The features of fault tectonics and deep structure of the seismoactive zones in Eastern Priamurye

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The paper examines the spatial relationship between the seismoactive zones in eastern Priamurye (М ≥ 5) and the regional faults and hidden fault zones identified from the gravity and magnetic anomaly axes. The seismoactive zones where earthquakes with М ≥ 5 occurred are mostly confined to the regional faults, though such a relationship has not been validated in two cases. The seismoactive zones are detected both at the regional fault intersection and in areas where the regional faults intersect with the hidden faults of various ranks. According to the data obtained by deep seismic sounding (DSS), earthquake converted wave method (ECWM) and magnetotelluric sounding (MTS), the seismoactive zones are formed by deep inclined and subvertical faults. The indications of fluid saturation are found in the seismoactive zones from geophysical data which show that the seismoactive faults often control low-velocity and low-resistivity anomalies in the crust and upper mantle. In some cases, the Moho displacement and the dome-like flexures of the crustal and Moho boundaries are observed along these seismoactive faults and the abundance of the conversion boundaries in the crust is also noted. The deep pattern of the seismoactive faults and the revealed indications of fluid saturation allow us to consider the seismoactive zones in eastern Priamurye as the channels providing fluid supply from the mantle to the crust.

Full Text

Restricted Access

About the authors

T. V. Merkulova

Yu. A. Kosygin Institute of Tectonics and Geophysics, Far Eastern Branch, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: merculova@itig.as.khb.ru
Russian Federation, Kim Yu Chen str. 65, Khabarovsk, 680000

References

  1. Белявский В.В., Ракитов В.А. Флюидонасыщенность очаговых зон землетрясений Алтае-Саянского региона // Геофизика. 2012. № 3. С. 40-47.
  2. Бондур В.Г., Гарагаш И.А., Гохберг М.Б., Родкин М.В. Эволюция напряженного состояния Южной Калифорнии на основе геомеханической модели и текущей сейсмичности // Физика Земли. 2016. № 1. С. 120-132.
  3. Бормотов В.А., Меркулова Т.В. Кайнозойский этап развития северной ветви Тан-Лу-Охотской рифтовой системы: глубинное строение и сейсмогеодинамика // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31. № 1. С. 26-41.
  4. Блинова Т.С. Нарушенность земной коры и ее роль в прогнозе геодинамически неустойчивых зон для Западно-Уральского региона // Известия Томского политехнического университета. 2003. Т. 306. № 4. C. 44-50.
  5. Брянский Л.И. Плотностная структура земной коры и верхней мантии советской части Азиатской окраины: Проблемы и результаты гравитационного моделирования // Проблемы тектоники, энергетические и минеральные ресурсы Северо-Западной Пацифики. Хабаровск: Приамурский филиал географического общества ДВО АН СССР, 1992. Ч. 2. С. 9-18.
  6. Булин Н.К. Связь региональной сейсмичности северной и центральной районов Русской платформы с аномалиями скорости сейсмических волн в литосфере и геодинамикой смежных регионов // Литосфера. 2004. № 1. С. 21-30.
  7. Ващилов Ю.Я., Калинина Л.Ю. Глубинные разломы и линеаменты и размещение эпицентров землетрясений на суше северо-востока России // Вулканология и сейсмология. 2008. № 3. С. 19-31.
  8. Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России / Под ред. А.И. Ханчука. Владивосток: Дальнаука, 2006. Кн. 1. 572 с.
  9. Гуфельд И.Л., Матвеева М.И., Новоселов О.Н. Почему мы не можем осуществить прогноз сильных коровых землетрясений // Геодинамика и тектонофизика. 2011. Т. 2. № 4. С. 378-415.
  10. Долгинов Е.А., Као Т.Д., Ле В.З. и др. О возможной глубинной природе сейсмической аномалии северо-западного Вьетнама и ее связи с реактивированной системой “горячей точки” поздней юры - раннего мела // Известия вузов. Сер. Геология и разведка. 2011. № 2. С. 11-16.
  11. Забродин В.Ю., Рыбас О.В., Гильманова Г.З. Разломная тектоника материковой части Дальнего Востока России. Владивосток: Дальнаука, 2015. 132 с.
  12. Зобак М.Д., Зобак М.Л. Поле напряжений и внутриплитовые землетрясения в США // Современные проблемы геодинамики. М., 1984. С. 236-258.
  13. Кадурин И.Н., Коновалов Ю.Ф., Маухин А.В. и др. Развитие идей М.К. Полшкова по изучению строения земной коры сейсмоопасных регионов России методами разведочной геофизики // Геофизика. 2013. № 6. С. 59-64.
  14. Каплун В.Б. Геоэлектрическая модель литосферы Комсомольского и Баджальского рудных районов по данным МТЗ // Тихоокеанская геология. 2004. Т. 23. № 6. С. 84-93.
  15. Каплун В.Б., Малышев Ю.Ф. Глубинное строение уникальной Нижнеамурской структуры // Проблемы сейсмичности и современной геодинамики Дальнего Востока и Восточной Сибири // Материалы научного симпозиума, 1-4 июня 2010. Хабаровск: ИТиГ им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, 2010. С. 32-34.
  16. Каракин А.В., Курьянов Ю.А., Павленкова Н.И. Разломы, трещиноватые зоны и волноводы в верхних слоях земной оболочки. М.: ВНИИгеосистем, 2003. 228 с.
  17. Киссин И.Г. Флюидная система и геофизические неоднородности консолидированной земной коры континентов // Вестник ОГГГГН РАН. Сер. Электричество. 2001. Т. 17. № 2. С. 1-22.
  18. Киссин И.Г. Флюиды в земной коре: геофизические и тектонические аспекты. М.: Наука, 2015. 328 с.
  19. Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Подъем мантийных флюидов в районах очагов сильных землетрясений и крупных разломных зон: геохимические свидетельства // Вестник НЯЦ РК. 2005. Вып. 2. С. 147-155.
  20. Кочарян Г.Г. Масштабный эффект в сейсмотектонике // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 3. С. 353-385.
  21. Кочарян Г.Г., Кишкина С.Б., Остапчук А.А. Сейсмогенная ширина разломной зоны // ДАН. 2011. Т. 437. № 2. С. 254-257.
  22. Кушнир А.Н., Бурахович Т.К. Аномалии электропроводности и внутриплитовые землетрясения западной части Украинского щита и Волыно-Подольской плиты // Геофизический журнал. 2012. Т. 34. № 4. С. 157-165.
  23. Летников Ф.А. Синергетика процессов в зонах глубинных разломов // Материалы Всероссийской конференции, посвященной 70-летию кафедры динамической геологии “Динамическая геология в XXI веке: проблемы и перспективы”, Москва, 22-23 ноября 2013. М.: Изд-во “ПЕРО”, 2013. С. 54-56.
  24. Лукк А.А., Юнга С.Л. Геодинамика и напряженно-деформированное состояние литосферы Средней Азии. Душанбе: Изд-во “Дониш”, 1988. 236 с.
  25. Макаров В.И., Щукин Ю.К. Оценка активности скрытых разломов // Геотектоника. 1979. № 1. С. 96-109.
  26. Медведев В.Я., Иванова Л.А., Лысов Б.А. и др. Экспериментальное изучение декомпрессии, проницаемости и залечивания силикатных пород в зонах разломов // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 4. С. 905-917.
  27. Мороз Ю.Ф., Мороз Т.А., Логинов В.А. Глубинное строение очага Олюторского землетрясения в Корякском нагорье по геофизическим данным // Вулканология и сейсмология. 2015. № 3. С. 52-65.
  28. Павленкова Н.И. Роль флюидов в формировании сейсмической расслоенности земной коры // Физика Земли. 1996. № 4. С. 51-61.
  29. Павленкова Н.И. Реологические свойства верхней мантии Северной Евразии и природа региональных границ по данным сверхдлинных сейсмических профилей // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 9. С. 1287-1301.
  30. Петрищевский А.М. Связь сейсмичности с плотностными неоднородностями литосферы Дальнего Востока России // Вулканология и сейсмология. 2007. № 6. С. 60-71.
  31. Петров А.В., Юдин Д.Б., Хоу Сюели. Обработка и интерпретация геофизических данных методами вероятно-статистического подхода с использованием компьютерной технологии “КОСКАД 3D” // Вестник КРАУНЦ. Науки о Земле. 2010. № 2. С. 126-132.
  32. Ребецкий Ю.Л. Напряжения, прочность, внутреннее строение и метаморфические преобразования в теле разлома // Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле. К 40-летию создания М.В. Гзовским лаборатории тектонофизики в ИФЗ РАН. Материалы докладов Всероссийской конференции. М.: ИФЗ РАН, 2009. Т. 2. С. 55-57.
  33. Рогожин Е.А. Тектоника очаговых зон сильных землетрясений // Российский журнал наук о Земле. 2000. Т. 2. № 1. С. 37-62.
  34. Рудаков В.П. О роли волновых геодеформационных процессов в подготовке катастрофических землетрясений // Геофизический журнал. 2014. Т. 36. № 4. С. 85-93.
  35. Рудницкая Д.И., Старосельцев В.С., Сальников А.С. Построение макромодели земной коры с применением Реапак-технологии по геотраверсу 3-ДВ (Восточная Сибирь) // Геофизика. 2013. № 1. С. 19-26.
  36. Ружич В.В., Медведев В.Я., Иванова Л.А. Залечивание сейсмогенных разрывов и повторяемость землетрясений // Сейсмичность Байкальского рифта (прогностические аспекты). Новосибирск: Наука, 1990. С. 44-50.
  37. Рыбин А.К. Глубинное строение и современная геодинамика Центрального Тянь-Шаня по результатам магнитотеллурических исследований. М: Научный мир, 2011. 232 с.
  38. Соловьев А.А., Горшков А.И., Соловьев А.А. Применение данных по литосферным магнитным аномалиям в задаче распознавания мест возможного возникновения землетрясений // Физика Земли. 2016. № 6. С. 21-27.
  39. Семинский К.Ж. Внутренняя структура континентальных разломных зон. Тектонофизический аспекТ. Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал ГЕО, 2003. 244 с.
  40. Спичак В.В. Выделение потенциальных очагов землетрясений по геофизическим данным // Физика Земли. 2016. № 1. С. 47-56.
  41. Степашко А.А. Глубинные основы сейсмотектоники Дальнего Востока: Приамурская и Приморская зоны // Тихоокеанская геология. 2011. Т. 30. № 1. С. 3-15.
  42. Стогний Г.А., Стогний В.В. Геофизические поля восточной части Северо-Азиатского кратона. Якутск: ГУП НИПК “Сахаполиграфиздат”, 2005. 174 с.
  43. Трофименко С.В. Тектоническая интерпретация статистической модели распределений азимутов гравимагнитных полей Алданского щита // Тихоокеанская геология. 2010. Т. 29. № 3. С. 64-77.
  44. Трофименко С.В., Быков В.Г., Меркулова Т.В. Миграция сейсмической активности в зоне конвергентного взаимодействия Амурской и Евразийской литосферных плит // Вулканология и сейсмология. 2015. № 3. С. 66-80.
  45. Тяпкин К.Ф., Кивелюк Т.Т. Изучение разломных зон геолого-геофизическими методами. М.: Недра, 1982. 239 с.
  46. Уломов В.И. Глобальная упорядоченность сейсмогеодинамических структур и некоторые аспекты сейсмического районирования и долгосрочного прогноза землетрясений // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. М.: ОИФЗ РАН, 1993. Вып. 1. С. 24-44.
  47. Шерман С.И. Тектонофизическая модель сейсмической зоны: опыт разработки на примере Байкальской рифтовой системы // Физика Земли. 2009. № 1. С. 8-21.
  48. Шерман С.И., Борняков С.А., Буддо В.Ю. Области динамического влияния разломов (результаты моделирования). Новосибирск: Наука, 1983. 110 с.
  49. Шерман С.И. Деформационные волны как тригерный механизм сейсмической активности в сейсмических зонах континентальной литосферы // Геодинамика и тектонофизика. 2013. Т. 4. № 2. С. 83-117.
  50. Molchanov O.A. Underlyind mechanism of precursory activity from analysis of upward earthquake migration // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2011. V. 11. P. 135-143. www. nat-hazards-earth-syst-sci.net/11/135/2011

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Fault tectonics and seismically active zones (M ≥ 5) of the Eastern Amur Region. 1 - regional faults, according to [Zabrodin et al., 2015]; 2 - conditional boundaries of seismically active zones and their number; 3 - profiles of deep seismic operations (a - GSZ, b - MOVZ); 4 - MTZ profiles; 5 - earthquakes (a - M ≥ 5, b - 5

Download (871KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Axis of regional magnetic anomalies. 1 - axis of regional anomalies of the magnetic field (a - positive sign, b - negative sign). Other symbols see fig. one.

Download (318KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. The axis of the anomalies of the gravitational field. 1 - axis of anomalies of the gravitational field (a - regional, b - local 1st order). Other symbols see fig. one.

Download (337KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. The results of deep seismic exploration by the GSZ method. a - according to the AB profile, b - according to the VG profile. 1 - seismic boundaries; 2 - the border of Moho; 3 - faults identified by seismic data; 4 - low-speed areas, according to [Bryansk, 1992]; 5 - earthquakes (a - M ≥ 5, b - 5

Download (288KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. The results of deep seismic exploration using the MOVZ method. a - according to the profile of AB; b - according to the profile of the VG [Bormotov, Merkulova, 2012]. 1 - the boundaries of the exchange; 2 - isolines of the total distribution density of the points of exchange and reflection; 3 - areas of reduced speeds; 4 - the border of Moho; 5 - inclined stall; 6 - earthquakes (a - M ≥ 5, b - 5

Download (146KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. The results of in-depth studies using the MTZ method [Kaplun, 2004]. 1 - points MTZ; 2 - isolines of electrical resistivity in Ohm; 3 - earthquakes (a - M ≥ 5, b - 5

Download (144KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. The results of in-depth studies using the MTZ method according to profile III [Kaplun et al., 2010]. 1 - points MTZ; 2 - boundaries of geoelectric layers. Other symbols see fig. 6.

Download (153KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences