Мантійні землетруси в регіоні Крим—Чорне море—Кавказ
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.v43i5.244138Ключові слова:
гіпоцентри, землетруси, годографи, сейсмічні хвиліАнотація
Питання про існування вогнищ глибоких землетрусів у регіоні Крим—Чорне море—Кавказ надзвичайно важливе з позиції геодинаміки регіону. Раніше вважали, що в цьому регіоні можуть відбуватися тільки землетруси земної кори. Отримано результати, згідно з якими в регіоні відбуваються землетруси з глибиною принаймні 300 км.
У статті обговорено питання ступеня правдоподібні цих результатів і терміну іх отримання. Розглянуто сім конкретних прикладів неоднозначного визначення глибини гіпоцентрів землетрусів у регіоні. Показано, що визначення координат гіпоцентрів землетрусів за допомогою алгоритмів, заснованих на методі Гейгера, не дає змоги розрахувати глибину гіпоцентру. Описано уявлення авторів про походження мантійних землетрусів у Кавказькому і Кримсько-Чорноморському регіонах. Для Кавказького регіону мантійні землетруси спричиняє занурення літосферного шару; в астеносферному шарі, представленому на сейсмотомографічних розрізах низькошвидкісною аномалією, природа вогнищ землетрусів пов’язана з флюїдами, що утворюються в ході реакцій фазових переходів. У Кримсько-Чорноморському регіоні вогнища землетрусів розміщуються в шарі літосфери; ковзання останньої по менш в’язкому шару верхньої мантії, який залягає нижче, викликає в літосфері тектонічні рухи, що супроводжуються землетрусами. З метою визначення координат гіпоцентрів кримських і кавказьких землетрусів у разі планової обробки використовували годографи для глибин не більш як 35 км (Крим), 50 км (Кавказ) і 150 км (Північний Кавказ). Ця обставина є основною причиною неможливості реєстрації глибоких землетрусів.
Посилання
Adamia, S., Zakariadze, G., Chkhotua, T., Sadrad¬ze, N., Tsereteli, N., Chabukiani, A., & Gventsadze, A. (2011a). Geology of the Caucasus: a review. Turkish Journal of Earth Sciences, 20, 489—544. https://dx.doi.org/ 10.3906/yer-1005-11.
Adamia, S., Alania, V., Chabukiani, A., Kutelia, Z., & Sadradze, N. (2011b). Great Caucasus (Cavcasioni): a long-lived north-Tethyan Back-arc basin. Turkish Journal of Earth Sciences, 20, 611—628. http://dx.doi.org/ 10.3906/yer-1005-12.
Aptikaeva, O. I., Kopnichev, Yu. F., & Shevchenko, V. I. (1994). The structure of the crust and upper mantle and tectogenesis of the territory of the Garm test site (Tajikistan). Physics of the Earth, (7-8), 53—64 (in Russian).
Blanco, M. J., & Spakman, W. (1993). The P-wave velocity structure of the mantle below the Iberian Peninsula: evidence for subducted lithosphere below southern Spain. Tectonophysics, 221(1), 13—34. https://doi.org/ 10.1016/0040-1951(93)90025-F.
Burmin, V. Y. (1992). A new approach to the determination of the parameters of hypocenters of nearby earthquakes. Volcanology and seismology, 3, 73—82 (in Russian).
Burmin, V. Y. (1986). Optimal placement of seismic stations for registration of near earthquakes. Izvestiya. Physicsof the Solid Earth, 22(5), 366—371 (in Russian).
Burmin, V. Yu., Shemeleva, I. B., Fleifel, L. D., Ave¬ti¬syan, A. M., & Kazaryan, K. S. (2019). Spati¬al distribution of crustal earthquakes in the Cau¬¬casus. Seismic Instruments, 55(1), 84—91 (in Russian).
Burmin, V. Yu., & Shumlianska, L. A. (2015). Modern seismicity of the Crimea. Questions of engineering seismology, 42(2), 5—16 (in Russian).
Burmin, V. Y., & Shumlyanskay, L. A. (2018a). On the Problem of Deep Earthquakes in Crimea—Black Sea Region. Seismic Instruments, 54(3), 362—371 (in Russian).
Burmin, V. Yu., & Shumlianska, L. A. (2018b). Spatial distribution of earthquake hypocenters in the Crimea — Black Sea region. Journal of Seismology, 22(2), 391—405. https://doi.org/10.1007/s10950-017-9712-y.
Gabsatarova, I. P. (2010). Deep earthquakes in the Tersko-Sunzha zone. Materials of the fifth international seismological school: «Modern methods of processing and interpretation of seismological data» (pp. 59—64). Vladikavkaz 4—8 October 2010. Obninsk: Publishing house GS RAS (in Russian).
Geiger, L. (1910). Herbsetimmung bei Erdbeben aus den Ankunfzeiten. Nachrichten der K. Gesellschaft der Wissenschaften zu Gottingen, 4, 331—349.
Geiger, L. (1912). Probability method for the determination of earthquake epicenters from the arrival time only. Bull. St. Louis Univ. 8, 60—71.
Gobarenko, V. S., Murovskaya, A. V., Yegorova, T. P., & Sheremet, E. E. (2016). Modern collision processes on the northern edge of the Black Sea. Geotectonics, (4), 68—87. https://doi.org/10.7868/S0016853X16040020 (in Russian).
Godzikovskaya, A. A. (1988). Mantle earthquakes of the Caucasus in the region of the Tersko-Sunzhensky trough. Physics of the Earth, (7), 102—106 (in Russian).
Godzikovskaya, A. A., & Reisner, G. I. (1989). Endogenous position of deep earthquakes in the Caucasus. Geotectonics, (3), 15—25 (in Russian).
Gonchar, V. V. (2003). Deformation of the crust of the transition zone Mountain Crimea — Black Sea depression: substantiation of the collision-extrusive setting. Geology and Exploration, (2), 18—25 (in Russian).
Gorbatikov, A. V., Rogozhin, E. A., Stepanova, M. Yu., Kharazova, Yu. V., Andreeva, N. V., Pe-rederin, F. V., Zaalishvili, V. B., Melkov, D. A., Dzeranov, V. V., Dzeboev, B. A., & Ga¬baraev, A. F. (2015) Peculiarities of deep struc¬ture and modern tectonics of the Greater Caucasus in the Ossetian sector according to a complex of geophysical data. Physics of the Earth, (1), 28—39 (in Russian).
Khain, V. (1975). Structure and main stages in the tectono-magmatic development of the Caucasus: an attempt at geodynamic interpretation. American Journal of Science, 275-A, 131—156.
Kondorskaya, N. V., & Aranovich, Z. I. (1981). Instruction on the procedure for the production and processing of observations at seismic stations of the ESSN USSR. Moscow: Nauka, 272 p. (in Russian).
Koronovsky, N. V. (1997). Main events in the tectonic evolution of the Caucasian segment of the Mediterranean fold belt. Moscow University Bulletin. Ser. geological, (4), 5—12 (in Russian).
Koulakov, I. (2009). LOTOS code for local earthquake tomographic inversion. Benchmarks for testing tomographic algorithms. Bulletin of the Seismological Society of America, 99(1), 194—214. http://dx.doi.org/10.1785/ 0120080013.
Koulakov, I., Zabelina, I., Amanatashvili, I., & Meskhia, V. (2012). Nature of orogenesis and volcanism in the Caucasus region based on results of regional tomography. Solid Earth, 3(2), 327—337. http://dx.doi.org/ 10.5194/se-3-327-2012.
Kulchitsky, V. E., Safonova, G. P., & Svidlova, V. A. (1986). Hodographs of seismic waves of the CrimeanBlack Sea earthquakes. In Seismological Bulletin of the Western Territorial Zone of the ESSO USSR (Crimea-Carpathians) for 1983 (pp. 94—103). Kiev: Naukova Dumka (in Russian).
Lebedeva, Т. М. (1958). Earthquakes in the Caucasus with foci under the earth’s crust. Proceedings of the Geological Institute of the Academy of Sciences of the Georgian SSR, (17), 139—159 (in Russian).
Lukk, A. A., & Shevchenko, V. I. (2019) Seismicity, tectonics and GPS geodynamics of the Caucasus. Izvestiya. Physicsof the Solid Earth, (4), 99—123. https://doi.org/10.31857/S0002¬33372019499¬123.
McClusky, S., Balassanian, S., Barka, A., Demir, C., Ergintav, S., Georgiev, I., Gurkan, O., Hamburger, M., Hurst, K., Kahle, H., Kastens, K., Kekelidze, G., King, R., Kotzev, V., Lenk, O., Mahmoud, S., Mishin, S, Nadaria, M., Ouzounis, A., Paradissis, D., Peter, Y., Prilepin, M., Reilinger, R., Sanli, I., Seeger, H., Tealeb, A., Toksoz, M. N., & Veis, G. (2000). Global positioning system constraints on plate kinematics and dynamics in the eastern Mediterranean and Caucasus. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 105(B3), 5695—5719. https://doi.org/10.1029/1999JB900351.
Miller, A. D., Foulger, G., Julian, B. R. (1998). Non-Double-Couple Earthquakes 2. Observations. Reviews of Geophysics, 36(4), 551—568. https://doi.org/10.1029/98RG00717.
Milanovsky, E. E. (1991). Geology of the USSR. Part 3. Moscow: Moscow State University Publishing House, 352 p. (in Russian).
Pustovitenko, B. G., Lushchik, A. V., Boborykina, O. V., Kulchitsky, V. E., Mozhzherina, A. V., Nasonkin, V. A., Pankov, F. N., Porechnova, E. I., Pustovitenko, A. A., Tikhonenkov, E. P., Shvyrlo, N. I. (2014). Monitoring of seismic processes in the Crimean-Black Sea region. Sevastopol: NPC «ECOSI Hydrophysics», 264 p. (in Russian).
Reilinger, R., McClusky, S., Vernant, Ph., Lawrence, Sh., Ergintav, S., Cakmak, R., Ozener, H., Kadirov, F., Guliev, I., Stepanyan, R., Nadariya, M., Hahubia, G., Mahmoud, S. K., ArRajehi, A., Paradissis, D., Al-Aydrus, A., Prilepin, M., Guseva, T., Evren, E., Dmitrotsa, A., Filikov, S. V., Gomez, F., Al-Ghazzi, R., & Karam, G. (2006). GPS constraints on continental deformation in the Africa—Arabia—Eurasia continental collision zone and implications for the dynamics of plate interactions. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 111(B5), B05411. http://dx.doi.org/10.1029/ 2005JB004051.
Rodkin, M. V., Nikitin, A. N., & Vasin, R. N. (2009). Seismotectonic effects of solid-phase transformations in geomaterials. Moscow: GEOS, 198 p. (in Russian).
Shevchenko, V. I., Lukk, A. A., & Guseva, T. V. (2017). Autonomous and plate tectonic geodynamics of some mobile belts and structures. Moscow: GEOS, 612 p. (in Russian).
Sollogub, V. B. (1986). Lithosphere of Ukraine. Kiev: Naukova Dumka, 184 p. (in Russian).
Trifonov, V. G., Ivanova, T. P., Bachmanov, D. M. (2012). Evolution of the Central part of the Alpine-Himalayan belt in the Late Cainozoic. Geology and geophysics, 53(3), 289—304 (in Russian).
Zabelina, I., Koulakov, I., Amanatashvili, I., Sami El Khrepy, & Nassir Al-Arif (2016). Seismic structure of the crust and uppermost mantle beneath Caucasus based on regional earthquake tomography. Journal of Asian Earth Sciences, 119, 87—99. https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2016.01.010.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
