Slow Strain Waves in Geophysics

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

For fifty years, scientists from different countries in different regions of the Earth, using direct and indirect methods, discovered the migration of crustal deformation and earthquakes, and revealed its wave nature, and therefore proved the reality of the existence of slow strain waves in the Earth. This review presents a brief history of the development of the concept of strain waves in the Earth, the observation methods and properties of strain waves, and main types of the geological structures generating these waves, as well as the most prominent results of the theoretical, laboratory, and in-situ observations of slow strain migration.

Full Text

Restricted Access

About the authors

V. G. Bykov

Kosygin Institute of Tectonics and Geophysics of the Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: bykov@itig.as.khb.ru
Russian Federation, Khabarovsk, 680000

Yu. O. Kuzmin

Schmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of Sciences

Email: kuzmin@ifz.ru
Russian Federation, Moscow, 123242

References

  1. Андросов И.В., Жадин В.В., Поташников И.А. Пространственно-временная структура миграции землетрясений и сейсмические пояса // Докл. АН СССР. 1989. Т. 306. № 6. С. 1339–1342.
  2. Аэро Э.Л., Булыгин А.Н., Павлов Ю.В. Решения трехмерного уравнения синус-Гордона // Теоретическая и математическая физика. 2009. Т. 158. № 3. С. 370–377.
  3. Базавлук Т.А., Юдахин Ф.Н. Временные изменения обменообразующих неоднородностей в земной коре Тянь-Шаня // Докл. РАН. 1998. Т. 362. № 1. С. 111–113.
  4. Базавлук Т.А., Юдахин Ф.Н. Деформационные волны в земной коре Тянь-Шаня по сейсмологическим данным // Докл. РАН. 1993. Т. 329. № 5. С. 565–570.
  5. Барабанов В.Л., Гриневский А.О., Беликов В.М., Ишанкулиев Г.А. О миграции коровых землетрясений. Динамические процессы в геофизической среде. М.: Наука. 1994. С. 149–167.
  6. Барабанов В.Л., Гриневский А.О., Киссин И.Г., Милькис М.Р. Проявления деформационных волн в гидрогеологическом и сейсмическом режимах зоны Передового Копетдагского разлома // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1988. № 5. С. 21–31.
  7. Баранов Б.В., Викулин А.В., Лобковский Л.И. Мелкофокусная сейсмичность в тылу Курило-Камчатской островной дуги и ее связь с сильнейшими землетрясениями в зоне поддвига // Вулканология и сейсмология. 1989. № 6. С. 73–84.
  8. Баранов Б.В., Лобковский Л.И. Мелкофокусная сейсмичность в тылу Курильской островной дуги и ее связь с зоной Заварицкого–Беньофа // Докл. АН СССР. 1980. Т. 255. № 1. С. 67–71.
  9. Бормотов В.А., Быков В.Г. Сейсмологический мониторинг деформационного процесса // Тихоокеан. геология. 1999. Т. 18. № 6. С. 17–25.
  10. Борняков С.А., Пантелеев И.А., Тарасова А.А. Дискретно-волновая динамика деформаций в сдвиговой зоне: результаты физического моделирования // Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7. № 2. С. 289–302.
  11. Борняков С.А., Пантелеев И.А., Тарасова А.А. Динамика внутриразломных деформационных волн (по результатам физического моделирования) // Докл. РАН. 2016а. Т. 471. № 6. С. 722–724.
  12. Борняков С.А., Пантелеев И.А., Черемных А.В., Каримова А.А. Экспериментальное исследование периодической активизации разлома в сейсмической зоне // Геодинамика и тектонофизика. 2018. Т. 9 (3). С. 653–670.
  13. Браун О.М., Кившарь Ю.С. Модель Френкеля–Конторовой. Концепции, методы, приложения. М.: Физматлит. 2008. 536 с.
  14. Быков В.Г. О возможности формирования уединенных сейсмических волн в зернистых геоматериалах // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1996. № 2. С. 31–35.
  15. Быков В.Г. Нелинейные волновые процессы в геологических средах. Владивосток: Дальнаука. 2000. 190 с.
  16. Быков В.Г. Волны активизации разломов земной коры // Тихоокеан. геология. 2000. Т. 19. № 1. С. 104–108.
  17. Быков В.Г. Модель неустойчивого скольжения по разрыву в образцах горных пород // Физика Земли. 2001. № 6. С. 52–57.
  18. Быков В.Г. Деформационные волны Земли: концепция, наблюдения и модели // Геология и геофизика. 2005. Т. 46. № 11. С. 1176–1190.
  19. Быков В.Г. Нелинейные волны и солитоны в моделях разломно-блоковых геологических сред // Геология и геофизика. 2015. Т. 56. № 5. С. 1008–1024.
  20. Быков В.Г. Формирование режимов скольжения в разломах и медленные деформационные волны // Физическая мезомеханика. 2019. Т. 22. № 4. С. 39–46.
  21. Васильев В.А., Романовский Ю.М., Яхно В.Г. Автоволновые процессы в распределенных кинетических системах // УФН. 1979. Т. 128. № 4. С. 625–666.
  22. Викулин А.В., Иванчин А.Г. Ротационная модель сейсмического процесса // Тихоокеанская геология. 1998. Т. 17. № 6. C. 95–103.
  23. Викулин А.В., Водинчар Г.М., Гусяков В.К., Мелекесцев И.В., Акманова Д.Р., Долгая А.А., Осипова Н.А. Миграция сейсмической и вулканической активности в зонах напряженного состояния вещества наиболее геодинамически активных мегаструктур Земли // Вестник КамчатГТУ. 2011. Вып. 17. С. 5–15.
  24. Викулин А.В., Мелекесцев И.В., Акманова Д.Р., Иванчин А.Г., Водинчар Г.М., Долгая А.А., Гусяков В.К. Информационно-вычислительная система моделирования сейсмического и вулканического процессов как основа изучения волновых геодинамических явлений // Вычислительные технологии. 2012. Т. 17. № 3. С. 34–54.
  25. Вилькович Е.В., Губерман Ш.А., Кейлис-Борок В.И. Волны тектонических деформаций на крупных разломах // Докл. АН СССР. 1974. Т. 219. № 1. С. 77–80.
  26. Гамбурцева Н.Г., Люкэ Е.И., Николаевский В.Н., Орешин С.И., Пасечник И.П., Перегонцева В.Е., Рубинштейн Х.Д. Периодические вариации параметров сейсмических волн при просвечивании литосферы мощными взрывами // Докл. АН СССР. 1982. Т. 266. № 6. С. 1349–1353.
  27. Гарагаш И.А. Микродеформации предварительно напряженной дискретной геофизической среды // Докл. РАН. 1996. Т. 347. № 1. С. 95–98.
  28. Гарагаш И.А., Николаевский В.Н. Механика Коссера для наук о Земле // Вычислительная механика сплошных сред. 2009. Т. 2. № 4. С. 44–66.
  29. Гарагаш И.А., Лобковский Л.И. Деформационные тектонические волны как возможный триггерный механизм активизации эмиссии метана в Арктике // Арктика: экология и экономика. 2021. Т. 11. № 1. С. 42–50.
  30. Гольдин С.В. Деструкция литосферы и физическая мезомеханика // Физическая мезомеханика. 2002. Т. 5. № 5. С. 5–22.
  31. Горбунова Е.А., Шерман С.И. Медленные деформационные волны в литосфере: фиксирование, параметры, геодинамический анализ (Центральная Азия) // Тихоокеан. геология. 2012. Т. 31. № 1. С. 18–25.
  32. Зуев Л.Б., Данилов В.И. Медленные автоволновые процессы при деформации твердых тел // Физическая мезомеханика. 2003. Т.6. № 1. С. 75–94.
  33. Зуев Л.Б., Баранникова С.А., Жигалкин В.М., Надежкин М.В. Наблюдение “медленных движений” в горных породах в лабораторных условиях // Прикладная механика и техническая физика. 2012. Т. 53. № 3. С. 184–188.
  34. Зыков В.С. Моделирование волновых процессов в возбудимых средах. М.: Наука. 1984. 168 с.
  35. Кафтан В.И. Анализ движений и деформаций земной поверхности по тринадцатилетним GPS-наблюдениям до и во время землетрясений Риджкрест (июль 2019, США, Калифорния) // Вулканология и сейсмология. 2021. № 2. С. 29–38.
  36. Кафтан В.И., Татаринов В.Н. Регистрация медленных деформационных волн по данным ГНСС-наблюдений // Докл. РАН. Науки о Земле. 2022. Т. 505. № 1. С. 95–102.
  37. Киссин И.Г. Гидрогеологические эффекты деформационных волн в земной коре // Геофизические исследования. 2008. Т. 9. № 1. С. 43–52.
  38. Колмогоров А.Н., Петровский И.Г., Пискунов Н.С. Исследование уравнения диффузии, соединенной с возрастанием количества вещества, и его применение к одной биологической проблеме // Бюллетень МГУ. Серия А. 1937. № 6. С. 1–26.
  39. Конторова Т.А., Френкель Я.И. К теории пластической деформации и двойникования. I // ЖЭТФ. 1938. Т. 8. Вып. 1. С. 89–95.
  40. Кузнецов И.В., Кейлис-Борок В.И. Взаимосвязь землетрясений Тихоокеанского сейсмического пояса // Докл. РАН. 1997. Т. 355. № 3. С. 389–393.
  41. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика разломных зон осадочных бассейнов и процессы подготовки землетрясений // Прогноз землетрясений. № 11. М-Д: Дониш. 1989. С. 52–60.
  42. Кузьмин Ю.О. Деформационные автоволны в разломных зонах // Физика Земли. 2012. № 1. С. 3–19.
  43. Кузьмин Ю.О. Индуцированные деформации разломных зон // Физика Земли. 2019. № 5. С. 61–75.
  44. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика и медленные деформационные волны // Физика Земли. 2020. № 4. С. 172–182.
  45. Кузьмин Ю.О. Современные объемные деформации разломных зон // Физика Земли. 2022. № 4. С. 3–18.
  46. Кузьмин Ю. О. Физические основы современной геодинамики // Геофизические процессы и биосфера. 2023а. Т. 22. № 2. С. 5–58.
  47. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика индуцированных разломов // Геофизические процессы и биосфера. 2023б. Т. 22. № 3. С. 5–65.
  48. Ланда П.С. Нелинейные колебания и волны. М.: Наука. Физматлит. 1997. 496 с.
  49. Лобковский Л.И. Геодинамика зон спрединга, субдукции и двухъярусная тектоника плит. М.: Наука. 1988. 294 с.
  50. Лобковский Л.И. Возможный сейсмогенно-триггерный механизм резкой активизации эмиссии метана и потепления климата в Арктике // Арктика: экология и экономика. 2020. № 3 (39). С. 62–72.
  51. Лукк А.А., Нерсесов И.Л. Вариации во времени различных параметров сейсмотектонического процесса // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1982. № 3. С. 10–27.
  52. Лурсманашвили О.В. Временно-пространственное распределение сильных землетрясений Кавказа и возможность взаимосвязи землетрясений через пластические волны // Сообщ. АН Груз. ССР. 1977. Т. 87. № 3. С. 601–604.
  53. Люкэ Е.И., Ан В.А., Пасечник И.П. Обнаружение фронта тектонической глобальной волны при сейсмическом просвечивании Земли // Докл. АН СССР. 1988. Т. 301. № 3. С. 569–573.
  54. Макаров П.В. Эволюционная природа блочной организации геоматериалов и геосред. Универсальный критерий фрактальной делимости // Геология и геофизика. 2007. Т. 48. № 7. С. 724–746.
  55. Макаров П.В., Перышкин А.Ю. Mоделирование “медленных движений” – автоволн неупругой деформации в пластичных и хрупких материалах и средах // Физическая мезомеханика. 2016. Т. 19. № 2. С. 30–46.
  56. Макаров П.В., Хон Ю.А. Автосолитонная концепция сейсмического процесса. Часть 1. Обоснование возможности генерации и распространения медленных деформационных автосолитонных возмущений в геосредах // Физическая мезомеханика. 2021. Т. 24. № 1. С. 5–17.
  57. Макаров П.В., Смолин И.Ю., Хон Ю.А., Еремин М.О., Бакеев Р.А., Перышкин А.Ю., Зимина В.А., Чирков А., Казакбаева А.А., Ахметов А.Ж. Автосолитонная концепция сейсмического процесса. Часть 2. Численные исследования генерации и распространения медленных деформационных автосолитонных возмущений // Физическая мезомеханика. 2021. Т. 24. № 1. С. 18–36.
  58. Маламуд А.С., Николаевский В.Н. Циклы землетрясений и тектонические волны. Душанбе: Дониш. 1989. 142 с.
  59. Методы прогноза землетрясений. Их применение в Японии / Т. Асад (ред.). М.: Недра. 1984. 312 с.
  60. Митлин В.С., Николаевский В.Н. Нелинейная диффузия тектонических напряжений // Докл. АН СССР. 1990. Т. 315. № 5. С. 1093–1096.
  61. Михайлов Д.Н., Николаевский В.Н. Тектонические волны ротационного типа с излучением сейсмических сигналов // Физика Земли. 2000. № 11. С. 3–10.
  62. Невский М.В. Сверхдлиннопериодные волны деформаций на границах литосферных плит. Динамические процессы в геофизической среде. М.: Наука. 1994. С. 40–55.
  63. Невский М.В., Морозова Л.А., Журба М.Н. Эффект распространения длиннопериодных деформационных возмущений // Докл. АН СССР. 1987. Т. 296. № 5. С. 1090–1093.
  64. Невский М.В., Морозова Л.А., Фьюз Г.С. Длиннопериодные деформационные волны. Дискретные свойства геофизической среды. М.: Наука. 1989. С. 18–33.
  65. Невский М.В., Артамонов А.М., Ризниченко О.Ю. Волны деформации и энергетика сейсмичности // Докл. АН СССР. 1991. Т. 318. № 2. С. 316–320.
  66. Нерсесов И.Л., Лукк А.А., Журавлев В.И., Галаганов О.Н. О распространении деформационных волн в земной коре юга Средней Азии // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1990. № 5. С. 102–112.
  67. Николаевский В.Н. Механика геоматериалов и землетрясения. Итоги науки и техники. Мех. деформируем. тверд. тела. М.: ВИНИТИ. 1983. Т. 15. С. 149–230.
  68. Николаевский В.Н. Математическое моделирование уединенных деформационных и сейсмических волн // Докл. РАН. 1995. Т. 341. № 3. С. 403–405.
  69. Николаевский В.Н. Геомеханика и флюидодинамика. М.: Недра. 1996. 447 с.
  70. Николаевский В.Н. Упруго-вязкие модели тектонических и сейсмических волн в литосфере // Физика Земли. 2008. № 6. С. 92–96.
  71. Николаевский В.Н. Геомеханика. Современные главы. М.: ИФЗ РАН. 2014. 484 с.
  72. Николаевский В.Н., Рамазанов Т.К. Теория быстрых тектонических волн // Прикладная математика и механика. 1985. Т. 49. Вып. 3. С. 462–469.
  73. Николаевский В.Н., Рамазанов Т.К. Генерация и распространение тектонических волн вдоль глубинных разломов // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1986. № 10. С. 3–13.
  74. Новопашина А.В., Саньков В.А. Особенности миграции сейсмической активности сдвиговых разломных зон на примере границ Североамериканской и Тихоокеанской плит // Тихоокеанская геология. 2015. Т. 34. № 2. С. 67–81.
  75. Пустовитенко Б.Г., Поречнова Е.И. О процессах формирования очаговых зон сильных землетрясений // Геофизический журнал. 2008. Т. 30. № 5. С. 73–90.
  76. Рудаков В.П. Отображение геодеформационных процессов сезонной (годовой) периодичности в динамике поля подпочвенного радона // Докл. РАН. 1992. Т. 324. № 3. С. 558–561.
  77. Ружич В.В., Кочарян Г.Г., Левина Е.А. Оценка геодинамического влияния зон коллизии и субдукции на сейсмотектонический режим Байкальского рифта // Геодинамика и тектонофизика. 2016. Т. 7. № 3. С. 383–406.
  78. Садовский М.А., Болховитинов Л.Г., Писаренко В.Ф. Деформирование геофизической среды и сейсмический процесс. М.: Наука. 1987. 100 с.
  79. Сапрыгин С.М., Василенко Н.Ф., Соловьев В.Н. Распространение волны тектонических напряжений по Евразиатской плите в 1978–1983 гг. // Геология и геофизика. 1997. Т. 38. № 3. С. 701–709.
  80. Сидоров В.А., Кузьмин Ю.О. Пространственно-временные характеристики современной динамики геофизической среды сейсмоактивных и асейсмичных областей. Дискретные свойства геофизической среды. М.: Наука. 1989. С. 33–47.
  81. Спиртус В.Б. Исследование геосолитонов в Крымско-Черноморском регионе в моделях типа Фитцхью–Нагумо // Геофизический журн. 2008. Т. 30. № 5. С. 91–100.
  82. Спиртус В.Б. Возможности биофизических моделей типа Фитцхью–Нагумо в отображении двумерной миграции сейсмичности // Геофизический журн. 2010. Т. 32. № 1. С. 134–143.
  83. Степашко А.А. Структура литосферной мантии Сибирского кратона и сейсмодинамика деформационных волн в Байкальской сейсмической зоне // Геодинамика и тектонофизика. 2013. Т. 4. № 4. С. 387–415.
  84. Трофименко С.В., Быков В.Г., Гриб Н.Н. Проявления медленных деформационных волн в сейсмическом режиме и геофизических полях северной окраины Амурской плиты // Геодинамика и тектонофизика. 2018. Т. 9. № 2. С. 413–426.
  85. Фирстов П.П., Макаров Е.О., Глухова И.П. Особенности динамики подпочвенных газов перед Жупановским землетрясением 30.01.2016 г. с М = 7.2 (Камчатка) // Докл. РАН. 2017. Т. 472. № 4. С. 462–465.
  86. Шерман С.И. Новые данные о закономерностях активизации разломов в Байкальской рифтовой системе и на сопредельной территории // Докл. РАН. 2007. Т. 415. № 1. С. 110–114.
  87. Шерман С.И. Деформационные волны как триггерный механизм сейсмической активности в сейсмических зонах континентальной литосферы // Геодинамика и тектонофизика. 2013. Т. 4. № 2. С. 83–117.
  88. Шерман С.И. Сейсмический процесс и прогноз землетрясений: тектонофизическая концепция. Новосибирск: изд-во “Гео”. 2014. 359 с.
  89. Шерман С.И., Горбунова Е.А. Волновая природа активизации разломов Центральной Азии на базе сейсмического мониторинга // Физическая мезомеханика. 2008. Т. 11. № 1. С. 115–122.
  90. Albarello D., Bonafede M. Stress diffusion across laterally heterogeneous plates // Tectonophysics. 1990. V. 179. № 1-2. P. 121–130.
  91. Anderson D.L. Accelerated plate tectonics // Science. 1975. V. 187. P. 1077–1079.
  92. Andronov A.A., Chaikin C.E. Theory of Oscillations. New Jersey Princeton: Princeton University Press. 1949. 358 p.
  93. Bella F., Bella R., Biagi P.F., Della Monica G., Ermini A., Sgrigna V. Tilt measurements and seismicity in Central Italy over a period of approximately three years // Tectonophysics. 1987. V. 139. № 3-4. P. 333–338.
  94. Bella F., Biagi P.F., Caputo M., Della Monica G., Ermini A., Manjgaladze P., Sgrigna V., Zilpimian D. Very slow-moving crustal strain disturbances // Tectonophysics. 1990. V. 179. № 1-2. P. 131–139.
  95. Beroza G.C., Ide S. Slow earthquakes and nonvolcanic tremor // Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2011. V. 39. P. 271–296.
  96. Bilham R.G., Beavan R.J. Strains and tilts on crustal blocks // Tectonophysics. 1979. V. 52. № 1-2. P. 121–138.
  97. Bird P. An updated digital model of plate boundaries // Geochem. Geophys. Geosys. 2003. V. 4. № 3. 1027. doi: 10.1029/2001GC000252
  98. Blot C. Earthquakes at depth beneath volcanoes, forerunners of their activities. Application to White Island, New Zealand // J. Volcanol. Geotherm. Res. 1981. V. 9. № 4. P. 277–291.
  99. Bott M.H.P., Dean D.S. Stress diffusion from plate boundaries // Nature. 1973. V. 243. № 5406. P. 339–341.
  100. Brace W.F., Byerlee J.D. Stick-slip as a mechanism for earthquakes // Science. 1966. V. 153. № 3739. P. 990–992.
  101. Braun O.M., Kivshar Yu.S. Nonlinear dynamics of the Frenkel-Kontorova model // Physics Reports. 1998. V. 306. P. 1–108.
  102. Brudzinski M.R., Allen R.M. Segmentation in episodic tremor and slip all along Cascadia // Geology. 2007. V. 35. № 19. P. 907–910.
  103. Bykov V.G. Stick-slip and strain waves in the physics of earthquake rupture: experiments and models // Acta Geophysica. 2008. V. 56. P. 270–285.
  104. Bykov V.G. Sine-Gordon equation and its application to tectonic stress transfer // Journal of Seismology. 2014. V. 18. № 3. P. 497–510.
  105. Bykov V.G., Trofimenko S.V. Slow strain waves in blocky geological media from GPS and seismological observations on the Amurian plate // Nonlin. Processes Geophys. 2016. V. 23. № 6. P. 467–475.
  106. Bykov V.G., Merkulova T.V., Andreeva M.Y. Stress transfer and migration of earthquakes from the Western Pacific subduction zone toward the Asian continent // Pure and Applied Geophysics. 2022. V. 179. № 11. P. 3931–3944.
  107. Bykov V.G., Merkulova T.V. Stress transfer and the impact of the India–Eurasia collision and the Western Pacific subduction on the geodynamics of the Asian continent // Open Journal of Earthquake Research. 2022. V. 11. № 4. P. 73–88.
  108. Caputo M. Which is the correct stress strain relation for the anelasticity of the Earth’s interior? // Geophys. J. R. astr. Soc. 1979. V. 59. P. 227–230.
  109. Churikov V.A., Kuzmin Yu.O. Relation between deformation and seismicity in the active fault zone of Kamchatka, Russia // Geophysical Journal International. 1998. V. 133. P. 607–614.
  110. Dillon O.W. Waves in bars of mechanically unstable materials // J. Appl. Mech. 1966. V. 33. № 2. P. 267–274.
  111. Dragoni M., Bonafede M., Boschi E. Stress relaxation in the earth and seismic activity // Riv. Nuovo Cim. 1982. V. 5. № 2. P. 1–34.
  112. Elsasser W.M. Convection and stress propagation in the upper mantle. Princeton University. Tech. Rept. V. 5. June 15. 1967. 23 p.
  113. Elsasser W.M. Convection and stress propagation in the upper mantle / S.K. Runcorn (ed.). The application of modern physics to the Earth and planetary interiors. New York: Wiley. 1969. P. 223–246.
  114. Elsasser W.M. Two-layer model of upper-mantle circulation // J. Geophys. Res. 1971. V. 76. № 20. P. 4744–4753.
  115. Gershenzon N.I., Bykov V.G., Bambakidis G. Strain waves, earthquakes, slow earthquakes, and afterslip in the framework of the Frenkel-Kontorova model // Phys. Rev. 2009. E 79. P. 056601.
  116. Gershenzon N.I., Bambakidis G. Model of deep nonvolcanic tremor part I: Ambient and triggered tremor // Bulletin of the Seismological Society of America. 2014. V. 104. № 4. P. 2073–2090.
  117. Gershenzon N.I., Bambakidis G. Model of deep nonvolcanic tremor part II: Episodic tremor and slip // Bulletin of the Seismological Society of America. 2015. V. 105. № 2A. P. 816–830.
  118. Gershenzon N.I., Bambakidis G., Hauser E., Ghosh A., Greager K.C. Episodic tremors and slip in Cascadia in the framework of the Frenkel-Kontorova model // Geophys. Res. Lett. 2011. V. 38. P. L01309.
  119. Harada M., Furuzawa T., Teraishi M., Ohya F. Temporal and spatial correlations of the strain field in tectonic active region, southern Kyusyu, Japan // Journal of Geodynamics. 2003. V. 35. № 4-5. P. 471–481.
  120. Ida Y. Slow-moving deformation pulses along tectonic faults // Phys. Earth Planet. Inter. 1974. V. 9. P. 328–337.
  121. Imamura A. On the chronic block-movements in the Kyoto-Osaka district // Japanese Journal of Astronomy and Geophysics. 1930. V. 7. № 3. P. 93–101.
  122. Imamura A. On the northward movement of crustal deformation along the western boundary of the Kwanto plain // Proc. Imp. Acad. Jap. 1931. V. 7. P. 315–318.
  123. Isacks B., Oliver J., Sykes L.R. Seismology and new global tectonics // J. Geophys. Res. 1968. V. 73. № 18. P. 5855–5899.
  124. Ishii H., Sato T., Tachibana K., Hashimoto K., Murakami E., Mishina M., Miura S., Sato K., Takagi A. Crustal strain, crustal stress and microearthquake activity in the northeastern Japan arc // Tectonophysics. 1983. V. 97. № 1-4. P. 217–230.
  125. Ishii H., Sato T., Takagi A. Characteristics of strain migration in the northeastern Japanese Arc (I) – Propagation characteristics // Sci. Rep. Tohoku Univ. 1978. Ser. 5. Geophysics. V. 25. № 2. P. 83–90.
  126. Ishii H., Sato T., Takagi A. Characteristics of strain migration in the northeastern Japanese arc (II) – Amplitude characteristics // Journal of the Geodetic Society of Japan. 1980. V. 26. № 1. P. 17–25.
  127. Ito T., Hashimoto M. Migrating crustal deformation from GEONET observations // EOS. Transactions, American Geophysical Union. Fall Meeting. 2001. V. 82. № 47. P. F265–F265. abstract G31A-0122.
  128. Johnston M.J.S., Linde A.T. Implications of crustal strain during conventional, slow, and silent earthquakes. International Handbook of Earthquake and Engineering Seismology / W.H.K Lee, H. Kanamori, P.C. Jennings, C. Kisslinger (eds.). Academic Press. 2002. V. 81. Part A. P. 589–605.
  129. Kaftan V., Melnikov A. Migration of Earth Surface Deformation as a Large Earthquake Trigger / Kocharyan G., Lyakhov A. (eds.). Trigger Effects in Geosystems. Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Springer. Cham. P. 71–78.
  130. Kasahara K. Earthquake fault studies in Japan // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. 1973. V. 274. P. 287–296.
  131. Kasahara K. Migration of crustal deformation // Tectonophysics. 1979. V. 52. № 1-4. P. 329–341.
  132. Kato A., Obara K., Igarashi T., Tsuruoka H., Nakagawa S., Hirata N. Propagation of slow slip leading up to the 2011 Mw 9.0 Tohoku-Oki earthquake // Science. 2012. V. 335. P. 705–708.
  133. Kenig M.J., Dillon O.W. Shock waves produced by small stress increments in annealed aluminum // J. Appl. Mech. 1966. V. 33. № 4. P. 907–916.
  134. King C.-Y., Nason R.D., Tocher D. Kinematics of fault creep // Phil. Trans. R. Soc. Lond. A. 1973. V. 274. P. 355–360.
  135. Kreemer C., Blewitt G., Klein E.C. A geodetic plate motion and global strain rate model // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. 2014. V. 15. № 10. P. 3849–3889.
  136. Lee W.H.K., Celebi M., Todorovska M.I., Igel H. Bulletin of the Seismological Society of America, Special Issue: Supplement. Rotational seismology and engineering applications. 2009. V. 99. 1486 p.
  137. Lehner F.K., Li V.C., Rice J.R. Stress diffusion along rupturing boundaries // J. Geophys. Res. 1981. V. 86. № B7. P. 6155–6169.
  138. Levina E.A., Ruzhich V.V. The seismicity migration study based on space-time diagrams // Geodynamics & Tectonophysics. 2015. V. 6. № 2. P. 225–240.
  139. Liu H.-P., Anderson D.L., Kanamori H. Velocity dispersion due to anelasticity; implications for seismology and mantle composition // Geophys. J. R. Astr. Soc. 1976. V. 47. P. 41–58.
  140. Liu M., Stein S., Wang H. 2000 years of migrating earthquakes in North China: How earthquakes in midcontinents differ from those at plate boundaries // Lithosphere. 2011. V. 3. P. 128–132.
  141. Lobkovsky L. Seismogenic-triggering mechanism of gas emission activizations on the Arctic Shelf and associated phases of abrupt warming // Geosciences. 2020. V. 10. P. 428.
  142. Lobkovsky L.I., Baranov A.A., Ramazanov M.M., Vladimirova I.S., Gabsatarov Y.V., Semiletov I.P., Alekseev D.A. Trigger Mechanisms of Gas Hydrate Decomposition, Methane Emissions, and Glacier Breakups in Polar Regions as a Result of Tectonic Wave Deformation. Geosciences. 2022. V. 12. P. 372.
  143. Lowry A.R. Resonant slow fault slip in subduction zones forced by climatic load stress // Nature. 2006. V. 442. P. 802–805.
  144. Lu D. Stress wave, motion of strain wave and slow earthquake // Scientia Sinica. 1980. V. 23. № 11. P. 1428–1434.
  145. Malin P.E., Alvarez M.G. Stress diffusion along the San Andreas fault at Parkfield, California // Science. 1992. V. 256. P. 1005–1007.
  146. McLaughlin D., Scott A.C. Perturbation analysis of fluxon dynamics // Phys. Rev. A. 1978. V. 18. № 4. P. 1652–1680.
  147. McReynolds A.W. Plastic deformation waves in aluminum // Transactions of the Amer. Inst. of Mining and Metallurgical Engineers. 1949. V. 185. № 1. P. 32–45.
  148. Melosh H.J. Nonlinear stress propagation in the Earth’s upper mantle // J. Geophys. Res. 1976. V. 81. № 32. P. 5621–5632.
  149. Milyukov V., Mironov A., Kravchuk V., Amoruso A., Crescentini L. Global deformations of the Eurasian plate and variations of the Earth rotation rate // Journal of Geodynamics. 2013. V. 67. P. 97–105.
  150. Mino K. Migration of great earthquake along the subduction zone, of Japan Archipelago. Journal of the Seismological Society of Japan. 1988. V. 41 (3). P. 375–380 (in Japanese with English abstract).
  151. Miura S., Ishii H., Takagi A. Migration of vertical deformations and coupling of island arc plate and subducting plate. Slow Deformation and Transmission of Stress in the Earth / Cohen S.C., Vanííek P. (eds.). Washington. American Geophysical Union. D. C. Geophysical Monograph Series. 1989. V. 49. P. 125–138.
  152. Mogi K. Migration of seismic activity // Bulletin of the Earthquake Research Institute. 1968. V. 46. P. 53–74.
  153. Molchanov O.A., Uyeda S. Upward migration of earthquake hypocenters in Japan, Kurile-Kamchatka and Sunda subduction zones // Phys. Chem. Earth. 2009. V. 34. № 6-7. P. 423–430.
  154. Nason R.D. Preliminary instrumental measurements of fault creep slippage on the San Andreas fault, California // Earthquake Notes. E.S.S.A. 1969. V. 40. № 1. P. 6–10.
  155. Nielsen S., Taddeucci J., Vinciguerra S. Experimental observation of stick-slip instability fronts // Geophys. J. Int. 2010. V. 180. P. 697–702.
  156. Nikolaevskiy V.N. Tectonic stress migration as nonlinear wave process along earth crust faults. Proceed. of 4th Inter. Workshop on Localization and Bifurcation Theory for Soils and Rocks, Gifu, Japan, 28 Sept. – 2 Oct. 1997 / Adachi T., Oka F., Yashima A. (eds.). Rotterdam: A.A. Balkema. 1998. P. 137–142.
  157. Novopashina A.V., Lukhneva O.F. Methodical approach to isolation of seismic activity migration episodes of the northeastern Baikal rift system (Russia) // Episodes. 2020. V. 43. № 4. P. 947–959.
  158. Novopashina, A.V., Lukhneva O.F. The propagation velocity of seismic activity migrating along the directions of the geodynamic forces prevailing in the northeastern Baikal rift system, Russia // Annals of Geophysics. 2021. V. 64. № 4. SE436.
  159. Obara K. Nonvolcanic deep tremor associated with subduction in southwest Japan // Science. 2002. V. 296. P. 1679–1681.
  160. Ohnaka M. The Physics of Rock Failure and Earthquakes. New York: Cambridge University Press. 2013. 270 p.
  161. Peyrard M., Kruskal M.D. Kink dynamics in the highly discrete sine-Gordon system // Physica. D. Nonlinear Phenomena. 1984. V. 14. № 1. P. 88–102.
  162. Pollitz F.F., Bürgmann R., Romanowicz B. Viscosity of oceanic asthenosphere inferred from remote triggering of earthquakes // Science. 1998. V. 280. № 5367. P. 1245–1249.
  163. Press F., Allen C. Patterns of seismic release in the southern California region // J. Geophys. Res. 1995. V. 100. № 4. P. 6421–6430.
  164. Reuveni Y., Kedar S., Moore A., Webb F. Analyzing slip events along the Cascadia margin using an improved subdaily GPS analysis strategy // Geophys. J. Int. 2014. V. 198. P. 1269–1278.
  165. Rice J.R. The mechanics of earthquake rupture, in Physics of the Earth’s Interior / Dziewonski A.M., Boschi E. (eds.). Amsterdam: Italian Physical Society. North-Holland. 1980. P. 555–649.
  166. Richter E.F. Elementary seismology. San Francisco: W.H. Freeman. 1958. 768 p.
  167. Rydelek P.A., Sacks I.S. Asthenospheric viscosity and stress diffusion: a mechanism to explain correlated earthquakes and surface deformations in NE Japan // Geophys. J. Int. 1990. V. 100. P. 39–58.
  168. Rydelek P.A., Sacks I.S. Asthenospheric viscosity inferred from correlated land-sea earthquakes in northeast Japan // Nature. 1988. V. 336. P. 234–237.
  169. Sanders C.O. Interaction of the San Jacinto and San Andreas Fault Zones, Southern California: Triggered Earthquake Migration and Coupled Recurrence Intervals // Science. 1993. V. 260. P. 973–976.
  170. Sato K. Numerical experiments on strain migration // J. Geod. Soc. Japan. 1989. V. 35. № 1. P. 27–36. (in Japanese with English abstract).
  171. Savage J.C. A theory of creep waves propagating along a transform fault // J. Geophys. Res. 1971. V. 76. № 8. P. 1954–1966.
  172. Scholz C.H. A physical interpretation of the Haicheng earthquake prediction // Nature. 1977. V. 267. P. 121–124.
  173. Scholz C., Molnar P., Johnston T. Delailed studies of frictional sliding of granite and implications for the earthquake mechanism // J. Geophys. Res. 1972. V. 77. № 32. P. 6392–6406.
  174. Schwartz S.Y., Rokosky J.M. Slow slip events and seismic tremor at Circum-Pacific subduction zones // Rev. Geophys. 2007. V. 45. RG3004. P. 1–32.
  175. Scott A.C. The Nonlinear Universe. Chaos, Emergence, Life. New York, Berlin Heidelberg: Springer. 2007. 365 p.
  176. Shelly D.R., Beroza G.C., Ide S. Non-volcanic tremor and low-frequency earthquake swarms // Nature. 2007. V. 446. P. 305–307.
  177. Stein R.S., Barka A.A., Dieterich J.H. Progressive failure on the North Anatolian fault since 1939 by earthquake stress triggering // Geophys. J. Int. 1997. V. 128. № 3. P. 594–604.
  178. Takahashi K., Seno T. Diffusion of crustal deformation from disturbances arising at plate boundaries – a case of the detachment beneath the Izu Peninsula, central Honshu, Japan // Earth Planets Space. 2005. V. 57. P. 935–941.
  179. Teisseyre R., Takeo M., Majewski E. Earthquake Source Asymmetry, Structural Media and Rotation Effects. Berlin: Springer Verlag. 2006. 582 p.
  180. Trofimenko S.V., Bykov V.G., Merkulova T.V. Space-time model for migration of weak earthquakes along the northern boundary of the Amurian microplate // Journal of Seismology. 2017. V. 21. № 2. P. 277–286.
  181. Wang S., Zhang Z. Plastic-flow waves (“slow-waves”) and seismic activity in Central-Eastern Asia // Earhquake Research in China. 2005. V. 19. № 1. P. 74–85.
  182. Yoshida A. Migration of seismic activity along interplate seismic belts in the Japanese Islands // Tectonophysics.1988. V. 145. № 1-2. P. 87–99.
  183. Yoshioka S., Matsuoka Y., Ide S. Spatiotemporal slip distributions of three long-term slow slip events beneath the Bungo Channel, southwest Japan, inferred from inversion analyses of GPS data // Geophys. J. Int. 2015. V. 201. № 3. P. 1437–1455.
  184. Žalohar J. The Omega-Theory: A New Physics of Earthquakes. Elsevier 2018. 558 p.
  185. Zhao G., Yao L. Earthquake migration in East Asia mainland (I) – the migration of huge earthquakes and volcanic activity from West Pacific trench to the Chinese mainland // Acta Seismologica Sinica. 1995. V. 8. № 4. P. 541–549.
  186. Zhao G., Wu Z., Liu J. The types, characteristics and mechanism of seismic migration // Journal of Geomechanics. 2020. V. 26. P. 13–32. (in Chinese with English abstract).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Contact interaction model of the lithosphere-asthenosphere system [Elsasser, 1969].

Download (80KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Model of stress wave excitation in the lithosphere-asthenosphere system [Bott and Dean, 1973].

Download (71KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Model of earthquake migration in the subduction zone [Anderson, 1975].

Download (288KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Model of stress wave excitation during fault movement and its propagation inside the slab [Rice, 1980].

Download (393KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Scheme of tectonic wave excitation in the lithosphere-asthenosphere system during lithospheric plate bending [Nikolaevsky and Ramazanov, 1985].

Download (366KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Structural model of the Earth's crust [Bella et al., 1990].

Download (318KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Indirect signs of deformation waves along crustal faults: (a) - stepwise fluctuations of water level in wells Kim (1) and Asht (2) near Ashgabat [Nikolaevskiy, 1998]; (b) - solution of the sin-Gordon equation U - kink; (c) - radon concentration measured in Guzan before the Liuhao earthquake [Nikolaevskiy, 1998]; (d) - solution of the sin-Gordon equation in the form of soliton V (first derivative of the function U).

Download (367KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Scheme of the structure and placement of blocks in the fault body [Bykov, 2019]: (a) - periodic placement of blocks along the fault sides; (b) - vertical oscillatory movements of individual blocks; (c) - pendulum oscillatory movements.

Download (393KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Evolution of strain and displacement in metals and rocks: (a) - discontinuity of strain ε along the length of an aluminium sample as a function of stress σ. The numbers of curves (1-4) correspond to the numbers of sections (1-4) of the sample [McReynolds, 1949]; (b) - change of strain Δε in time recorded in four sections of an aluminium sample [Dillon, 1966]; (c) - change of displacement under unstable sliding in a Westerly granite sample [Scholz et al., 1972].

Download (628KB)
Indexing metadata
11. Fig. 10. Scheme of stick-slip experiment under biaxial compression (a) and evolution of displacement at different contact points of granite blocks (b). The numbers of displacement curves (1-6) correspond to the numbers of sensor sensors (1-6) installed near the contact of blocks [Ohnaka, 2013].

Download (207KB)
Indexing metadata
12. Fig. 11. Migration of deformations from deep-sea troughs towards the continent: 1 - from the Japan Trough inland to Japan [Ishii et al, 1978]; 2 - from the Japan and Izu-Bonin troughs inland Japan [Kasahara, 1979]; 3 - transfer of the maximum vertical deformation through Tohoku and Izu Peninsula inland Japan; 4 - from the Nankai trough through the coast of Kyushu Island [Harada et al., 2003].

Download (559KB)
Indexing metadata
13. Fig. 12. Migration of earthquakes from the West Pacific subduction zone towards the Asian continent at different time intervals: (a) - 1610-1739; (b) - 1703-1879; (c) - 1763-1927 [Zhao, Yao, 1995; Zhao et al., 2020]; 1 - earthquakes; 2 - deformation wave fronts; 3 - direction of wave propagation. Numbers indicate magnitudes and dates of earthquakes.

Download (1MB)
Indexing metadata
14. Fig. 13. Example of ‘intra-fault’ wave propagation. The dashed ovals are sources of anomalous displacements of the earth surface.

Download (1019KB)
Indexing metadata
15. Fig. 14. Example of spatial and temporal migration of deformation processes from fault to fault (‘inter-fault’ wave).

Download (632KB)
Indexing metadata
16. Fig. 15. Spatial and temporal migration of vertical displacements of the Earth's surface along the Ashgabat-Bakhardok profile (Kopetdag seismic active region).

Download (1022KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».