Постсейсмическое развитие очаговых зон сильнейших землетрясений
Категория: 16-2УДК 550.3:551.24.02
И.С. Владимирова(1), Г.М. Стеблов(1,2)
(1) Геофизическая служба РАН, Калужская обл., г. Обнинск, Россия
(2) Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия
За последние два десятилетия активных спутниковых геодезических наблюдений в разных сейсмоактивных регионах планеты были выявлены постсейсмические деформации для большинства сильнейших землетрясений. Среди них землетрясения, произошедшие в пределах Японо-Курило-Камчатской островной дуги (Кроноцкое, 1997 г.; Симуширские, 2006–2007 гг.; Тохоку, 2011 г.), в Суматра-Андаманской (события 2004, 2007 гг.) и Чилийской (событие 2010 г.) зонах субдукции. Названные события имеют схожий механизм, характерный для межплитного субдукционного пологого надвига. Выявленные для них продолжительные постсейсмические смещения – наиболее дискуссионный вид наблюдаемых поверхностных деформаций, сложность объяснения которых обусловлена как неоднозначностью возможных механизмов, так и необходимостью анализа реологии верхней мантии. При моделировании многолетних вязкоупругих процессов требуется учитывать возможное асейсмическое развитие сейсморазрыва в первые месяцы после землетрясения. В то же время многолетние временные ряды наблюдений постсейсмических движений содержат достаточно информации о возможной геометрии эффективного распределения подвижки по разрыву. Это позволяет прогнозировать дальнейшую интенсивность постсейсмических движений, включая продолжительность их затухания.
Изучение и моделирование постсейсмических процессов в подобных регионах необходимо не только для получения информации об их глубинном строении, но и для корректного сопоставления деформационного потенциала региона с сейсмической энергией, выделившейся во время землетрясения. Без этого невозможен прогноз интенсивности дальнейшего накопления деформационного потенциала, так как модели упругого деформирования перед землетрясением неприменимы в последующие два–три десятилетия, в течение которых существенно меняются направление и величина наблюдаемых смещений земной поверхности.
Ключевые слова: субдукция, постсейсмические деформации, вязкоупругая релаксация, реология мантии.
Литература
Владимирова И.С., Стеблов Г.М., Фролов Д.И. Исследование вязкоупругих деформаций после Симуширских землетрясений 2006–2007 гг. // Физика Земли. 2011. № 11. С.75–61.
Стеблов Г.М., Василенко Н.Ф., Прытков А.С., Фролов Д.И., Грекова Т.А. Динамика Курило-Камчатской зоны субдукции по данным GPS // Физика Земли. 2010. № 5. С.77–82.
Трубицын В.П., Рыков В.В., Трубицын А.П. Конвекция и распределение вязкости в мантии // Физика Земли. 1997. № 3. С.3–10.
Burgmann R., Kogan M.G., Levin V.E., Scholz C.H., King R.W., Steblov G.M. Rapid aseismic moment release following the 5 December, 1997 Kronotsky, Kamchatka, earthquake // Geophys. Res. Lett. 2001. V. 28. P.1331–1334.
Bürgmann R., Dresen G. Rheology of the Lower Crust and Upper Mantle: Evidence from Rock Mechanics, Geodesy and Field Observations // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 2008. V. 36. P.531–567.
Kogan M.G., Vasilenko N.F., Frolov D.I., Freymueller J.T., Steblov G.M., Levin B.W., Prytkov A.S. The mechanism of postseismic deformation triggered by the 2006–2007 great Kuril earthquakes // Geophys. Res. Lett. 2011. V. 38, N 6. P.1–5.
Marone C.J., Scholz C.H., Bilham R.G. On the mechanics of earthquake afterslip // J. Geophys. Res. 1991. V. 96, N B5. P.8441–8452.
Piersanti A. Postseismic deformation in Chile: Constraints on the asthenospheric viscosity // Geophys. Res. Lett. 1999. V. 26(20). P.3157–3160.
Pollitz F.F. Coseismic deformation from earthquake faulting on a layered spherical earth // Geophys. J. Int. 1996. V. 125, N 1. P.1–14.
Pollitz F.F. Gravitational viscoelastic postseismic relaxation on a layered spherical earth // J. Geophys. Res. 1997. V. 102, N B8. P.17921–17941.
Pollitz F.F. Post-seismic relaxation theory on a laterally heterogeneous viscoelastic model // Geophys. J. Int. 2003. V. 155, N 1. P.57–78.
Pollitz F.F., Bürgmann R., Banerjee P. Post-seismic relaxation following the great 2004 Sumatra-Andaman earthquake on a compressible self-gravitating Earth // Geophys. J. Int. 2006. V. 167, N 1. P.397–420.
Sato T., Larsen C.F., Miura S., Ohta Y., Fujimoto H., Sun W., Motyka R.J., Freymueller J.T. Reevaluation of the viscosity of upper mantle beneath southeast Alaska // Tectonophysics. 2011. V. 511. P.79–88.
Steblov G.M., Kogan M.G., Levin B.V., Vasilenko N.F., Prytkov A.S., Frolov D.I. Spatially linked asperities of the 2006–2007 great Kuril earthquakes revealed by GPS // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35, N 22. P.1–5.
Wang K. Elastic and viscoelastic models of crustal deformation in subduction zone cycles // The Seismogenic Zone of Subduction Thrust Faults / Ed. T.H. Dixon, J.C. Moore. 2007. P.540–577.
Weidner D.J., Li L. Theory and Practice – Methods for the Study of High P/T Deformation and Rheology // Treatise on Geophysics / Ed. G.D. Price. 2007. V. 2. P.339–358.
Сведения об авторах
ВЛАДИМИРОВА Ирина Сергеевна – младший научный сотрудник, Геофизическая служба РАН. 249035, Калужская область, г. Обнинск, пр. Ленина, д. 189. Тел.: 8(48439) 2-01-81. E-mail: vladis@gsras.ru
СТЕБЛОВ Григорий Михайлович – доктор физико-математических наук, заведующий сектором геодинамического мониторинга, Геофизическая служба РАН. 249035, Калужская область, г. Обнинск, пр. Ленина, д. 189; главный научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123995, ГСП-5, Москва, Д-242, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: 8(499) 254-61-34. Е-mail: steblov@ifz.ru