ПРОЯВЛЕНИЯ МЕДЛЕННЫХ ДЕФОРМАЦИОННЫХ ВОЛН В СЕЙСМИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ И ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЯХ СЕВЕРНОЙ ОКРАИНЫ АМУРСКОЙ ПЛИТЫ

The interaction between the Amur, Pacific and Eurasian tectonic plates initiates seismic activity at the plate margins as well as in the plate periphery, as evidenced by intracontinental earthquakes. In the Amur plate, the dynamics of intercontinental seismicity is controlled by deformation wave fronts comprising a regular pattern of equidistant zones [Sherman, 2013]. According to [Trofimenko et al., 2015a, 2015b, 2016], maximum values of seismic activity in the range of magnitudes 2≤M≤4 also form a sequence of spatial cells in the form of seismic clusters from the east (Sakhalin – Sakh) to the west (the western boundary of the Baikal rift zone – BRZ ) (Fig. 1). One of the main characteristics of the seismic process is seismic activity migration given as sequential activation of seismogenic structures within the seismically active zones and on the global scale [Vikulin et al., 2012; Khain, Khalilov, 2008]. Direct observations show that crust deformation migrates from the Japan-Kuril-Kamchatka subduction zone towards the continent, and the estimated migration rates range from 10 to 140 km per year (e.g. [Ishii et al., 1978; Kasahara, 1979; Harada et al., 2003; Yoshioka et al., 2015]). In the Baikal and Amur regions (107–140°E), the fronts of deformation waves migrate at a rate of 5–20 km per year [Sherman, 2007, 2013]. Considering the order of magnitude, this rate is comparable to the rates of crust deformation migration from the Japan-Kuril-Kamchatka zone (10–100 km per year). Our studies show that the sequential activation of the seismic clusters in the northeastern segment of the Amur plate (Sakh – TanLu – Al-St) occurs at a rate of 1000 km per year [Trofimenko et al., 2015a] (Fig. 1). In the meridional tectonic structures, the shifting chains of maximum seismicity values are sequentially replaced by minimum values (i.e. inversion zones). Based on the spatial cycles with the phase shift of the maximum seismic activity values at the rate of 1000 km per year, it is possible to represent the dynamics of seismicity in the form of a process initiated by long-period stress waves/deformations. According to [Mogi, 1968; Kasahara, 1979; Malamud, Nikolaevskii, 1989; Saprygin et al., 1997; Harada et al., 2003; Bykov, 2005, 2014; Sherman, 2007, 2013, 2014; Milyukov et al., 2013], slow deformation waves of the global and regional scale are generated at the margins of lithospheric plates. Under this concept, the migration rate of seismic activity and the spatial extent of seismic cycles can be identified as the velocity and length of deformation waves. Using the data on seismicity of the most active region of the Baikal rift zone – the northwestern segment of the Amur plate, we have studied the periodic components of seismicity along the entire northern boundary of the Amur plate. An indirect evidence of the existence of deformation waves is the migration of anomalies of geophysical fields and its correlation with the migration of seismic activity. The space-time anomalies of the magnetic and gravity fields were studied in the South Yakutian geodynamic polygon [Trofimenko, 1990; Trofimenko, Grib, 2003, 2016], and the indicators of deformation waves were revealed in the seismic regime and the geophysical fields at the northern margin of the Amur plate. The sequential manifestation of anomalies in the magnetic and gravity fields is associated with the activation of latitudinal tectonic structures. Our estimations show that the geophysical anomalies migrate at different rates, from 100 to 1000 km per year. Based on the results obtained in our study and their comparison with other available data, the dynamics of seismicity along the northern margin of the Amur plate is identified as a wave process.Взаимодействие Амурской плиты с Тихоокеанской и Евразийской тектоническими плитами инициирует сейсмическую активность как на ее границах, так и на периферии в виде внутриконтинентальных землетрясений. Динамика внутриконтинентальной сейсмичности Амурской плиты контролируется фронтами деформационных волн, которые образуют регулярную последовательность равноотстоящих зон [Sherman, 2013]. В работах [Trofimenko et al., 2015a, 2015b, 2016] показано, что максимумы сейсмической активности в интервале магнитуд 2≤М≤4 также образуют последовательность пространственных ячеек в виде сейсмических кластеров в направлении с востока (Сахалин – Sakh) на запад (западная граница Байкальской рифтовой зоны – BRZ) (рис. 1). Одной из основных характеристик сейсмического процесса является миграция сейсмической активности в виде последовательной активизации сейсмогенных структур как в пределах выбранных сейсмоактивных зон, так и в глобальном масштабе Земли [Vikulin et al., 2012; Khain, Khalilov, 2008]. Кроме того, прямыми наблюдениями была зафиксирована миграция деформаций земной коры из Японо-Курило-Камчатской зоны субдукции в сторону континента, ее скорость оценивается в 10–140 км/год (например [Ishii et al., 1978; Kasahara, 1979; Harada et al., 2003; Yoshioka et al., 2015]). На территории Прибайкалья и Приамурья (107–140 °E) скорость перемещения фронтов деформационных волн составляет 5–20 км/год [Sherman, 2007, 2013] и по порядку величины сравнима со скоростью миграции деформаций земной коры (10–100 км/год) из ЯпонскоКурило-Камчатской зоны. Наши исследования показывают, что последовательная активизация сейсмических кластеров в пределах северо-восточного сегмента Амурской плиты (Sakh – Tan-Lu – Al-St) происходит со скоростью 1000 км/год [Trofimenko et al., 2015a] (рис. 1). Установлено, что в меридиональных тектонических структурах цепочки смещения максимумов сейсмичности последовательно сменяются минимумами в виде зон инверсии. Пространственные циклы с фазовым смещением максимумов сейсмической активности со скоростью 1000 км/год дают возможность представить динамику сейсмичности в виде процесса, инициированного длиннопериодными волнами напряжений (деформаций). В рамках концепции медленных деформационных волн глобального и регионального масштаба, которые генерируются на границах литосферных плит [Mogi, 1968; Kasahara, 1979; Malamud, Nikolaevskii, 1989; Saprygin et al., 1997; Harada et al., 2003; Bykov, 2005, 2014; Sherman, 2007, 2013, 2014; Milyukov et al., 2013], скорость миграции сейсмической активности и пространственную протяженность сейсмических циклов можно идентифицировать как скорость и длину деформационных волн. Привлечение материалов по сейсмичности наиболее активной области Байкальской рифтовой зоны – северо-западного сегмента Амурской плиты – позволило получить новые результаты о периодических компонентах сейсмичности вдоль всей северной границы Амурской плиты. Косвенными доказательствами существования деформационных волн служит миграция аномалий геофизических полей и ее корреляция с миграцией сейсмической активности. Исследования пространственно-временных аномалий магнитного поля и поля силы тяжести на геодинамическом полигоне Южной Якутии [Trofimenko, 1990; Trofimenko, Grib, 2003, 2016] позволили зафиксировать проявления признаков деформационных волн в сейсмическом режиме и геофизических полях северной окраины Амурской плиты. Последовательное проявление аномалий в магнитном и гравитационном поле ассоциировано с активизацией широтных тектонических структур. Установлено, что миграция геофизических аномалий происходит с различной скоростью – от 100 до 1000 км/год. Полученные в нашем исследовании результаты и их сопоставление с известными данными дают возможность идентифицировать динамику сейсмичности вдоль северной границы Амурской плиты как волновой процесс