Сейсмологические исследования с донными станциями в северо-западной части Тихого океана

№4 (2014)

Тараканов Р.З., Веселов О.В. 

УДК 550.34:344.094.5

АннотацияОб авторахСписок литературы
На первом этапе исследований с донными станциями (1974-1987 гг.) уточнены скорости Р-волн в верхней мантии океанического блока северо-западной части Тихого океана, примыкающего к Курило-Камчатскому и Японскому желобам. Выполнен критический анализ данных наблюдений, полученных учеными разных стран при сейсмологических экспериментах с донными станциями [34, 28, 40]. Наиболее надежными считаются наблюдения донных станций, полученные при японских экспериментах Longshot-2 в северо-западной части Тихого океана [42, 43, 25]. Построенный по этим данным скоростной разрез Р-волн характеризуется аномально высокими скоростями в интервале глубин 10-250 км. В интервале глубин 60-120 км выделяется волновод с перепадом скорости Р-волн в 0,2 км/сек относительно выше и ниже лежащих слоев литосферы. Аномально высокие скорости в океаническом блоке можно, по-видимому, объяснить эклогитизацией вещества на этих глубинах или фазовыми переходами [2]. Большой вклад в аномалию скоростей может дать анизотропия скоростей [43, 44]. При эксперименте в проливе Буссоль в 2006 г. удалось оконтурить очаг сильного землетрясения 15 ноября 2006.

На втором этапе исследований с донными станциями (2009-2012) показано, что афтершоки катастрофического землетрясения 11 марта 2011 г. с преобладанием взбросовых движений могут свидетельствовать о дальнейшей подвижке филиппинской плиты под Японские острова.

Тараканов Роман Захарович, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории сейсмологии ИМГиГ ДВО РАН. 693022, г. Южно-Сахалинск, ул. Науки, д. 1Б. E-mail: seismol@imgg.ru
  1. Веселов О.В., Сычев П.М. Структура поля тепловых потоков и термодинамические условия земной коры и верхней мантии северо-западной части Тихого океана // Геофизические поля северо-западной части Тихого океана. – Владивосток, 1982. – С. 44-65.
  2. Городницкий А.М. Строение океанической литосферы и формирование подводных гор. – М. : Наука, 1985. – 185 с.
  3. Зверев С.М. Сейсмические свойства земной коры и верхней мантии северо-западной части Тихого океана // Геофизические исследования зоны перехода от Азиатского континента к Тихому океану. – М. : Наука, 1977. – С. 28-34.
  4. Зверев С.М., Косминская И.П., Непрочнов Ю.П., Рыкунов Л.Н. Методика и перспективы сейсмических исследований земной коры и верхней мантии в океане // Методика геофизических исследований океанов. – М. : Наука, 1974. – С. 5-26.
  5. Иващенко А.И., Ким Чун Ун, Бобков А.О. Распределение скорости упругих волн под континентальным склоном Курильского глубоководного желоба // Сейсмологические исследования мирового океана. –М., 1983. – С. 117-126.
  6. Касахара Д., Харви Р. Изучение Курильского желоба с помощью донного сейсмографа // Гидрофизические исследования океана : труды СахКНИИ (вып. 54). –Владивосток, 1977. – С. 17-34.
  7. Ковачев С.А., Кузин И.П., Лобковский Л.И. Морские сейсмологические исследования в районе Центральных Курил перед катастрофическими землетрясениями в ноябре 2006 г. и январе 2007 г. (М = 8,1) // Физика Земли. – 2009. – № 9. – С. 48-65.
  8. Кочергин Е.В., Павлов Ю.А., Сергеев К.Ф. Геомагнитные аномалии Курильской и Рюкю островных дуг. – М. : Наука, 1980. – 128 с.
  9. Кузин И.П. Фокальная зона и строение верхней мантии в районе Восточной Камчатки. – М. : Наука, 1974. – 132 с.
  10. Непрочнов Ю.П., Рыкунов Л.Н., Седов В.В. Опыт применения автономных донных сейсмографов при ГСЗ // Изв. АН СССР. Физика Земли. – 1968. –№ 11. – С. 71-77.
  11. Непрочнов Ю.П., Седов В.В., Буравцев А.А. Результаты нового сейсмического литосферного эксперимента в Северо-Западной котловине Тихого океана // Океанология. – 1989. – Т. 29. – С. 599-607.
  12. Островский А.А. О спектральном составе землетрясений, зарегистрированных донным сейсмографом в северо-западной части Тихого океана // Вулканология и сейсмология. – 1987. – № 1. – С. 69-75.
  13. Рыкунов Л.Н., Непрочнов Ю.П., Седов В.В., Феофилактов В.Д., Саврина Л.А. Строение литосферы по данным сейсмических исследований по геотраверсу Южные Курильские острова – хребет Шатского // Строение дна северо-западной части Тихого океана. –М., 1984. – С. 106-114.
  14. Рыкунов Л.Н., Седов В.В. Донный сейсмограф // Изв. АН СССР. Физика Земли. – 1967. – № 8. –С. 83-87.
  15. Сеначин В.Н. К вопросу об изостазии окраинных морей: модель глубинной компенсации и ее геодинамическое приложение // Геофизические поля и моделирование тектоносферы. – Южно-Сахалинск, 1997. – С. 252-255. (Геодинамика тектоносферы зоны сочленения Тихого океана с Евразией; Том III).
  16. Соловьев С.Л. Сведения о строении сейсмофокальных слоев типа Курило-Камчатского, полученные с помощью донных сейсмических станций // Тихоокеанская геология. – 1987. – № 4. – С. 35-44.
  17. Строение земной коры в области перехода от Азиатского континента к Тихому океану. – М. : Наука, 1964. – 308 с.
  18. Строение земной коры и верхней мантии в зоне перехода от Азиатского континента к Тихому океану. –
    Новосибирск : Наука, Сибир. отд., 1976. – 368 с.
  19. Тараканов Р.З. Новые годографы Р и S-волн для Дальневосточного региона. – Владивосток : ДВО РАН, 2005. – 196 с.
  20. Тараканов Р.З., Ким Чун Ун. Об аномальном наклонном слое, прилегающем к фокальной зоне с Тихоокеанской стороны // Геофизические исследования строения земной коры и верхней мантии в зоне перехода от Азиатского континента к Тихому океану :
    тр. СахКНИИ ДВНЦ АН СССР. – Владивосток. – 1975.– Вып. 30. – С. 87-99.
  21. Тараканов Р.З., Кулик М.Г. Предварительные данные об аномалиях скоростей Р и S-волн океанического блока верхней мантии по наблюдениям донного скважинного сейсмографа // Сейсмичность и сейсмический прогноз на Дальнем Востоке : тез. докл. – Петропавловск-Камчатский, 1986. –С. 158-160.
  22. Тектоника северо-западной части Тихого океана. –М. : Наука, 1983. – 120 с.
  23. Asada Т., Shimamura H. On observations of the bottom seismographs // Bull. Soc. France – Japan. Oceanogr. – 1971. – № 9. – P. 35-45.
  24. Asada Т., Shimamura H. Long-range refraction experiments in deep ocean // Tectonophysics. – 1979. – Vol. 56. – P. 67-82.
  25. Asada Т., Shimamura H., Asano S, Kobayashi K., Tomada Y. Explosion seismological experiments on long-range profiles in the northwestern Pacific and the Marianas sea // Geodynamics of the Western Pacific-Indonesian region. – Washington, D.C.: AGU, 1983. –P. 105-120. (Geodynamics ser: V.11.).
  26. Brander H. Seismic measurements on the ocean bottom // Science. – 1964. – № 146. – P. 208-216.
  27. Butler R., Duennebier F.K. Seismic observations from an ocean subbottom seismometer in the northwest Pacific basin // Bull. Seismol. Soc. Amer. – 1986. –Vol. 76. – № 2. – P. 565-577.
  28. Duennebier F.K., Lienezt B., Cessaro R. Controlled-source seismic experiment at hole 581 // Init. Repts. DSDP. – Washington, 1987. – Vol. 91. – P. 105-125.
  29. Francis T.J., Porter I.T. Ocean-bottom seismograph // Marine Geophys. Res. – 1975. – Vol. 2. – P. 195-213.
  30. Herrin E.H. Seismological table P-phases // Bull. Seismol. Soc. Amer. – 1968. – Vol. 58, N 4. –P. 1193-1241.
  31. Lister C.R.B., Lewis B.T.R. An ocean-bottom seismometer suitable for arrays // Deep-Sea Res. – 1976. –Vol. 23. – P. 113-114.
  32. Kimura H., Kasahara K. and Takeda T. Subduction process of the Philippine Sea plate off the Kanto district, central Japan, as revealed by plate structure and repeating earthquakes // Tectonophysics. – 2009. – Vol. 472. –P. 18-27.
  33. Kobayashi K. Marine geophysics // Recent Progr. Nat. Sci. Japan. – 1977. – № 2. – P. 115-127.
  34. McDermott J.G., Labhart R.J., Marshall V.O. Preliminary bulletin Kurile islands experiment. Ocean-bottom seismographic experiments // Texas Instruments Incorporated, Science Services Division. – Dallas : Texas, 1967. – 245 p.
  35. Nagumo S., Kobayashi H., Koresawa S. Construction of ocean-bottom seismograph // Bull. Earthquake Res. Inst. Tokyo Univ. – 1965. – Vol. 43. – P. 671-683.
  36. Nagumo Sh., Ouchi T., Kasahara K., Koresawa S. P-wave velocity in the lower-lithospere in the western-northwest Pacific basin observed by an ocean-bottom seismometer long range array // Bull. Earthquake Res. Inst. Univ. Tokyo. – 1986. – Vol. 61. – P. 403-414.
  37. Nakahigashi K., Shinohara M., Mochizuki K. et al. P-wave velocity structure in the southernmost source region of the 2011 Tohoku earthquakes, off the Boso Peninsula, deduced by an ocean bottom seismographic survey // Earth Planets Space. – 2012. – Vol. 64. –P. 1149-1156.
  38. Ostrovsky A.A. and Buravtsev A.A. Generalized seismic properties of the lithosphere in the northwestern Pacific basin // Tectonophysics. – 1992. – Vol. 201. –P. 329-340.
  39. Ozawa S., Nishimura T., Suito H., Kobayashi T., Tobita M. and Imakiire T. Coseismic and postseismic slip of the 2011 magnitude-9 Tohoku-Oki earthquake // Nature. – 2011. – Vol. 475. – doi: 10.1038/nature 10227.
  40. Revenaugh J., Jordan T. A study of mantle layering beneath the western Pacific // J.Geophys. Res. – 1989. –Vol. 94, NB5. – P. 5787-5813.
  41. Sato T., Shinohara M., Karp B.Y., Kulinich R.G., Isezaki N. P-wave velocity structure in the northern part of the central Japan Basin, Japan Sea with ocean bottom seismometers and airguns // Earth Planets Space. – 2004. –Vol. 56. – P.501-510.
  42. Shimamura H., Asada T. Apparent velocity measurements on an oceanic lithosphere // Phys. Earth Planet. Inter. – 1976. – Vol. 13. – P. 15-22.
  43. Shimamura H., Asada T. Velocity anisotropy extending over entire depth of the oceanic lithosphere // Geodynamics of the Western Pacific-Indonesian region. –Washington, D.C. : AGU, 1983. – P. 121-125. (Geodynamics ser., Vol. 11).
  44. Shimamura H., Inatani H., Asada T. Longshot experiments to study velocity anisotropy in the oceanic lithosphere of the northwest Pacific // Phys. Earth Planet Inter. – 1983. – Vol. 31. – P. 348-362.
  45. Shinohara M., Machida Y., Yamada T. et al. Precise aftershock distribution of the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake revealed by an ocean-bottom seismometer network // Earth Planets Space. – 2012. – Vol. 64. – P. 1137-1148.
  46. Shinohara M., Yamada T., Nakahigashi K. et al. Aftershock observation of the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake by using ocean bottom seismometer network // Earth Planets Space. – 2011. – Vol. 63. –P. 835-840.
  47. Tamaki K., Suyehiro K., Allan J., Ingle J.C., Jr. and Pisciotto K.A. Tectonic synthesis and implications of Japan Sea ODP Drilling // Proceedings of the Ocean Drilling Program, Scientific Results, 127/128. Pt. 2. –College Station, TX Ocean Drilling Program, 1992. –P. 1333-1348.
  48. Walker D.A., McCreery D.C. Po/So phases: Propagation velocity across a 1.500 km-long deep ocean hydrophone array // J. Phys. Earth. – 1987. – Vol. 35. –N 2. – P. 111-125.
  49. Zelt C.A. and Smith R.B. Seismic travel time inversion for 2-D crustal velocity structure // Geophys. J. Int. –1992. – Vol. 108. – P. 16-34.

Ключевые слова: скорость сейсмических волн, океанический блок, сейсмологический эксперимент, донные станции, невязки времен пробега, анизотропия скоростей, филиппинская плита, пролив Буссоль.

Раздел: Базы данных