Журнал

О журнале Новости Редколлегия Информация для авторов и рецензентов Публикационная этика Дискуссия Контакты ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:
отправка и рецензирование статей
Архив
Том 21, 2024
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5
Том 20, 2023
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 19, 2022
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 18, 2021
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 17, 2020
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 16, 2019 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 15, 2018 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 14, 2017 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 13, 2016 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 12, 2015 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 11, 2014 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 10, 2013 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 9, 2012 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5
Том 8, 2011 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 7, 2010 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Выпуск 6, 2009 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 5, 2008 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 4, 2007 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 3, 2006 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 2, 2005 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 1, 2004 г.
Том 1
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
подписаться отписаться
English version
ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2023. Т. 20. № 1. С. 113-130

Оценка влияния землетрясений на смещения поверхности острова Сахалин за 1990–2020 гг. и необходимости его учёта для ГНСС позиционирования

Н.В. Шестаков 1, 2 , Г.В. Нечаев 1, 2 , А.К. Кишкина 1, 3 , Н.Н. Титков 4 , А.С. Прытков 5 , А.Ю. Полец 5 , М.Д. Герасименко 2 , Е.А. Лялюшко 1 , А.С. Тен 6 , М. Годзе 7 
1 Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия
2 Институт прикладной математики ДВО РАН, Владивосток, Россия
3 Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, Владивосток, Россия
4 Камчатский филиал ФИЦ ЕГС РАН, Петропавловск-Камчатский, Россия
5 Институт морской геологии и геофизики ДВО РАН, Южно-Сахалинск, Россия
6 Вычислительный центр ДВО РАН, Хабаровск, Россия
7 Институт прогнозирования землетрясений Службы землетрясений Китая, Пекин, Китай
Одобрена к печати: 05.12.2022
DOI: 10.21046/2070-7401-2023-20-1-113-130
Исследуется вопрос о влиянии сильных коровых и глубокофокусных землетрясений на смещения земной поверхности о. Сахалин и необходимости его учёта для высокоточного ГНСС позиционирования. Остров Сахалин считается сейсмоактивным регионом, и в то же время он достаточно удалён от зоны субдукции, к которой, как правило, приурочены сильнейшие сейсмические события. В отсутствие в пределах исследуемого региона плотных сетей непрерывно действующих ГНСС станций для получения первичных оценок горизонтальных и вертикальных косейсмических смещений острова за период 1990–2020 гг. нами было выполнено численное моделирование полей этих смещений с использованием параметров очага девяти землетрясений с моментными магнитудами 5,8 ≤ Mw ≤ 8,3 и глубинами гипоцентров от ~10 до 600 км, произошедших как в пределах острова, так и на значительном удалении от него (несколько сотен километров). Анализ полученных результатов показал, что не только мелко- и среднефокусные землетрясения, происходящие в пределах острова и его ближайших окрестностях, но и возникающие на значительном удалении в зоне субдукции коровые землетрясения с Mw ≥ 8, а также мощные глубокофокусные сейсмические события могут приводить к значимым (миллиметры – сантиметры) косейсмическим смещениям земной коры о. Сахалин. Такие перемещения, особенно накопленные за продолжительный промежуток времени, значимо влияют на точность определения пространственного положения и скорости пунктов государственной геодезической сети высшего порядка — пунктов ФАГС и ВГС — и должны учитываться при высокоточных ГНСС определениях, а также могут быть использованы для уточнения напряжённо-деформированного состояния геосреды и обеспечения безопасной эксплуатации протяжённых линейных объектов, расположенных в исследуемом регионе.
Ключевые слова: ГНСС позиционирование, система координат, государственная геодезическая сеть, землетрясение, косейсмические смещения, численное моделирование
Полный текст

Список литературы:

  1. Антонович К. М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии: моногр. В 2 т. М.: ФГУП «Картгеоцентр», 2005. Т. 1. 334 с.
  2. Басманов А. В. Результаты геодезического мониторинга геодинамических полигонов Росреестра на основе измерений 2015 года // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2016. 12-й Международ. науч. конгресс и выставка. 18–22 апр. 2016, Новосибирск. Пленарное заседание: сб. материалов. Новосибирск: СГУГиТ. 2016. С. 9–15.
  3. Быков В. Г., Шестаков Н. В., Герасименко М. Д., Сорокин А. А., Коновалов А. В., Прытков А. С., Василенко Н. Ф., Сафонов Д. А., Коломиец А. Г., Серов М. А., Пупатенко В. В., Королев С. П., Верхотуров А. Л., Жижерин В. С., Рябинкин К. С. Единая сеть геодинамических наблюдений ДВО РАН: становление, десять лет развития, основные достижения // Вестн. Дальневосточного отд-ния Российской акад. наук. 2020. № 3. С. 5–24. DOI: 10.37102/08697698.2020.211.3.001.
  4. Габсатаров Ю. В. Кинематика микроплит в северо-восточной Азии: дис. … канд. физ.-мат. наук. Москва, 2015. 193 с.
  5. ГОСТ 32453-2017. Глобальная навигационная спутниковая система. Системы координат. Методы преобразований координат определяемых точек. Стандартинформ, 2017. 23 c.
  6. Коновалов А. В., Нагорных Т. В., Сафонов Д. А. Современные исследования механизмов очагов землетрясений о. Сахалин. Владивосток: Наука, 2014. 252 с. https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.4.474-485.
  7. Левин Б. В., Тихонов И. Н., Кайстреченко В. М., Ким Ч. У., Урбан Н. А., Андреева М. Ю., Борисов С. А., Василенко Н. Ф., Жердева О. А., Злобин Т. К., Золотухин Д. Е., Ивашова Е. П., Ивельская Т. Н., Карташова О. Л., Ковалев П. Д., Ковалев Д. П., Коваленко Н. С., Кожурин А. И., Королев Ю. П., Королев П. Ю., Кофф Г. Л., Левин Ю. Н., Ломтев В. Л., Мельников О. А., Михайлов В. И., Нагорных Т. В., Никифоров С. П., Поплавская Л. Н., Прытков А. С., Рудик М. И., Сасорова Е. В., Сфонов Д. А., Семенов Е. П., Сен Р. С., Соловьев В. Н., Спирин А. И., Стром А. Л., Троицкая Ю. И., Фокина Т. А., Храмушин В. Н., Чернов А. Г., Шевченко Г. В., Шестакова О. М. Невельское землетрясение и цунами 2 августа 2007 года, о. Сахалин. М.: Янус-К, 2009. 204 с.
  8. Основные положения о государственной геодезической сети Российской Федерации / ГКИНП (ГНТА)-01-006-03. М.: Роскартография, 2004. 29 с.
  9. Параметры Земли 1990 года (ПЗ-90.11): Справочный документ / Военно-топографическое управление генерального штаба вооруженных сил Российской Федерации. М., 2014. 52 с.
  10. Прытков А. С., Василенко Н. Ф. Дислокационная модель очага Углегорского землетрясения 2000 г. (о. Сахалин) // Тихоокеанская геология. 2006. Т. 25. № 6. С. 115–122.
  11. Прытков А. С., Василенко Н. Ф. Деформации земной поверхности острова Сахалин по данным GPS‐наблюдений // Геодинамика и тектонофизика. 2018. Т. 9. № 2. С. 503–514. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-2-0358.
  12. Чебров В. Н., Кугаенко Ю. А., Викулина С. А., Кравченко Н. М., Матвеенко Е. А., Митюшкина С. В., Раевская А. А., Салтыков В. А., Чебров Д. В., Ландер А. В. Глубокое Охотоморское землетрясение 24.05.2013 г. с магнитудой МW = 8.3 — сильнейшее сейсмическое событие у берегов Камчатки за период детальных сейсомлогических наблюдений // Вестн. Камчатской регион. ассоциации «Учебно-науч. центр». Сер.: Науки о Земле. 2013. № 1. Вып. 21. С. 17–24.
  13. Чебров В. Н., Кугаенко Ю. А., Абубакиров И. Р., Дрознина С. Я., Иванова Е. И., Матвеенко Е. А., Митюшкина С. В., Ототюк Д. А., Павлов В. М., Раевская А. А., Салтыков В. А., Сенюков С. Л., Серафимова Ю. К., Скоркина А. А., Титков Н. Н., Чебров Д. В. Жупановское землетрясение 30.01.2016 г. с КS = 15.7, MW = 7.2, I = 6 (Камчатка) // Вестн. Камчатской регион. ассоциации «Учебно-науч. центр». Сер.: Науки о Земле. 2016. № 1. Вып. 29. С. 5–16.
  14. Шестаков Н. В., Герасименко М. Д., Охзоно М. Движения и деформации земной коры Дальнего Востока Российской Федерации, вызванные землетрясением Тохоку 11.03.2011 г., и их влияние на результаты GNSS-наблюдений // Геодезия и картография. 2011. № 8. С. 35–43.
  15. Шестаков Н. В., Ohzono M., Takahashi H., Герасименко М. Д., Быков В. Г., Гордеев Е. И., Чебров В. Н., Титков Н. Н., Сероветников С. С., Василенко Н. Ф., Прытков А. С., Сорокин А. А., Серов М. А., Кондратьев М. Н., Пупатенко В. В. Моделирование косейсмических движений земной коры, инициированных глубокофокусным Охотоморским землетрясением 24.05.2013 г., Mw = 8.3 // Докл. Акад. наук. 2014. Т. 457. № 4. С. 1–6.
  16. Altamimi Z., Rebischung P., Métivier L., Collilieux X. ITRF2014: A new release of the International Terrestrial Reference Frame modeling nonlinear station motions // J. Geophysical Research. 2016. V. 121. P. 6109–6131. http://dx.doi.org/10.1002/2016JB013098.
  17. Apel E. V., Burgmann R., Steblov G., Vasilenko N., King R., Prytkov A. Independent active microplate tectonics of northeast Asia from GPS velocities and block modeling // Geophysical Research Letters. 2006. V. 33. Iss. 11. Art. No. L11303. 5 p. https://doi.org/10.1029/2006GL026077.
  18. Arefiev S., Rogozhin E., Tatevossian R., Rivera L., Cisternas A. The Neftegorsk (Sakhalin Island) 1995 earthquake: a rare interplate event // Geophysical J. Intern. 2000. V. 143. P. 595–607. https://doi.org/10.1046/j.1365-246X.2000.00234.x.
  19. Ashurkov S. V., Sankov V. A., Serov M. A., Lukyanov P. Yu., Grib N. N., Bordonskii G. S., Dembelov M. G. Evaluation of present-day deformations in the Amurian Plate and its surroundings, based on GPS data // Russian Geology and Geophysics. 2016. V. 57. P. 1626–1634. https://doi.org/10.1016/j.rgg.2016.10.008.
  20. Banerjee P., Pollitz F. F., Bürgmann R. Coseismic slip distributions of the 26 December 2004 Sumatra – Andaman and 28 March 2005 Nias earthquakes from GPS static offsets // Bull. Seismological Society of America. 2007. V. 97. No. 1A Suppl. Р. S86–S102. https://doi.org/10.1785/0120050609.
  21. Fan W., Wei S. S., Tian D., McGuire J. J., Wiens D. A. Complex and diverse rupture processes of the 2018 Mw 8.2 and Mw 7.9 Tonga-Fiji deep earthquakes // Geophysical Research Letters. 2019. V. 46. Iss. 5. P. 2434–2448. https://doi.org/10.1029/2018GL080997.
  22. Hiromichi T., Yuki H., Takeshi S., Manabu H. Coseismic crustal deformation from the 1994 Hokkaido-Toho-Oki earthquake monitored by a nationwide continuous GPS array in Japan // Geophysical Research Letters. 1995. V. 22. Iss. 13. P. 1669–1672. https://doi.org/10.1029/95GL01659.
  23. Konovalov A. V., Stepnov A. A., Safonov D. A., Kozhurin A. I., Pavlov A. S., Gavrilov A. V., Manaychev K. A., Tomilev D. Ye., Takahashi H., Ichiyanagi M. The Mw = 5.8 14 August 2016 middle Sakhalin earthquake on a boundary between Okhotsk and Eurasian (Amurian) plates // J. Seismology. 2018. V. 22. Iss. 4. P. 943–955. https://doi.org/10.1007/s10950-018-9744-y.
  24. Matsu’ura M., Hasegawa Y. A maximum likelihood approach to nonlinear inversion under constraints // Physics of the Earth and Planetary Interiors. 1987. V. 47. Р. 179–187. https://doi.org/10.1016/0031-9201(87)90076-8.
  25. Okada Y. Internal deformation due to shear and tensile faults in a half-space // Bull. Seismological Society of America. 1992. V. 82. No. 2. P. 1018–1040. https://doi.org/10.1785/BSSA0820021018.
  26. Pollitz F. Coseismic deformation from earthquake faulting on a layered spherical Earth // Geophysical J. Intern. 1996. V. 125. Iss. 1. 14 p. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1996.tb06530.x.
  27. Prytkov A. S., Safonov D. A., Polets A. Y. Model of the Source of the Mw = 5.8 Onor Earthquake, August 14, 2016, Sakhalin // Russian J. Pacific Geology. 2018. V. 12. Iss. 5. Р. 443–449. https://doi.org/10.1134/S1819714018050093.
  28. Reid H. F. The Elastic-Rebound Theory of Earthquakes // Bull. Department of Geology. 1911. V. 2. No. 1. P. 413–444.
  29. Sanchez L., Seemuller W., Drewes H., Mateo L., Gonzalez G., da Silva A., Pampillon J., Martınez W., Cioce V., Cisneros D., Cimbar S. Long-Term Stability of the SIRGAS Reference Frame and Episodic Station Movements Caused by the Seismic Activity in the SIRGAS Region // Reference Frames for Applications in Geosciences. 2013. P. 153–161. DOI: 10.1007/978-3-642-32998-2_24.
  30. Shestakov N. V., Takahashi H., Ohzono M., Prytkov A. S., Bykov V. G., Gerasimenko M. D., Luneva M. N., Gerasimov G. N., Kolomiets A. G., Bormotov V. A., Vasilenko N. F., Baek J., Park P., Serov M. A. Analysis of the far-field crustal displacements caused by the 2011 Great Tohoku earthquake inferred from continuous GPS observations // Tectonophysics. 2012. V. 524–525. Р. 76–86. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2011.12.019.
  31. Simons M., Minson S. E., Sladen A., Ortega F., Jiang J., Owen S. E., Meng L., Ampuero J.-P., Wei S., Chu R., Helmberger D. V., Kanamori H., Hetland E., Moore A. W., Webb F. H. The 2011 Magnitude 9.0 Tohoku-Oki Earthquake: Mosaicking the Megathrust from Seconds to Centuries // Science. 2011. V. 332. Iss. 6036. Р. 1421–1425. DOI: 10.1126/science.1206731.
  32. Tregoning P., Burgette R., McClusky S. C., Lejeune S., Watson C. S., McQueen H. A decade of horizontal deformation from great earthquakes // J. Geophysical Research: Solid Earth. 2013. V. 118. P. 2371–2381. DOI: 10.1002/jgrb.50154.
  33. Vasilenko N. F., Prytkov A. S., Kim C. U., Takahashi H. Coseismic deformations of the Earth’s surface in Sakhalin related to the August 2, 2007, Mw = 6.2 Nevelsk earthquake // Russian J. Pacific Geology. 2009. V. 28. No. 5. P. 424–428. https://doi.org/10.1134/S1819714009050030.
  34. Zonenshain L. P., Savostin L. A. Geodynamics of the Baikal rift zone and plate tectonics of Asia // Tectonophysics. 1981. V. 76. Iss. 1–2. Р. 1–45. https://doi.org/10.1016/0040-1951(81)90251-1.