Исследование постсейсмических деформаций, сопровождающих сильные землетрясения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.10, кандидат наук Владимирова, Ирина Сергеевна

• Владимирова, Ирина Сергеевна
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Владимирова, Ирина Сергеевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Цель и основные задачи исследования

Результаты и их научная новизна

Основные положения, выносимые на защиту

Практическая значимость работы

Достоверность результатов

Личный вклад автора

Апробация работы и публикации

Структура и объем работы

Благодарности

ГЛАВА 1. ПОСТСЕЙСМИЧЕСКИЕ ДЕФОРМАЦИИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ. ВЯЗКОСТЬ ЗЕМНЫХ НЕДР

1.1. Сейсмический цикл. Постсейсмическая фаза

1.2. Неупругие процессы в Земле. Вязкость земных недр

1.2.1. Реологические свойства вещества

1.3. Обзор методов определения вязкости астеносферы

1.3.1. Изостатическое выравнивание земной поверхности

1.3.2. Затухание сейсмических волн и собственных колебаний Земли

1.3.3. Аномалии гравитационного поля и фигуры Земли

1.3.4. Изменение угловой скорости вращения Земли

1.3.5. Удлинение периода чандлеровского колебания

1.3.6. Лабораторные эксперименты по деформированию горных пород

1.4. Геодезические методы наблюдения деформаций земной поверхности

1.5. Выводы к главе 1

ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕЙСМИЧЕСКИХ И ПОСТСЕЙСМИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ

2.1. Краткий обзор технологии ГНСС-измерений как метода наблюдения деформаций земной поверхности

2.2. Моделирование статических смещений земной поверхности

2.2.1. Параметризация поверхности разрыва

2.2.2. Решение задачи устойчивости

2.2.3. Оценка параметров очага землетрясения по статическим смещениям земной поверхности

2.3. Моделирование постсейсмических смещений земной поверхности

2.3.1. Выравнивание порового давления

2.3.2. Фрикционное асейсмическое развитие сейсморазрыва

2.3.3. Вязкоупругая релаксация в астеносфере

2.3.4. Оценка вязкости астеносферы по постсейсмическим смещениям

2.3.5. Определение параметров очага землетрясения по постсейсмическим смещениям

2.4. Выводы к главе 2

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОСТСЕЙСМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ, СОПРОВОЖДАЮЩИХ СИМУШИРСКИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ 2006-2007 ГГ

3.1. Особенности геолого-тектонического строения и сейсмичности региона Курильской островной гряды

3.2. Центрально-Курильская зона сейсмического затишья и Симуширские землетрясения 2006—2007 гг

3.3. Курильская региональная геодинамическая сеть

3.4. Оценка параметров очагов Симуширских землетрясений по косейсмическим смещениям

3.5. Реологическое моделирование постсейсмических процессов

3.5.1. Прямая оценка вязкости астеносферы в срединной части Курильской островной дуги

3.5.2. Фрикционное асейсмическое развитие очага первого Симуширского землетрясения 15 ноября 2006 г

3.5.3. Вязкоупругая релаксация в астеносфере и верхней мантии, сопровождающая Симуширские землетрясения 2006—2007 гг

3.5.4. Прогнозирование интенсивности затухания наблюдаемых постсейсмических процессов

3.6. Выводы к главе 3

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОСТСЕЙСМИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ, СОПРОВОЖДАЮЩИХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ МАУЛЕ (ЧИЛИ) 2010 Г

4.1. Особенности геолого-тектонического строения и сейсмичности региона

центрального Чили

4.2. Землетрясение Мауле 27 февраля 2010 г

4.3. Чилийская региональная геодинамическая сеть

4.4. Оценка параметров очага землетрясения Мауле по косейсмическим

смещениям

4.5. Реологическое моделирование постсейсмических процессов

4.5.1. Прямая оценка вязкости астеносферы в центральной части Чилийской зоны субдукции

4.5.2. Фрикционное асейсмическое развитие очага землетрясения Мауле

27 февраля 2010 г

4.5.3. Вязкоупругая релаксация в астеносфере и верхней мантии, сопровождающая землетрясение Мауле

4.5.4. Прогнозирование интенсивности затухания наблюдаемых постсейсмических процессов

4.6. Выводы к главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование постсейсмических деформаций, сопровождающих сильные землетрясения»

ВВЕДЕНИЕ

Постсейсмические смещения, выявляемые спутниково-геодезическими наблюдениями для большинства сильнейших землетрясений, представляют собой один из наиболее дискуссионных видов поверхностных деформаций. Сложность интерпретации этих деформаций объясняется как неоднозначностью возможных механизмов, так и необходимостью анализа реологии верхней мантии. При моделировании многолетних вязкоупругих процессов требуется учитывать возможное асейсмическое развитие сейсморазрыва в первые месяцы после землетрясения. В то же время, многолетние временные ряды наблюдений постсейсмических движений содержат достаточно информации о возможной геометрии эффективного распределения подвижки по разрыву, что позволяет оценить ее и использовать для прогнозирования дальнейшей интенсивности этих движений, в частности, продолжительности их затухания.

Актуальность темы

Деформации земной поверхности, сопровождающие сильнейшие землетрясения, обусловлены действием физических процессов различной природы, крайне различающихся как по интенсивности, так и по пространственным и временным масштабам. В общем случае, по времени действия эти деформации подразделяются на косейсмические, происходящие непосредственно в момент землетрясения, и постсеймические, длящиеся месяцы и годы после сейсмического события. Если косейсмические деформации могут наблюдаться как сейсмологическими, так и геодезическими методами, то прямое наблюдение постсейсмических деформаций, в силу их асейсмического характера, возможно только посредством геодезических методов. Впервые постсейсмические смещения земной поверхности были зарегистрированы после Паркфилдского землетрясения 27 июня 1966 г. Му = 6.2, а интенсивность

аномальных движений была измерена средствами региональной геодезической сети [Smith and Wyss, 1968].

Начиная с 80-х годов XX века, для решения широкого круга задач геофизики стали активно применяться данные Глобальной Системы Позиционирования (Global Positioning System - GPS). В настоящее время данные GPS-наблюдений широко используются для изучения кинематики литосферных плит и деформаций на их границах; сейсмических и постсейсмических деформаций, вызванных землетрясениями; пространственно-временных вариаций деформационных полей вблизи активных разломов и действующих вулканов, а также в ряде других прикладных геофизических исследований [Segall and Davis, 1997; Стеблов, 2004; Blewitt, 2007].

Развертывание сетей непрерывных GPS-наблюдений в тектонически активных регионах позволяет вести прямую регистрацию деформаций земной поверхности с очень высокой точностью. Использование таких геодезических данных делает возможным отделение переходных процессов от стационарных (например, таких, как перманентное тектоническое нагружение вблизи границ взаимодействующих литосферных плит), прогнозирование изменений в напряженно-деформированном состоянии исследуемого региона или определение реологических свойств среды в исследуемой области.

Постсейсмические деформации были выявлены для большинства сильнейших землетрясений, произошедших за последние два десятилетия активных спутниково-геодезических наблюдений в различных сейсмоактивных регионах: Японо-Курило-Камчатская островная дуга (Кроноцкое 1997 г. [Burgmann et al., 2001], Симуширские 2006-2007 гг. [Владимирова и др., 2011; Kogan et al., 2011], Тохоку 2011 г. [Ozawa et al., 2011]), Суматра-Андаманская субдукционная зона (2004 г.) [Pollitz et al., 2006], Чилийская зона субдукции (2010 г.) [Moreno et al., 2010; Владимирова и Стеблов, 2015]. Характерной общей чертой всех перечисленных событий является схожий механизм межплитового субдукционного пологого надвига.

Помимо информации о глубинном строении подобных регионов, изучение и моделирование постсейсмических процессов в них необходимо для корректного сопоставления накопленного деформационного потенциала с сейсмической энергией, выделившейся во время землетрясения. Без этого невозможно прогнозировать интенсивность дальнейшего накопления деформационного потенциала, так как модели упругого деформирования перед землетрясением становятся неприменимы в последующий период продолжительностью до 2-3 десятилетий, в течение которого наблюдаемые смещения земной поверхности существенно изменяют направление и величину.

Среди разнообразных механизмов, объясняющих аномальные постсейсмические движения, как правило, предполагаются: выравнивание порового давления во вмещающих разрыв флюидонасыщенных породах [Jönsson et al., 2003], фрикционное асейсмическое развитие сейсморазрыва [Marone et al., 1991] и вязкоупругая релаксация в астеносфере и верхней мантии [Pollitz, 1997; 2003]. Вопрос о том, какой из механизмов реализуется после каждого конкретного сейсмического события, остается до сих пор неразрешенным. Наиболее вероятным представляется сочетание всех указанных процессов в разной степени, при этом преобладание того или иного из них меняется со временем и зависит от расстояния до очага. Большинство работ, посвященных исследованию постсейсмических деформаций земной поверхности, как правило, сфокусировано только на одном из трех упомянутых механизмов. Однако для наиболее полного понимания динамики постсейсмических процессов требуется совокупный анализ относительного вклада каждого из механизмов в наблюдаемые постсейсмические деформации. В данной диссертационной работе предложен подход к комплексному исследованию постсейсмических деформаций земной поверхности, сопровождающих сильнейшие землетрясения.

Цель и основные задачи исследования

Целью данной работы является исследование переходных постсейсмических процессов, сопровождающих сильнейшие землетрясения, на

основе данных космической геодезии, и выявление физических механизмов, лежащих в основе наблюдаемых явлений.

Для достижения поставленной цели в процессе выполнения диссертации необходимо было решить следующие основные задачи:

1. Произвести корректную выборку и обработку исходных геодезических данных, что необходимо для осуществления мониторинга развития наблюдаемых постсейсмических процессов во времени и пространстве в течение нескольких лет после сейсмического события.

2. Установить критерии условной дифференциации наблюдаемых постсейсмических процессов для обеспечения возможности моделирования каждого из них в отдельности.

3. Сделать обоснованный выбор физических моделей и произвести адекватное моделирование переходных постсейсмических движений, сопровождающих землетрясения.

4. Для построения более точной модели вязкоупругой релаксации получить прямую оценку вязкости астеносферы в исследуемом регионе, что позволит построить эффективное распределение подвижки в очаге землетрясения, проявляющееся в постсейсмических деформациях.

5. Проанализировать применимость полученных в работе результатов для решения актуальных задач геофизики, таких как: уточнение региональных реологических параметров среды и прогнозирование интенсивности дальнейшего накопления деформационного потенциала в исследуемом регионе.

Результаты и их научная новизна

В настоящей диссертационной работе разработан подход к построению эффективного распределения подвижки в очаге землетрясения, проявляющегося в постсейсмических смещениях земной поверхности, с одновременным уточнением реологических параметров среды, что позволяет получить сведения о параметрах

очага землетрясения в отсутствие измерений непосредственно в момент сейсмического события.

Выявлено расхождение между распределениями подвижки, построенными с использованием данных о сейсмических и постсейсмических смещениях земной поверхности, а также дано возможное объяснение наблюдаемому расхождению -расширение исходной сейсмической дислокации вследствие процесса асейсмического фрикционного развития очага землетрясения в первые месяцы после события.

На основании полученного распределения эффективной подвижки в очаге построен прогноз времени затухания наблюдаемых постсейсмических эффектов, что позволяет оценить время перехода сейсмогенной зоны в стационарное состояние накопления упругого напряжения.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Многолетние постсейсмические деформации литосферы, наблюдаемые по данным спутниковой геодезии после сильнейших субдукционных землетрясений, согласуются с моделью вязкоупругой релаксации в астеносфере.

2. Моделирование наблюдаемых постсейсмических смещений в средней части Курильской островной дуги и в центральной части Чилийской зоны субдукции свидетельствует о пониженной вязкости астеносферы в этих регионах по сравнению с ее средним значением по Земле в целом.

3. Выявленное отличие модели распределенной подвижки в очаге сильнейшего землетрясения, построенной по сейсмическим смещениям, от модели, определяющей постсейсмические смещения, может быть вызвано распространением исходного сейсморазрыва в ходе его асейсмического фрикционного развития в первые месяцы после землетрясения.

4. Построенные модели вязкоупругих деформаций в астеносфере, сопровождающих Симуширские землетрясения 2006-2007 гг. и

землетрясение Мауле 2010 г., прогнозируют продолжительный (не менее

10—20 лет) период затухания аномальных смещений на фоне упругих

межсейсмических деформаций.

Практическая значимость работы

Поскольку наблюдения постсейсмических смещений, сопровождающих сильнейшие землетрясения методами космической геодезии, являются наиболее непосредственным источником данных о реологических свойствах среды, представленная методика прямого оценивания региональной вязкости астеносферы может быть использована для получения аналогичных оценок в сейсмоактивных регионах, где развернуты сети спутниково-геодезических наблюдений достаточной плотности и широты охвата.

Предложенная в диссертации методология интерпретации наблюдаемых постсейсмических процессов основана на прямом оценивании вязкости астеносферы и принципиальной возможности построения эффективного распределения подвижки в очаге по постсейсмическим деформациям. Результат таких оценок и построений позволяет прогнозировать интенсивность затухания вязкоупругих напряжений в астеносфере. Учет соответствующих аномалий в качестве поправок необходим при анализе межсейсмических деформаций для корректного оценивания накапливающегося упругого сейсмогенного потенциала.

И наконец, немаловажное практическое значение использования данных о постсейсмических смещениях земной поверхности состоит в возможности оценивания распределения сейсмической подвижки в очаге, даже в отсутствие измерений сейсмических смещений непосредственно во время землетрясений.

Достоверность результатов

Достоверность представленных в диссертации результатов обеспечивается обоснованностью выборки и корректностью первичной обработки исходных экспериментальных данных, а также выбором адекватных математических

моделей исследуемых процессов. Надежность выполненных расчетов обеспечивается устойчивостью численных методов, используемых при решении поставленных задач, и проверкой решений на внутреннюю сходимость. Помимо этого, достоверность полученных конечных данных (оценок максвелловской вязкости астеносферы и эффективных распределений подвижек по разрыву) подтверждается результатами их сопоставления с аналогичными оценками, определенными в рамках применения других методик.

Личный вклад автора

Основные результаты, полученные лично диссертантом в ходе выполнения работы, включают:

1. Обзор ранее проведенных исследований по тематике диссертации с последующей формулировкой основных задач, выполнение которых необходимо для достижения цели работы.

2. Подбор, подготовка и обработка исходных геодезических данных.

3. Выбор математических моделей исследуемых процессов и создание программных алгоритмов для реализации поставленных задач и промежуточного анализа результатов.

4. Выполнение соответствующих численных расчетов и графическое представление окончательных результатов.

Анализ полученных результатов и формулировка основных выводов проводились совместно с научным руководителем — д.ф.-м.н. Г.М. Стебловым.

Апробация работы и публикации

Основные результаты исследований были представлены на семинарах в ГС РАН, а также на ряде международных и всероссийских конференций, в том числе: 1) на международной конференции, "AGU 2009 Fall Meeting", Сан-Франциско

(США), 2009 г.;

2) на Одиннадцатой Уральской молодежной научной школе по геофизике, Екатеринбург, 2010 г.;

3) на Восьмой международной школе-семинаре "Физические основы прогнозирования разрушения горных пород", Санкт-Петербург, 2010 г.

4) на Второй молодежной тектонофизической школе-семинаре в ИФЗ РАН, Москва, 2011 г.;

5) на международной конференции, "AGU 2011 Fall Meeting", Сан-Франциско (США), 2011 г.;

6) на Третьей тектонофизической конференции в ИФЗ РАН "Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле", Москва, 2012 г.

7) на международной конференции "AGU 2012 Fall Meeting", Сан-Франциско (США), 2012г.;

8) на международной конференции "Second European Conference on Earthquake Engineering and Seismology", Стамбул (Турция), 2014 г.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 15 работах, четыре из которых входят в список ВАК.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и двух приложений. Общий объем работы составляет 175 страниц машинописного текста (без приложений), включая 60 рисунков и 10 таблиц. Список литературы содержит 180 библиографических наименований.

В первой главе рассматривается понятие сейсмического цикла, причем особое внимание уделяется его постсейсмической фазе. Кроме того, приводится краткий исторический очерк развития в геофизике представлений об упругих свойствах земных недр. Вторая часть главы посвящена обзору методов определения вязкости астеносферы и верхней мантии.

Во второй главе описаны методы решения обратных задач уточнения реологических параметров среды (вязкость астеносферы) и определения параметров очагов землетрясений (геометрические размеры и ориентация сейсморазрыва, величина и тип подвижки по разрыву) по данным спутниково-геодезических наблюдений.

Третья глава посвящена детальному анализу деформационных процессов, вызванных парными Симуширскими землетрясениями 15 ноября 2006 г. и 13 января 2007 г. Приведены результаты моделирования наблюдаемых переходных движений, в ходе которого была получена прямая оценка вязкости астеносферы в срединной части Курильской островной дуги, а также построены эффективные распределения подвижек в очагах землетрясений по сейсмическим и постсейсмическим деформациям.

В четвертой главе подробно рассматриваются сейсмические и постсейсмические деформации земной поверхности, сопровождающие землетрясение Мауле 27 февраля 2010 г. Приведены результаты прямого оценивания вязкости астеносферы в центральной части Чилийской зоны субдукции и результаты восстановления эффективного распределения подвижек в очаге этого землетрясения по данным спутниково-геодезических наблюдений.

Благодарности

Представленная диссертация является результатом деятельности автора за период с 2009 по 2014 гг., в течение которого автор был прикреплен к группе соискателей ученых степеней ИФЗ РАН и работал в секторе геодинамического мониторинга Геофизической службы РАН в г. Обнинск. Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю — главному научному сотруднику лаборатории спутниковых методов изучения геофизических процессов ИФЗ РАН, заведующему сектором геодинамического мониторинга ГС РАН д.ф.-м.н. Г.М. Стеблову за неоценимую помощь на всех этапах выполнения работы.

Особую благодарность за помощь и консультации в вопросах ОРБ-технологии автор выражает профессору Обсерватории Наук о Земле Ламонт-Доэрти Колумбийского Университета д.ф.-м.н. М.Г. Когану.

Автор благодарит заведующего лабораторией фундаментальных и прикладных проблем тектонофизики ИФЗ РАН д.ф.-м.н. Ю.Л. Ребецкого за интерес, проявленный к работе, и конструктивные замечания, поспособствовавшие ее улучшению.

Также автор выражает признательность д.ф.-м.н. Ю.О. Кузьмину, д.ф.-м.н. Ш.А. Мухамедиеву, д.ф.-м.н. И.А. Гарагашу и к.ф.-м.н. О.Н. Галаганову за внимательное обсуждение работы и ценные советы по ее дополнению.

Работа была частично поддержана грантами РФФИ 08-05-12028-офи и 11-05-00871-а.

ГЛАВА 1. ПОСТСЕЙСМИЧЕСКИЕ ДЕФОРМАЦИИ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ.

ВЯЗКОСТЬ ЗЕМНЫХ НЕДР

Благодаря активному развитию в последние десятилетия геодезических методов, как наземных, так и космических, стало возможным прямое наблюдение всех трех стадий сейсмического цикла: межсейсмической, косейсмической и постсейсмической. При этом подробное исследование постсейсмических деформаций земной поверхности, в свою очередь, предоставляет широкие возможности для исследования реологических свойств астеносферы и верхней мантии.

1.1. Сейсмический цикл. Постсейсмическая фаза

Сейсмический цикл является переходным и повторяющимся процессом, вызываемым тектоническими движениями. В зонах субдукции сейсмический цикл обуславливается погружением слэба океанической или континентальной плиты под другую континентальную, а также механической сцепленностью между взаимодействующими литосферными плитами. Обычно выделяют три фазы сейсмического цикла: межсейсмическую, сейсмическую и постсейсмическую [Федотов, 1968; Perfettini and Avouac, 2004]. Межсейсмическая фаза сейсмического цикла характеризуется постоянным накоплением упругих напряжений в сейсмогенной зоне. Накопление упругих напряжений происходит в течение длительного периода времени, до тех пор, пока не будет превышен предел прочности пород, или же не будет преодолена сила трения, препятствующая взаимному смещению соприкасающихся плит. Выделение большей части накопленного во время межсейсмической фазы упругого напряжения происходит во время сейсмической фазы цикла. При этом на долю слабой региональной сейсмичности приходится высвобождение лишь небольшой части напряжений, накопленных во время межсейсмической фазы сейсмического цикла. Большая часть накопленных напряжений обычно высвобождается во время сильных землетрясений, а также сопровождающих эти землетрясения

постсейсмических процессов. Непрерывный мониторинг деформационных процессов во многих сейсмоактивных регионах показывает, что постсейсмические движения, сопровождающие сильные землетрясения, могут достигать значительной интенсивности, сравнимой с самим землетрясением по величине выделившегося скалярного момента [Pritchard and Simons, 2006]. Таким образом, постсейсмическая релаксация - развивающийся во времени и приводящий сейсмогенную зону к практически стационарному состоянию процесс, является крайне важным этапом сейсмического цикла.

Изменение напряженно-деформированного состояния сейсмогенной зоны, вызванное постсейсмическими процессами, может оказывать существенное влияние на оценку сейсмической опасности рассматриваемой зоны в обширном пространственном и временном диапазоне. Например, предполагается, что процесс постсейсмической релаксации, последовавшей за землетрясением Ландерс 1992 г., привел к перераспределению напряжений, действующих в разломной зоне Сан-Андреас, а в результате — к реализации землетрясения Гектор-Майн, которое произошло в пустыне Мохаве, северо-восточнее землетрясения Ландерс, в 1999 г. [Freed and Lin, 2001; Felzer et al., 2002]. Схожим образом, изменение напряженно-деформированного состояния среды в срединной части Курильской островной дуги вследствие первого Симуширского землетрясения, вероятно, привело к возникновению второго Симуширского землетрясения, которое произошло через 59 дней после первого [Ammon et al., 2008; Lay et al., 2009; Ogata and Toda, 2010].

Вследствие асейсмического характера процесса постсейсмической релаксации, ее прямое наблюдение представляется возможным только посредством геодезических методов. Впервые постсейсмические смещения земной поверхности были зафиксированы после Паркфилдского землетрясения 1966 г. Ms = 6.2, а их интенсивность была измерена при помощи деформометров и региональной геодезической сети [Smith and Wyss, 1968]. Развитие в последние десятилетия методов космической геодезии, в особенности GPS (Глобальная Система Позиционирования) и InSAR (Радар-интерферометр с синтетической

апертурой), сделало возможным непосредственное наблюдение постсейсмических деформаций земной поверхности. Постсейсмические деформации были обнаружены после многих внутриплитовых землетрясений таких, как Лома-Приета 1989 г. Mw = l.\ [Bürgmann et al., 1997]; Ландерс 1992 г. Mw = 73 [Savage and S vare, 1997]; Гектор-Майн 1999 г. Mw=l.\ [Pollitz, 2001], а также межплитовых субдукционных землетрясений таких, как: Великое Чилийское 1960 г. Mw-9.5 [Lorenzo Martín et al., 2006]; Антофагаста 1995 г. Mw = 8.1 [Pritchard and Simons, 2006]; Кроноцкое 1995 г. Mw = 7.8 [Bürgmann et al., 2001]; Суматра-Андаманское 2004 г. Mw = 9.3 [Pollitz et al., 2006]; Симуширские 2006 г. Mw = 8.3 и 2007 г. Mv = 8.1 [Владимирова и др., 2011; Kogan et al., 2011; Steblov et al., 2011; Steblov and Vladimirova, 2012], Мауле 2010 г. Mv = 8.8 [Vladimirova, 2012; Steblov and Vladimirova, 2012; Lin et al, 2013; Владимирова и Стеблов, 2015].

Установленные в сейсмоактивных зонах региональные сети геодезических наблюдений позволили выявить различные по продолжительности и простиранию постсейсмические деформации, для объяснения которых в ряде публикаций предложены различные механизмы, такие как: вязкоупругая релаксация в астеносфере и верхней мантии в условиях сжатия и гравитации [Pollitz, 1997; 2003], взаимное скольжение вдоль плоскости разрыва с переменным по скорости коэффициентом трения [Marone et al., 1991], а также выравнивание порового давления во вмещающих разрыв флюидонасыщенных породах [Jónsson et al., 2003]. Вопрос о том, какой из механизмов реализуется после каждого конкретного сейсмического события, остается до сих пор неразрешенным. Наиболее вероятным представляется сочетание всех указанных процессов в разной степени, при этом преобладание того или иного из них меняется со временем и зависит от расстояния до очага. Выравнивание порового давления, как правило, затухает в течение небольшого интервала времени (1-2 месяца) после сильного землетрясения и простирается на сравнительно небольшую пространственную область - как правило, в пределах 10-30 км от сейсморазрыва [Jónsson et al, 2003; Freed et al., 2006], в то время как упругое фрикционное развитие трещины, а, особенно, вязкоупругая релаксация в астеносфере и верхней мантии могут

охватывать значительно большие временные и пространственные рамки. Так, например, выравнивание порового давления после землетрясения Ланд ере 1992 г. Mw = 13 наблюдалось в первые месяцы после события, и не далее 10—20 км от очаговой зоны [Peltzer et al., 1998]. В то же время, было установлено, что землетрясение сопровождалось упругим фрикционным развитием трещины продолжительностью около трех месяцев и простиравшимся на значительно большую территорию [Savage and Svarc, 1997]. И наконец, основным механизмом, ответственным за постсейсмические смещения, наблюдаемые в течение последующих трех лет, была названа вязкоупругая релаксация в астеносфере и верхней мантии [Pollitz et al., 2000]. Постсейсмические деформации, наблюдавшиеся в течение 1-2 месяцев после землетрясений 17 и 21 июня 2000 г. Mw = 6.5 на юге Исландии, главным образом были связаны с выравниванием порового давления во вмещающих разрыв флюидонасыщенных породах [Jónsson et al, 2003]. Смещения, зафиксированные после землетрясения 1997 г. Mw = 7.5 в округе Нагчу (Тибет, Китай) и продолжавшиеся около четырех лет, могут быть объяснены как упругим фрикционным развитием трещины, так и вязкоупругой релаксацией в астеносфере [Ryder et al., 2007]. И наконец, постсейсмические деформации, наблюдавшиеся на протяжении более чем 30 лет после Великого Чилийского землетрясения 1960 г. Mw = 9.5, наилучшим образом объясняются механизмом вязкоупругой релаксации в астеносфере и верхней мантии [Lorenzo Martín et al., 2006].

В большинстве исследований, как правило, затрагивается только один из этих трех механизмов. Однако для наиболее полного понимания постсейсмических процессов требуется комплексный анализ относительного вклада каждого из механизмов в наблюдаемые постсейсмические деформации. В данной работе проведено исследование переходных постсейсмических процессов, сопровождающих сильнейшие землетрясения, на основе данных космической геодезии. Кроме того, проанализировано развитие этих процессов во времени и пространстве в течение нескольких лет после сейсмического события. На основании наблюдаемых постсейсмических смещений предложена оценка

эффективной вязкости астеносферы в исследуемом регионе. Основное внимание уделено процессам упругого фрикционного развития трещины и вязкоупругой релаксации в астеносфере, которые вносят наибольший по величине вклад в наблюдаемые постсейсмические деформации земной поверхности.

Продолжительность, интенсивность, а также пространственные масштабы постсейсмических деформаций непосредственным образом связаны с магнитудой землетрясения, размерами и глубиной его очага, а также ориентацией нодальных плоскостей. Таким образом, наиболее длительные, интенсивные и масштабные постсейсмические деформации реализуются после сильнейших землетрясений субдукционного типа [Bürgmann and Dresen, 2008]. Постсейсмические процессы в данной работе исследуются на примере двух таких событий: парных Симуширских землетрясений 2006-2007 гг. и землетрясения Мауле (Чили) 2010 г.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Владимирова, Ирина Сергеевна, 2015 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адушкин В.В., Санина И.А., Владимирова И.С., Габсатаров Ю.В., Горбунова Э.М., Иванченко Г.Н. Современные геодинамически активные зоны центральной части Восточно-Европейской платформы // ДАН. - 2013. — Т. 452.-№5.-С. 558-561.

2. Адушкин В.В., Санина И.А., Владимирова И.С., Габсатаров Ю.В., Горбунова Э.М., Иванченко Г.Н. Исследование неотектонической активности морфоструктур центральной части Восточно-Европейской платформы с использованием дистанционных методов // Физика Земли. - 2014. — №2. -С. 21-28.

3. Аплонов C.B. Геодинамика: Учебник. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2001. -360 с.

4. Араманович И.Г., Лунц Г.Л., Эльсгольц Л.Э. Функции комплексного переменного. Операционное исчисление. Теория устойчивости. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1968. - 416 с.

5. Артюшков Е.В. О характере изменения вязкости верхней мантии с глубиной // Изв. АН СССР, Физика Земли. - 1966. - № 8. - С. 8-21.

6. Артюшков Е.В. Об установлении изостатического равновесия земной коры // Изв. АН СССР, Физика Земли. - 1967. - № 1. - С. 3-16.

7. Балакина Л.М. Курило-Камчатская сейсмогенная зона - строение и порядок генерации землетрясений // Физика Земли. - 1995. - № 12. - С. 48-57.

8. Бейтмейн Т., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции. Т. 2. Функции Бесселя, функции параболического цилиндра, ортогональные многочлены. — М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1974. - 296 с.

9. Биргер Б.И. Затухание сейсмических волн и универсальная реологическая модель мантии Земли // Физика Земли. - 2007. - № 8. - С. 17-23.

10. Ботт М. Внутреннее строение Земли. - М.: Мир, 1974. - 374 с.

11. Васильев Ф.П. Методы оптимизации. - М.: Факториал Пресс, 2002. - 824 с.

12. Владимирова И.С. Постсейсмическая активность, сопровождающая

Симуширские землетрясения 2006-2007 гг. // XI Уральская молодежная научная школа по геофизике. Сборник докладов. - Екатеринбург: ИГф УрО РАН, 2010.-С. 56-59.

13. Владимирова И.С., СтебловГ.М., Фролов Д.И. Исследование вязкоупругих деформаций после Симуширских землетрясений 2006-2007 гг. // Физические основы прогнозирования разрушения горных пород: тезисы докладов 8-й Международной школы-семинара. - М.: ИФЗ РАН, 2010. - С. 26-27.

14. Владимирова И.С. Моделирование постсейсмических процессов в субдукционных регионах // Материалы шестой международной сейсмологической школы. - Обнинск: ГС РАН, 2011. - С. 95-100.

15. Владимирова И.С., СтебловГ.М., Фролов Д.И. Исследование вязкоупругих деформаций после Симуширских землетрясений 2006-2007 гг. // Физика Земли.-2011,-№ 11.-С. 75-80.

16. Владимирова И.С. Моделирование постсейсмических процессов в субдукционных регионах // Материалы второй молодежной тектонофизической школы-семинара. - М.: ИФЗ РАН, 2011. - Т. 1. -С. 36-42.

17. Владимирова И.С. Развитие очаговых зон крупных субдукционных землетрясений на примере первого Симуширского землетрясения 15 ноября 2006 г. и землетрясения Мауле 27 февраля 2010 г. // Материалы третьей тектонофизической конференции. - М.: ИФЗ РАН, 2012. - Т. 1. — С. 146-149.

18. Владимирова И.С. Очаговые зоны Симуширских землетрясений 15 ноября 2006 г. (I) с Mw=8.3 и 13 января 2007 г. (II) с Mw=8.1 по данным космической геодезии // Землетрясения Северной Евразии, 2007 год. - Обнинск: ГС РАН. -2013.-С. 339-350.

19. Владимирова И.С., СтебловГ.М. Постсейсмическое развитие очаговых зон сильнейших землетрясений // Геофизические исследования. - 2015. - Т. 16. -№ 2 (в печати).

20. Геология СССР. - Т. 31. Камчатка, Курильские и Командорские острова. -Ч. 1. Геологическое описание / Сидоренко A.B. - М.: Недра, 1964. - 745 с.

21. Гольдштейн М.Н. Механические свойства грунтов. - 2-е изд., перераб. - М.:

Стройиздат, 1971. - 368 с.

22. Гуттенберг Б. Физика земных недр. - М.: ИЛ, 1963. - 264 с.

23. Жарков В.Н. Молоденский С.М. О поправках за динамический модуль сдвига для чисел Лява // Изв. АН СССР, Физика Земли. - 1977. - № 5. - С. 17-21.

24. Жарков В.Н. Молоденский С.М. Поправки за динамический модуль сдвига для чисел Лява и чандлеровского периода // Изв. АН СССР, Физика Земли. — 1979.-№6.-С. 88-89.

25. Жарков В.Н. Физика земных недр. - М.: Наука и образование, 2012. - 384 с.

26. Жарков В.Н. Собственные колебания Земли и планет: Избр. статьи. - М.: ОИФЗ РАН, 2003.-267 с.

27. Жарков В.Н. Внутреннее строение Земли и планет. Элементарное введение в планетную и спутниковую геофизику - М.: Наука и образование, 2013. -414 с.

28. Клюшников В.Д. Физико-математические основы прочности и пластичности. Учеб. пособие. -М.: Изд-во МГУ, 1994. - 189 с.

29. Копничев Ю.Ф., Соколова И.Н. Неоднородности поля поглощения короткопериодных S-волн в районе очага землетрясения Мауле (Чили, 27.02.2010 г., Mw=8.8) и их связь с сейсмичностью и вулканизмом региона // Геофизические исследования. - 2011. — Т. 12. - № 3. - С. 23-32.

30. Кузьмин Ю.О. Актуальные проблемы идентификации результатов наблюдений в современной геодинамике // Физика Земли. — 2014. — № 5. — С. 51-64.

31. Кучай O.A. Пространственные закономерности афтершокового деформирования очаговой области сильного землетрясения // Изв. АН СССР, Физика Земли. - 1982. - № 10. - С. 62-67.

32. Лаверов Н.П., Лаппо С.С., Лобковский Л.И., Баранов Б.В., Кулинич Р.Г., Карп Б.Я. Центрально-Курильская "брешь": строение и сейсмический потенциал // ДАН. - 2006. - Т. 408. - № 6. - С. 818-821.

33. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. В 10-ти т. Т. VII. Теория упругости: Учеб. пособие. - 4-е изд., испр. и доп. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-

мат. лит., 1987.-248 с.

34. Левин Б.В., Фитцхью Б., Бурджуа Д., Рыбин A.B., Разжигаева Н.Г., Белоусов А.Б., Василенко Н.Ф., Прытков A.C., Фролов Д.И., Нюшко Т.И., Харламов A.A., Коротеев И.Г. Комплексная экспедиция на Курильские острова в 2006 г. (I этап) // Вестник ДВО РАН. - 2007. - № 1. - С. 144-148.

35. Лобковский Л.И., Куликов Е.А., Рабинович А.Б., Иващенко А.И., Файн И.В., Ивельская Т.Н. Землетрясения и цунами 15 ноября 2006 г. и 13 января 2007 г. в районе Центральных Курил: оправдавшийся прогноз // ДАН. - 2008. -Т. 418,-№6.-С. 829-833.

36. Милюков В.К., Виноградов М.П., Миронов А.П., Мясников A.B., Перелыгин H.A. Собственные колебания Земли, возбужденные тремя крупнейшими землетрясениями последнего десятилетия, по деформационным наблюдениям // Физика Земли. - 2015. — № 2. - С. 21-36.

37. Молоденский М.С., Молоденский Д.С. Об упругих деформациях радиально неоднородной среды в очаговой зоне // Геофизические исследования. - 2012. -Т. 13,-№3,-С. 45-55.

38. Молоденский М.С. Учет реологии среды при решении обратной задачи моделирования тектонического разлома по данным GPS-наблюдений // Сейсмические приборы. - 2014. - Т. 50. - № 1. — С. 15-26.

39. Морозов В.А., Гребенников А.И. Методы решения некорректно поставленных задач. — М.: Изд-во МГУ, 1992. - 320 с.

40. Никифоров А.Ф., Уваров В.Б. Специальные функции математической физики. -М.: Наука, 1984.-344 с.

41. Николаев Н.И. Новейшая тектоника и геодинамика литосферы. — М.: Недра, 1988.-491 с.

42. Николаевский В.Н., Басниев К.С., Горбунов А.Т., Зотов Г.А. Механика насыщенных пористых сред. - М.: Недра, 1970. - 339 с.

43. Николаевский В.Н. Механика геоматериалов и землетрясения // Итоги науки и техники. Механика деформируемого твердого тела. - Т. 15. / А.И. Михайлов. - М.: ВИНИТИ, 1983. - С. 149-230.

44. Пуарье Ж.-П. Ползучесть кристаллов. Механизмы деформации металлов, керамики и минералов при высоких температурах. - М.: Мир, 1988. - 287 с.

45. Райе Дж. Механика очага землетрясения. Механика. Новое в зарубежной науке. Вып. 28.-М.: Мир, 1982.-217 с.

46. Ребецкий Ю.Л. Напряженное состояние коры Курил и Камчатки перед Симуширским землетрясением // Тихоокеанская геология. - 2009. - Т. 28. — №5.-С. 70-84.

47. Рейнер М. Реология. - М.: Наука, 1965. - 224 с.

48. Ризниченко Ю.В. Проблемы сейсмологии. Избранные труды. - М.: Наука, 1985.-408 с.

49. Рихтер Ч.Ф. Элементарная сейсмология. - М.: ИЛ, 1963. - 665 с.

50. Рогожин Е.А. Применение тектонофизических подходов в решении сейсмотектонических задач (на примере Симуширских землетрясений 15 ноября 200 г. и 13 января 2007 г. на средних Курилах) // Физика Земли. -2013.-№5.-С. 47-57.

51. Романюк Т.В., Ребецкий Ю.Л. Плотностные неоднородности, тектоника и напряжения Андийской субдукционной зоны на 21°Ю.Ш. ¡.Геофизическая модель и тектоника // Физика Земли. - 2001. - № 2. - С. 23-35.

52. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Механика деформирования и разрушения горных пород. - М.: Недра, 1992. - 224 с.

53. СтебловГ.М. Крупномасштабная геодинамика на основе космической геодезии: дисс. ... д-ра физ.-мат. наук: 25.00.10 / Стеблов Григорий Михайлович - М., 2004. - 203 с.

54. Стеблов Г.М., Василенко Н.Ф., Прытков A.C., Фролов Д.И., Грекова Т.А. Динамика Курило-Камчатской зоны субдукции по данным GPS // Физика Земли. - 2010. - № 5. - С. 77-82.

55. Стренг Г., Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. - М.: Мир, 1977. -351 с.

56. Тараканов Р.З., Ким Ч.У., Левый Н.В. К вопросу о районировании Курило-Камчатского региона по сейсмогенности. Оперативный и долгосрочный

прогноз цунами. Владивосток: ДВНЦ АН СССР. - 1983. - С. 111-128.

57. Татевян С.К. Роль спутниковых локационных измерений в изучении современной геодинамики // Исследование Земли из космоса. - 1999. - № 1. — С. 87-96.

58. Татевян С.К., Кузин С.П., Ораевская С.П. Использование спутниковых позиционных систем для геодинамических исследований // Геодезия и картография. - 2004. - № 6. - С. 33-44.

59. Тихонов И.Н., Василенко Н.Ф., Золотухин Д.Е., Ивельская Т.Н., Поплавский A.A., Прытков A.C., Спирин А.И. Симуширские землетрясения и цунами 15 ноября 2006 г. и 13 января 2007 г. // Тихоокеанская геология. -2008. - Т. 27. - № 1. - С. 3-16.

60. Трубицын В.П., Рыков В.В., Трубицын А.П. Конвекция и распределение вязкости в мантии // Физика Земли. — 1997. — № 3. — С. 3—10.

61. Трубицын В.П. Реология мантии и тектоника океанических литосферных плит // Физика Земли. - 2012. - № 6. - С. 3-22.

62. Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости. - М.: Мир, 1964. - 216 с.

63. Федотов С.А. О закономерностях распределения сильных землетрясений Камчатки, Курильских островов и в северо-восточной Японии // Труды Инст. физ. Земли Акад. наук СССР. - 1965. - Т. 203. - № 36. - С. 66-94.

64. Федотов С.А. О сейсмическом цикле, возможности количественного сейсмического районирования и долгосрочном сейсмическом прогнозе // Сейсмическое районирование СССР, гл. 8. -М.: Наука, 1968. - С. 121-150.

65. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1989. - 464 с.

66. ХаинВ.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. - М.: КДУ, 2005.-560 с.

67. Хирт Дж., Лоте И. Теория дислокаций. - М.: Атомиздат, 1972. - 600 с.

68. Эйрих Ф. Реология. Теория и приложения. -М.: ИЛ, 1962. - 824 с.

69. Яновская Т.Б., Порохова Л.Н. Обратные задачи геофизики: Учеб. пособие. — 2-е изд., доп. и перераб. - СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2004. - 214 с.

70. Adams R.D. Properties of aftershock sequences // Bulletin, NZNSEE. - 1968. -V. l.-N. 2. - P. 113-115.

71. AdushkinV., SaninaL, Vladimirova I., Gabsatarov Yu., GorbunovaE., Ivanchenko G., Vinogradov E. Study of neotectonic and earthquake engineering processes in the central part of East Eeuropean (Russian) Craton [Электронный ресурс]. - 2ECEES: Istanbul, 2014. - 3 p. - Режим доступа: http://www.eaee.org/Media/Default/2ECCES/2ecces_eaee/1427.pdf

72. Altamimi Z., Collilieux X., MetivierL. ITRF2008: an improved solution of the international terrestrial reffebce frame // J. Geod. - 2011. - V. 85. - N. 8. - P. 457473.

73. Ammon C.J., Kanamori H., Lay T. A great earthquake doublet and seismic stress transfer cycle in the central Kuril islands // Nature. - 2008. - V. 451. - P. 561-565.

74. Anderson D.L. The anelasticity of the Mantle // Geophys. J. R. astr. Soc. - 1967. -V. 14.-N. 1-4.-P. 135-164.

75. Anderson D.L., O'Connell R. Viscosity of the Earth // Geophys. J. R. astr. Soc. -1967.-V. 14.-N. 1-4.-P. 287-295.

76. Anderson D. L., Minster J.B. The frequency dependence of Q in the Earth and implications for the Mantle rheology and Chandler wobble // Geophys. J. R. astr. Soc. - 1979. - V. 58. - P. 431^140.

77. Anderson M., Alvarado P., Zandt G., Beck S. Geometry and brittle deformation of the subducting Nazca Plate, Central Chile and Argentina // Geophys. J. Int. — 2007. -V. 171.-P. 419^134.

78. Bedford J., Moreno M., Lange D., Baez J.-C., Tilmann F., Rosenau M., Oncken O., BartschM. A high-resolution, time-variable afterslip model for the 2010 Maule Mw = 8.8, Chile megathrust earthquake // EPSL. - 2013. - N. 283. - P. 26-36.

79. Benioff H. Earthquakes and rock creep (Part I: Creep characteristics of rocks and the origin of aftershochks) // Bull. Seismol. Soc. Amer. - 1951. - V. 41. - N. 1. -P. 31-61.

80. Blewitt G. GPS and space-based geodetic methods // Treatise on Geophysics. -Vol. 3: Geodesy. / T.A. Herring. - Amsterdam; London: Elsevier, 2007. - P. 351390.

81. Boschi L., Piersanti A., Spada G. Global postseismic deformation: Deep earthquakes // J. Geophys. Res. - 2000. - V. 105 -N. Bl. -P. 631-652.

82. BurgmannR., KoganM.G., Levin V.E., Scholz C.H., KingR.W., Steblov G.M. Rapid aseismic moment release following the 5 December, 1997 Kronotsky, Kamchatka, earthquake // Geophys. Res. Lett. - 2001. -V. 28. - P. 1331-1334.

83. BiirgmannR., SegallP., Lisowski M., Svarc J.P. Post-seismic strain following the 1989 Loma Prieta earthquake from repeated GPS and leveling measurements. // J. Geophys. Res. - 1997. - V. 102. - N. B3. - P. 4933^955.

84. Burgmann R., Dresen G. Rheology of the Lower Crust and Upper Mantle: Evidence from Rock Mechanics, Geodesy and Field Observations // Annu. Rev. Earth Planet. Sci. - 2008. - V. 36. - P. 531-567.

85. Byerlee J.D. Brittle-ductile transition in rocks // J. Geophys. Res. - 1968. - V. 73. -N. 14.-P. 4741-4750.

86. Cannelli V., Melini D., Piersanti A. Post-seismic stress relaxation with a linear transient rheology // Annals of Geophysics. - 2010. - V. 53. - N. 2. - P. 89-99.

87. Contreras-Reyes E., Flueh E.R., Grevemeyer I. Tectonic control on sediment accretion and subduction off south central Chile: Implications for coseismic rupture processes of the 1960 and 2010 megathrust earthquakes // Tectonics. - 2010. -V. 29.-N. TC6018. - P. 1-27.

88. Das S., Henry C. Spatial relation between main earthquake slip and its aftershock distribution // Rev. Geophys. - 2003. - V. 41. - N. 3. - P. 1-26.

89. Delouis B., Nocquet J.-M., Vallée M. Slip distribution of the February 27, 2010 Mw =8.8 Maule Earthquake, central Chile, from static and high-rate GPS, InSAR, and broadband teleseismic data // Geophys. Res. Lett. - 2010. - V. 37. -N. L17305. - P. 1-7.

90. Durek J.J., Ekstrôm G. A radial model of anelasticity consistent with long-period surface-wave attenuation // Bull. Seismol. Soc. Amer. - 1996. - V. 86. - N. 1 A. -

P. 144-158.

91. Dziewonski A.M., Anderson D.L. Preliminary reference Earth model // Phys. Earth Planet. Inter. - 1981. - V. 25. - P. 297-356.

92. Felzer K.R., Becker T.W., Abercrombie R.E., Ekstrom G., Rice J.R. Triggering of the 1999 MW7.1 Hector Mine earthquake by aftershocks // J. Geophys. Res. -2002.-V. 107.-N. B9.-P. 1-13.

93. Freed A.M., Lin J. Delayed triggering of the 1999 Hector Mine earthquake by viscoelastic stress transfer // Nature. - 2001. - V. 411. - P. 180-183.

94. Freed A.M., Btirgmann R., Calais E., Freymueller J., Hreinsdottir S. Implications of deformation following the 2002 Denali, Alaska, earthquake for postseismic relaxation processes and lithospheric rheology // J. Geophys. Res. - 2006. - V. 111. -N. B01401. - P. 1-23.

95. Fung Y.C. Foundations of solid mechanics. - New Jersey: Englewood Cliffs, 1965. - 525 p.

96. Gill P.E., Murray W., Saunders M.A., Wright M.H. User's Guide for NPSOL 5.0: a Fortran package for nonlinear programming. Report SOL 86-1 [Электронный ресурс]. - SOL: SU, 2001. - 45 p. - Режим доступа: http://www.ccom.ucsd.edu/~peg/papers/npdoc.pdf.

97. Gurtner W., Estey L. RINEX: The Receiver Independent Exchange Format. Version 3.00. Astronomical Institute, University of Bern and UNAVCO, Boulder, Colorado. - Bremerhaven: PANGAEA, 2007. - 40 p.

98. Helmstetter A., ShawB.E. Afterslip and aftershocks in the rate-and-state friction law//J. Geophys. Res. - 2009. - V. 114.-N. B01308.-P. 1-24.

99. HerringT.A. Overview // Treatise on Geophysics. - Vol.3: Geodesy. / T.A. Herring. - Amsterdam; London: Elsevier, 2007. - P. 1-10.

100. Herring T.A., KingR.W., McClusky S.C. GAMIT: GPS Analysis at MIT. Release 10.4 [Электронный ресурс]. - EAPS: MIT, 2010a. - 171 p. - Режим доступа: http://www-gpsg.mit.edu/~simon/gtgk/GAMIT_Ref.pdf.

101. HerringT.A., KingR.W., McClusky S.C. GLOBK: Global Kalman filter VLBI and GPS analysis program. Version 10.4 [Электронный

ресурс]. - EAPS: MIT, 2010b. - 95 р. - Режим доступа: http://www-gpsg.mit.edu/~simon/gtgk/GLOBK_Ref.pdf.

102. HetlandE.A., Hager В.Н. The effects of rheological layering on post-seismic deformation // Geophys. J. Int. - 2006. - V. 166. - P. 277-292.

103. Ismail-Zadeh A., TackleyP. Computational methods for geodynamics. - New-York: Cambridge University Press, 2010. - 349 p.

104. Iwasaki T. Quasi-static deformation due to a dislocation source in a Maxwellian viscoelastic earth model // J. Phys. Earth. - 1985. -V. 33. - P. 21-43.

105. Jonsson S., Segall P., PedersenR., Bjornsson G. Post-earthquake ground movements correlated to pore-pressure transients // Nature. - 2003. - V. 424. -P. 179-183.

106. Kogan M.G., Steblov G.M. Current global plate kinematics from GPS (1995-2007) with the plate-consistent reference frame // J. Geophys. Res. - 2008. - V. 113. -N. B04416. - P. 1-17.

107. Kogan M.G., FrolovD.I., Steblov G.M., Gabsatarov Y.V., Vladimirova I.S., Freymueller J.T. Imprint of the Bering Plate in Chukotka, East Siberia, from Regional GPS Observations // Eos Trans. AGU, Fall Meet. Suppl. - 2009. Abstract G23D-04.

108. KoganM.G., VasilenkoN.F., FrolovD.I., Freymueller J.T., Steblov G.M., Levin B.W., Prytkov A.S. The mechanism of postseismic deformation triggered by the 2006-2007 great Kuril earthquakes // Geophys. Res. Lett. - 2011. - V. 38. -N. L06304. - P. 3691-3706.

109. Kogan M.G., VasilenkoN.F., FrolovD.I., Freymueller J.T., Steblov G.M., Prytkov A.S., Ekström G. Rapid postseismic relaxation after the great 2006-2007 Kuril earthquakes from GPS observations in 2007-2011 // J. Geophys. Res. - 2013. -V. 118,-N. 7. -P. 3691-3706.

110. Körnig M., Müller G. Rheological models and interpretation of postglacial uplift // Geophis. J. Int. - 1989. - V. 98. - N. 2. - P. 243-253.

111. Kovach R.L., Anderson D.L. Attenuation of shear waves in the upper and lower mantle//Bull. Seismol. Soc. Amer. - 1964. - V. 54.-N. 6.-P. 1855-1864.

112. Kustowski B., Ekstrom G., Dziewonski A.M. Anisotropic shear-wave velocity of Earth's mantle: A global model // J. Geophys. Res. - 2008. - V. 113. - N. B06306. -P. 1-23.

113. Lawrence J.F., Wysessio M.E. QLM9: A new radial quality factor (Q^,) model for the lower mantle // Earth Planet. Sci. Lett. - 2006. - V. 241. - P. 962-971.

114. LayT., KanamoriH., Ammon C.J., HutkoA.R., Furlong K., Rivera L. The 20062007 Kuril Islands great earthquake sequence // J. Geophys. Res. - 2009. - V. 114. -N.B11308.-P. 1-31.

115. Lay T., Ammon C.J., Kanamori H., Koper K.D., Sufri O., Hutko A.R. Teleseismic inversion for rupture process of the 27 February 2010 Chile (Mw 8.8) earthquake // Geophys. Res. Lett. - 2010. - V. 37. - N. L13301. - P. 1-5.

116. Leveque J.-J., Rivera L., Wittlinger G. On the use of the checker-board test to assess the resolution of tomographic inversions // Geophys. J. Int. - 1993. - V. 115. -P. 313-318.

117. LinY.N., SladenA., Ortega-Culaciati F., Simons M., Avouac J.-P., Fielding E.J.,

®

Brooks B.A., Bevis M., Genrich J., Rietbrock A., Vigny C., Smalley R., Socquet A. Coseismic and postseismic slip associated with the 2010 Maule Earthquake, Chile: Characterizing the Arauco Peninsula barrier effect // J. Geophys. Res. - 2013. -V. 118.-P. 3142-3159.

118. Lonmitz C. Major earthquakes of Chile: A historical survey, 1535-1960 // Seismol. Res. Lett. - 2004. - V. 75. - N. 3. - P. 368-378.

119. Lorenzo Martin F., RothF., WangR. Inversion for rheological parameters from postseismic surface deformation associated to the 1960 Valdivia earthquake, Chile. // Geophys. J. Int. - 2006. - V. 164. - N. 1. - P. 75-87.

120. Lorito S., Romano F., Atzori S., TongX., Avallone A., McCloskeyJ., Cocco M., Boschi E., Piatanesi A. Limited overlap between the seismic gap and coseismic slip of the great 2010 Chile earthquake // Nature Geoscience. - 2011. - V. 4. - N. 3. -P. 173-177.

121. Marone C.J., Scholz C.H., Bilham R.G. On the mechanics of earthquake afterslip // J. Geophys. Res. - 1991. -V. 96. -N. B5. - P. 8441-8452.

122. Marone C.J. Laboratory-derived friction laws and their application to seismic faulting // Annu. Rev. Earth Planet. Sci. - 1998. - V. 26. - P. 643-696.

123. Matsu'uraM., Iwasaki T. Study on coseismic and post-seismic crustal movements associated with the 1923 Kanto earthquake // Tectonophysics. - 1983. - V. 97. -P. 201-215.

124. Mikhailov V., Lyakhovsky V., Panet I., Van DintherY., DiamentM., GeryaT., De Viron O., Timoshkina E. Numerical modelling of post-seismic rupture propagation after the Sumatra 26.12.2004 earthquake constrained by GRACE gravity data // Geophis. J. Int. - 2013. - V. 194. - N. 2 - P. 640-650.

125. Mora-Stock C., Rabbel W. Maule Mw 8.8 earthquake: a seismological review // The Chilean Earthquake and Tsunami 2010. A Multidisciplinary Study of Mw 8.8, Maule / Luz A. Cardenas-Jiron. - 2013. - P. 1-24.

126. Moreno M. S., Klotz J., MelnickD., EchtlerH., Bataille K. Active faulting and heterogeneous deformation across a megathrust segment boundary from GPS data, south central Chile (36-39°S) // Geochem. Geophys. Geosyst. - 2008. - V. 9. -N. Q12024.-P. 1-14.

127. Moreno M, Rosenau M., Oncken O. 2010 Maule earthquake slip correlates with pre-seismic locking of Andean subduction zone // Nature. — 2010. - V. 467. -P. 198-204.

128. Moreno M., Melnick D., Rosenau M., BaezJ., Klotz J., Oncken O., TassaraA., Chen J., Bataille K., Bevis M., Socquet A., Bolte J., Vigny C., Brooks B., Ryder I., Grund V., Smalley B., Carrizo D., Bartsch M., Hase H. Toward understanding tectonic control on the Mw 8.8 2010 Maule Chile earthquake // EPSL. - 2012. -N. 321-322.-P. 152-165.

129. Nikolaidis R. Observation of Geodetic and Seismic Deformation with the Global Positioning System: Ph.D. Thesis. - University of California, San Diego, 2002. -265 p.

130. NishimuraT., Thatcher W. Rheology of the lithosphere inferred from postseismic uplift following the 1959 Hebgen Lake earthquake // J. Geophys. Res. - 2003. -V. 108-N. B8.-P. 1-12.

131. Ogata Y., Toda S. Bridging great earthquake doublets through silent slip: On- and off-fault aftershocks of the 2006 Kuril Island subduction earthquake toggled by a slow slip on the outer rise normal fault of the 2007 great earthquake // J. Geophys. Res. -2010. -V. 115.-N. B06318-P. 1-15.

132. Okada Y. Surface deformation due to shear and tensile faults in a half-space // Bull. Seismol. Soc. Amer. - 1985. - V. 75. - N. 4. - P. 1135-1154.

133. Okada Y. Internal deformation due to shear and tensile faults in a half-space // Bull. Seismol. Soc. Amer. - 1992. - V. 82.-N.2.-P. 1018-1040.

134. Ozawa S., Nishimura T., Suito H., Kobayashi T., Tobita M., Imakiire T. Coseismic and postseismic slip of the 2011 magnitude 9 Tohoku-Oki earthquake // Nature. -2011.-V. 475.-P. 373-376.

135. Panet I., PollitzF., Mikhailov V., DiamentM., BanerjeeP., GrijalvaK. Upper mantle rheology from GRACE and GPS postseismic deformation after the 2004 Sumatra-Andaman earthquake // Geochem. Geophys. Geosyst. - 2010. - V. 11. — N. Q06008. - P. 1-20.

136. PeltzerG., Rosen P., RogezF., HudnutK. Poroelastic rebound along the Landers 1992 earthquake surface rupture // J. Geophys. Res. - 1998. - V. 103. - N. B12. -P.30131-30145.

137. Perfettini H., Avouac J.-P. Stress transfer and strain rate variations during the seismic cycle // J. Geophys. Res. - 2004. - V. 109. - N. B06402. - P. 1-8.

138. Petrovski I.G., Tsujii T. Digital Satellite Navigation and Geophysics. - New York: Cambridge University Press, 2012.-321 p.

139. Piersanti A., Spada G., Sabadini R., Bonafede M. Global postseismic deformation // J. Geophys. Res. - 1995. - V. 120. - N. 3. - P. 544-566.

140. Piersanti A. Postseismic deformation in Chile: Constraints on the asthenospheric viscosity // Geophys. Res. Lett. - 1999. - V. 26. - N. 20. - P. 3157-3160.

141. PollitzF.F. Postseismic relaxation theory on the spherical Earth // Bull. Seismol. Soc. Amer. - 1992,-V. 82.-N. l.-P. 422-453.

142. PollitzF.F., Sacks S.S. Modelling of postseismic relaxation following the Great 1857 earthquake, Southern California // Bull. Seismol. Soc. Amer. - 1992. - V. 82. -N. l.-P. 454-480.

143. PollitzF.F. Coseismic deformation from earthquake faulting on a layered spherical Earth // Geophys. J. Int. - 1996. - V. 125. - P. 1-14.

144. Pollitz F.F. Gravitational viscoelastic postseismic relaxation on a layered spherical Earth // J. Geophys. Res. - 1997. - V. 102. - P. 17921-17941.

145. Politz F.F., Peltzer G., Burgmann R. Mobility of continental mantle: Evidence from postseismic geodetic observations following the 1992 Landers earthquake // J. Geophys. Res. - 2000. - V. 105. - P. 8035-8054.

146. PollitzF.F. Viscoelastic shear zone model of a strike-slip earthquake cycle // J. Geophys. Res. - 2001. - V. 106. - N. В11. - P. 26541-26560.

147. Pollitz F.F. Post-seismic relaxation theory on a laterally heterogeneous viscoelastic model//Geophis. J. Int. - 2003. - V. 155.-N. l.-P. 57-78.

148. Pollitz F.F. VISCOID. Version 3. Tutorial [Электронный ресурс] / F.F. Pollitz. - Reston: USGS, 2006. - 36 p. - Режим доступа: http ://earthquake .usgs. gov/research/software/VIS CO 1 D/manual .pdf.

149. PollitzF.F., Burgmann R., Banerjee P. Post-seismic relaxation following the great 2004 Sumatra-Andaman earthquake on a compressible self-gravitating Earth // Geophys. J. Int. - 2006. - V. 167. - P. 397-420.

150. Prado О., Comte D., MonfretT., VeraE., Gonzalez N. Central Chile seismotectonics and stress distribution along the subducted Nazca plate (25°-40°S) // Géodynamique andine : résumés étendus = Andean geodynamics: extended abstracts. - Paris: ORSTOM, 1996. - P. 215-218.

151. Press W.H., Teukolsky S.A., Wetterling W.T., FlanneryB.P. Numerical recipes: The art of scientific computing. (3rd ed.). - New York: Cambridge University Press, 2007.-1262 p.

152. Pritchard M.E., Simons M. An aseismic slip pulse in northern Chile and along-strike variations in seismogenic behavior // J. Geophys. Res. - 2006. — V. 111. — P. 1-14.

153. Ranalli G., Scheidegger A.E. Rheology of the tectonosphere as inferred from seismic aftershock sequences // Annali di Geofísica. - 1969. - V. 22. - N. 3. -P. 293-305.

154. RueggJ.C., Rudloff A., Vigny C., MadariagaR., De Chabalier J.B., Campos J., Kausel E., Barrientos S., Dimitrov D. Interseismic strain accumulation measured by GPS in the seismic gap between Constitución and Concepción in Chile // Physics of the Earth and Planetary Interiors. - 2009. - V. 175. - P. 78-85.

155. Rundle J.B. Viscoelastic-gravitational deformation by a rectangular thrust fault in a layered Earth // J. Geophys. Res. - 1982. - V. 87. - P. 7787-7796.

156. Ryder I., Parsons B., Wright T.J., Funning G.J. Post-seismic motion following the 1997 Manyi (Tibet) earthquake: InSAR observations and modeling // Geophys. J. Int. - 2007. - V. 169. - P. 1009-1027.

157. Sato T., Larsen C.F., Miura S., OhtaY., Fujimoto H., Sun W., MotykaRJ., Freymueller J.T. Réévaluation of the viscosity of upper mantle beneath southeast Alaska // Tectonophysics. - 2011. - V. 511. - P. 79-88.

158. Savage J.C. Svarc J.L. Postseismic deformation associated with the 1992 Mw=7.3 Landers earthquake, southern California // J. Geophys. Res. - 1997. - V. 102. -N. B4.-P. 7565-7577.

159. Scholz C.H. Earthquakes and friction laws // Nature. - 1998. - V. 391. - P. 37-42.

160. Schubert D., Turcotte D.L., Olson P. Mantle convection in the Earth and planets. -New-York: Cambridge University Press, 2004. - 940 p.

161. Segall P., Davis J.L. GPS applications for geodynamics and earthquake studies // Annu. Rev. Earth Planet. Sci. - 1997. -V. 25. - P. 301-336.

162. Smith S.W., Wyss M. Displacement on the San Andreas Fault subsequent to the 1966 Parkfield earthquake // Bull. Seismol. Soc. Amer. - 1968. - V. 58. - P. 19551973.

163. Steblov G.M., Kogan M.G., Levin B.V., Vasilenko N.F., Prytkov A.S., Frolov D.I. Spatially linked asperities of the 2006-2007 great Kuril earthquakes revealed by GPS // Geophys. Res. Lett. - 2008. - V. 35. - N. L22306. - P. 1-5.

164. Steblov G.M., Vasilenko N.F., FrolovD.I., KoganM.G., Freymueller J.T., Prytkov A.S., Vladimirova I.S. Viscoelastic Relaxation in the Upper Mantle Following the 2006-2007 Great Kuril Earthquakes // Eos Trans. AGU, Fall Meet. Suppl. - 2011. Abstract T23C-2406.

165. Steblov G.M., Vladimirova I.S. Rheological Models of Great Subduction Earthquakes from Simultaneous Inversion of Coseismic and Postseismic GPS Data // Eos Trans. AGU, Fall Meet. Suppl. - 2012. Abstract T22A-04.

166. Strehlau J., MeissnerR. Estimation of crustal viscosities and shear stress from an extrapolation of experimental steady state flow data // The composition, structure, and dynamics of the lithosphere-asthenosphere system: AGU Geodynamics Series / Fuchs K., Froidevaux C. - 1987. - V. 16. - P. 69-86.

167. Thatcher W., Rundle J.B. A viscoelastic coupling model for the cyclic deformation due to periodically repeated earthquakes at subduction zones // J. Geophys. Res. -1984. - V. 8. - N. 7. - P. 631-640.

168. Turcotte D.L., Schubert D. Geodynamics. 2nd ed. - Cambridge: Cambridge University Press, 2001. - 528 p.

169. UedaH., Ohtake M., Sato H. Postseismic crustal deformation following the 1993 Hokkaido Naseioki earthquake, northern Japan: Evdience for a low-viscosity zone in the uppermost mantle // J. Geophys. Res. - 2003. — V. 108. - N. B3. -P. 2151-2163.

170. Vargas G., Rebolledo S., Sepulveda S.A., LahsenA., Thiele R., TownleyB., Padilla C., RauldR., HerreraM.J., LaraM. Submarine earthquake rupture, active faulting and volcanism along the major Liquine-Ofqui Fault Zone and implications for seismic hazard assessment in the Patagonian Andes // Andean Geology. - 2013. -V. 40.-N. l.-P. 141-171.

171. Vigny C., Socquet A., Peyrat S., Ruegg J.-C., Mtois M., Madariaga R., Morvan S., Lancieri M., Lacassin R., Campos J., Carrizo D., Bejar-Pizarro M., Barrientos S., Armijo R., Aranda C., Valderas-Bermejo M.-C., Ortega I., Bondoux F., Baize S., Lyon-Caen H., Pavez A., Vilotte J.P., Bevis M., Brooks B., Smalley R., Parra H., BaezJ.-C., Blanco M., Cimbaro S., Kendrick E. The 2010 Mw 8.8 Maule mega-

thrust earthquake of Central Chile, monitored by GPS // Science. - 2011. - V. 332. -P. 1417-1421.

172. Vladimirova I.S. Modelling of postseismic processes in subduction regions // Geodynamics & Tectonophysics. - 2012. - V. 3. -N. 2. - P. 167-178.

173. WangK., DragertH., MeloshH.J. Finite element study of uplift and strain across Vancouver Island // Can. J. Earth Sci. - 1994. - V. 31. - P. 1510-1522.

174. WangH.F. Theory of linear poroelasticity with applications to geomechanics and hydrogeology. - Princeton: Princeton University Press, 2000. - 287 p.

175. Wang K. Elastic and viscoelastic models of crustal deformation in subduction zone cycles // The Seismogenic Zone of Subduction Thrust Faults / Dixon T.H., Moore. J.C. - 2007. - P. 540-577.

176. Wang L. Analysis of Postseismic Processes: Afterslip, Viscoelastic Relaxation and Aftershocks: Diss. Dr. rer. nat. - Institute of Geology, Mineralogy and Geophysics. Ruhr University Bochum. Bochum, Germany, 2010. - 110 p.

177. WeidnerD. J., Li L. Theory and Practice - Methods for the Study of High P/T Deformation and Rheology // Treatise on Geophysics. - Vol. 2: Mineral Physics. / G.D. Price. - Amsterdam; London: Elsevier, 2007. - P. 339-358.

178. WuP., Peltier W.R. Viscous gravitational relaxation // Geophys. J. R. astr. Soc. 1982.-V. 70.-P. 435^185.

179. Zelt C.A., Azaria A., Levander A. 3D seismic refraction traveltime tomography at a ground water contamination site // Geophysics. - 2006. - V. 71. - N. 5. - P. H67-H78.

180. Zlobin T.K., Polets A.Yu. Analysis of regularities in distribution of earthquakes by focal displacement in the Kuril-Okhotsk region before the catastrophic Simushir earthquake of 15 November 2006. // Geodynamics & Tectonophysics. - 2012. — V. 3. - N. 2.-P. 115-127.