birmaga.ru
добавить свой файл

1
ДЕФОРМАЦИИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ САХАЛИНА ПО ДАННЫМ GPS НАБЛЮДЕНИЙ

Н.Ф. Василенко1, А.И. Иващенко1, А.С. Прытков1, Г.М. Стеблов2,

Д.И. Фролов3, М.Г. Коган4, М. Касахара5, Х. Такахаси5

1Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск, Россия;

2Геофизическая Служба РАН, Обнинск, Россия;

3Физико-технический институт, Санкт-Петербург, Россия;

4Колумбийский Университет, Нью-Йорк, США;

5Институт сейсмологии и вулканологии Хоккайдского Университета, Саппоро, Япония
В рамках глобальной плитовой тектоники система главных субмеридиональных разломов Сахалина рассматривается в качестве границы между Евразиатской и Северо-Американской литосферными плитами [1]. По результатам обработки непрерывных GPS наблюдений, выполняемых с 1995 г. на опорных станциях, расположенных на севере, в центре и на юге острова, установлено, что о. Сахалин перемещается со скоростью 3-4 мм/год в западном направлении относительно Евразии и 3-5 мм/год в восточном направлении относительно Северной Америки [2]. Направление движения совпадает с направлением схождения литосферных плит в Сахалинском регионе, а величина составляет 50-100% от региональных скоростей конвергенции в модели [3].

Повторные GPS-наблюдения 2000 и 2002 гг. на шести пунктах поперечного профиля, пересекающего остров на широте около 500 N, показали, что современные горизонтальные деформации в центральной части острова имеют компоненты сжатия и правостороннего сдвига. Общая величина скорости деформации составляет 3-4 мм/год или примерно половину региональной скорости схождения Евразиатской и Северо-Американской литосферных плит [2].

Обобщенная схема скоростей горизонтальных смещений для всех пунктов юга Сахалина, наблюдавшихся в 1999, 2002 и 2003 гг., приведена на рис.1. В первую очередь, для этой части острова можно отметить интенсивное субширотное сжатие со скоростью ~ 7 мм/год (скорости пунктов последнего периода пока можно полагать малопредставительными). Отсюда следует, что субширотные деформации, обусловленные конвергенцией литосферных плит, в основном, реализуются в пределах островной суши. Скорость их столь велика, что на долю деформаций в ближайших окрестностях Японского и Охотского морей практически ничего не остается, в то время как для среднего Сахалина эта доля составляет около 50%.


На юге Сахалина граница плит может быть отождествлена с зоной скалывания между Апреловским и Тымь-Поронайским разломами. Последний не имеет признаков активности в позднем плейстоцене – голоцене, в то время как современная активность Апреловского разлома не вызывает сомнений. Палеосейсмологические исследования, выполненные М.И. Стрельцовым  и А.И. Кожуриным, показали, что последнее землетрясение М ≥ 7.5 произошло в зоне этого разлома около 800 лет тому назад.

По геологическим данным, западной части острова и зоне скалывания длительное время, включая голоцен, присуща правосдвиговая компонента смещений. Однако, по данным GPS наблюдений, деформации правостороннего сдвига со скоростью ~ 2 мм/год проявляются только в западной части геодезической сети. Значимых относительных смещений пунктов, контролирующих зону Апреловского разлома, не фиксируется.

Зона скалывания сейсмически активна и в настоящее время. К этому району, в основном, приурочена коровая сейсмичность последних лет [4]. Здесь же отмечается наибольший градиент поля упругих напряжений. В июне-октябре 2001 г. в зоне скалывания произошел рой мелкофокусных землетрясений. В пользу правостороннего сдвига свидетельствует заметная правосторонняя компонента смещения по субмеридиональной нодальной плоскости в очаге главного толчка Мw = 5.3.







Рис.1. Схема скоростей горизонтальных деформаций земной поверхности юга Сахалина за 1999-2003 гг.
Схема построена относительно фундаментальной GPS станции YSSK. Средние квадратические ошибки скоростей для всего периода наблюдений не превышают 1 мм/год, для периода 2002 – 2003 гг. (пункты SHBN, URYM, SVOB, NOVI и EVST) – 2 мм/год.

I – Тымь-Поронайский разлом;


II – Апреловский активный разлом;

III – рой землетрясений июня – октября 2001 г.



Таким образом, данные повторных GPS наблюдений свидетельствуют о весьма интенсивном накоплении напряжений в недрах юга острова. Отсутствие значимых криповых смещений по Апреловскому активному разлому в будущем может привести к сильному землетрясению.
Список литературы


  1. Chapman, M.E., and S.C. Solomon, North American - Eurasian plate boundary in northeast Asia, J. Geophys. Res., 81, 921-930, 1976.

  2. Kogan, M.G., R. Bürgmann, N.F. Vasilenko, C.H. Scholz, R.W. King, A.I. Ivaschenko, D.I. Frolov, G.M. Steblov, C.U. Kim, and S.G. Egorov, The 2000 Mw 6.8 Uglegorsk earthquake and regional plate boundary deformation of Sakhalin from geodetic data, Geophys. Res. Lett., 30(3), 1102, doi 10.1029/2002GL016399, 2003.

  3. Steblov, G.M., M.G. Kogan, R.W. King, C.H. Scholz, R. Bürgmann, and D.I. Frolov, Imprint of the North American plate in Siberia revealed by GPS, Geophys. Res. Lett., 30 (18), 1924, doi 10.1029/2003GL017805, 2003.

  4. Тамура М., Ичиянаги М., Касахара М., Ким Чун Ун, Сен Рак Се. Мелкофокусная сейсмичность в южной части Сахалина и северной части Хоккайдо // Проблемы сейсмичности Дальнего Востока и Восточной Сибири. Доклады международного научного симпозиума, Южно-Сахалинск, 24-28 сентября 2002 г. Том II. Южно-Сахалинск. 2003. С.113-130 (на англ. языке).