СОВРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ КОРЫ КАВКАЗА ПО ДАННЫМ ОБЪЕДИНЕННОГО КАТАЛОГА МЕХАНИЗМОВ ОЧАГОВ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

В работе представлены результаты реконструкции современного природного напряженного состояния коры Кавказа и сопредельных территорий. Инверсия напряжений выполнена методом катакластического анализа сейсмологических индикаторов деформаций, которыми являлись данные о механизмах очагов землетрясений. Основу этих данных составлял созданный в лаборатории тектонофизики ИФЗ РАН в начале 90-х гг. прошлого века объединенный каталог механизмов очагов Северной Евразии, который содержал в себе большое число источников сейсмологических данных от различных авторов, работавших не только в СССР, но и за рубежом. Пополнение объединенного каталога сейсмологическими данными за последние после развала СССР годы выполнено на основе каталога Global CMT. Полученные результаты реконструкции осей главных напряжений достаточно плотно по площади покрывают исследуемый регион. При этом удалось существенно уменьшить площадь усреднения напряжений за счет применения итерационного режима подбора окна усреднения напряжений, которое постепенно расширяется для зон пониженной плотности эпицентров землетрясений. Выявленные закономерности поля современных напряжений на основе собранного от разных авторов объединенного каталога механизмов очагов соответствуют также и результатам выполненной реконструкции по данным каталога Global CMT в тех зонах, где они имеются. Поскольку метод катакластического анализа разрывных смещений позволяет оценивать величины напряжений, в работе выполнено районирование коры исследуемого региона по интенсивности нормированных напряжений наименьшего и наибольшего напряжения горизонтального сжатия, а также по нормированной величине поддвиговых касательных напряжений, действующих на подошве коры. Во всех случаях нормировка осуществлялась на прочность сцепления пород. Параметры напряжений в работе представлены с использованием возможностей нового интернет-ресурса «Тектонические напряжения Евразии», который создан сотрудниками лаборатории тектонофизики на сайте ИФЗ РАН. Он позволяет в едином режиме визуализировать данные о напряжениях в разных масштабах и с разной детальностью.

механизм очагов землетрясений, тектоническое напряжение, оси главных напряжений, величина напряжений

1. Ахмедов М.Б., Шлюнкин А.В., Лукьянов И.В., Ребецкий Ю.Л. Поле современных напряжений земной коры на сайте ИФЗ РАН «Global Stress Map» // Современная тектонофизика. Методы и результаты: Материалы четвертой молодежной тектонофизической школы-семинара (5–9 октября 2015 г.). М.: ИФЗ РАН, 2015. Т. 1. C. 16–21.

2. Bird P., 1998. Testing hypotheses on plate driving mechanisms with global lithosphere models including topography, thermal structure, and faults. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 103 (B5), 10115–10129. https://doi.org/10.1029/98jb00198.

3. Гущенко О.И. Кинематический метод определения параметров напряжений и характеристика их связей с тектоническими движениями и по разрывам разных структурных уровней: Автореф. дис. … канд. геол.-мин. наук. М., 1981. 21 с..

4. Gushchenko O.I., Mikhailova A.V., Nikitina E.S., Rebetskiy Yu.L., Lomakin A.A., Arefieva T.P., 1994a. The modern mechanism of crustal deformation in the Caucasus-Iranian seismically active region according to regional stress monitoring and Гущенко О.И., Михайлова А.В., Никитина Е.С., Ребецкий Ю.Л., Ломакин А.А., Арефьева Т.П. Современный механизм деформирования земной коры Кавказо-Иранской сейсмоактивной области по данным регионального стресс-мониторинга и тектонофизического моделирования // Напряжения в литосфере (глобальные, региональные, локальные): Тезисы докладов первого международного семинара. М., 1994а. C. 49–50.

5. Гущенко О.И., Мострюков А.О., Петров В.А. Структура поля современных региональных напряжений сейсмоактивных областей земной коры восточной части средиземноморского подвижного пояса // Доклады АН СССР. 1990. Т. 312. № 4. С. 830–835.

6. Гущенко О.И., Ребецкий Ю.Л., Михайлова А.В., Россанова Г.В., Ле Минь Куок, Фурсова Е.В. Современное региональное поле напряжений Евразии (по сейсмологическим данным о механизмах очагов коровых землетрясений) // Тезисы докладов первого международного семинара: Напряжения в литосфере (глобальные, региональные, локальные). М.: Изд-во ИГиРГИ, 1994б. C. 50–51.

7. Гущенко О.И., Ребецкий Ю.Л., Михайлова А.В., Россанова Г.В., Ломакин А.А., Арефьева Т.П. Региональный стресс-мониторинг и механизм деформирования земной коры Кавказо-Иранской сейсмоактивной области // Механика структурообразования в литосфере и сейсмичность. М.: ИФЗ РАН, 1991. С. 165–166.

8. Gushtchenko O.I., Rebetsky Y.L., Mikhailova A.V., Gushtchenko N.Y., Kuok L.M., Rassanova G.V., 1993. The recent regional field of stresses and the mechanism of the lithosphere deformation of seismoactive East-Asia region. Terra Nova 5 (1), 259.

9. Heidbach O., Rajabi M., Reiter K., Ziegler M., WSM Team, 2016. World Stress Map Database Release 2016. GFZ Data Services. https://doi.org/10.5880/WSM.2016.001.

10. Heidbach O., Tingay M., Barth A., Reinecker J., Kurfe D., Müller B., 2010. Global crustal stress pattern based on the World Stress Map database release 2008. Tectonophysics 482 (1–4), 3–15. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2009.07.023.

11. López A., 2012. Andersonian and Coulomb stresses in Central Costa Rica and its fault slip tendency potential: new insights into their associated seismic hazard. Geological Society, London, Special Publications 367, 19–38. https://doi.org/10.1144/SP367.3.

12. Lund B., Townend J., 2007. Calculating horizontal stress orientations with full or partial knowledge of the tectonic stress tensor. Geophysical Journal International 170 (3), 1328– 1335. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2007.03468.x.

13. McKenzie D.P., 1969. The relation between fault plane solutions for earthquakes and the directions of the principal stresses. Bulletin of the Seismological Society of America 59 (2), 591–601.

14. Moeck I., Schandelmeier H., Holl H.-G., 2008. The stress regime in a Rotliegend reservoir of the Northeast German Basin. International Journal of Earth Sciences 98 (7), 1643– 1654. https://doi.org/10.1007/s00531-008-0316-1.

15. Morris A.P., Ferrill D.A., Henderson D.B., 1996. Slip tendency analysis and fault reactivation. Geology 24 (3), 275–278. https://doi.org/10.1130/0091-7613(1996)024<0275:STAAFR>2.3.CO;2.

16. Rebetskii Yu.L., 1997. Reconstruction of tectonic stresses and seismotectonic strain: Methodical fundamentals, current stress field of Southeastern Asia and Oceania. Translation (Doklady) of the Russian Academy of Science. Earth Science Sections 354 (4), 560–563.

17. Rebetsky Yu.L., 1996. I. Stress-monitoring: Issues of reconstruction methods of tectonic stresses and seismotectonic deformations. Journal of Earthquake Prediction Research 5 (4), 557–573.

18. Ребецкий Ю.Л. Напряженно-деформированное состояние и механические свойства природных массивов по данным о механизмах очагов землетрясений и структурно-кинематическим характеристикам трещин: Дис. ... докт. физ.-мат. наук. М.: ОИФЗ РАН, 2003. 455 с.

19. Rebetsky Yu.L., Kuzikov S.I., 2016. Active faults of the northern Tien Shan: tectonophysical zoning of seismic risk. Russian Geology and Geophysics 57 (6), 967–983. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.05.004.

20. Rebetsky Yu.L., Mikhailova A.V, Rosanova G.V, Fursova E.V., 1997. II. Stress-monitoring: The modern field of regional stresses in South-East Asia and Oceania. Principles of quasiplastic deforming of fractured media. Journal of Earthquake Prediction Research 6 (1), 11–36.

21. Ребецкий Ю.Л., Сим Л.А., Маринин А.В. От зеркал скольжения к тектоническим напряжениям. Методики и алгоритмы. М.: ГЕОС, 2017. 234 с.

22. Steinberger B., Schmeling H., Marquart G., 2001. Large-scale lithospheric stress field and topography induced by global mantle circulation. Earth and Planetary Science Letters 186 (1), 75–91. https://doi.org/10.1016/S0012-821X(01)00229-1.

23. Tutu A.O., Steinberger B., Sobolev S.V., Rogozhina I., Popov A.A., 2018. Effects of upper mantle heterogeneities on lithospheric stress field and dynamic topography. Solid Earth 9 (3), 649–668. https://doi.org/10.5194/se-9-649-2018.

24. Yetirmishli G.J., Kazimova S.E., 2017. Types of tectonic movements of the seismogenic areas of Azerbaijan based on the earthquake focal zones. Geological-geophysical studies of the deep structure of the Caucasus. In: Geology and Geophysics of Caucasus. Vladikavkaz, p. 20–25.

25. Yetirmishli G.J., Kazimova S.E., 2018. Focal mechanisms of earthquakes and stress field of the earth crust in Azerbaijan. In: D’Amico S. (Ed.), Moment tensor solutions: a useful tool for seismotectonics. Springer, Cham, p. 481–495. https://doi.org/10.1007/978-3-319-77359-9_21.

26. Zoback M.L., 1992. First‐and second‐order patterns of stress in the lithosphere: The World Stress Map Project. Journal of Geophysical Research: Solid Earth 97 (B8), 11, 703–11728. https://doi.org/10.1029/92JB00132.