Современная геодинамика и фокальные механизмы землетрясений…

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И БИОСФЕРА. 2018. T. 17, № 3. С90–108.  DOI 10.21455/GPB2018.3-6

УДК 550.334

СОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКА
И ФОКАЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ
В ОКРЕСТНОСТИ БУШЕРСКОЙ АЭС

© 2018 г.   А.А. Лукк,  Ю.Л. Ребецкий

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва, Россия

Детальные сейсмологические исследования, выполненные сейсмологической экспедицией Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН в 1999–2001 гг. в окрестности Бушерской АЭС на территории Южного Ирана, позволили, в частности, разработать методику определения фокальных механизмов землетрясений с использованием направления поляризации S-волн при слабых близких сейсмических событиях. Результаты  реконструкции таких определений сопоставлены с фокальными механизмами сильных землетрясений, определенных в каталогах ISC по стандартной методике, и с современными представлениями о тектонической деформации земной коры в широкой окрестности исследуемой территории. Установлено, что выполненная реконструкция находится в хорошем соответствии как с типизацией подвижек в очагах сильных землетрясений, так и с современными представлениями о характере деформирования земной коры в пределах сети наблюдений. Это позволяет рекомендовать предложенную методику реконструкции фокальных механизмов к применению и в других регионах.

Ключевые слова: тектонические деформации, геодинамика, фокальные механизмы землетрясений, кинематики сейсмотектонического деформирования.

Литература

Ребецкий Ю.Л., Лукк А.А., Татевосян Р.Э., Быкова В.В. Определение фокальных механизмов слабых землетрясений и современная геодинамика юга Ирана // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8, № 4. С. 971–988. DOI 10.5800/GT-2017-8-4-0327

Юнга С.Л. О механизме деформирования сейсмоактивного объема земной коры // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1979. № 10. С. 14–23.

Юнга С.Л. Методы и результаты изучения сейсмотектонических деформаций. М.: Наука, 1990. 191 с.

Adams A., Brazier R., Nyblade A., Rodgers A., Al-Amri A. Source parameters for moderate earthquakes in the Zagros mountains with implications for the depth extent of seismicity // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2009. V. 99. P. 2044–2049.

Allen M., Jackson J., Walker R. Late Cenozoic reorganization of the Arabia–Eurasia collision and the comparison of short-term and long-term deformation rates // Tectonics. 2004. V. 23, N 2. TC2008. DOI 2010.1029/2003TC001530

Allen M.B., Saville C., Blanc E.J.-P., Talebian M., Nissen E. Orogenic plateau growth: Expansion of the Turkish–Iranian Plateau across the Zagros fold-and-thrust belt // Tectonics. 2013. V. 32, N 2. P. 171–190. DOI 10.1002/tect.20025

Authemayou Ch., Bellier O., Chardon D., Malekzade Z., Abassi M. Role of Kazerun fault system in active deformation of the Zagros fold-and-thrust belt (Iran) // C. R. Geoscience. 2005. V. 337. P. 539–545.

Authemayou Ch., Chardon D., Bellier O., Malekzadeh Z., Shabanian E., Abbassi M.R. Late Cenozoic partitioning of oblique plate convergence in the Zagros foldand-thrust belt (Iran) // Tectonics. 2006. V. 25. TC3002. DOI 10.1029/2005TC001860

Authemayou Ch., Bellier O., Chardon D., Benedetti L., Malekzade Z., Claude Ch., Angeletti B., Shabanian E., Abbassi M. Quaternary slip-rates of the Kazerun and the Main Recent Faults: Active strike-slip partitioning in the Zagros fold-and-thrust belt // Geophys. J. Inter. 2009. V. 178. P. 524–540. DOI 10.1111/j.1365-246X.2009.04191.x

Bachmanov D.M., Trifonov V.G., Hessami  K. et al. Active faults in the Zagros and Central Iran // Tectonophysics. 2004. V. 380. N 3–4. P. 221–241. DOI 10.1016/j.tecto.2003.09.021

Baker J., Llu J.P., Robertson E.J., Efstratiadis A. Role of insulin-like growth factors in embryonic and postnatal Growth // Cell. 1993. V. 75. P. 73–82.

Berberian M. Natural hazards and the first Earthquake catalogue of Iran: V. I. Historical hazards in Iran prior to 1900. Tehran: IIEES, 1994. 604 p.

Berberian M.  Master blind thrust faults hidden under the Zagros folds: Active basement tectonics and surface morphotectonics // Tectonophysics. 1995. V. 241. P. 193–224.

Berberian M., King G. Towards a paleogeography and tectonic evolution of Iran // Can. J. Earth Sci. 1981. V. 18. P. 210–285.

Berberian M., Yeats R.S. Patterns of historical earthquake rupture in the Iranian plateau // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1999. V. 89. P. 120–139.

DeMets C., Gordan R.G., Argus D.F., Stein S. Current plate motions // Geophys. J. Int. 1990. V. 101. P. 425–478.

Jackson  J., McKenzie D. Active tectonics of the Alpine-Himalayan belt between Western Turkey and Pakistan // Geophys. J. Roal. Astr. Soc. 1984. V. 77. P. 185–264.

Falcon  N.  Southern Iran: Zagros mountains // Mesozoic–Cenozoic Orogenic Belts. 1974. V. 4.
P. 199–211.

Ford M.  Depositional wedge tops: Interaction between low basal friction external orogenic wedges and flexural foreland basins // Basin Res. 2004. V. 16. P. 361–375.

Hessami Kh., Jamali F. Explanatory notes to the map of major active faults of Iran // JSEE. 2006.
V. 8, N 1. P. 1–11.

Hessami Kh., Koyi H., Talbot C. The significance of strike-slip faulting in the basement of the Zagros fold and thrust belt // J. of Petroleum Geology. 2001. V. 24. P. 5–28.

Hessami Kh., Nilforoushani F., Talbot C. Active deformation within the Zagros mountains deduced from GPS measurements // J. Geolog. Soc. London, 2006. V. 163. P. 143–148.

Kreemer C., Holt W.E., Haines A.J. An integrated global model of present-day plate motions and plate boundary deformation // Geophys. J. Intern. 2003. V. 154, N 1. P. 8–34. URL: https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.2003.01917.x

McClusky S., Reilinger R., Mahmoud S., Ben Sari D., Tealeb A. GPS constraints on Africa (Nubia) and Arabia plate motions // Geophys. J. Intern. 2003. V. 155, N 1. P. 126–138. URL: https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.2003.02023.x

McQuillan H. The role of basement tectonics in the control of sedimentary facies, structural patterns and salt plug emplacements in the Zagros fold belt of southwest Iran // J. Southeast Asian Earth Sci. 1991. V. 5. P. 453–463.

McQuarrie N. Crustal scale geometry of the Zagros fold-thrust belt, Iran // J. Struct. Geol. 2004. V. 26. P. 519–535.

Molinaro M., Leturmy P., Guezou J.-C., Frizon de Lamotte D., Eshraghi S. The structure and kinematics of the southeastern Zagros fold-thrust belt, Iran: From thin-skinned to thick-skinned tectonics // Tectonics. 2005. V. 24. TC3007. DOI 10.1029/2004TC001

Mouthereau F., Tensi J., Bellahsen N., Lacombe O., De Boisgrollier T., Kargar S. Tertiary sequence of deformation in a thin-skinned/thick-skinned collision belt: The Zagros folded belt (Fars, Iran) // Tectonics. 2007. V. 26. TC5006. DOI 10.1029/2007TC002098

Mouthereau F. Timing of uplift in the Zagros belt/Iranian plateau and accommodation of late Cenozoic Arabia–Eurasia convergence // Geol. Mag. 2011. V. 148. P. 726–738.

Mouthereau F., Lacombe O., Verges J. Building the Zagros collision orogen: Timing, strain distribution and the dynamics of Arabia/Eurasia plate convergence // Tectonophysics. 2012.
V. 532–535. P. 27–60. DOI 10.1016/j.tecto.2012.01.022

Nissen E., Tatar M., Jackson J.A., Allen M.B.  New views on earthquake faulting in the Zagros fold-and-thrust belt of Iran // Geophys. J. Int. 2011. V. 186. P. 928–944.

Talbot C.J., Alavi M. The past of a future syntaxis across the Zagros // Salt Tectonics. 1996. V. 100. P. 89–109.  

Talebian M., Jackson J. Offset on the Main Recent Fault of the NW Iran and implications for the late Cenozoic tectonics of the Arabia–Eurasia collision zone // Geoph. J. Int. 2002. V. 150.
P. 422–439.

Talebian M., Jackson J.  A reappraisal of earthquake focal mechanisms and active shortening in the Zagros mountains of Iran // Geoph. J. Int. 2004. V. 156. P. 506–526.

Tatar M., Hatzfeld D., Martinod J., Walpersdorf A., Ghafori-Ashtiany M.,  Chery J.  The present-day deformation of the central Zagros from GPS measurements // Geoph. Res. Lett. 2002. V. 29, N 19. P. 33-1–33-4. DOI 101029/2002/GL015427

Tavakoli F., Walpersdorf  A., Authemayou C., Nankali H.R., Hatzfeld D., Tatar M.,  Djamour Y.,  Nilforoushan F., Cotte N. Distribution of the right-lateral strike–slip motion from the Main recent fault to the Kazerun fault system (Zagros, Iran): Evidence from present-day GPS velocities // Earth Planet. Sci. Lett.  2008. V. 275, N 3–4. P. 342–347.  DOI 10.1016/j.epsl.2008.08.030

Vernant P., Nilforoushan F., Hatzfeld D. et al. Present-day crustal deformation and plate kinematics in Middle East constrained by GPS measurements in Iran and Northern Oman //  Geoph. J. Int. 2004. V. 157. P. 381–398.

Vita-Finzi C. Rates of Holocene folding in the coastal Zagros near Bandar Abbas, Iran // Nature. 1979. V. 278. P. 632–634.

Walpersdorf A., Hatzfeld D., Nankali H., Tavakoli F., Nilforoushan F., Tatar M., Vernant P., Chery J., Masson F. Difference in the GPS deformation pattern of North and Central Zagros (Iran) // Geoph. J. Int. 2006. V. 167, N 3. P. 1077. DOI 10.1111/j.1365-246X.2006.03147.x

Сведения об авторах

ЛУКК Альберт Артурович – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник, Институт физики Земли им. О.Ю.Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7 (499) 254-90-35. E-mail: lukk@ifz.ru

РЕБЕЦКИЙ Юрий Леонидович – доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН. 123242, г. Москва, ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1. Тел.: +7 (499) 254-93-50. E-mail: reb@ifz.ru

MODERN GEODYNAMICS AND FOCAL MECHANISMS
OF EARTHQUAKES IN THE NEIGHBORHOOD OF BUSHEHR NPP

A.A. Lukk, Yu.L. Rebetsky

Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Abstract. Detailed seismological studies performed by the seismological expedition of the Institute of Physics of the Russian Academy of Sciences in 1999–2001 in the vicinity of the Bushehr nuclear power plant in the territory of Southern Iran, allowed, in particular, developing a technique for determining the focal mechanisms of earthquakes using the direction of S-wave polarization in weak close seismic events. In the present work, the results of reconstruction of such determinations are compared with the focal mechanisms of strong earthquakes, determined in the ISC catalogs by the standard method, and with modern concepts of tectonic deformation of the Earth's crust in a wide neighborhood of the study area.  It is established that the reconstruction carried out is in good agreement with both the typification of motions in the centers of strong earthquakes and with modern ideas about the nature of deformation of the Earth's crust within the observational network. This allows us to recommend the proposed methodology for reconstructing focal mechanisms for use in other regions.

Keywords: tectonic deformations, geodynamics, focal mechanisms of earthquakes, kinematics of seismotectonic deformation.

About the authors

LUKK Albert A. – Cand. Sci. (Phys. and Math.), leading researcher, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. Moscow, Russia. Tel.: +7 (499) 254-90-35. E-mail: lukk@ifz.ru

REBETSKY Yurii L. – Dr. Sci. (Phys. and Math.), head of laboratory, Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. Moscow, Russia. Tel.: +7 (499) 254-93-50. E-mail: reb@ifz.ru

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И БИОСФЕРА    2018    Т. 17    № 3