GEOPHYSICAL IMAGING OF THE CRUST FOR THE SOURCE AREA OF THE KHASTAKH EARTHQUAKE (NE MARGIN OF THE SIBERIAN PLATFORM, YAKUTIA)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

In this study, we focus on the crustal structure in the vicinity of the source area of the May 20, 2011 Khastakh earthquake with Mw = 4.7. An interest in this seismic event is connected with a fact that it occurred within the Lena-Anabar trough at the margin of the Siberian platform, which is characterized by very low level of seismic activity. Spatial characteristics of the gravity and magnetic fields were studied and 3D models of the crustal density and magnetization contrasts were constructed using data on gravity and magnetic surveys and GIS INTEGRO software. A network of buried faults, to one of which the Khastakh earthquake is related, has been revealed. The presence of a magmatic intrusion, probably, playing a role in the redistribution of the crustal stress-strain state in the vicinity of the considered seismic event, is suggested based on the constructed crustal 3D models. The obtained results regarding structural frames of the Khastakh earthquake source were verified by previous magnetotelluric and seismic studies.

Об авторах

A. Kulyandina

Email: albineku@gmail.com
ORCID iD: 0009-0002-4330-033X
SPIN-код: 6283-7440

A. Filippova

ORCID iD: 0000-0001-9793-1685
Scopus Author ID: 57224828098

E. Sokolova

ORCID iD: 0000-0002-5788-6944
Scopus Author ID: 7103067584

Список литературы

  1. Arefiev S. S., Rogozhin E. A., Aptekman Zh. Ya., et al. Deep structure and tomographic imaging of strong earthquake source zones // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. — 2006. — Vol. 42, no. 10. — P. 850–863. — https://doi.org/10.1134/s1069351306100090.
  2. Bukchin B. G. Determination of source parameters from surface wave recording allowing for uncertainties in the properties of the medium // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. — 1990. — Vol. 25. — P. 723–728.
  3. Buzikova O. G., Lisnik G. A., Kovaleva N. P., et al. Creation of a digital map of the gravity field of the territory of the Republic of Sakha (Yakutia) at the scales of 1:500,000, 1:1,000,000, 1:1,500,000, 1:2,500,000, 1:5,000,000 as of 1.01.2005, in 2002-2004: geological report. — Yakutsk : Rosgeolfond, 2004. — (In Russian).
  4. Chenborisova R. Z. Report on the results of work on the object 81-97 "Carrying out complex field geophysical works to prepare new zones of oil and gas accumulation in the Anabar-Laptev region". Registration number 3014849. — TsentrSibnedra JSC "Rosgeologiya", 2016a. — (In Russian).
  5. Chenborisova R. Z. Report on the results of work on the object 81-99 "Carrying out complex field geophysical works to identify new zones of oil and gas accumulation in the zone of conjunction of the Yenisei-Khatanga and Lena-Anabar troughs (Severo-Anabar area)". Registration number 3014854. — TsentrSibnedra JSC "Rosgeologiya", 2016b. — (In Russian).
  6. Cheremisina E. N., Finkel’shtein M. Ya., Deev K. V., et al. GIS INTEGRO. Status and prospects for development in the context of import substitution // Geologiya nefti i gaza. — 2021. — No. 3. — P. 31–40. — https://doi.org/10.31087/0016-7894-2021-3-31-40. — (In Russian).
  7. Dong C., Chen B. and Wang C. Magnetic Anomaly Characteristics and Magnetic Basement Structure in Earthquake Affected Changning Area of Southern Sichuan Basin, China: A New Perspective from Land-Based Stations // Remote Sensing. — 2022. — Vol. 15, no. 1. — P. 23. — https://doi.org/10.3390/rs15010023.
  8. Filippova A. I. and Filippov S. V. Depth to the Bottom of Lithospheric Magnetic Sources Beneath Northeastern Eurasia: Lithospheric Thermal Regime and Relation to Seismicity // Geomagnetism and Aeronomy. — 2024. — Vol. 64, no. 1. — P. 128–137. — https://doi.org/10.1134/S0016793223600790.
  9. Filippova A. I. and Melnikova V. I. Crustal Stresses in the East Arctic Region From New Data on Earthquake Focal Mechanisms // Tectonics. — 2023. — Vol. 42, no. 9. — e2022TC007338. — https://doi.org/10.1029/2022tc007338.
  10. Gou T., Zhao D., Huang Z., et al. Structural Heterogeneity in Source Zones of the 2018 Anchorage Intraslab Earthquake and the 1964 Alaska Megathrust Earthquake // Geochemistry, Geophysics, Geosystems. — 2020. — Vol. 21, no. 3. — e2019GC008812. — https://doi.org/10.1029/2019gc008812.
  11. Imaeva L., Gusev G., Imaev V., et al. Neotectonic activity and parameters of seismotectonic deformations of seismic belts in Northeast Asia // Journal of Asian Earth Sciences. — 2017. — Vol. 148. — P. 254–264. — https://doi.org/10.1016/j.jseaes.2017.09.007.
  12. Imaeva L. P., Mackey K. G., Koz’min B. M., et al. Seismotectonic reactivation marginal suture zones of the Siberian craton // Arctic and Subarctic Natural Resources. — 2021. — Vol. 26, no. 2. — P. 7–26. — https://doi.org/10.31242/2618-9712-2021-26-2-1. — (In Russian).
  13. Kayal J. R., Zhao D., Mishra O. P., et al. The 2001 Bhuj earthquake: Tomographic evidence for fluids at the hypocenter and its implications for rupture nucleation // Geophysical Research Letters. — 2002. — Vol. 29, no. 24. — P. 2152–2152. — https://doi.org/10.1029/2002gl015177.
  14. Khudoley A. K., Frolov S. V., Akhmanov G. G., et al. Anabar-Lena Composite Tectono-Sedimentary Element, northern East Siberia // Geological Society, London, Memoirs. — 2022. — Vol. 57, no. 1. — https://doi.org/10.1144/m57-2021-29.
  15. Kim C. H., Kim K. H., Choi S. Y., et al. Gravity and magnetic anomalies of earthquake-prone areas in the southwestern Ulleung basin margin, East Sea (Sea of Japan) // Scientific Reports. — 2022. — Vol. 12, no. 1. — P. 1–16. — https://doi.org/10.1038/s41598-022-21462-3.
  16. Kobrunov A. I. and Varfolomeev V. A. One approach of density equivalent representation and using it for gravity field interpretation // Earth Physics USSR Academy of Science. — 1981. — No. 10. — P. 25–44. — (In Russian).
  17. Kontorovich V. A., Kontorovich A. E., Gubin I. A., et al. The Neoproterozoic-Phanerozoic section of the Anabar-Lena province: structural framework, geological model, and petroleum potential // Russian Geology and Geophysics. — 2013. — Vol. 54, no. 8. — P. 980–996. — https://doi.org/10.1016/j.rgg.2013.07.014.
  18. Kopnichev Yu. F. and Sokolova I. N. Spatiotemporal Variations of the S Wave Attenuation Field in the Source Zones of Large Earthquakes in the Tien Shan // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. — 2003. — Vol. 39, no. 7. — P. 568–579.
  19. Krylov S. V. and Ten E. N. Strength and Elastic Properties of Focal Zones of Violent Earthquakes within the Baikalian and North Tien Shan Areas // Geologiya i Geofizika. — 1995. — Vol. 36, no. 2. — P. 137–150. — (In Russian).
  20. Kulyandina A. S., Sokolova E. Yu. and Filippova A. I. Analysis of relation between seismicity and features of potential fields within the Lena-Anabar trough: experience of usage modern GIS-technologies // Geoinformatika. — 2024. — No. 2. — P. 12–24. — https://doi.org/10.47148/1609-364X-2024-2-12-24. — (In Russian).
  21. Lisnik G. A. Creation of a digital map of the anomalous magnetic field (∆Ta) of the territory of the Republic of Sakha (Yakutia) on a scale of 1:500,000, 1:1,500,000, 1:5,000,000 as of 01.01.2005 in 2003-2006 : explanatory letter. — Yakutsk : Rosgeolfond, 2006. — (In Russian).
  22. Mitsyn S. V. On Numeric Implementation of Spectral Method of Gravimetry Inverse Problem // Geoinformatika. — 2018. — No. 3. — P. 89–97. — (In Russian).
  23. Priezzhev I. Spectral and statistical analyses of aero geophysical data in system ASOM-AGS/ES : PhD thesis / Priezzhev I. — 1989. — (In Russian).
  24. Priezzhev I., Scollard A. and Lu Z. Regional production prediction technology based on gravity and magnetic data from the Eagle Ford formation, Texas, USA // SEG Technical Program Expanded Abstracts 2014. — Society of Exploration Geophysicists, 2014. — P. 1354–1358. — https://doi.org/10.1190/segam2014-0289.1.
  25. Radziminovich Y. B. and Shchetnikov A. A. Historical seismicity on the southern margin of the Siberian craton: new data // Russian Geology and Geophysics. — 2008. — Vol. 49, no. 9. — P. 698–707. — https://doi.org/10.1016/j.rgg.2007.12.013.
  26. Rautian T. G., Khalturin V. I., Fujita K., et al. Origins and Methodology of the Russian Energy K-Class System and Its Relationship to Magnitude Scales // Seismological Research Letters. — 2007. — Vol. 78, no. 6. — P. 579–590. — https://doi.org/10.1785/gssrl.78.6.579.
  27. Seminskii K. Z. and Radziminovich Y. B. Seismicity of the southern Siberian platform: Spatiotemporal characteristics and genesis // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. — 2007. — Vol. 43, no. 9. — P. 726–737. — https://doi.org/10.1134/s1069351307090029.
  28. Seredkina A., Melnikova V., Gileva N., et al. The Mw 4.3 January 17, 2014, earthquake: very rare seismic event on the Siberian platform // Journal of Seismology. — 2015. — Vol. 19, no. 3. — P. 685–694. — https://doi.org/10.1007/s10950-015-9487-y.
  29. Seredkina A. I. and Melnikova V. I. New data on earthquake focal mechanisms in the Laptev Sea region of the Arctic-Asian seismic belt // Journal of Seismology. — 2018. — Vol. 22, no. 5. — P. 1211–1224. — https://doi.org/10.1007/s10950-018-9762-9.
  30. Slinchuk G. E., Yakovlev D. V., Yakovlev A. G., et al. Geoelectrical Model of the Deep Structure of the Yenisei-Khatanga Regional Trough // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. — 2022. — Vol. 58, no. 5. — P. 655–669. — https://doi.org/10.1134/s1069351322050123.
  31. Sokolova E., Berdichevsky M., Varentsov I., et al. Advanced methods for joint MT/MV profile studies of active orogens: The experience from the Central Tien Shan // Proc. Colloquium Electromagnetic Depth Research, 22nd, De˘čín, Czech Republic. — Potsdam, Germany : Deutsche Geophysikalische Gesellschaft, 2007. — P. 132–141.
  32. Sokolova E. Yu., Israil M., Gupta P., et al. Crustal electrical conductivity of the Indian continental subduction zone: New data from the profile in the Garhwal Himalaya // Izvestiya, Physics of the Solid Earth. — 2016. — Vol. 52, no. 2. — P. 271–290. — https://doi.org/10.1134/s1069351316020130.
  33. Unsworth M. J. Magnetotelluric Studies of Active Continent-Continent Collisions // Surveys in Geophysics. — 2009. — Vol. 31, no. 2. — P. 137–161. — https://doi.org/10.1007/s10712-009-9086-y.
  34. Wei W. and Zhao D. Tomography of the source zone of the 2015 M 7.8 Nepal earthquake // Physics of the Earth and Planetary Interiors. — 2016. — Vol. 253. — P. 58–63. — https://doi.org/10.1016/j.pepi.2016.01.008
  35. Wen L. M., Kang G. F., Bai C. H., et al. Relationship between crustal magnetic anomalies and strong earthquake activity in the south segment of the China North-South Seismic Belt // Applied Geophysics. — 2021. — Vol. 18, no. 3. — P. 408–419. — https://doi.org/10.1007/s11770-021-0870-x.
  36. Wu G., Tan H., Yang G., et al. Research on the relationship between geophysical structural features and earthquakes in Mid-Yunnan and the surrounding area // Geodesy and Geodynamics. — 2015. — Vol. 6, no. 5. — P. 384–391. — https://doi.org/10.1016/j.geog.2015.07.003.
  37. Yang H., Xiong Z., Liu Q., et al. The crustal structure of the Longmenshan fault zone and its implications for seismogenesis: new insight from aeromagnetic and gravity data // Solid Earth. — 2023. — Vol. 14, no. 12. — P. 1289–1308. — https://doi.org/10.5194/se-14-1289-2023.
  38. Zhang J., Gao R., Zheng L., et al. Relationship between characteristics of gravity and magnetic anomalies and the earthquakes in the Longmenshan range and adjacent areas // Tectonophysics. — 2010. — Vol. 491, no. 1–4. — P. 218–229. — https://doi.org/10.1016/j.tecto.2009.12.004.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Kulyandina A., Filippova A., Sokolova E., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

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».