Seismotectonic Analysis and Development of the Mathematical Model of the Stress-Strain State of the Earth’s Crust in the Zone of Collision of the Western Tien Shan with the Pamir Arc

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

The seismotectonics of the Western Tien Shan is determined by collisional processes in the zone of interaction between the Southern Tien Shan and the Pamir arc. This process contributes to maintaining the high seismic potential of the region, as evidenced by the destructive earthquakes that have taken place here from ancient times to the present and their traces - seismic dislocations. Strong earthquakes are genetically associated with areas of intense movements in recent and modern times, with zones of active faults. An improved map of the active faults of the Western Tien Shan has been constructed and, on its basis, a mathematical model of the stress-strain state has been constructed using the Stokes equations. At the same time, the dynamic influence zones of the South Fergana and North Fergana faults are additionally included in the model. At the same time, a significant correction was obtained in the distribution of stresses in the earth’s crust of the region. The velocity fields of modern movements of the Western Tien Shan corresponding to GPS data are analyzed. The displacement velocity vectors are grouped in the direction into several zones. The nodes of intersection or articulation of movements of different directions are assigned to the most tectonically stressed areas. The most active seismic zones are identified on the basis of these nodes and the resulting stresses. They are compared to similar areas with a high concentration of strong earthquakes.

About the authors

Yu. M. Sadykov

Mavlyanov Institute of Seismology, Academy of Sciences of Republic of Uzbekistan

Email: atabekovi@mail.ru
Uzbekistan, 100028, Tashkent, bld. 3, st. Zulfiyakhanum

I. U. Atabekov

Mavlyanov Institute of Seismology, Academy of Sciences of Republic of Uzbekistan

Author for correspondence.
Email: atabekovi@mail.ru
Uzbekistan, 100028, Tashkent, bld. 3, st. Zulfiyakhanum

R. S. Ibragimov

Mavlyanov Institute of Seismology, Academy of Sciences of Republic of Uzbekistan

Email: atabekovi@mail.ru
Uzbekistan, 100028, Tashkent, bld. 3, st. Zulfiyakhanum

References

  1. Артиков Т.У., Ибрагимов Р.С., Ибрагимова Т.Л., Мирзаев М.А., Ребецкий Ю.Л. Напряженное состояние земной коры, сейсмичность и перспективы долгосрочного прогноза сильных землетрясений на территории Узбекистана // Геология и геофизика. 2022. Т. 7. № 12. С. 1733‒1753.
  2. Атабеков И.У. Опыт моделирования сейсмотектонического течения земной коры Центральной Азии //Физика Земли. 2021. № 1. С. 122‒132. https://doi.org/0.31857/S0002333721010014
  3. Атабеков И.У., Садыков Ю.М. Напряженное состояние земной коры Западного Тянь-Шаня в Центральной Азии (Узбекистан): математическое моделирование // Геотектоника. 2022. № 3. С. 50‒65. https://doi.org/10.31857/S0016853X22030031
  4. Атабеков И.У., Садыков Ю.М., Ибрагимов Р.С. Современная активная тектоника Ферганской впадины (Узбекистан) по результатам тектонофизической реконструкции коровых напряжений и математического моделирования поля скоростей перемещений // Геотектоника. 2022. № 5. С. 76‒84. https://doi.org/10.31857/S0016853X22050034
  5. Зубович А.В. Данные спутниковой геодезии о современных движениях земной коры. ‒ В кн.: Современная геодинамика областей внутриконтинентального коллизионного горообразования (Центральная Азия). ‒ Под ред. Н.П. Лаверова ‒ М.: Научный мир, 2005. С. 201‒218.
  6. Зубович А.В., Макаров В.И., Кузиков С.И., Моисенко О.И., Щелочков Г.Г. Внутриконтинентальное горообразование в Центральной Азии по данным спутниковой геодезии // Геотектоника. 2007. № 1. С. 16‒29.
  7. Зубович А.В., Мухамедиев Ш.А. Метод наложенных триангуляций для вычисления градиента скорости горизонтальных движений: приложение к Центрально-Азиатской GPS сети // Геодинамика и тектонофизика. 2010. Т. 1. № 2. С. 169‒185.
  8. Ибрагимов Р.Н. Сейсмогенные зоны Среднего Тянь-Шаня. ‒ Под ред. Г.А. Мавлянова ‒ Ташкент: ФАН, 1978. 144 с.
  9. Ибрагимов Р.Н., Садыков Ю.М., Кадыров Ш.М., Рыжкова М.О., Ходжаев А.К., Зияудинов Ф.Ф. Сейсмотектоника некоторых районов Узбекистана. ‒ Под ред. О.М. Борисова ‒ Ташкент: ФАН, 1980. 148 с.
  10. Ибрагимова Т.Л., Ибрагимов Р.С., Мирзаев М.А., Ребецкий Ю.Л. Современное напряженное состояние земной коры территории Узбекистана по данным сборного каталога механизмов очагов землетрясений // Геодинамика и тектонофизика. 2021. Т. 12. № 3. С. 435‒454. https://doi.org/10.5800/GT-2021-12-3-0532
  11. Костюк А.Д., Сычева Н.А., Юнга С.Л., Богомолов Л.М., Яги Ю. Деформация земной коры Северного Тянь-Шаня по данным очагов землетрясений и космической геодезии // Физика Земли. 2010. № 3. С. 52‒65.
  12. Кузиков С.И., Мухамедиев Ш.А. Структура поля современных скоростей земной коры в районе Центрально-Азиатской GPS сети // Физика Земли. 2010. № 7. С. 33‒51.
  13. Кузьмин Ю.О. Парадоксы сопоставительного анализа измерений методами наземной и спутниковой геодезии в современной геодинамике // Физика Земли. 2017. № 6. С. 24‒39. https://doi.org/0.7868/S0002333717060023
  14. Леонов М.Г. Альпийский этап в геодинамической эволюции Южного Тянь-Шаня. ‒ В кн.: Современная геодинамика областей внутриконтинентального коллизионного горообразования (Центральная Азия). ‒ Под ред. Н. П. Лаверова ‒ М.: Научный мир, 2005. С. 327‒349.
  15. Леонов М.Г. Структурные ансамбли Южного Тянь-Шаня и геодинамические условия их образования. ‒ В сб.: Тектоника орогенных сооружений Кавказа и Средней Азии. ‒ Под ред. Ю.Г. Леонова, В.Е. Хаина ‒ М.: Наука, 1990. С. 72‒100.
  16. Леонов М.Г., Рыбин А.К., Баталов Ю.В., Матюков В.Е., Щелочков Г.Г. Тектоническое строение и эволюция Гиссара-Алая и Памира. // Геотектоника. 2017. № 6. С. 37‒57
  17. Литосфера Памира и Тянь-Шаня. ‒ Отв. ред. И.А. Фузайлов, Р.А. Мусин ‒ Ташкент: ФАН, 1982. С. 221‒222.
  18. Осокина Д.Н., Никонов А.А., Цветкова Н.Ю. Моделирование локального поля напряжений системы разломов Сан-Андреас. ‒ В сб.: Поля напряжений и деформаций в литосфере. ‒ Под ред. ‒ Под ред. А.С. Григорьева, Д.Н. Осокиной ‒ М.: Наука, 1979. С. 205‒227.
  19. Осокина Д.Н., Гущенко О.И., Лыков В.И., Цветкова Н.Ю. Моделирование локальных полей тектонических напряжений, обусловленных системами глубинных разломов (на примере двух районов Средней Азии). ‒ В сб.: Поля напряжений и деформаций в литосфере. ‒ Под ред. А.С. Григорьева, Д.Н. Осокиной ‒ М.: Наука, 1979. С. 185‒204.
  20. Ребецкий Ю.Л., Сим Л.А., Маринин А.В. От зеркал скольжения к тектоническим напряжениям. Методы и алгоритмы. ‒ Под ред. Ю.Г. Леонова ‒ М: ГЕОС, 2017. 234 с.
  21. Садыков Ю.М., Нурматов У.А., Шукуров З.Ф. Активные разломы Западного Тянь-Шаня. ‒ В сб.: Сейсмологический атлас Узбекистана. ‒ Под. ред. Б.С. Юлдашева ‒ Ташкент: ИС АН РУз, 2021. С. 79.
  22. Сычева Н.А., Мансуров А.Н. Сравнение оценок деформации земной коры Северного и Центрального Тянь-Шаня, полученных на основе сейсмических и GPS –данных // Вестн. КРСУ. 2016. Т. 16. № 1. С. 178‒182.
  23. Шерман С.И., Лунина О.В. Новая карта напряженного состояния верхней части литосферы земли // ДАН. 2001. Т. 378. № 5. С. 672‒674.
  24. Якубов Д.Х., Ахмеджанов М.А., Борисов О.М. Региональные разломы Срединного и Южного Тянь-Шаня. ‒ Под ред. Г.А. Мавлянова ‒ Ташкент: ФАН, 1976. 146 с.
  25. Ярмухамедов А.Р. Современные тектонические движения земной коры. ‒ В кн.: Геология и полезные ископаемые Республики Узбекистан. ‒ Под ред. О.М. Борисова ‒ Ташкент: Университет, 1998. С. 446‒459.
  26. Atabekov I. Numerical models of earthquake’s mechanism // J. Geodes. Geodynam. 2021. Vol. 12. Is. 2. P. 148‒154. https://doi.org/10.1016/j.geog.2021.03.002
  27. Heidbach O., Rajabi M., Cui X., Fuchs K., Müller B., Reinecker J., Reiter K., Tingay M., Wenzel F., Xie F., Ziegler M.O., Zoback M.L., Zoback M. The World Stress Map database release 2016: Crustal stress pattern across scales // Tectonophysics. 2018. Vol. 744. P. 484‒ 498. https://doi.org/10.1016/j.tecto.2018.07.007
  28. Mordvintsev D., Barrier E., Brunet M-F., Blanpied C., Sidorova I. Structure and evolution of the Bukhara‒Khiva region during the Mesozoic: The northern margin of the Amu-Darya Basin (southern Uzbekistan). ‒ In: Geological Evolution of Central Asian Basins and the Western Tien Shan Range. ‒ Ed.by M.-F. Brunet, T. McCann, E.R. Sobel, (Geol. Soc. London, Spec. Publ. 2017. Vol. 427. Is. 1). P. 145‒174. https://doi.org/10.1144/SP427.16
  29. Narr W., Suppe J. Kinematics of basement-involved compressive structures // Am. J. Sci. 1994. Vol. 294. No. 7. P. 802‒860.
  30. Rebetsky Yu.L., Kuchai O.A., Sycheva N.A., Tatevossian R.A. Development of inversion methods on fault slip data stress state in orogens of Central Asia // Tectonophysics. 2012. Vol. 581. P. 114–131.
  31. Zoback M.L. First and Second Modern Pattern of Stresses in the Lithosphere: The World Stress Map project // J. Geophys. Res.1992. Vol. 97. No. B8. P. 11 707‒11 728.
  32. Zoback M.L., Zoback M. Lithosphere stress and deformation // Treat. Geophys. 2007. Vol. 6. P. 255–271. https://doi.org/10.1016/b978-0-444-53802-4.00115-9
  33. Zubovich F.V, Wang X., Scherba Y.G., Schelochkov G.G., Reilinger R., Reigber C., Mosienko O.I., Molnar P., Michajljow W., Makarov V.I., Li J., Kuzikov S.I., Herring T.A., Hamburger M.V., Hager B.X., Dang Y., Bragin V.D., Beisenbaev R. GPS velocity field for the Tien Shan and surrounding regions // Tectonics. 2010. Vol. 29 (TC6014). P. 1–23

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (369KB)
3.

Download (450KB)
4.

Download (639KB)
5.

Download (1MB)
6.

Download (234KB)
7.

Download (307KB)
8.

Download (436KB)
9.

Download (1MB)
10.

Download (966KB)

Copyright (c) 2023 Ю.М. Садыков, И.У. Атабеков, Р.С. Ибрагимов

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies