Физика Земли, 2023, № 5, стр. 62-78

Стадийность проявления аномалий сейсмического режима перед землетрясениями Камчатки, Японии и Исландии

В. Б. Смирнов 12*, А. А. Петрушов 12

1 Физический факультет МГУ имени М. В. Ломоносова
г. Москва, Россия

2 Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН
г. Москва, Россия

* E-mail: vs60@mail.ru

Поступила в редакцию 07.04.2023
После доработки 16.04.2023
Принята к публикации 20.04.2023

Аннотация

Представлены результаты выявления стадийности проявления аномалий параметров сейсмического режима перед землетрясениями различных магнитуд. Под стадийностью понимается соотношение времен формирования и развития аномалий различных параметров сейсмического режима. Для анализа отобраны землетрясения в областях с двумя генеральными тектоническими типами: в зоне субдукции (Камчатка и Япония) и в рифтовой зоне (Исландия). Выбор регионов определялся, в первую очередь, доступностью и качеством региональных сейсмических каталогов. В качестве параметров сейсмического режима рассматривались наклон графика повторяемости и комплексный параметр, известный как RTL. Пространственно-временные аномалии выявлялись перед отобранными землетрясениями на основе известных “образов предвестников” параметров сейсмического режима. Сопоставление длительностей выявленных аномалий показало, что аномалии наклона графика повторяемости возникают, в целом, раньше, чем аномалии RTL. Высказаны предположения о возможной причине такой стадийности проявления аномалий. В окрестностях изученных землетрясений оценивалось также изменение параметра концентрации сейсмогенных разрывов в пределах соответствующих сейсмических циклов. Сопоставление времен возникновения выявленных аномалий сейсмического режима с соответствующими этим временам значениями параметра концентрации сейсмогенных разрывов показало, что формирование аномалий сейсмического режима происходит на стадии, когда состояние системы накопившихся за время сейсмического цикла сейсмогенных разрывов практически достигло критического значения.

Ключевые слова: сейсмический режим, сейсмические аномалии, стадийность.

Список литературы

  1. Журков С.Н., Куксенко В.С., Петров В.А., Савельев В.Н., Султанов У.С. К вопросу о прогнозировании разрушения горных пород // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1977. № 6. С. 11–18.

  2. Журков С.Н., Куксенко В.С., Петров В.А., Савельев В.Н., Султанов У.С. Концентрационный критерий объемного разрушения твердых тел. Физические процессы в очагах землетрясений. М.: ИФЗ им. О.Ю. Шмидта. 1980. С. 78–86.

  3. Завьялов А.Д. Среднесрочный прогноз землетрясений: основы, методика, реализация. М.: Наука. 2006. 254 с.

  4. Кендалл М., Стьюарт А. Статистические выводы и связи. М.: Наука. 1973. 900 с.

  5. Михайлов В.О., Назарян А.Н., Смирнов В.Б. и др. Совместная интерпретация данных дифференциальной спутниковой интерферометрии и GPS на примере Алтайского (Чуйского) землетрясения 27.09.2003 г. // Физика Земли. 2010. № 3. С. 3–16.

  6. Мячкин В.И., Костров Б.В., Соболев Г.А., Шамина О.Г. Основы физики очага и предвестники землетрясений. Физика очага землетрясения. М.: Наука. 1975. С. 6–29.

  7. Петрушов А.А., Смирнов В.Б. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. № 2022611056. 2022.

  8. Садовский М.А., Писаренко В.Ф., Штейнберг В.В. О зависимости энергии землетрясения от объема сейсмического очага // Докл. АН СССР. 1983. Т. 271. № 3. С. 598–602.

  9. Салтыков В.А., Коновалова А.А. Мониторинг вариаций наклона графика повторяемости землетрясений Камчатки: методы и примеры. Проблемы Комплексного геофизического мониторинга ДВ России. Труды Второй региональной научно- технической конференции / В.Н. Чебров (ред.). Петропавловск-Камчатский: КФ ГС РАН. 2010. С. 235–238.

  10. Салтыков В.А., Кугаенко Ю.А., Кравченко Н.М., Коновалова А.А. Параметрическое представление динамики сейсмичности Камчатки // Вулканология и сейсмология. 2013. № 1. С. 65–84.

  11. Сидорин А.Я. Предвестники землетрясений. М.: Наука. 1992. 191 с.

  12. Смирнов В.Б., Завьялов А.Д. Концентрационный критерий разрушения с учетом фрактального распределения разрывов // Вулканология и сейсмология. 1996. № 4. С. 75–80.

  13. Смирнов В.Б., Завьялов А.Д. К вопросу о сейсмическом отклике на электромагнитное зондирование литосферы Земли // Физика Земли. 2012. № 7–8. С. 63–88.

  14. Смирнов В.Б., Пономарёв А.В. Физика переходных режимов сейсмичности. М.: РАН. 2020. 412 с.

  15. Смирнов В.Б., Ommi S., Потанина М.Г., Михайлов В.О., Петров А.Г., Шапиро Н.М., Пономарев А.В. Оценки параметров цикла разрушения литосферы по данным региональных каталогов землетрясений // Физика Земли. 2019. № 5. С. 3–21.

  16. Соболев Г.А. Концепция предсказуемости землетрясений на основе динамики сейсмичности при триггерном воздействии. М.: ИФЗ РАН. 2011. 56 с.

  17. Соболев Г.А. Модель лавинно-неустойчивого трещинообразования – ЛНТ // Физика Земли. 2019. № 1. С. 166–179.

  18. Соболев Г.А. Физические основы прогноза землетрясений. М.: Наука. 1993. 314 с.

  19. Соболев Г.А., Завьялов А.Д. О концентрационном критерии сейсмогенных разрывов // Докл. АН СССР. 1980. Т. 252. № 1. С. 69–71.

  20. Соболев Г.А., Пономарёв А.В. Физика землетрясений и предвестники. М.: Наука. 2003. 270 с.

  21. Соболев Г.А., Тюпкин Ю.С., Смирнов В.Б., Завьялов А.Д. Способ среднесрочного прогноза землетрясений // Докл. РАН. 1996. Т. 347. № 3. С. 405–407.

  22. Чебров В.Н., Дрознин Д.В., Кугаенко Ю.А., Левина В.И., Сенюков С.Л., Сергеев В.А., Шевченко Ю.В., Ящук В.В. Система детальных сейсмологических наблюдений на Камчатке в 2011 г. // Вулканология и сейсмология. 2013. № 1. С. 18–40. https://doi.org/10.7868/S0203030613010021

  23. Чеброва А.Ю., Чемарёв А.С., Матвеенко Е.А., Чебров Д.В. Единая информационная система сейсмологических данных в Камчатском филиале ФИЦ ЕГС РАН: принципы организации, основные элементы, ключевые функции // Геофизические исследования. 2020. Т. 21. № 3. С. 66–91. https://doi.org/10.21455/gr2020.3-5

  24. Aki K. Maximum likelihood estimate of b in the formula lgN = abM and its confidence limits // Bull. Earthquake Res. Inst. Tokyo Univ. 1965. V. 43. P. 237–239.

  25. Kali R., Zaytsev A., Burnaev E. Recurrent Convolutional Neural Networks help to predict location of Earthquakes // IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters PP. 2021. V. 99. P. 1–5.

  26. Miachkin V.I., Sobolev G.A., Dolbilkina N.H. et al. The study of variations in geophysical fields near focal zones of Kamchatka // Tectonophysics. 1972. V. 14. № 3. P. 287–293.

  27. Mjachkin V.I., Brace W.F., Sobolev G.A., Dietrich J.H. Two models for earthquake forerunners // PAGEOPH. 1975. V. 113. P. 169–181.

  28. Nagao T., Takeuchi A., Nakamura K. A new algorithm for the detection of seismic quiescence: Introduction of the RTM algorithm, a modified RTL algorithm // Earth Planets and Space. 2011. V. 63. P. 315–324. .https://doi.org/10.5047/eps.2010.12.007

  29. Panza G.F., Kossobokov V.G., Laor E., De Vivo B. Earthquakes and sustainable infrastructure. Elsevier, 2022. 648 p.

  30. Proskura P., Zaytsev A., Braslavsky I., Egorov E., Burnaev E. Usage of Multiple RTL Features for Earthquakes Prediction. Computational Science and Its Applications. ICCSA 2019. ICCSA 2019. Lecture Notes in Computer Science. V. 11619. Springer. Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-24289-3_41

  31. Scholz C.H., Sykes L.R., Aggarwal Y.P. Earthquake prediction: a physical basis // Science. 1973. V. 181. P. 803–809.

  32. Stefansson R. Advances in earthquake prediction. Springer. 2011. 245 p.

  33. Zhang Y., Huang Q. Seismicity Changes before Major Earthquakes in Sichuan, China, Revealed by a Combination of the RTL Algorithm and ETAS Model // Seismological Research Letters. 2022 V. 94 (2A). P. 844–851. https://doi.org/10.1785/0220220282

Дополнительные материалы отсутствуют.