Генерация сколов Риделя R и R` и их связь с цунамигенными землетрясениями тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.03, кандидат наук Рожин, Петр Николаевич

• Рожин, Петр Николаевич
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Рожин, Петр Николаевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЭВОЛЮЦИЯ СКОЛОВ РИДЕЛЯ Я И Я'

1.1. Определение сколов Риделя

1.2. Физическое моделирование эволюции сколов Риделя я и я'

1.2.1. Методика физического моделирования

1.2.2. Моделирование однородного простого сдвига

1.2.3. Моделирование неоднородного простого сдвига

1.2.3.1. Модели латерально-неоднородного плоского простого сдвига

1.2.3.2. Модели неоднородного по латерали и глубине простого сдвига

1.3. Механизм образования сколов Риделя

1.4. Численное моделирование эволюции сколов Риделя

1.4.1. Различная эволюция сколов Я и Я'в обстановке простого сдвига

1.4.2. Традиционная версия генерации сколов под действием касательных напряжений

1.4.3. Версия генерации сколов под действием нормальных напряжений

ГЛАВА 2. ЦУНАМИГЕННЫЕ И НЕ-ЦУНАМИГЕННЫЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ В ЗОНАХ СУБДУКЦИИСЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ТИХОГО ОКЕАНА

2.1. Анализ очагов сильных землетрясений северо-западной части Тихого океана

2.2. Сейсмотектоника северо-западной части Тихого океана

2.2.1. Сейсмотектоника Курило-Камчатской островной дуги

2.2.1.1. Шикотанское землетрясение 1994 г. на Южных Курилах

2.2.1.2. Кроноцкое землетрясение 1997 г. на Восточной Камчатке

2.2.2.1. Землетрясение Тохоку 2011 г. в Японии

2.2.3. Сейсмотектоника Алеутской островной дуги

2.2.3.1. Землетрясение 1 апреля 1946 г. в архипелаге Лисьих островов

ГЛАВА 3. МЕГАСКОЛЫ РИДЕЛЯ Я' КАК ВОЗМОЖНАЯ ПРИЧИНА ФОРМИРОВАНИЯ ОЧАГОВ ЦУНАМИГЕННЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

3.1. Современные модели генезиса цунамигенных землетрясений

3.1.1. Модели отечественных исследователей

3.1.1.1. «Клавишная» модель Л. И. Лобковского

3.1.1.2. Сейсмотектоническая модель Е.А. Рогожина и А.И. Захаровой

3.1.2. Модели зарубежных исследователей

3.1.2.1. Цунамигенные землетрясения как результат заклинивания зоны субдукции

3.1.2.2. Модель «оперяющих разломов»

3.2. Квалификация очагов сильных землетрясений в зоне субдукции как мегасколов Риделя RhR*

3.3. Влияние изостатического фактора на формирование очагов цунамигенных землетрясений

3.4. Особенности кинематики зоны субдукции, свидетельствующие о роли изостатического фактора

3.4.1. Данные эволюции гравитационного поля и GPS-наблюдений до и после землетрясения

3.5. Чередование цунамигенных и не-цунамигенных землетрясений

3.6. Цунами как следствие тенденции к восстановлению изостатического равновесия

3.7. Проблема выбора плоскости очагов цунамигенных землетрясений

3.8. Сейсмические «гвозди» как возможный механизм формирования круто наклонных очагов цунамигенных землетрясений

3.9. Формулирование гипотезы образования цунамигенных землетрясений

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Генерация сколов Риделя R и R` и их связь с цунамигенными землетрясениями»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В многочисленных экспериментах по воспроизведению обстановки сдвига в одних случаях вначале формируются сколы Риделя двух типов, соответственно, Я и Я'. Однако по мере дальнейшего сдвигания довольно скоро начинают резко преобладать 72-сколы. В других случаях сколы Я' не возникают вовсе. В природе сколы Я' также встречаются крайне редко. В то же время чередующиеся по времени своего проявления полого падающие и круто падающие сейсмические очаги на материковом склоне островной дуги могут быть трактованы как сколы Риделя, соответственно, Я и Я'. Эти сколы, в отличие от экспериментальных данных и данных натурных наблюдений, равноправны и формируются в геодинамической обстановке сдвига вдоль полого наклоненной плоскости субдукции, обусловленного поддвигом океанической плиты. Учитывая сказанное выше о решительном преобладании или единственности при экспериментальном сдвиге сколов Я, можно предположить, что для равноправного развития сколов Я и Я' в зонах субдукции требуется некий дополнительный фактор.

Представляется, что после Суматринского землетрясения 2004 г. и Японского землетрясения 2011 г. проблема поиска принципиальных различий между очагами сильнейших землетрясений, сопровождающихся цунами, и очагами столь же сильных землетрясений, но не генерирующими это катастрофическое явление в океане, является актуальной.

Цель работы и основные задачи исследования; 1) обоснование причины резкого преобладания сколов Я в различных природных и экспериментальных сдвиговых обстановках; 2) выявление фактора, который обеспечивает равноправное развитие в зонах субдукции сколов Я и Я', являющихся очагами, соответственно, не-цунамигенных и цунамигенных землетрясений.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Анализ литературы по формированию и эволюции сколов Риделя R и R' в обстановке сдвига.

2. Физическое моделирование формирования и эволюции сколов Риделя R и R' в обстановке сдвига.

3. Численное моделирование этой эволюции для подтверждения природных и экспериментальных данных о преобладании сколов R в обстановке сдвига.

4. Анализ литературы по местоположению и кинематике сильных цунамигенных и не-цунамигенных землетрясений.

5. Анализ литературы, касающейся современных моделей генезиса цунамигенных землетрясений.

6. Привлечение данных сравнительного анализа: 1) эволюции гравитационного поля; 2) GPS - до и после наступления цунами.

7. Объяснение закономерного чередования цунамигенных и не-цунамигенных землетрясений.

8. Формулировка гипотезы образования цунамигенных землетрясений.

Фактический материал и личный вклад автора. В основу

диссертационной работы положены результаты физического моделирования формирования и эволюции сколов Риделя R и R' автором и многими другими российскими (Институт земной коры СО РАН, Лаборатория тектонофизики и геотектоники МГУ, Институт физики Земли РАН и др.) и зарубежными исследователями. При постановке экспериментов изучена модель формирования и эволюции сколов Риделя в зоне сдвига, их характеристики и соотношение. Для экспериментов были подобраны эквивалентные материалы со способностью реагировать на нагрузку как пластической, так и разрывной деформацией, безотносительно к их вязкости и прочности. Такими свойствами обладали глина и смесь песка с солидолом.

Также автором с помощью диаграмм Мора было проведено численное моделирование эволюции сколов Риделя в разных условиях - при различной

величине литостатического давления и при разных углах скалывания горных пород.

Для подтверждения установленного вероятного фактора, «уравнивающего в правах» сколы Я и Я' в зонах субдукции, а именно - тенденции к изостатическому равновесию, были самостоятельно отобраны, систематизированы и проанализированы данные, опубликованные в литературе и интерактивных ресурсах. Они включают в себя сведения как об эволюции сколов Риделя как таковых, так и о не-цунамигенных и цунамигенных землетрясениях (очаги которых трактуются автором как сколы Риделя) в некоторых зонах субдукции, данные ОРЭ-наблюдений, а также данные сравнительного анализа эволюции гравитационного поля до и после цунамигенного землетрясения для объяснения его генезиса.

Объекты исследования. Основным объектом исследования, в качестве примера, является Японская островная дуга, вспомогательными - Курило-Камчатская и Алеутская островные дуги. Также привлечена информация о других зонах субдукции (Андской, Зондской).

Научная новизна работы

Проведенное исследование представляет собой новый подход к проблеме соотношения сколов Риделя Ли^'в различных природных и экспериментальных обстановках сдвига и особенностях этого соотношения в зонах субдукции, обильных на сильные как не-цунамигенные, так и цунамигенные землетрясения, который заключается в следующем:

1. Проведено численное моделирование формирования и эволюции сколов Риделя Я и Я' в обстановке сдвига, которое подтвердило природные и экспериментальные (а том числе авторские) данные о резком преобладании сколов Я.

2. Предложена гипотеза о том, что цунамигенные землетрясения в зонах

субдукции, в которых господствует геодинамическая обстановка поддвига

(субгоризонтального сдвига вдоль субгоризонтальной же плоскости),

обусловлены, тем не менее, развитием именно субвертикальных мегасколов

б

Риделя Я'. В то время как субгоризонтальные сколы Я являются очагами хотя и сильных, но не-цунамигенных землетрясений.

3. Рассмотрены данные, свидетельствующие о роли изостатического фактора в формировании очагов цунамигенных землетрясений.

Практическое и теоретическое значение работы. Новый подход к проблеме цунамигенных землетрясений актуален в решении проблемы оценки опасности цунами, прогнозирования этого катастрофического явления и создания систем оповещения, а также для дальнейшего развития представлений о природе и эволюции тектонических и геодинамических процессов в зонах сдвига как вдоль вертикальной, так и вдоль горизонтальной плоскости; частным случае последних являются зоны субдукции.

Защищаемые положения:

1. Подтверждено, посредством физического моделирования с применением различных эквивалентных материалов, что в обстановке горизонтального сдвига как вдоль вертикальной, так и вдоль горизонтальной плоскости, сколы Риделя Я', в отличие от сколов Я, развиты слабо или отсутствуют вовсе, т.е. явно неравноправны.

2. Установлена, посредством численного моделирования, причина такого неравноправия при отсутствии влияния силы тяжести (с учетом только литостатического давления) - повышенная скорость вращения сколов Я', в обстановке названного сдвига, по сравнению с почти отсутствующим вращением сколов Я в этой обстановке. На глубинах, на которых литостатическое давление превышает половину максимального касательного напряжения, а угол скалывания приближается к 45°, всегда доминируют /?-сколы.

3. Геологическим проявлением сколов Риделя Я и Я' можно считать пологопадающие и крутопадающие очаги, соответственно, сильнейших не-цунамигенных и цунамигенных землетрясений, характерные для зон субдукции и сформированные в геодинамической обстановке субгоризонтального сдвига вдоль субгоризонтальной плоскости, характерной для таких зон. Эти очаги зафиксированы на глубинах, упомянутых в п. 2.

4. Тот факт, что названные очаги равноправны по частоте встречаемости и чередуются по времени своего проявления, противоречит закономерностям, установленным в пп. 1 и 2, и требует привлечения дополнительного фактора для устранения этого противоречия. В качестве вероятного фактора, «уравнивающего в правах» сколы R и R' в зонах субдукции, можно рассматривать тенденцию к изостатическому равновесию, нарушенному процессом субдукции.

Апробация работы. Основные результаты работы были представлены на XL Тектоническом совещании (Москва, 2007); Первой молодежной тектонофизической школе-семинаре (Москва, 2009); VIII Международной школе-семинаре «Физические основы прогнозирования разрушения горных пород» (Санкт-Петербург, 2010); XVII Всероссийской конференции с международным участием «Проблемы сейсмотектоники» (Москва, 2011); Научной конференции «Ломоносовские чтения-2011» (Москва, 2011); Третьей тектонофизической конференции в ИФЗ РАН «Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле» (Москва, 2012); Международной научно-практической конференции Sworld (Интернет, 2012); Втором Всероссийском симпозиуме с международным участием (Иркутск, 2013).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 16 работ, из них 5 статей в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав и заключения. Ее объем составляет 148 страниц, включая 100 иллюстраций, 4 таблицы. Список литературы состоит из 131 наименования, из них 55 иностранных.

Благодарности. Автор выражает особую благодарность своему научному руководителю д.г.-м.н. М.А. Гончарову за постоянную помощь в работе, полезные советы и поддержку на протяжении всех этапов исследования. Автор также признателен Е.А. Рогожину - автору концепции, положенной в основу трактовки диссертантом сильных землетрясений в зонах субдукции как сколов Риделя. Автор выражает благодарность Н.С. Фроловой за предоставленную опорную информацию и советы. Также за обсуждения и ценные советы автор

благодарит зав. кафедрой динамической геологии профессора Н.В. Короновского и профессора Е.П. Дубинина

ГЛАВА 1. ЭВОЛЮЦИЯ СКОЛОВ РИДЕЛЯRUR'

1.1. Определение сколов Риделя

Считается, что структурные особенности деформирования участков земной коры, обусловленные действием механизма горизонтального сдвига, хорошо изучены. Начиная с 20-х годов прошлого века выполнено множество экспериментов на моделях из влажных глин, песка, парафина. Г. Клоос [Н. Cloos, 1928, 1930], В. Ридель [Riedel, 1929], Э. Клоос [E.Cloos, 1955], Д. Миид [Mead, 1920], Дж. Чаленко [Tchalenko, 1968], M.B. Гзовский [1959, 1963], С. Стоянов [1977], В.Д. Парфенов [1966], Гептнер Т.М. [1970], С.А. Борняков [1981], Шерман С.И. [1988], Гинтов О.Б. [1988], A.B. Михайлова [2002] и многие другие изучали структуры разрушения и деформирования, возникающие в моделях. Результатом этих экспериментов являются наблюдения за поверхностью моделей, определяющие кулисообразное расположение трещин сдвига (R- и R -сдвиги) вдоль формирующейся зоны сдвига, появление трещин отрыва и эшелонов складок в соответствии с ориентацией осей сжатия и растяжений. Например, сколы R и R' и последующие трещины (Р, L, Т и др.) были обстоятельно изучены коллективом Лаборатории тектонофизики Института земной коры Сибирского Отделения РАН под руководством д.г.-м.наук, профессора С.И. Шермана (Разломообразование в литосфере. Зоны сдвига / С.И. Шерман, К.Ж. Семинский, С.А. Борняков и др., 1991; Семинский, 2003; Семинский, Гладков, Лунина, Тугарина, 2005; и др. ) - как в полевых условиях, так и с применением уникальной экспериментальной установки "Разлом" (рис. 1.1.1).

Рис. 1.1.1. Установка «Разлом», созданная на Иркутском опытном заводе ИНЦ СО РАН для моделирования процесса формирования разломов при сжатии, сдвиге и

растяжении

Установлена зависимость ориентации этих структур от того, в какой обстановке (дополнительное сжатие или растяжение) осуществляется сдвигание. Обобщения результатов моделирования и наблюдаемых природных структур разрушения, выполненное в работах [Hancok, 1985; Sylvester. 1988], стали каноническими, определяющими для геологов и геофизиков возможность интерпретации природных геологических объектов [Ребецкий, 2008].

Итак, сколы Риделя - это трещины или разрывы скалывания, образующиеся в обстановке простого сдвига. Они представляют собой систему сопряженных синтетических сколов R и антитетических R', эшелонировано расположенных в зоне сдвига и возникающих симметрично относительно оси максимального сжатия а3 под углом < 45° к этой оси (рис. 1.1.2). /?-сколы образуют угол л/4-a к направлению основного сдвигания в зоне (рис. 1.1.3) (где а - угол скалывания) [Гончаров и др., 2005], при правом сдвиге отклоняясь по часовой стрелке от этого направления, а при левом сдвиге - против часовой стрелки. При этом направление сдвига в сколах R происходит почти в ту же сторону, что и направление сдвига во всей зоне сдвига, отсюда название «синтетические». R '-сколы ориентированы под углом л/4+a к направлению основного сдвигания в зоне, отклоняясь в ту же сторону, что и Я-сколы, однако направление сдвига происходит почти в

перпендикулярном направлении, отсюда название - «антитетические».

Сколы Риделя парагенетически связаны с другими элементами сдвиговой зоны, например, с трещинами отрыва (рис. 1.1.2).

О' о>

о, о,

Рис. 1.1.2. Типичные сколы Риделя (Я и Я') и трещины отрыва (7) в зонах сдвига (вид сверху). Ось максимального сжатия при простом сдвиге составляет 45° с направлением сдвига.

Рис. 1.1.3. Ориентировка сколов Риделя Я и Я' и оси максимального сжатия при правостороннем сдвиге

1.2. Физическое моделирование эволюции сколов Риделя Я и /?'

Геодинамические обстановки простого сдвига можно подразделить на два основных типа: горизонтального сдвига вдоль вертикальной плоскости («сдвиговая» обстановка в геологическом смысле этого слова, рис. 1.2.1а) и горизонтального сдвига вдоль горизонтальной же плоскости («надвиго-поддвиговая» обстановка в геологическом смысле, рис. 1.2.16) [Гончаров и др., 2005]. Первая из названных обстановок («сдвиговая») в аспекте развития в ней сколов Риделя изучена несравненно лучше, чем вторая. Следует заметить, что в случае «а» нужно различать однородный простой сдвиг и неоднородный простой сдвиг [Ребецкий, 2008]. Структурные парагенезы этих типов сдвига существенно различаются. Подавляющее большинство известных к настоящему времени экспериментов посвящено воспроизведению неоднородного простого сдвига. Рассмотрим развитие сколов Риделя в условиях и однородного и неоднородного простого сдвига, но для начала обратимся к методике физического моделирования.

А

а б

Рис. 1.2.1. Геодинамические обстановки: а - горизонтального сдвига вдоль вертикальной плоскости («сдвиговая» обстановка в геологическом смысле этого слова); б - горизонтального сдвига вдоль горизонтальной же плоскости («надвиго-поддвиговая» обстановка в геологическом смысле)

1.2.1. Методика физического моделирования

Автором настоящей работы проведен обзор результатов моделирования сколов Риделя разными исследователями, а также автор сам являлся участником проведения экспериментов в Лаборатории тектонофизики и геотектоники МГУ. При постановке экспериментов преследовалась цель изучить модель формирования и эволюции развития сколов Риделя в зоне сдвига, их характеристики и соотношение.

При постановке вопросов, решаемых методом моделирования, во время испытания и последующего использования результатов экспериментов автор придерживался общих принципов моделирования [Гзовский, 1975]. Для эксперимента необходимо было подобрать эквивалентный материал со способностью реагировать на нагрузку как пластической, так и разрывной деформацией, безотносительно к его вязкости и прочности [Гончаров, 2010]. Таким свойством обладают глина и смесь песка с солидолом. Глина позволяет, в зависимости от степени увлажнения, изменять как ее вязкость, так и прочность. Смесь песка с солидолом удобна при проведении экспериментов, направленных на воспроизведение различных структур растяжения.

Прибор для моделирования представляет собой стол с железной рамой и

деревянной поверхностью (имитирующей фундамент), разделенной на две части

(рис. 1.2.1.1, 1.2.1.2), одна из которых может осуществлять параллельный сдвиг

относительно другой посредством специального двигателя, который может

программироваться на реализацию сдвигов деревянной панели с весьма низкими

скоростями. Формировался образец размером порядка 100x20x3 см

(имитирующий чехол). При необходимости, вдоль линии сдвига ножом

наносились неоднородности (прорези, имитирующие более ранние разрывы). На

поверхность образца окрашенной нитью наносились маркеры деформации - ось

сдвига и кружки. После начала эксперимента проводилась фотосъемка

поверхности модели и описывался ход деформации. Модель, как правило,

деформировалась до тех пор, пока на ее поверхности не проявлялся единый и

14

непрерывный разрыв, что свидетельствовало о полном разрушении изучаемого образца.

Рис. 1.2.1.1. Типичная установка для создания нагружения простого сдвига в виде неоднородного по глубине сдвига: с плоскими пластинами-подложками (например, опыты С. Стоянова [1977],

эксперименты Лаборатории тектонофизики и геотектоники МГУ) [Ребецкий, 2008]

Рис. 1.2.1.2. Экспериментальная установка Лаборатории тектонофизики и геотектоники МГУ: 1 - образец (глина), 2 - деревянная поверхность стола, 3 -подложка для сцепления образца с «фундаментом», 4 - двигатель.

1.2.2. Моделирование однородного простого сдвига

Эксперименты [Е. С1оо5, 1955], в которых нагружение через гибкую металлическую сетку осуществлялось по подошве слоя из влажной глины, так, как это показано на рис. 1.2.2.1, определяли с самого начала формирование напряженно-деформированного состояния первого ранга, квазиоднородного в объеме всей модели [Ребецкий и др., 2008].

На рис. 1.2.2.2 показаны фотографии поверхности модели для экспериментов, выполненных на влажных глинах Э. Клоосом [Е. Оооб, 1955]. Для модели простого сдвига (рис. 1.2.2.2а, б) ось максимального удлинения эллипса ориентирована под 40° к оси сдвига (ориентация стрелок), а сопряженные трещины группируются в разных объемах модели.

Формирующаяся на начальной стадии сетка трещин густо покрывает всю площадь моделей. На этой стадии трещины мелкие, их размер много меньше характерного размера модели. По мере дальнейшего нагружения трещины становятся более выраженными, объединяются, при этом частота их возникновения более или менее сохраняется. В работе [Ребецкий и др., 2008] отмечается, что плоскости трещин для обоих механизмов нагружения не совпадают с положением площадок действия максимальных касательных напряжений и отвечают положению плоскостей скалывания. Для механизма нагружения простого сдвига появляющиеся в модели две системы трещин скалывания (рис. 1.2.2.26) ориентированы соответственно под углом 18° и 80° к оси сдвигания (горизонтальные стрелки на рис. 1.2.2.2а, б).

Рис. 1.2.2.1. Схема нагружения, определяющая формирование начального напряженного состояния, однородного по всей модели при простом сдвиге [Е. С1оо5, 1955; и др.]

Рис. 1.2.2.2. Фото поверхности моделей при механизме нагружения в виде однородного простого сдвига [Е. СЬоб, 1955] для начальной (а) и более продвинутой (б) дизъюнктивной стадии процесса деформирования (белые стрелки - направление относительного движение металлической сетки, черные стрелки - оси главных напряжений, деформаций)

На более продвинутой стадии деформирования (рис. 1.2.2.2, б) некоторое преимущество получила система сколов, составляющая с осью сдвига острый угол (Я-сколы).

В Лаборатории тектонофизики и геотектоники МГУ нами также проводились эксперименты по моделированию однородного простого сдвига (скашивания). На рис. 1.2.2.3 показана схема прибора и общий вид образца из влажной глины после сдвигания (опыт № С-6). Брусок глины зажат между двумя горизонтальными пластинами, одна из которых сдвигается относительно другой. /?-сколы, пересекающие весь образец, составляют угол 12° с направлением сдвига.

Рис. 1.2.2.3. Опыт № С-6. Слева - схема прибора, справа - общий вид после сдвигания.

На рис. 1.2.2.4 показана боковая поверхность того же образца. Отчетливо видны сколы Риделя Я и Я'. При малой величине сдвига наблюдается примерно одинаковое развитие сколов Риделя Я и Я' (рис. 1.2.2.4 С6-1). При продолжении деформации преимущественное развитие получают /?-сколы (рис. 1.2.2.4 С6-2).

Рис. 1.2.2.4. Опыт № С-6. Боковая поверхность образца при увеличении.

Приведем результаты еще одного эксперимента по воспроизведению простого однородного сдвига - № СБ11-3 (рис. 1.2.2.5а). На начальной стадии сдвигания в образце влажной глины начинают формироваться мелкие сколы Я и Я' под углами к направлению сдвига 15-17° и 73-75° соответственно (рис. 1.2.2.56).

При увеличении амплитуды сдвига сколы Я и Я' по-прежнему развиты одинаково (рис. 1.2.2.5в). Дальнейшее увеличение величины сдвига дает преобладание сколов Я (рис. 1.2.2.5г). При этом /?-сколы стали составлять угол 18- 20°, Я'- 80-90°.

Сколы Я повернулись незначительно, а сколы Я'- заметно.

Рис. 1.2.2.5а - Общий вид образца из влажной глины в условиях однородного простого сдвига

Рис. 1.2.2.56 - малая рИс. 1.2.2.5в - увеличение

амплитуда сдвига. Начало амплитуды сдвига. Сколы Я н Я'

Формирования сколов Ян Я' развиты одинаково

Я.. 18-20° Я' 80-90° \ \ . о • г ¥ СБ 11-3/4

V 0) С

ел : ~ - ' Л

__> ||щ|щ|щцрщ|||||

Рис. 1.2.2.5г - дальнейшее увеличение амплитуды сдвига. Преобладание сколов Я. Сколы Я повернулись незначительно, а сколы Я' - заметно.

Таким образом, моделирование однородного простого сдвига в образцах на влажной глине показывает одновременное формирование двух сопряженных систем сколов Риделя Я и Я' на. начальном этапе сдвига и преобладание сколов Я по мере дальнейшего сдвигания. Также хорошо фиксируется вращение сколов после их возникновения.

1.2.3. Моделирование неоднородного простого сдвига 1.2.3.1. Модели латерально-неоднородного плоского простого сдвига

Ю.Л. Ребецкий [2008] выделяет две

Плоский простой слвнг

схемы нагружения, приводящие к

возникновению напряженного и

деформированного состояния латерально-неоднородного простого сдвига. Они представлены на рис. 1.2.3.1. Если в модели

Рис. 1.2.3.1. Схемы нагружения,

сдвигающие усилия приложены к определяющие формирование

вертикальным торцевым поверхностям, а подошва слоя имеет возможность проскальзывать без трения по основанию, то формирующееся напряженное и деформированное состояния остаются неизменными по глубине [Кокер, Файлон, 1936; Осокина, 1960, 1963; Emmons, 1969; Кобылянский, 1991]. Однако они изменяются по латерали (поперек оси сдвига) уже на самой начальной упругой стадии. Подобная ситуация неоднородного по латерали простого сдвига наблюдается также в экспериментах П.М. Бондаренко [1991], где между сдвигающимися горизонтальными подложками, на которых лежала деформирующаяся плита, имелась широкая щель, сопоставимая с мощностью слоя по линейному размеру в поперечном к оси сдвигания направлении.

Формирующееся в этих экспериментах в материале модели состояние в механике именуется плоским напряженным состоянием, т.к. его параметры не изменяются по нормали к плите, а напряжения на плоскостях, параллельных поверхности, можно считать, нулевыми (если не учитывать массовые силы) [Ребецкий, 2008].

В этом случае две главные оси для алгебраически максимального и минимального главных напряжений лежат в горизонтальной плоскости, а промежуточное главное напряжение равно нулю и направлено вертикально. Для моделей, показанных на рис. 1.2.3.1, максимальные сдвиговые деформации

диагонально

противоположным

плоского простого сдвига

осуществляются для точек слоя вблизи оси сдвига и по мере удаления от нее в поперечном направлении уменьшаются до нулевых значений, т.е. напряженное состояние существенно неоднородное в латеральном направлении. В соответствии с установленными особенностями деформирования механизм нагружения можно именовать плоским простым сдвигом [Ребецкий, 2008].

Физическое моделирование структур разрушения, отвечающих механизму плоского простого сдвига однородного по глубине, восходит к экспериментам на влажных глинах Г. Клооса [Н. Cloos, 1928] и В. Риделя [Riedel, 1929]. В этих экспериментах на самой ранней стадии нагружения происходит локализация пластических деформаций вблизи осевой зоны сдвига. В моделях это достигалось: (а) неоднородностью напряженного состояния в ее плоскости и концентрацией напряжений в осевой ее части. В эксперименте для этого создавались условия для проскальзывания без трения глины относительно подложек на некотором расстоянии от оси сдвига, (б) неоднородностью прочностных свойств модели (внесением дефектов в осевой зоне сдвига). Как показали эксперименты, на дизъюнктивной стадии в моделях возникают трещины сдвига типа /?-сколов и трещины отрыва Т. Формирующиеся /?-сколы представляли собой эшелонированные кулисообразные трещины, расположенные вдоль оси зоны сдвигания.

В экспериментах Г. Клооса (Н. Cloos, 1930) наблюдаются системы трещин, ориентированных под углом 12° к оси сдвига (рис. 1.2.3.2).

Рис. 1.2.3.2. Фото поверхности модели продольного правого сдвига слоя глины в эксперименте Г. Клооса [Н.С1оо8, 1930]

1.2.3.2. Модели неоднородного по латерали и глубине простого сдвига

Дальнейшее изучение структур разрушения в зоне скалывания выполнялось на моделях, нагружение в которых осуществлялось по типу, показанному на рис. 1.2.3.3. Главное различие этого типа нагружения от предыдущего состоит в том, что напряженное состояние, отвечающее схеме нагружения рис. 1.2.3.3 неоднородное не только по латерали, но и по глубине. Однако это обстоятельство ранее нигде не отмечалось, и результаты экспериментов по схемам рис. 1.2.3.1 и рис. 1.2.3.3 сопоставлялись друг с другом [Ребецкий и др., 2008].

Напряженное состояние, неоднородное по всей модели

Рис. 1.2.3.3. Схема нагружения, определяющая формирование неоднородного простого сдвига, по [Бондаренко, 1991].

Результаты эксперимента Э. Клооса [Е. С1оо8, 1955] представлены на рис. 1.2.3.4. Видна система ^-сколов, представляющая собой эшелонированные кулисообразные трещины, расположенные вдоль оси зоны скалывания, частично перекрывавшие друг друга. /?-сколы составляли с простиранием сдвиговой зоны угол в 10-20°. Важно отметить, что маркирующие линии имеют существенное

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Рожин, Петр Николаевич, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аверьянова В.Н. Глубинная сейсмотектоника островных дуг М.: Наука, 1975.219 с.

2. Арефьев С.С. Эпицентральные сейсмологические исследования. М.: ИКЦ «Академкнига», 2003. 375 с.

3. Балакина JI.M. Сейсмогенные движения в фокальных зонах на примере Курило-Камчатской дуги // Строение сейсмофокальных зон. М.: Наука, 1987. С. 198-209.

4. Балакина JI.M. Строение Южно-Курильской сейсмогенной зоны и порядок генерации в ней землетрясений // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1991. № i.e. 35-48.

5. Балакина JI.M. Камчатское землетрясение 4.XI.1952 г. и его место в сейсмогенных проявлениях Курило-Камчатской зоны // Физика Земли. 1992. № 6. С. 3-19.

6. Балакина JI.M. Курило-Камчатская сейсмогенная зона - строение и порядок генерации землетрясений // Физика Земли. 1995. № 12. С. 48-57.

7. Балакина JI.M. Землетрясение Шикотанское 04.10.1994 г., Кроноцкое 05.12.1997 г. и их сильнейшие афтершоки - закономерное проявление тектонического процесса в Курило-Камчатской сейсмогенной зоне // Физика Земли. 2000. № 11. С. 11-27.

8. Балакина JI.M., Москвина А.Г. Особенности сейсмогенного процесса в Алеутской островной дуге. III. Землетрясения в западной и восточной окраинах дуги // Физика Земли. 2010а. № 4.

9. Балакина JI.M., Москвина А.Г. Цунамигенное землетрясение 1 апреля 1946 г. в архипелаге Лисьих островов (Алеутская островная дуга) // Физика Земли. - № 6. - 20106. - С. 35-48.

10. Бондаренко П.М. Моделирование полей напря-жений, прогноз дислокаций в сдвиговых зонах и их систематика // Сдвиговые тектонические напряжения и их роль в образовании месторождений полезных ископаемых. М.: Наука. 1991. С. 37-52.

11. Борняков С.А Тектонофизический анализ процесса формирования трансформной зоны в упруговязкой модели // Проблемы разломной тектоники. Новосиб.: 1981. С. 26-44.

12. Вадковский В.Н. Субвертикальные скопления гипоцентров землетрясений - сейсмические «гвозди» Вестник ОНЗ РАН, Том 4, NZ1001, doi: 10.2205/2012NZ000110, 2012

13. Геологическая служба США. Сейсмический каталог. 2010. http://www.USGS.gov

14. Геофизическая служба РАН, сейсмологический каталог, 2011: http://www.ceme.gsras.ru/cgi-bin/info_quake.pl?mode=l&id=168

15. Гептнер Т.М. Моделирование трещин скалывания в условиях больших деформаций // Вестн. МГУ, сер. геол. 1970. № 4. С. 81-89.

16. Гзовский M.B. Основные вопросы тектонофизики и тектоника Байджансайского антиклинория, 4.1, U.M.: АН СССР. 1959. 255 с.

17. Гзовский М.В. Основные вопросы тектонофизики и тектоника Байджансайского антиклинория. Ч.Ш, IV. М.: АН СССР. 1963. 544 с.

18. Гзовский М.В. Основы тектонофизики. - М.: Наука, 1975. - 536 с.

19. Гинтов О.Б. Полевая тектонофизика и ее применение при изучении деформаций земной коры Украины. Киев: Феникс, 2005. 572 с.

20. Гинтов О.Б., Исай В.М. Тектонофизические исследования разломов консолидированной коры. - Киев: Наукова думка, 1988. - 228 с.

21. Гончаров М. А. Реальная применимость условий подобия при физическом моделировании тектонических структур // Геодинамика и тектонофизика. М. — 2010. — Т. 1, № 2. — С. 148-168.

22. Гончаров М.А., Талицкий В.Г. Зарождаются ли «трещины скалывания» путем скалывания? // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 1998. № 3. С. 18-22.

23. Гончаров М.А., Талицкий В.Г., Фролова Н.С. Введение в тектонофизику. — М.: Книжный дом «Университет», 2005. - 496 с.

24. Гончаров М.А., Фролова Н.С., Захаров B.C., Рожин П.Н. Цунамигенные землетрясения в зонах субдукции как результат быстротечного формирования мегасколов Риделя R' при формировании кулисообразно расположенных мегатрещин отрыва // Проблемы сейсмотектоники: Материалы XVII Международной конференции 20-24 сентября 2011 года / Под ред. акад. А.О. Глико, д.г.-м.н. Е.А. Рогожина, д.г.-м.н. Ю.К. Щукина, к.г.-м.н. Л.И. Надежка. -Москва, 2011.-590 с.

25. Гончаров М.А., Фролова Н.С., Рожин П.Н., Селезенева H.H. Проблема выявления абсолютной кинематики противоположных крыльев разрывных нарушений // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 4. Геология. 2007. № 4. С. 12-19.

26. Гохберг М.Б., Стеблов Г.М., Шалимов С.Л., Веж В.А., Грехо- ва Е.А. Ионосферный отклик на подводное землетрясение в Японии 11.03.2011 г по наблюдениям со спутников GPS // Геофизические процессы и биосфера. 2011. Т. 10, № 1.С. 47-63.

27. Захарова А.И., Рогожин Е.А. Предвестники сильных землетрясений в регионе Курильских островов после 2004 г. // Сб. тр. Седьмых геофиз. чтений им. В.В. Федынского. Геофизика XXI столетия: 2005 год. М.: Научный Мир, 2006. С. 268-275

28. Земная кора островных дуг и Дальневосточных морей. М.: Наука, 1972. 236 с.

29. Злобин Т.К. Строение земной коры и верхней мантии Курильской островной дуги (по сейсмическим данным). Владивосток, 1987. 150 с.

30. Злобин Т.К. Охотская литосферная плита и модель эволюции системы «окраинное море - островная дуга - глубоководный желоб» // Вестник ДВО РАН, 2006, №1

31. Иванов О.П. Междисциплинарный подход к изучению сложных систем опасных природных процессов: автореф. дис....доктора биол.наук: 05.26.02 / Иванов Олег Петрович - М., 2009. - 324 с.

32. Информационное сообщение о сильном землетрясении у восточного побережья острова Хонсю, Япония, 9 марта 2011 г. // http://www.ceme.gsras.ru/cgi-bm/info_quake.pl?mode= 1 &id= 167

33. Информационное сообщение о разрушительном землетрясении у восточного побережья острова Хонсю, Япония, 11 марта 2011 г. // http://www.ceme.gsras.ru/cgi-bin/info_quake. pl?mode=l &id=l 68

34. Каталог тензора-центроида сейсмического момента Гарвардского университета за 1976-2003 гг. 2006. http://www.globalcmt.org/CMTsearch.html

35. Кобылянский В.Б. Влияние граничных условий на сколообразование в моделях простого сдви-га и сжатия // Эксперим. тект. и полевая текто-нофизика. Киев: Наукова думка. 1991. С. 103-106.

36. Кокер Э., Файлон JI. Оптический метод исследо-вания напряжений. ОНТИ. 1936.

37. Короновский Н.В., Гогоненков Г.Н., Гончаров М.А., Тимурзиев А.И., Фролова Н.С. Роль сдвига вдоль горизонтальной плоскости при формировании структур «пропеллерного» типа // Геотектоника. 2009. № 5. С. 50-64.

38. Костров Б.В. Механика очага тектонического землетрясения. М.: Наука, 1975.176 с.

39. Кроноцкое землетрясение на Камчатке 5 декабря 1997 года: предвестники, особенности, последствия. Петропавловск- Камчатский: Изд-во Камчатской Гос. акад. рыбопромыс. флота, 1998. 203 с.

40. Левин Б. В.Физика цунами и родственных явлений в океане // М.: изд-во Янус-К, 2005. 360 с.

41. Левина В.И., Гусев A.A., Павлов В.М.., Иванова Е.И., Левин В.Е., Рябинин Г.В., Хаткевич Ю.М., Гусева Е.М., Салтыков В.А., Зобин В.М. Кроноцкое землетрясение 5 декабря 1997 года с Mw=7.8, 10=8 (Камчатка) // Землетрясения Северной Евразии в 1997 году. Обнинск: ГС РАН, 2003. С. 251-271

42. Лобковский Л.И. Геодинамика зон спрединга, субдукции и двухъярусная тектоника плит, м.: наука, 1988. 251 с.

43. Лобковский Л.И., Никишин A.M., Хаин В.Е. Современные проблемы геотектоники и геодинамики. - М.: Научный мир. 2004. - 610 с.

44. Любушин A.A. Сейсмическая катастрофа в Японии 11 марта 2011 г.: долгосрочный прогноз по низкочастотным микро- сейсмам // Геофизические процессы и биосфера. 2011а. Т. 10, № 1. С. 9-35.

45. Мировой океан. Том I. Геология и тектоника океана. Катастрофические явления в океане. - М.: Научный мир, 2013. - 644 с. Цв. вкл. 16с.

46. Михайлова A.B. Исследование механизмов формирования тектонических структур в слое над активными разломами фундамента в свете учения М.Г. Гзовского // Тектонофизика сегодня. М.: Изд. ОИФЗ РАН. 2002. С. 212-224.

47. Надаи А. Пластичность и разрушение твердых тел. М.: Иностранная литература, 1954. 647 с.

48. Осокина Д.Н. Пластичные и упругие низкомодульные оптически активные материалы для исследования напряжений в земной коре методом моделирования. М.: АН СССР, 1963. 196 с.

49. Погорелов, В.В. Тектонофизический анализ напряжений земной коры Зондской сейсмоактивной области: автореф. дис. ...канд. физ.-мат. наук: 25.00.10 / Погорелов Виталий Викторович. - М., 2011. - 202 с.

50. Проект GOCE (Gravity Field and Steady-State Ocean Circulation Explorer), 2011: http://www.esa.int/esaLP/LPgoce.htrnl

51. Разломообразование в литосфере. Зоны сдвига / С.И. Шерман, К.Ж. Семинский, С.А. Борняков и др. Новосибирск: Наука, Сиб. отд-ние, 1991. 262 с.

52. Райе Д. Механика очага землетрясения. - М.: «Мир», 1982. - 217 с.

53. Ребецкий Ю.Л. Неоднородность напряженного состояния зон горизонтального сдвигания и его проявление во вторичных разрывных структурах // Общие и региональные проблемы тектоники и геодинамики. Т. 2. М.: ГЕОС, 2008. С. 154-158.

54. Ребецкий Ю.Л. Напряженное состояние земной коры вдоль побережья о. Хонсю (Япония) перед землетрясением 11.03.2011 (Mw=9.0) // Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле. Т. 2. М.: ИФЗ РАН, 2012. С. 160-168.

55. Ребецкий Ю.Л., Михайлова А.В., Сим Л.А. Структуры разрушения в глубине зон сдвигания. Результаты тектонофизического моделирования // Проблемы тектонофизики. К сорокалетию создания М.В. Гзовским лаборатории тектонофизики в ИФЗ РАН. - М.: Изд-во Института физики Земли, 2008. -С. 103-140.

56. Рогожин Е.А. Шикотанское землетрясение 1994 г.: тектоническая позиция и геодинамические условия // Геотектоника. 19966. № 1. С. 33-46.

57. Рогожин Е.А. Землетрясение Тохоку 11.03.2011 (М = 9.0) в Японии: тектоническая позиция очага, макросейсмические, сейсмологические и геодинамические проявления // Геотектоника. — 2011. — № 5. — С. 3-16.

58. Рогожин Е.А. Очерки региональной сейсмотектоники / отв. ред. А.О. Глико. - М.: ИФЗ РАН, 2012. - 340 с.

59. Рогожин Е.А., Захарова А.И. Геодинамическая позиция очага Кроноцкого землетрясения 1997 г. на Восточной Камчатке // Физика Земли. 2000, № 5. С. 22-27.

60. Рогожин Е.А., Захарова А.И. Сейсмотектоника очаговых зон цунамигенных землетрясений // Геофизические исследования. - Вып. 6. - 2006. -С. 3-12.

61. Рожин П.Н. Влияние фактора изостатического равновесия на формирование очагов цунамигенных землетрясений в зонах субдукции // Сборник научных трудов Sworld по материалам международной научно-практической конференции. Т. 35. 2012. С. 60-66

62. Рожин П.Н. Влияние фактора изостатического равновесия на формирование очагов цунамигенных землетрясений в зонах субдукции // Вестник Московского университета. Серия 4. Геология, 2013. № 2. С. 58-62.

63. Рожин П.Н., Селезенева H.H. Различная эволюция сколов риделя R и R' в связи с проблемой генезиса цунамигенных землетрясений // Современная тектонофизика. Методы и результаты. -М.: ИФЗ, 2009. - С. 195-203.

64. Сейсмологическая служба Incorporated Research Institutions Of Seismology (IRIS). Раздел презентаций. 2012. http://www.iris.edu/hq/programs/education and outreach/animations#FM

65. Семинский К.Ж. Внутренняя структура континентальных разломных зон. Тектонофизический аспект. - Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал «Гео», 2003.-244 с.

66. Семинский К.Ж., Гладков A.C., Лунина О.В., Тугарина М.А. Внутренняя структура континентальных разломных зон. Прикладной аспект. -Новосибирск: Изд-во СО РАН, Филиал «Гео», 2005. с.

67. Спутниковая миссия GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment), 2005: http://www.csr.utexas.edu/grace/

68. Соловьев С.Л. Повторяемость землетрясений и цунами в Тихом океане // Труды СахКНИИ, вып.29. Волны цунами. Южно-Сахалинск, 1972. С.7-47.

69. Соловьев С.Л., Го Ч.Н. Каталог цунами на западном побережье Тихого океана.//М.: Наука, 1974, 310 с.

70. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Пластичность горных пород. М.: Недра, 1979. 301 с.

71. Стоянов С. Механизм формирования разрывных зон. М.: Недра. 1977. 144 с.

72. Хаин В. Е., Ломизе М. Г. Геотектоника с основами геодинамики. М: Изд-во МГУ, 1995 г. 480 с.

73. Хаин В., Халилов Э. Гравитационные эффекты перед сильными удаленными землетрясениями // Вестник международной академии наук (Русская секция) - №2 - 2007. - С. 45-52

74. Шебалин П.Н. Афтершоки как индикаторы напряженного состояния в системе разломов // Докл. РАН. 2004. Т. 398, № 2. С. 249-254.

75. Шерман С.И. Физические закономерности развития разломов земной коры. -Новосибирск: Наука, 1977. - 102 с.

76. Шерман С.И., Гинтов О.Б., Борняков С.А. и др. Характер разрывообразования в консолидированной земной коре и моделирование зон скалывания // Геофизический журнал. 1988. Т. 10, № 1. С. 13-20.

77. Шикотанское землетрясение 1994 г. Эпицентральные наблюдения и очаг землетрясения // Федеральная служба сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений. Информационно-аналитический бюллетень. Специальный выпуск. М., 1995. 136 с.

78. Южно-Сахалинский центр предупреждения цунами (Yuzhno-Sakhalinsk Tsunami Warning Center). 2003. http://www.sakhgu.ru/expert/Tsunami/Index.html

79. Юнга СЛ., Рогожин Е.А. Сейсмичность, механизмы очагов землетрясений и сейсмотектонические деформации в пределах активных блоков литосферы // Новейшая тектоника, геодинамика и сейсмичность Северной Евразии. М., 2000. С. 383-420.

80. Baba, Т., Cummins, Ph.R., Hori, Т., & Kaneda, Y. (2006). High precision slip distribution of the 1944 Tonankai earthquake inferred from tsunami waveforms: Possible slip on a splay fault, Tectonophysics, 426, 119-134, doi: 10.1016/j.tecto.2006.02.015.

81. Boyd T.M., TaberJJ., Lerner-Lam A.L., Beavan J. Seismic rupture and arc segmentation within the Shumagin Islands seismic gap, Alaska //Geophys. Res. Lett. 1988. V. 15. №3. P. 201-204.

82. Bürgmann, R., Kogan, M.G., Levin, V.E., Scholz, C.H., King, R.W. and Steblov, G.M. (2001). Rapid aseismic moment release following the 5 December, 1997 Kronotsky, Kamchatka, Earthquake. Geophysical Research Letters 28: doi: IO.IO29/2OOOGLO 12350. issn: 0094-8276.

83. Cho M., Kim H., Lee Y., Horie K., Hidaka H., "The oldest (ca. 2.5IGa) rock in South Korea: U-Pb zircon age of a tonalitic migmatite, Daeijak Island, western Gyeonggi massif', Geosciences Journal, Vol. 12, pp.1-6, (2008)

84. Cloos, H., 1928. Experimenten zur inneren Tektonic. Centralblatt fur Mineralogie und Paleontologie В, 609.

85. Cloos H. Zur experimentellen Tektonik. 1. Vergleichende Analyse dreier Verschiebungen. Geol. Rundschau. 1930. V. 21, No 6. P. 353-367.

86. Cummins, Ph.R.; & Kaneda, Y. (2000). Possible splay fault slip during the 1946 Nankai earthquake. Geophysical Research Letters, 27,17, pp. 2725-2728.

87. Cummins, Ph.R., Hori, Т., & Kaneda, Y. (2001). Splay fault and megathrust earthquake slip in the Nankai Trough, Earth Planets Space, 53, 243-248.

88. Davies J., Syk.es L., House L., Jacob K. Shumagin seismic gap, Alaska Peninsula: History of great earthquakes, tectonic setting, and evidence for high seismic potential //J. Geophys. Res. 1981. V. 86. № B5. P. 3821-3855.

89. Davis, G.H., Bump, A.P., Garcia, P.E., Ahlgren, S.G., 1999. Conjugate Riedel deformation band shear-zones. Journal of Structural Geology 22, 169-190.

90. Emmons R.C. Strike-slip rupture patterns in sand models // Tectonophysics. 1969. V. N 7. P.71-87

91. Fujii, Y., K. Satake, S. Sakai, M. Shinohara, and T. Kanazawa (2011), Tsunami source of the 2011 off the Pacific coast of Tohoku, Japan earthquake, Earth Planets Space, in press.

92. Fukao, Y. (1979). Tsunami earthquakes and subduction processes near deep-sea trenches. Journal of Geophysical Research, 84, pp. 2303-2314.

93. Gutenberg В., RichterC. F. Seismicity of the Earth and associated phenomena. New York, London. 1965. 310 p.

94. Hancock P.L. Brittle mirotectonics: principles and practice // J. Struct. Geol. 1985. V. 7, No. 3/4, P. 437-457.

95. Heidarzadeh M., Major Tsunami Risks from Splay Faulting, The Tsunami Threat - Research and Technology, Nils-Axel MA^Jmer (Ed.), ISBN: 978-953-307-5525, InTech, DOI: 10.5772/13375,2011

96. Hodgson J.H., Milne W.G. Direction of faulting in certain earthquakes of the North Pacific // Bull. Seismol. Soc. Airier. 1951. №3. P. 221-241.

97. Huene von R., Klaeschen D., Cropp B. and Miller J. Tectonic structure across the accretionary and erosional p arts of the Japan Trench margin // Journal of Geophysical Research. 1994. v.99, NoBl 1, pp.22349-22361.

98. Johnson J.M., Satake K. Estimation of seismic moment and slip distribution of the April 1, 1946, Aleutian tsunami earthquake // J. Geophys. Res. 1997. V. 102. №B6. P. 11.765-11.774.

99. Kamiyama M., Sugito M. and Kuse M. Precursor of crustal movements before the 2011 Great East Japan Earthquake Proceedings of the International Symposium on Engineering Lessons Learned from the 2011 Great East Japan Earthquake, March 1-4,2012, Tokyo, Japan, 2012

100. Kanamori H. Mechanism of tsunami earthquakes // Phys.Earth Planet. Inter. 1972. V. 6. № 5. P. 346-359.

101. Katsumata, K., Ichiyanagi, M., Miwa, M., and Kasahara, M., 1995 Aftershock Distribution of the October 4, 1994 Mw8.3 Kurile Islands Earthquake Determined by a Local Seismic Network in Hokkaido, Japan, Geophys. Res. Lett., vol. 22, no. 11, 1321-1324.

102. Kikushi M., Kanamori H. The Shikotan earthquake of October 4,1994 lithospheric earthquake. //Geoph. Research. Lett. 1995. V.22, No 9, pp. 1025-1028.

103. Lekkas E., Andreadakis E., Kostaki I., Kapourani E. (2011). Critical factors for run-up and impact of the Tohoku earthquake Tsunami (Japan 11 March 2011). International Journal of Geosciences, 2, 310-317, Scientific Research.

104. Lopez A.M., Okal E.A. A seismological reassessment of the source of the 1946 Aleutian tsunami earthquake // Geophys. J. Intern. 2006. V. 165. № 3. P. 835-849. doi: 10.1111/J. 1365-246X.2006. 02899.x.

105. Map-chilean-earthquake-coseismic-displacement-derived-gps-data-9667 -2010.htm

106. Mead W.J. Notes of the mechanics of geologic structures // J. Geol. 1920. No 20. P. 505-525.

107. Narteau C., Byrdina S., Shebalin P., Hoschneider D. Common dependence on stress for the two fundamental laws of statistical seismology // Nature. 2009. Vol. 462. P. 642-646.

108. Narteau C., Shebalin P., HolschneiderM. Loading rates in California inferred from aftershocks // Nonlinear processes in geophysics. 2008. Vol. 15, Iss. 2. P. 245-263.

109. Nettles M., Ekstrom G., and Koss H. Centroid-moment-tensor analysis of the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake and its larger foreshocks and aftershocks Earth Planets Space, 63, 519-523,2011

110. Park, J.-O., Tsuru, Т., Kodaira, S., Cummins, Ph.R., & Kaneda,Y. (2002). Splay fault branching along the Nankai subduction zone, Science, 297, pp. 1157-1160.

111. Pollitz F., Preliminary Geodetic Slip Model of the 2011 M9.0 Tohoku-chiho Taiheiyo-oki Earthquake, USGS publication, 2011

112. Ramsay J.G., Huber M. The Techniques of Modern Structural Geology. V.l: Strain Analysis. London: Academic Press. 1983. 307 p.

113. Rao, G., Lin, A., Yan, В., Jia, D., Wu, X., and Ren Z.: Co-seismic Riedel shear structures produced by the 2010 Mw =6.9 Yushu earthquake, central Tibetan Plateau, China, Tectonophysics, 507, 86-94,2011.

114. Rebetsky Yu.L., Tatevossian R.E. Rupture propagation in strong earthquake sources and tectonic stress field. Bulletin de la Societe Geologique de France, July/September 2013, v. 184, p.335-346

115. Riedel W. Zur Mechanik geologischer Brucherscheinungen // Zbl. Mineralogie, Geol. Und Palaentol. Abt. B. 30. 1929. S. 354-368.

116. Scholz, С. H., The Mechanics of Earthquakes and Faulting, Cambridge University Press, Cambridge, UK, 1990.

117. Seno T. Intraplate seismicity in Tohoku and Hokkaido and large interplate earthquakes: a possibility of a large interplate earthquake off the Southern Sauriku coast, Northern Japan // Journal of Physics of the Earth. 1979. Vol. 27, N 1. P. 21-51.

118. Shebalin P., Narteau C., Holschneider M., Schorlemmer D. Short- term earthquake forecasting using early aftershock statistics // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2011. Vol. 101, Iss. l.P. 297-312.

119. Shin-Chan Han, et al. Crustal Dilatation Observed by GRACE After the 2004 Sumatra-Andaman Earthquake Science 313, 658 (2006); DOI: 10.1126/science.l 128661

120. Sunagawa, Y., & Hayashi, D. (2007). Development of splay faults in the Nankai Accretionary prism, Bull. Fac. Sci.,Univ. Ryukyus, 84 , pp. 15-31.

121. Sykes, L.R., & Menke, W. (2006). Repeat times of large earthquakes: implications for earthquake mechanics, Bulletin of the Seismological Society of America, 96, 5, pp. 1569- 1596.

122. Sylvester G. Strike-slip faults // Geol. Soc. Am. Bull.. 1988. V. 100, No 31. P. 1666-1703.

123. Tchalenko I.S. The evolution of kink-bands and the development of compression textures in sheared clays // Tectonophysics. 1968. V. 6, No 2. P. 159-174.

124. The 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake Source process analysis with local strong motion data [Электронный ресурс]. URL: http://www.ima.go.ip/ima/en/2011 Earthquake/2011 Earthquake SourceProcess.pdf.

125. The 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake Location of the Main Shock and Aftershocks [Электронный ресурс]. URL: http://www.iishin.go.ip/main/chousa/l lmar sanriku-oki/pOl-e.htm

126. The 2011 Tohoku earthquake. Earthquake Research Institute, University of Tokyo [Электронный ресурс]. URL: http://www.eri.utokyo.ac.ip/eng/

127. Tsuji T., Ito Y., Kido M., Osada Y., Fujimoto H., Ashi J., Kinoshita M., and Matsuoka T., Potential tsunamigenic faults of the 2011 off the Pacific coast of Tohoku Earthquake, Earth Planets Space, 63, 831-834, 2011.

128. Vigny, C., Simons, W.J.F., Abu, S., Bamphenyu, R., Satirapod, C., Choosakul, N., Surabaya, C., Socquet, A., Omar, K., Abidin, H.Z., & Ambrosius, B.A.C., (2005), Insight into the 2004 Sumatra-Andaman earthquake from GPS measurements in southeast Asia, Nature, 436, 201-206.

129. Wang L., Shum C. K., Simons F., Tapley B., and Dai C., Coseismic and postseismic deformation deformation of the 2011 Tohoku-Oki earthquake constrained by GRACE gravimetry, Geophysical Research Letters, Vol.39, L07301, doi: 10.1029/2012GL051104, 2012

130. Wells D.L., Coppersmith K.J. New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement // Bull. Seis. Soc. Am. 1994. Vol. 84, N 4. P. 974-1002.

131. Wendt J., Oglesby D. and Geist E. Tsunamis and splay fault dynamics Geophysical Research Letters, VOL. 36, L15303, doi:10.1029/2009GL038295, 2009