1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика Земли
  4. № 6, 2023

Физика Земли, 2023, № 6, стр. 77-88

Реконструкция косейсмических и постсейсмических процессов для землетрясения в Турции 06.02.2023 г. по данным радарной спутниковой интерферометрии*

В. О. Михайлов 1, И. П. Бабаянц 1, М. С. Волкова 1, *, Е. П. Тимошкина 1, В. Б. Смирнов 1, 2, С. А. Тихоцкий 1

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

2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, физический факультет
г. Москва, Россия

* E-mail: msvolkova6177@gmail.com

Поступила в редакцию 12.06.2023
После доработки 18.06.2023
Принята к публикации 20.06.2023

Аннотация

С применением различных методов обработки радарных снимков спутника Сентинель-1А определены поля смещений в области Восточно-Анатолийской зоны разломов (ВАЗР) и разломов Сюргу-Чардак, а также небольшого разлома на продолжении Восточно-Хатайской разломной зоны, смещения на котором инициировали серию катастрофических землетрясений в Турции 06.02.2023 г. Применены методы офсетов и дифференциальной интерферометрии DInSAR. Наиболее детальная картина смещений получена методом офсетов по снимкам с нисходящей орбиты. Из имеющегося набора данных для построения модели были выбраны результаты с максимальным отношением сигнал/шум. Для северной части области, выше 37.4° с.ш. использованы смещения по дальности, полученные методом офсетов с нисходящей орбиты. Южнее параллели 37.0° с.ш. использованы смещения по азимуту с той же нисходящей орбиты. Модель поверхности разрыва построена на основе решения задачи о деформациях поверхности сферически расслоенной планеты в результате смещений по падению и простиранию на расположенной внутри нее прямоугольной площадке [Pollitz, 1996]. В этой работе показано, что игнорирование сферической расслоенности планеты приводит к ошибкам до 20%, при этом наибольшие ошибки возникают при наличии большой сдвиговой компоненты. Также ошибку вносит и игнорирование сферичности, при использовании решения в рамках идеализации упругого однородного полупространства с плоской свободной границей [Okada, 1985], на основе которой построены модели USGS и в работе [Barbot et al., 2023]. Поверхности сейсмических разрывов аппроксимированы 19 прямоугольными элементами по простиранию, поделенными на три уровня по падению. Еще один элемент аппроксимировал разрыв на продолжении Восточно-Хатайской зоны разломов. Как и в моделях других авторов [USGS; Barbot et al., 2023], в построенной нами модели на южном участке ВАЗР величины смещений возрастают с юга на север, и в основном концентрируются в верхней части земной коры до глубины в 10 км. На южном окончании этого разрыва смещения в нашей модели с амплитудой до 2 м фиксируются на нижних уровнях модели, а на верхнем ее уровне смещения составили всего 0.11 м, и именно в этой области 20.02.2023 г. произошло землетрясение магнитудой 6.3 с глубиной гипоцентра 11.5 км. Основные смещения на ВАЗР определены на его центральном сегменте. Здесь смещения уходят на бóльшую глубину, их величина достигает 10.2 м. На разломе Сюргу-Чардак существенные смещения произошли до глубины в 20 км; величина смещений превосходила 9.8 м. В нашей модели, на северо-восточном окончании сейсмического разрыва вдоль ВАЗР область смещений величиной 6.8 м перекрывается с юго-западным окончанием модели сейсмического разрыва землетрясения Доганьол–Сиврис (Doğanyol–Sivrice) 24.01.2020 г. с Mw 6.7, опубликованной на сайте USGS. Поэтому наша модель не подтверждает гипотезу о наличии здесь сейсмической бреши, которая согласно работе [Barbot et al., 2023] является зоной возможного ближайшего землетрясения.

Ключевые слова: землетрясение, Турция, 06.02.2023, Восточно-Анатолийская зона разломов, спутниковая интерферометрия, офсеты, модель поверхности разрыва, постсейсмические смещения.

Список литературы

  1. Бачманов Д.М., Кожурин А.И., Трифонов В.Г. База данных активных разломов Евразии // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 4. С. 711–736.

  2. Михайлов В.О., Назарян А.Н., Смирнов В.Б., Диаман М., Шапиро Н.М., Киселева Е.А., Тихоцкий С.А., Поляков С.А., Смольянинова Е.И., Тимошкина Е.П. Совместная интерпретация данных дифференциальной спутниковой интерферометрии и GPS на примере Алтайского (Чуйского) землетрясения 27.09. 2003 г. // Физика Земли. 2010. № 2. С. 3–16.

  3. Михайлов В.О., Тимошкина Е.П., Киселева Е.А., Хайретдинов С.А., Дмитриев П.Н., Карташов И.М., Смирнов В.Б. Проблемы совместной интерпретации временных вариаций гравитационного поля с данными о смещениях земной поверхности и дна океана на примере землетрясения Тохоку-Оки (11 марта 2011 г) // Физика Земли. 2019. № 5. С. 56–60. https://doi.org/10.31857/S0002-33372019553-60

  4. Barbot S., Luo H., Wang T., Hamiel Y., Piatibratova O., Javed M.T., Braitenberg C., Gurbuz G. Slip distribution of the February 6, 2023 Mw 7.8 and Mw 7.6, Kahramanmaraş, Turkey earthquake sequence in the East Anatolian Fault Zone // Seismica. 2023. V. 2. № 3. https://doi.org/10.26443/seismica.v2i3.502

  5. Bayrak E., Yılmaz Ş., Softa M., Türker T., Bayrak Y. Earthquake hazard analysis for East Anatolian Fault Zone, Turkey // 2015. Natural Hazards. V. 76. № 2. P. 1063–1077. https://doi.org/10.1007/s11069-014-1541-5

  6. Basili R., Kastelic V., Petricca P., Tarabusi G., Tiberti M., Valensise G. The European Database of Seismogenic Faults (EDSF) compiled in the framework of the Project SHARE. 2013. https://doi.org/10.6092/INGV.IT-SHARE-EDSF

  7. Diament M., Mikhailov V., Timoshkina E. Joint inversion of GPS and high-resolution GRACE gravity data for the 2012. Wharton basin earthquakes // J. Geo-dynamics. 2020. V. 136. https://doi.org/10.1016/j.jog.2020.101722

  8. Duman T.Y., Emre Ö. (2013). The East Anatolian Fault: geometry, segmentation and jog characteristics // Geological Society. 2013. V. 372. № 1. P. 495–529. https://doi.org/10.1144/sp372.14

  9. Ergin M., Aktar M., Eyidoğan H. Present Day Seismicity and Seismotectonics of the Cilician Basin: Eastern Mediterranean Region of Turkey // Bulletin of the Seismological Society of America. 2004. V. 94. № 3. P. 930–939.

  10. Ferretti A. Satellite InSAR Data Reservoir Monitoring from Space. 2014.

  11. Hanssen R.F. Radar Interferometry: Data Interpretation and Error Analysis. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. 2001. 308 p.

  12. Massonnet D., Souyris J.C. Imaging with synthetic aperture radar. EPFL press. 2008. 288 p.

  13. Michel R., Avouac J.P., Taboury J. Measuring ground displacements from SAR amplitude images: Application to the Landers earthquake // Geophysical Research Letters. 1999. V. 26. № 7. P. 875–878.

  14. McClusky S., Balassanian S., Barka A., Demir C., Ergintav S., Georgiev I., Gurkan O., Hamburger M., Hurst K., Kahle H., Kastens K. Global Positioning System constraints on plate kinematics and dynamics in the eastern Mediterranean and Caucasus // J. Geophys. Res. 2000. V.105. № B3. P. 5695–5719.

  15. Milkereit C., Grosser H., Wang R., Wetzel H., Woith H., Karakisa S., Zünbül S., Zschau J. Implications of the 2003 Bingöl Earthquake for the Interaction between the North and East Anatolian Faults // Bulletin of the Seismological Society of America. 2004. V. 94. P. 2400–2406.

  16. Okada Y. Surface deformation due to shear and tensile faults in a half-space // BSSA. 1985. V. 75. № 4. P. 1135–1154.

  17. Özmen Ö.T., Yamanaka H., Alkan M.A., Çeken U., Öztürk T., Sezen A. (2017). Microtremor Array Measurements for Shallow S-Wave Profiles at Strong-Motion Stations in Hatay and Kahramanmaras Provinces, Southern Turkey // Bulletin of the Seismological Society of America. 2017. V. 107. № 1. P. 445–455.

  18. Pollitz F.F. Coseismic deformation from earthquake faulting on a layered spherical Earth // Geophysical J. Internatioal. 1996. V. 125. № 1. P. 1–14.

  19. Reilinger R., McClusky S., Vernant P., Lawrence S., Ergintav S., Cakmak R., Ozener H., Kadirov F., Guliev I., Stepanyan R., Nadariya M. GPS constraints on continental deformation in the Africa–Arabia–Eurasia continental collision zone and implications for the dynamics of plate interactions // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. № B05411. P. 1–26.

  20. Strozzi T., Luckman A., Murray T., Wegmuller U., Werner C.L. Glacier motion estimation using SAR offset-tracking procedures // IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 2002. V. 40. № 11. P. 2384–2391. https://doi.org/10.1109/tgrs.2002.805079

  21. Westaway R.O.B., Arger J.A.N. The Gölbaşi basin, southeastern Turkey: a complex discontinuity in a major strike-slip fault zone // J. Geological Society. 1996. V.153. № 5. P. 729–744.

  22. Xu J., Liu C., Xiong X. Source Process of the 24 January 2020 Mw 6.7 East Anatolian Fault Zone, Turkey, Earthquake // Seismol. Res. Lett. 2020. V. 91. P. 3120–3128. https://doi.org/10.1785/0220200124

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика Земли

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал