1. 1(28)2020
  2. Дослідження взаємозв’язку сейсмічності та сучасних горизонтальних зміщень за даними перманентих ГНСС-станцій у Карпато-Балканському регіоні

Дослідження взаємозв’язку сейсмічності та сучасних горизонтальних зміщень за даними перманентих ГНСС-станцій у Карпато-Балканському регіоні

JGD.
2020;
Випуск 1(28)2020, Номер 1(28)
: 5-18
https://doi.org/10.23939/jgd2020.01.005
Надіслано: Лютий 03, 2020
Автори:
  1. Корнилій Третяк
  2. Іван Брусак
1
Кафедра вищої геодезії та астрономії, Національний університет “Львівська політехніка”
2
Кафедра вищої геодезії та астрономії, Національний університет “Львівська політехніка”

Проблема прогнозу землетрусів та їх взаємозв’язку з горизонтальними деформаціями земної кори досі не вирішена. У цій роботі метою є пошук просторово-часових взаємозв’язків між величинами узагальнених критеріїв поля горизонтальних швидкостей земної кори та узагальненої сейсмічності. Як полігон досліджень обрано територію Карпато-Балканського регіону, в зв’язку з широкою диференціацією сейсмічної активності та добре дослідженою геологічною структурою регіону. Методика. За даними мереж ГНСС-станцій у період з 2010-2019 рр. проаналізовано горизонтальні деформації території Карпато-Балканського регіону та побудовано карти розподілу швидкостей дилатацій. За даними сейсмічних станцій визначено щорічні параметри узагальненої сейсмічності для окремих блоків, у вершинах яких знаходяться ГНСС-станції. На основі просторово-часового аналізу горизонтальних деформацій та узагальненої сейсмічності, проведено пошук кореляційних взаємозв’язків між абсолютним значеннями дилатації та узагальненими параметрами сейсмічності територій. У результаті виділено сталі зони, з високим ступенем кореляції між абсолютним значеннями дилатації та великою піввіссю еліпса розсіювання землетрусів. Найбільша за площею територія з високою кореляцією охоплює Родопский масив, зону занурення Африканської плити під Євразійську. Територія високої кореляції також співпадає з зоною Вранча. На основі виконаних досліджень можна припустити, що кореляційний взаємозв’язок між горизонтальними деформаціями визначеними за даними ГНСС і узагальненою сейсмічністю проявляється тільки у зонах субдукції, де є інтенсивна сейсмоактивність і мають прояви постійні деформації земної кори. Це підтверджується проявом зон кореляцій, які розташовані вздовж однієї зі сторін активних розломів.

горизонтальні деформації земної кори
перманентні GNSS станції
землетрус
взаємозв’язок сейсмічності та руху ГНСС-станцій
  1. Гинтов, О. В., Муровская, А. В., Егорова, Т. П., Вольфман, Ю. М., Цветкова, Т. А., Вугаенко, И. В., ... & Амашукели, Т. А. (2015). Глубинная сейсмогенная зона Вранча как индикатор геодинамического процесса. Геофизический журнал.
  2. Третяк, К. (2008). Зв’язок між горизонтальними деформаціями Земної поверхні та сейсмічною активністю Центральної Європи. Третяк. О. Серант. О. Смірнова//Сучасні досягнення геодезичної науки та виробництва, (1), 15.
  3. Третяк, К. Р., & Вовк, А. І. (2014). Результати визначення горизонтальних деформацій земної кори Європи за даними ГНСС-спостереженьта їх зв'язок з тектонічною будовою. Геодинаміка, (1), 21-33.
  4. Третяк, К. Р., & Романюк, В. В. (2014). Дослідження взаємозв’язку між сучасними вертикальними зміщеннями земної кори і сейсмічною активністю Європи. Геодинаміка, (1), 7-20.
  5. Третяк К. Р., Максимчук В. Ю., Кутас Р. І. Геодинаміка та геофізичні поля Карпат та суміжних територій: монографія. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2015. 250.
  6. Altiner, Y., Marjanović, M., Medved, M., & Rasić, L. (2006). Active deformation of the Northern Adriatic region: Results from the CRODYN geodynamical experiment. In The Adria Microplate: GPS Geodesy, Tectonics and Hazards (pp. 257-267). Springer, Dordrecht.
  7. Benford, B., DeMets, C., & Calais, E. (2012). GPS estimates of microplate motions, northern Caribbean: Evidence for a Hispaniola microplate and implications for earthquake hazard. Geophysical Journal International, 191(2), 481-490.
  8. Blewitt, G., W. C. Hammond, and C. Kreemer (2018), Harnessing the GPS data explosion for interdisciplinary science, Eos, 99, https://doi.org/10.1029/2018EO104623
  9. Bocchini, G. M., Brüstle, A., Becker, D., Meier, T., van Keken, P. E., Ruscic, M., ... & Friederich, W. (2018). Tearing, segmentation, and backstepping of subduction in the Aegean: New insights from seismicity. Tectonophysics, 734, 96-118.
  10. Burchfiel, B. C., King, R. W., Todosov, A., Kotzev, V., Durmurdzanov, N., Serafimovski, T., & Nurce, B. (2006). GPS results for Macedonia and its importance for the tectonics of the Southern Balkan extensional regime. Tectonophysics, 413(3-4), 239-248.
  11. Caporali, A., Aichhorn, C., Barlik, M., Becker, M., Fejes, I., Gerhatova, L., ... & Medak, D. (2009). Surface kinematics in the Alpine–Carpathian–Dinaric and Balkan region inferred from a new multi-network GPS combination solution. Tectonophysics, 474(1-2), 295-321.
  12. Cenni, N., Viti, M., & Mantovani, E. (2015). Space geodetic data (GPS) and earthquake forecasting: examples from the Italian geodetic network. Bollettino di Geofisica Teorica ed Applicata, 56(2).
  13. Centre Sismologique Euro-Mediterraneen. (n.d.) Retrived from: https://www.emsc-csem.org
  14. Chousianitis, K., Ganas, A., & Gianniou, M. (2013). Kinematic interpretation of present-day crustal deformation in central Greece from continuous GPS measurements. Journal of Geodynamics, 71, 1-13.
  15. Faccenna, C., Becker, T. W., Auer, L., Billi, A., Boschi, L., Brun, J. P., ... & Piromallo, C. (2014). Mantle dynamics in the Mediterranean. Reviews of Geophysics, 52(3), 283-332.
  16. Grenerczy, G., Sella, G., Stein, S., & Kenyeres, A. (2005). Tectonic implications of the GPS velocity field in the northern Adriatic region. Geophysical Research Letters, 32(16).
  17. Gulal, E., Tiryakioglu, I., Kalyoncuoglu, U. Y., Erdogan, S., Dolmaz, M. N., & Elitok, O. (2016). The determination of relations between statistical seismicity data and geodetic strain analysis, and the analysis of seismic hazard in southwest Anatolia. Geomatics, Natural Hazards and Risk, 7(1), 138-155.
  18. Halpaap, F., Rondenay, S., & Ottemöller, L. (2018). Seismicity, deformation, and metamorphism in the Western Hellenic subduction zone: New constraints from tomography. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 123(4), 3000-3026.
  19. Handy, M. R., Giese, J., Schmid, S. M., Pleuger, J., Spakman, W., Onuzi, K., & Ustaszewski, K. (2019). Coupled Crust‐Mantle Response to Slab Tearing, Bending, and Rollback Along the Dinaride‐Hellenide Orogen. Tectonics, 38(8), 2803-2828.
  20. Hollenstein, C., Müller, M. D., Geiger, A., & Kahle, H. G. (2008). Crustal motion and deformation in Greece from a decade of GPS measurements, 1993–2003. Tectonophysics, 449(1-4), 17-40.
  21. Ioane, D., & Stanciu, I. M. (2018). Extensional tectonics in Vrancea zone (Romania) interpreted on recent seismicity, geophysical and GPS data. Proc. SGEM 2018, 18, 939-946.
  22. Ismail-Zadeh, A., Matenco, L., Radulian, M., Cloetingh, S., & Panza, G. (2012). Geodynamics and intermediate-depth seismicity in Vrancea (the south-eastern Carpathians): current state-of-the art. Tectonophysics, 530, 50-79.
  23. Jouanne, F., Mugnier, J. L., Koci, R., Bushati, S., Matev, K., Kuka, N., ... & Duni, L. (2012). GPS constraints on current tectonics of Albania. Tectonophysics, 554, 50-62.
  24. Kao, H., Hyndman, R., Jiang, Y., Visser, R., Smith, B., Babaie Mahani, A., ... & He, J. (2018). Induced seismicity in western Canada linked to tectonic strain rate: Implications for regional seismic hazard. Geophysical Research Letters, 45(20), 11-104.
  25. Kotzev, V., Nakov, R., Georgiev, T., Burchfiel, B. C., & King, R. W. (2006). Crustal motion and strain accumulation in western Bulgaria. Tectonophysics, 413(3-4), 127-145.
  26. Mazzotti, S., Leonard, L. J., Cassidy, J. F., Rogers, G. C., & Halchuk, S. (2011). Seismic hazard in western Canada from GPS strain rates versus earthquake catalog. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 116(B12).
  27. Meyer, M. B. (2011). GPS constrains on current tectonics of soutwest bulgaria, northern greece, and albania (Doctoral dissertation, University of Grenoble).
  28. Nagel, T. J., Schmidt, S., Janák, M., Froitzheim, N., Jahn‐Awe, S., & Georgiev, N. (2011). The exposed base of a collapsing wedge: the Nestos shear zone (Rhodope Metamorphic Province, Greece). Tectonics, 30(4).
  29. Pamić, J. (2002). The Sava‐Vardar Zone of the Dinarides and Hellenides versus the Vardar Ocean. Eclogae Geologicae Helvetiae, 95, 99–113.
  30. Pearce, F. D., Rondenay, S., Sachpazi, M., Charalampakis, M., & Royden, L. H. (2012). Seismic investigation of the transition from continental to oceanic subduction along the western Hellenic Subduction Zone. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 117(B7).
  31. Pena Castellnou, S. (2018). Present-day 3D GPS velocity field of the Iberian Peninsula and implications for seismic hazard.
  32. Pospisil, L., Bartonek, D., Hefty, J., & Machotka, R. (2019, January). Geodetic Signs of the Recent Kinematical and Geodynamical Deformation of the Carpathian Arc. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 221, No. 1, p. 012001). IOP Publishing.
  33. Riguzzi, F., Crespi, M., Devoti, R., Doglioni, C., Pietrantonio, G., & Pisani, A. R. (2012). Geodetic strain rate and earthquake size: New clues for seismic hazard studies. Physics of the Earth and Planetary Interiors, 206, 67-75.
  34. Siejka, Z. (2010). Analysis of the series of time coordinates of the local KRUR reference station in Kraków. Infrastruktura i ekologia terenów wiejskich, 12, 107–114, (in Polish).
  35. Toksöz, M. N., Shakal, A. F., & Michael, A. J. (1979). Space-time migration of earthquakes along the North Anatolian fault zone and seismic gaps. Pure and Applied Geophysics, 117(6), 1258-1270.
  36. Tretyak, K., & Romaniuk, V. (2018). The research on the interrelation between seismic activity and modern vertical movements of the european permanent gnss-stations. Acta Geodynamics et Geomaterial, 15(2), 143-164.
  37. Ustaszewski, K., Herak, M., Tomljenović, B., Herak, D., & Matej, S. (2014). Neotectonics of the Dinarides–Pannonian Basin transition and possible earthquake sources in the Banja Luka epicentral area. Journal of Geodynamics, 82, 52-68.
  38. Van der Hoeven, A. G. A., Mocanu, V., Spakman, W., Nutto, M., Nuckelt, A., Matenco, L., ... & Ambrosius, B. A. C. (2005). Observation of present-day tectonic motions in the Southeastern Carpathians: results of the ISES/CRC-461 GPS measurements. Earth and Planetary Science Letters, 239(3-4), 177-184.
  39. Vikulin, A. V., Akmanova, D. R., Vikulina, S. A., & Dolgaya, A. A. (2012). Migration of seismic and volcanic activity as display of wave geodynamic process. Geodynamics & Tectonophysics, 3(1), 1-18.
  40. Vrabec, M., Preseren, P. P., & Stopar, B. O. J. A. N. (2006). GPS study (1996-2002) of active deformation along the Periadriatic fault system in northeastern Slovenia: tectonic model. Geologica Carpathica-Bratislava-, 57(1), 57.