'Institute of Earth''s Crust, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences'
Doi
Abstract
The inversion seismic tomography algorithm (ITS) was used to calculate 3D seismic anomalies models for velocities of P- and S-waves in the zone of the Sunda arc, Indonesia. In the area under study, strong earthquakes (M>4.8) are clustered in the zone of high P-wave velocities. Earthquake hypocenters are located in zones of both high and low velocity anomalies of S-waves. The giant Sumatra earthquake (December 26, 2004, Mw=9.0) ruptured the greatest fault length of any recorded earthquake, and the rupture started in the area wherein the sign of P-wave velocity anomalies is abruptly changed. We calculated seismotectonic deformations (STD) from data on mechanisms of 2227 earthquakes recorded from 1977 to 2013, and our calculations show that the STD component, that controls vertical extension of rocks, is most stable through all the depth levels. In the marginal regions at the western and eastern sides of the Sunda arc, the crustal areas (depths from 0 to 35 km) are subject to deformations which sign is opposite to that of deformations in the central part. Besides, at depths from 70 to 150 km beneath the Sumatra earthquake epicentre area, the zone is subject to deformations which sign is opposite to that of deformations in the studied part of the Sunda arc. For earthquakes that may occur in the crust in the Sunda arc in the contact zone of the plates, maximum magnitudes depend on the direction of pressure imposed by the actively subducting plate, which is an additional criteria for determining the limit magnitude for the region under study. На основе сейсмотомографического алгоpитма ИТC pаccчитано тpеxмеpное pаcпpеделение аномалий cкоpоcтей P- и S-волн в зоне Зондской дуги. Сильные землетрясения (с М>4.8) рассматриваемого района группируются в зоне повышенных скоростей Р-волн. Гипоцентры сейсмических событий попадают в зоны как повышенных, так и пониженных скоростей S-волн. Географически начало вспарывания очага Суматранского землетрясения 2004 г. (Mw=9.0) совпадает с районом резкого изменения знака аномалий скоростей Р-волн. Расчет сейсмотектонических деформаций по данным механизмов 2227 землетрясений, зарегистрированных с 1977 по 2013 г., показал, что на всех глубинах наиболее устойчиво ведет себя компонента СТД, отвечающая за вертикальное удлинение объемов горных масс. Участки земной коры (0–35 км) в окраинных районах с западной и восточной стороны Зондской дуги характеризуются деформациями противоположного знака по отношению к центральной части. Также в слое 70–150 км под эпицентральной областью Суматранского землетрясения происходят деформации противоположного знака по отношению к деформациям рассматриваемой части Зондской дуги. Максимальные магнитуды коровых землетрясений Зондской дуги, возникающие в зоне контакта плит, зависят от направления давления активной погружающейся плиты, что является одним из дополнительных критериев определения предельной магнитуды этого района
