geologyИзвестия высших учебных заведений. Геология и разведкаProceedings of higher educational establishments. Geology and Exploration0016-77622618-8708Sergo Ordzhonikidze Russian State University for Geological Prospecting10.32454/0016-7762-2023-65-3-28-41geology-918Research ArticleГЕОЭКОЛОГИЯGEOECOLOGYЗемлетрясения в Турции и Сирии 2023 года и геодинамика Кавказско-Анатолийского регионаEarthquakes in Turkey and Syria in 2023 and geodynamics of the Caucasus-Anatolian regionhttps://orcid.org/0000-0001-5597-2438СваловаВ. Б.SvalovaV. B.

Валентина Борисовна Свалова, кандидат физико-математических наук, в. н. с.

101000

13, Уланский переулок, стр. 2

362002

93а, ул. Маркова

Москва

Владикавказ

тел.: +7 (916) 206-41-47

Valentina B. Svalova, Cand. of Sci. (Phys. and Math.), Leading scientist

101000

13, bld. 2 Ulansky lane

362002

93a, Markova str.

Moscow

Vladikavkaz

tel.: +7 (916) 206-41-47

v-svalova@mail.ruФГБУН «Институт геоэкологии им. Е. М. Сергеева Российской академии наук»; Геофизический институт Владикавказского научного центра Российской академии наукРоссияSergeev Institute of Environmental Geoscience, Russian Academy of Sciences; Geophysical Institute, Vladikavkaz Scientific Center, Russian Academy of SciencesRussian Federation202301092023032841Copyright © Свалова В.Б., 20232023Свалова В.Б.Svalova V.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geology-mgri.ru/jour/article/view/918   Введение

   Введение. Активизация природных катаклизмов в мире требует разработки новых подходов к изучению геологических процессов, в частности, на границах литосферных плит, характеризующихся землетрясениями, повышенной сейсмичностью, вулканизмом, повышенным тепловым потоком, геотермическими проявлениями, оползневыми процессами, цунами и другими опасными природными процессами и явлениями. Кавказско-Анатолийско-Аравийский регион представляет собой сложную высоконапряженную геодинамическую структуру, характеризующуюся повышенным тепловым потоком, высокой сейсмичностью, магматизмом и вулканизмом. Геодинамика Кавказско-Анатолийско-Аравийского региона определяется столкновением Евразийской и Аравийской литосферных плит, а также сложной историей развития Альпийско-Гималайского пояса и прилегающих территорий. Землетрясение магнитудой 7,8 произошло на юго-востоке Турции и северо-западе Сирии 6 февраля 2023 года. Землетрясение магнитудой 7,8 является крупнейшим в Турции после землетрясения в Эрзинджане 1939 года и вторым по силе в стране после землетрясения в Северной Анатолии 1668 года. Подтверждено более 52 800 смертей: более 46 100 в Турции и более 6700 в Сирии. Это самое смертоносное стихийное бедствие в современной истории Турции. Землетрясения нанесли ущерб на сумму более 100 миллиардов долларов США.

   Цель

   Цель. Основная цель работы — построение геодинамических моделей глубинного строения районов стихийных бедствий, что является важным вкладом в изучение активных континентальных окраин и необходимо для предсказания и прогнозирования землетрясений, оценки геоэкологических рисков и подготовки действий населения в случае стихийных бедствий и катастроф.

   Материалы и методы

   Материалы и методы. Решение задач формирования и эволюции геологических структур в различных сложных геодинамических обстановках, а также прогноза и предсказания природных опасностей требует анализа всех имеющихся геолого-геофизических данных, а такжепостановки и решения задач механического и математического моделирования.

   Результаты

   Результаты. Построены геодинамические модели районов опасных природных процессов с целью прогнозирования и предотвращения стихийных бедствий и катастроф. Предложен алгоритм создания систем мониторинга.

   Заключение

   Заключение. Землетрясение под Стамбулом можно ждать через несколько лет (1—10 лет). Можно прогнозировать, что если сильное землетрясение в Восточно-Анатолийском разломе не произойдет через 1—2 года, то случится только через 100 лет.

   Background

   Background. The intensification of natural disasters all over the world requires the development of new approaches to the study of geological processes. This particularly concerns the areas at the boundaries of lithospheric plates, which are characterized by earthquakes, increased seismicity, volcanism, intensive heat flows, geothermal manifestations, landslide processes, tsunamis, and other dangerous natural processes and hazards. The Caucasus-Anatolian-Arabian region is a complex highly-stressed geodynamic structure, characterized by an increased heat flow, seismicity, magmatism, and volcanism. The geodynamics of this region is determined by the collision of the Eurasian and Arabian lithosphere plates, as well as by the evolution of the Alpine-Himalayan belt and surrounding areas. A 7.8 magnitude earthquake hit the South-East Turkey and North-West Syria on February 6, 2023. This was the largest earthquake in Turkey since the 1939 Erzincan earthquake, and the second-strongest since the 1668 North Anatolia earthquake. More than 52,800 deaths were confirmed, with about 46,100 in Turkey and 6,700 in Syria. It is the deadliest natural disaster in Turkey’s modern history with the estimated damage of over $100 billion.

   Aim

   Aim. To construct geodynamic models for the deep structure of natural hazard regions, which can contribute to the study of active continental margins. This information is necessary for earthquake forecasting and prognosis, as well as for assessing geoecological risks and preparing the population in the event of natural disasters and catastrophes.

   Materials and methods

   Materials and methods. The formation and evolution processes of geological structures in complex geodynamic settings, as well as the forecasting and prognosis of natural hazards, required an analysis of all available geological and geophysical data. The methods of mechanical and mathematical modeling were used to formulate and solve the research problems.

   Results

   Results. Geodynamic models of the regions of hazardous natural processes were constructed with the purpose of forecasting and preventing natural disasters and catastrophes. An algorithm for creating monitoring systems was proposed.

   Conclusion

   Conclusion. In several years (1–10 years), another earthquake near Istanbul can be expected. In the case that no large earthquake occurs in the East Anatolian fault in 1–2 years, this event is likely to occur in 100 years only.

геотермиясейсмичностьгеодинамикаКавказТурциямоделированиесейсмотомографияgeothermyseismicitygeodynamicsCaucasusTurkeymodelingseismotomographyСтатья подготовлена в раках выполнения госзадания № 122022400105-9 по теме «Прогноз, моделирование и мониторинг эндогенных и экзогенных геологических процессов для снижения уровня их негативных последствий»The article was prepared in response to a government assignment No. 122022400105-9 on the topic “Forecast, modeling and monitoring of endogenous and exo genous geological processesto reduce their negative consequences”ReferencesГончаров М.А., Короновский Н.В., Разницин Ю.Н. Свалова В.Б. Вклад мантийного диапиризма в процесс формирования новообразованных впадин Средиземноморья и Карибского бассейна и окружающих центробежно-вергентных складчато-покровных орогенов // Геотектоника. 2015. № 6. С. 80—93.Goncharov M.A., Koronovsky N.V., Raznitsin Yu.N. Svalova V.B. The contribution of mantle diapirism to the process of formation of the newly formed basins of the Mediterranean and the Caribbean and the surrounding centrifugal-vergent folded-cover orogens // Geotectonics. 2015. No. 6. P. 80—93.Милюков В.К., Миронов А.П., Рогожин Е.А., Стеблов Г.М. Оценки скоростей современных движений Северного Кавказа по GPS наблюдениям // Геотектоника. 2015. № 3. С. 56—65.Milyukov V.K., Mironov A.P., Rogozhin E.A., Steblov G.M. Estimates of the velocities of modern movements of the North Caucasus from GPS observations // Geotectonics. 2015. No. 3. P. 56—65.Рогожин Е.А., Горбатиков А.В., Степанова М.Ю., Овсюченко А.Н., Андреева Н.В., Харазова Ю.В. Структура и современная геодинамика мегантиклинория Большого Кавказа в свете новых данных о глубинном строении // Геотектоника. 2015. № 2. С. 36—49.Rogozhin E.A., Gorbatikov A.V., Stepanova M.Yu., Ovsyuchenko A.N., Andreeva N.V., Kharazova Yu.V. Structure and modern geodynamics of the meganticlinorium of the Greater Caucasus in the light of new data on the deep structure // Geotectonics. 2015. No. 2. P. 36—49.Свалова В.Б. «Горячие пятна» геоэкологического риска и проблемы территориального планирования // Известия высших учебных заведений. Геология и разведка. 2022. № 64 (3). С. 19—34. DOI: 10.32454/0016-7762-2022-64-3-19-34Svalova V.B. “Hot spots” of geoecological risk and problems of territorial planning // Proceedings of higher educational establishments. Geology and exploration. 2022. No. 64(3). P. 19—34. DOI: 10.32454/0016-7762-2022-64-3-19-34Свалова В.Б. Механико-математическое моделирование формирования и эволюции геологических структур в связи с глубинным мантийным диапиризмом // Мониторинг. Наука и технологии. 2014. № 3 (20). С. 38—42.Svalova V.B. Mechanical and mathematical modeling of the formation and evolution of geological structures in connection with deep mantle diapirism // Monitoring. Science and technology. 2014. No. 3 (20). P. 38—42.Уломов В.И., Данилова Т.И., Медведева Н.С., Полякова Т.П., Шумилина Л.С. К оценке сейсмической опасности на Северном Кавказе // Физика Земли. 2007. № 7. С. 31—45.Ulomov V.I., Danilova T.I., Medvedeva N.S., Polyakova T.P., L.S. Shumilina L.S. On the assessment of seismic hazard in the North Caucasus // Physics of the Earth. 2007. No. 7. P. 31—45.Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики. М.: КДУ, 2005. 560 с.Khain V.E., Lomize M.G. Geotectonics with the basics of geodynamics. Moscow: KDU, 2005. 560 p.Шарков Е.В., Свалова В.Б. Внутриконтинентальные моря как результат задугового спрединга при коллизии континентальных плит // Доклады Академии наук СССР. 1989. Т. 308, № 3. С. 685—688.Sharkov E.V., Svalova V.B. Inland seas as a result of back-arc spreading during continental plate collision // Reports of the Academy of Sciences of the USSR. 1989. Vol. 308, no. 3. P. 685—688.Allen C.R. Active faulting in northern Turkey. California Institute of Technology. California, 1969. P. 32—34.Allen C.R. Active faulting in northern Turkey. California Institute of Technology. California, 1969. P. 32—34.Becker T.W., Boschi L. A comparison of tomographic and geodynamic mantle models // Geochem. Geophys. Geosyst. 2002. No. 3. Paper No. 2001GC000168 DOI: 10.1029/2001GC000168Becker T.W., Boschi L. A comparison of tomographic and geodynamic mantle models // Geochem. Geophys. Geosyst. 2002. No. 3. Paper No. 2001GC000168 DOI: 10.1029/2001GC000168Ershov A.V., Nikishin A.M. Recent geodynamics of the Caucasus-Arabia-East Africa region // Geotectonics. 2004. No. 2. P. 55—72.Ershov A.V., Nikishin A.M. Recent geodynamics of the Caucasus-Arabia-East Africa region // Geotectonics. 2004. No. 2. P. 55—72.Bijwaard H., Spakman W., Engdahl E.R. Closing the gap between regional and global travel time tomography // J. Geophys. Res. 1998. Vol. 103. P. 30055—30078.Bijwaard H., Spakman W., Engdahl E.R. Closing the gap between regional and global travel time tomography // J. Geophys. Res. 1998. Vol. 103. P. 30055—30078.Duman T.Y., et al. Seismotectonic database of Turkey // Bulletin of earthquake engineering. 2018. Vol. 16, no. 8. P. 3277—3316.Duman T.Y., et al. Seismotectonic database of Turkey // Bulletin of earthquake engineering. 2018. Vol. 16, no. 8. P. 3277—3316.Gee D.G., Zeyen H.J. (eds). EUROPROBE 1996 — Lithosphere Dynamics: Origin and Evolution of Continents. Uppsala University. 1996. 138 p.Gee D.G., Zeyen H.J. (eds). EUROPROBE 1996 — Lithosphere Dynamics: Origin and Evolution of Continents. Uppsala University. 1996. 138 p.Grand S.P., van der Hilst R.D., Widiyantoro S. Global seismic tomography: A snapshot of convection in the Earth // GSA Today. 1997. No. 7(4). P. 1—7.Grand S.P., van der Hilst R.D., Widiyantoro S. Global seismic tomography: A snapshot of convection in the Earth // GSA Today. 1997. No. 7(4). P. 1—7.Güvercin S.E., Karabulut H., Konca A.O., Doğan U., Ergintav S. Active seismotectonics of the East Anatolian Fault // Geophysical Journal International. 2022. No. 230(1). P. 50—69.Güvercin S.E., Karabulut H., Konca A.O., Doğan U., Ergintav S. Active seismotectonics of the East Anatolian Fault // Geophysical Journal International. 2022. No. 230(1). P. 50—69.Koulakov I., Zabelina I., Amanatashvili I., Meskhia V. Nature of orogenesis and volcanism in the Caucasus region based on results of regional tomography // Solid Earth. 2012. No. 3. P. 327—337.Koulakov I., Zabelina I., Amanatashvili I., Meskhia V. Nature of orogenesis and volcanism in the Caucasus region based on results of regional tomography // Solid Earth. 2012. No. 3. P. 327—337.Medved I., Koulakov I., Polat G. Crustal structure of the eastern Аnatolia region (Turkey) based on seismic tomography // Geosciences (Switzerland). 2021. Vol. 11. No. 2. P. 1—12.Medved I., Koulakov I., Polat G. Crustal structure of the eastern Аnatolia region (Turkey) based on seismic tomography // Geosciences (Switzerland). 2021. Vol. 11. No. 2. P. 1—12.Sharkov E., Lebedev V. Caucasian-Arabian Segment of Alpine-Himalayan Convergence: an Example of Continental Collision above Mantle Plume // Heat-Mass Transfer and Geodynamics of the Lithosphere. V. Svalova (еd.) Springer book: 89082526, 2021. P. 381—390.Sharkov E., Lebedev V. Caucasian-Arabian Segment of Alpine-Himalayan Convergence: an Example of Continental Collision above Mantle Plume // Heat-Mass Transfer and Geodynamics of the Lithosphere. V. Svalova (еd.) Springer book: 89082526, 2021. P. 381—390.Sharkov E., Svalova V. Geological-geomechanical simulation of the Late Cenozoic geodynamics in the Alpine-Mediterranean mobile belt. New Frontiers in Tectonic Research — General Problems, Sedimentary Basins and Island Arcs. INTECH, Croatia. 2011. P. 18—38.Sharkov E., Svalova V. Geological-geomechanical simulation of the Late Cenozoic geodynamics in the Alpine-Mediterranean mobile belt. New Frontiers in Tectonic Research — General Problems, Sedimentary Basins and Island Arcs. INTECH, Croatia. 2011. P. 18—38.Stein R.J., Barka A.A., Dieterich J.H. Progressive failure on the North Anatolian fault since 1939 by earthquake stress triggering // Geophysical Journal International. 1997. Vol. 128. Iss. 3. P. 594—604, DOI: 10.1111/j.1365-246X.1997.tb05321.xStein R.J., Barka A.A., Dieterich J.H. Progressive failure on the North Anatolian fault since 1939 by earthquake stress triggering // Geophysical Journal International. 1997. Vol. 128. Iss. 3. P. 594—604, DOI: 10.1111/j.1365-246X.1997.tb05321.xStern R.J., Johnson P. Continental lithosphere of the Arabian Plate: A geologic, petrologic, and geophysical synthesis // Earth-Science Reviews. 2010. No. 101. P. 29—67. DOI: 10.1016/j.earscirev.2010.01.002Stern R.J., Johnson P. Continental lithosphere of the Arabian Plate: A geologic, petrologic, and geophysical synthesis // Earth-Science Reviews. 2010. No. 101. P. 29—67. DOI: 10.1016/j.earscirev.2010.01.002Svalova V. (ed.). Earthquakes — Forecast, Prognosis and Earthquake Resistant Construction. InTech, 2018. DOI: 10.5772/intechopen.71298Svalova V. (ed.). Earthquakes — Forecast, Prognosis and Earthquake Resistant Construction. InTech, 2018. DOI: 10.5772/intechopen.71298Svalova V. Earthquakes: Life at Risk / In: Svalova V. (ed.). Earthquakes — Forecast, Prognosis and Earthquake Resistant Construction. InTech. 2018. DOI: 10.5772/intechopen.79917Svalova V. Earthquakes: Life at Risk / In: Svalova V. (ed.). Earthquakes — Forecast, Prognosis and Earthquake Resistant Construction. InTech. 2018. DOI: 10.5772/intechopen.79917Svalova V.B., Zaalishvili V.B., Ganapathy G.P., Nikolaev A.V., Melkov D.A. Landslide risk in mountain areas // Geology of the South of Russia. 2019. No. 9(2). P. 109—127. DOI: 10.23671/VNC.2019.2.31981Svalova V.B., Zaalishvili V.B., Ganapathy G.P., Nikolaev A.V., Melkov D.A. Landslide risk in mountain areas // Geology of the South of Russia. 2019. No. 9 (2). P. 109—127. DOI: 10.23671/VNC.2019.2.31981Zhao D. Seismic structure and origin of hotspots and mantle plumes // Earth Planet. Sci. Let. 2001. Vol. 192. P. 423—436.Zhao D. Seismic structure and origin of hotspots and mantle plumes // Earth Planet. Sci. Let. 2001. Vol. 192. P. 423—436.Zhou H. A high-resolution P wave model for the top 1200 km of the mantle // J. Geophys. Res. 1996. Vol. 101. P. 27791—27810.Zhou H. A high-resolution P wave model for the top 1200 km of the mantle // J. Geophys. Res. 1996. Vol. 101. P. 27791—27810.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.