Получение новых данных о развитии вулканических и сейсмических процессов в Курило-Камчатской зоне субдукции путем совершенствования методов анализа и комплексной геодинамической интерпретации результатов спутниковых и наземных наблюдений"

В рамках проекта предлагается разработать новые и усовершенствовать имеющиеся технологии совместного анализа различных спутниковых и наземных данных и применить их для изучения и численного моделирования процессов, связанных с вулканической и сейсмической активностью в Курило-Камчатской зоне субдукции (ККЗС). Научная значимость проекта состоит в развитии новых методов интерпретации и в получении новых знаний об активных тектонических процессах в ККЗС. Одним из главных источников информации в проекте будут данные о смещениях земной поверхности, получаемые с помощью спутниковых радаров с синтезированной апертурой (РСА интерферометрия). Эти методы активно развиваются во всем мире, но кроме ИФЗ РАН, в России ни один научный коллектив не занимается систематическим изучением и моделированием природных процессов с использованием РСА данных, в том числе в ККЗС. Расположенные в высоких широтах высокогорные ландшафты ККЗС являются наиболее сложной областью для применения РСА интерферометрии. Стандартные подходы здесь очень часто не работают. Здесь требуется разработка специальных методов подавления атмосферных помех, учета влияния горного рельефа, получения результатов по коротким сериям радарных снимков. Научная новизна проекта состоит том, что будут разработаны методы обработки и комплексной интерпретации спутниковой и наземной информации, специально адаптированные к условиям ККЗС, будут построены новые численные модели активных тектонических процессов, и на их основе будут получены новые данные о развитии вулканической и сейсмической активности. Кроме РСА снимков будут использованы данные ГНСС сетей, гравитационные модели GRACE, сейсмологические данные ФИЦЕГС РАН и других центров, результаты полевых геологических исследований. В области изучения активных тектонических процессов будет выполнено: а) изучение процессов миграции магмы в земной коре, внедрения интрузий, динамики оседания лавовых и пирокластических потоков; б) изучение косейсмических и постсейсмических процессов в областях недавних землетрясений в ККЗС путем построения моделей поверхности разрыва и моделирования процессов вязкоупругой релаксации и постсейсмического крипа; в) изучение соотношений деформационных процессов в областях недавних землетрясений с релаксационными характеристиками афтершоковой сейсмичности и других переходных сейсмических режимов. Актуальная проблема сопоставления сейсмического и деформационного режимов на постсейсмической стадии сейсмического цикла выделятся нами в отдельное направление исследований. Реализация этих исследований позволит получить новые знания о процессе субдукции, о динамике выделяемых в регионе плит Охотоморской и Берингия. Планируемые исследования включают работу по совершенствованию методов обработки и интерпретации спутниковых радарных снимков, в том числе: 1. Развитие методов обработки данных РСА интерферометрии с учетом сложных условий региона. 2. Совершенствование методов моделирования вулканических процессов, разработка новых устойчивых методов решения некорректно поставленных задач, возникающих в процессе совместной интерпретации наземных и спутниковых данных. Будут использоваться новые спутниковые радарные снимки С-диапазона (Сентинель-1А) и L-диапазона (ALOS-2), в также имеющаяся у нас коллекция из более чем 900 снимков. Коллектив исполнителей проекта включает специалистов в области обработки и анализа данных сейсмологии и спутниковой геодезии, численного моделирования и совместной интерпретации спутниковых и наземных данных. Участники проекта имеют опыт исследования активных тектонических процессов в ККЗС. Этот опыт и полученные ранее результаты позволили выявить основные проблемы работы в этом трудном для спутниковых методов регионе, поставить новые задачи и наметить пути их решения в рамках предлагаемого проекта.