. № 4. С. 743–755. https://doi.org/10.5800/GT-2020-11-4-0504.
34. Safonov D.A., Konovalov A.V., Zlobin T.K., 2015. The Urup Earthquake Sequence of 2012–2013. Journal of Volcanology and Seismology 9, 402–411. https://doi.org/10.1134/S074204631506007X.
35. Селивёрстов Н.И. Структура сейсмофокальной зоны Камчатки // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2007. Вып. 9. № 1. С. 10–26.
36. Sykes L.R., 1966. The Seismicity and Deep Structure of Island Arcs. Journal of Geophysical Research 71 (12), 2981–3006. https://doi.org/10.1029/JZ071i012p02981.
37. Terakawa T., Matsu’ura M., 2010. The 3‐D Tectonic Stress Fields in and around Japan Inverted from Centroid Moment Tensor Data of Seismic Events. Tectonics 29 (6). https://doi.org/10.1029/2009TC002626.
38. Шикотанское землетрясение и цунами 4(5) октября 1994 года // Хроника событий, анализ последствий и современное состояние проблемы: Сборник статей / Ред. И.Н. Тихонов, Г.В. Шевченко. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2015. 128 с.
39. Zlobin T.K., Safonov D.A., Polets A.Yu., 2011. Distribution of Earthquakes by the Types of the Source Motions in the Kuril-Okhotsk Region. Doklady Earth Sciences 440, 1410–1412. https://doi.org/10.1134/S1028334X11100096.
Рецензия
При поддержке: Работа выполнена в рамках государственного задания ИМГиГ ДВО РАН
Для цитирования:
Сафонов Д.А. ПОЛЕ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПРОМЕЖУТОЧНЫХ ГЛУБИНАХ ЮЖНОГО ФЛАНГА КУРИЛО-КАМЧАТСКОЙ СЕЙСМОФОКАЛЬНОЙ ЗОНЫ. Геодинамика и тектонофизика. 2021;12(4):929-950. https://doi.org/10.5800/GT-2021-12-4-0564
For citation:
Safonov D.A. TECTONIC STRESS FIELD AT INTERMEDIATE DEPTHS OF THE SOUTHERN FLANK OF THE KURIL-KAMCHATKA SEISMIC ZONE. Geodynamics & Tectonophysics. 2021;12(4):929-950. (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2021-12-4-0564
Просмотров: 328
Послать статью по эл. почте 