Сахалинский филиал Российского экспертного совета по прогнозу землетрясений, оценке сейсмической опасности и риска (СФ РЭС)

Родкин М.В., Липеровская Е.В. О различии физических механизмов разноглубинных землетрясений и характера их ионосферного отклика // Физика Земли. – 2023. – № 3. – С. 48-62. – DOI: 10.31857/S0002333723030110.

Аннотация

Согласно парадоксу сейсмичности, землетрясения по механизму обычного хрупкого разрушения не могут возникать на глубинах более нескольких десятков км. Для объяснения более глубоких землетрясений было предложено несколько моделей, которые, однако, не были убедительно подкреплены данными об изменении с глубиной параметров очагов землетрясений. В статье даны примеры прекращения сейсмичности на уровне земной коры, несмотря на несомненное продолжение аналогичных сдвиговых смещений и глубже. По мировым данным продемонстрировано изменение ряда средних параметров землетрясений от глубины. Характер этих изменений согласуется с ожидаемым различием физических механизмов землетрясений по глубине и существенно уточняет принятое разделение землетрясений на мелкие, промежуточные и глубокие. Различие физических механизмов землетрясений предполагает возможное различие характера их предвестников. По часовым данным станции вертикального зондирования ионосферы “Токио” за 1957–2020 гг. показано различие характера сейсмоионосферного эффекта для разноглубинных землетрясений (по данным о более 300 событий) с предположительно разным доминирующим механизмом сейсмогенеза. Оценена средняя амплитуда вариаций критической частоты foF2, обеспечивающая возникновение наблюденных аномалий, она составляет всего 2–3% от величины foF2. Разграничение землетрясений по глубине позволило повысить статистическую значимость наблюденного сейсмоионосферного эффекта.

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ по ссылке:
https://www.elibrary.ru/item.asp?id=50461629, за отдельную плату

Prytkov A.S., Vasilenko N.F. Slip Source Model of the 1995 Neftegorsk Earthquake (North Sakhalin) from Geodetic Data // Geodynamics & Tectonophysics. – 2023. – Vol. 14 (4). – DOI: 10.5800/GT-2023-14-4-0712.

Аннотация

27 мая 1995 года на севере острова Сахалин произошло землетрясение Mw=7.0, в результате которого вскрылся Верхнепильтунский сейсморазрыв – вторичный сегмент главной Хоккайдо-Сахалинской разломной зоны региона. Геометрия сейсморазрыва, косейсмические смещения и изменение кулоновских напряжений в очаговой области рассчитаны на основе модели конечного источника. Для моделирования использовались косейсмические смещения 24 пунктов, которые получены путем сравнения данных триангуляции и GPS-наблюдений до и после землетрясения. Моделированием установлены два основных участка разрывных нарушений с различным распределением смещений. Больший участок (с амплитудой 6.36 м) характеризуется правосторонними сдвиговыми смещениями, направление которых соответствует механизму очага землетрясения, в то время как северный сегмент сейсморазрыва имел противоположную подвижку с локальной амплитудой смещения 2.64 м. Длина и ширина разлома, средние значения смещений и сброшенных напряжений составили 78 км, 28 км, 1.91 м и 11.3 МПа соответственно. Расчетный сейсмический момент 7.49?1019 Н·м соответствует магнитуде Мw=7.2 и несколько больше оценок USGS и GCMT, однако согласуется с данными других исследований. Косейсмическое приращение кулоновского напряжения более чем на 10 МПа выявлено в южном сегменте Гыргыланьинского и центральной части Хоккайдо-Сахалинского разлома. Несмотря на то, что на Гыргыланьинском разломе в 2010 г. произошло землетрясение магнитудой 5.8, сейсмическую опасность в районе исследований нельзя игнорировать в будущем. Величины современных скоростей GPS-пунктов в окрестности Нефтегорского сейсморазрыва свидетельствуют о том, что период повторяемости подобных землетрясений может составлять более тысячи лет.

Полный текст доступен по ссылке:
https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/1720/764

Закупин А.С., Костылева Н.В., Костылев Д.В. От ретроспективы к системе реального времени – прогноз землетрясений методом LURR на Сахалине (2019–2022 гг.) // Геосистемы переходных зон. – 2023. – Т. 7, № 1. – С. 54–74. – DOI: 10.30730/gtrz.2023.7.1.054-064.064-074.

Аннотация

Представлены результаты эксперимента по реализации оперативного анализа сейсмичности Сахалина методом среднесрочного прогноза землетрясений LURR. Мониторинг начат в 2022 г. на основе расчетов параметра LURR по сейсмическим данным 2019–2021 гг. Территория острова разделена на 36 расчетных областей, которые равномерно его покрывают с шагом 0.5 градуса по широте и долготе. Построены зоны прогноза для этого периода, включающие те расчетные области, в которых выявлялись аномалии параметра LURR. В течение 2022 г. ежеквартально добавлялась информация о новых аномалиях и зонах прогноза. Основная цель эксперимента – апробация работы с данными в режиме квазиреального времени и проверка качества решения процедурных вопросов по ведению прогноза от стадии утверждения до стадии завершения. За 2019–2022 гг. было обнаружено 25 аномалий прогнозного параметра. В ретроспективной базе (с 2019 по 2021 г.) выявлено две зоны прогноза в 2020 г. (состоящие из 9 и 4 расчетных областей соответственно). Еще две зоны прогноза сформировались в 2022 г. (3 и 6 расчетных областей). Для трех зон прогноза на заседаниях Сахалинского филиала Российского экспертного совета по чрезвычайным ситуациям (СФ РЭС) были приняты прогнозы с определением времени, места и силы. В течение 2022 г. два прогноза из трех были признаны реализовавшимися. В третьей зоне прогноз реализовался, но землетрясение с требуемыми параметрами произошло вслед за определением зоны в течение одного квартала, т.е. зафиксированы были одновременно и зона прогноза, и его реализация, уже постфактум (обработка данных осуществляется раз в квартал). В таком случае прогноз не признается ни пропущенной целью, ни реализовавшимся в реальном времени (ретроспективно это успешный прогноз), а процедурно определяется как технический пропуск. По состоянию на начало 2023 г. на севере острова есть одна действующая зона прогноза. Эксперимент продолжается.

Полный текст доступен по ссылке:
http://journal.imgg.ru/web/full/f2022-1-3.pdf

Сафонов Д.А., Семёнова Е.П. Сейсмичность юга Дальнего Востока России в 2022 году // Геосистемы переходных зон. – 2023. – Т. 7, № 2. – С. 132–148. – DOI: 10.30730/gtrz.2023.7.2.132-148.

Аннотация

В работе представлен обзор сейсмичности южной части Дальнего Востока России в 2022 г., основанный на данных каталога регионального обрабатывающего центра «Южно-Сахалинск» Сахалинского филиала Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба РАН». Рассчитаны основные параметры сейсмичности: статистическая оценка уровня сейсмичности СОУС’09, графики Беньофа, карты плотности условной упругой деформации в 2022 г. в сравнении с предыдущим более длительным временным интервалом. Дан краткий анализ наиболее значимых и интересных для детального изучения землетрясений. Сейсмичность Курило-Охотского, Сахалинского регионов и региона Приамурье и Приморье в 2022 г. оставалась в пределах фоновых значений. При этом в Сахалинском регионе отмечена сейсмическая активизация, проявившаяся умеренно-сильными событиями на северо-восточном шельфе, в Углегорском районе, к северу от п-ова Шмидта, а также сильным глубокофокусным событием в прол. Лаперуза с Mw = 5.9. Наиболее сильное землетрясение Курило-Охотского региона с Mw = 6.0. произошло в южной части Курильской островной дуги. Рассмотрена продолжительная серия умеренно-сильных событий на Средних Курилах с Mw до 5.6. Отмечена проблема оперативной обработки землетрясений Приамурья и Приморья в связи с уменьшающимся количеством сейсмических станций в этом регионе, а также систематическая недооценка энергетических характеристик глубокофокусных землетрясений.

Полный текст доступен по ссылке:
http://journal.imgg.ru/web/full/f2023-2-2.pdf

Закупин А.С., Андреева М.Ю. Особенности применения метода LURR для анализа сейсмичности южных курильских островов // Тихоокеанская геология. 2022. Т.41, № 3. С. 37-49. DOI: 10.30911/0207-4028-2022-41-3-37-49

Аннотация

В работе предложен подход к анализу сейсмических последовательностей для Южных Курильских островов методом LURR (load/unload response ratio). Выбраны оптимальные параметры для проведения расчётов на примере круговой области, центром которой является эпицентр Шикотанского землетрясения 4.10.1994 г. Расчеты проведены ещё для двух сильнейших землетрясений прошлого столетия 11.08.1969 и 24.03.1978 годов. Во всех случаях найдены аномалии параметра LURR за несколько лет перед землетрясениями. Для проверки устойчивости полученных аномалий исследованы несколько зон вблизи эпицентров проверяемых событий. Показано, что аномалии неустойчивы, могут появляться в разные времена или пропадать вовсе. Эффективность прогноза проверена на эпицентральной области Шикотанского землетрясения за период 1965–2020 гг. За указанный период было зафиксировано шесть аномалий, пять из которых предваряли близкие или включенные в расчетную область землетрясения с магнитудой mb ?6.5, а также по одной ложной тревоге и пропущенной цели.

Полный текст доступен по ссылке:
http://itig.as.khb.ru/POG/2022/n_3/pdf/Zakupin.pdf

Pisarenko V.F., Rodkin M.V. Approaches to Solving the Maximum Possible Earthquake Magnitude (Mmax) Problem // Surveys in Geophysics. 2022. Vol. 43. P. 561–595 https://doi.org/10.1007/s10712-021-09673-1

Аннотация

The problem of evaluation of the maximum possible regional earthquake magnitude (Mmax) is reviewed and analyzed. Two aspects of this topic are specified: statistical, and historical and paleoseismic. The frequentist and the fiducial approaches used in the problem are analyzed and compared. General features of the Bayesian approach are discussed within the framework of the Mmax problem. A useful connection between quantiles of a single event and maximum event in a future time interval T is derived. Various estimators of Mmax used in seismological practice are considered and classified. Different methods of estimation are compared: the statistical moment method, the Bayesian method, the estimators based on the extreme value theory (EVT), the estimators using order statistics. A comparison of several well-known estimators of Mmax in the framework of the truncated Gutenberg–Richer law is made. As a more adequate and stable alternative to Mmax the quantiles Qq(T) of maximum earthquake considered in future time horizon T are proposed and analyzed. These quantiles permit us to select a time horizon T and quantile level q for a reliable estimation of maximum possible magnitudes. The instability of Mmax-estimates compared to Qq(T)-estimates is demonstrated. The main steps of the Qq(T)-quantile estimation procedure are highlighted. The historical and paleoseismic data are used, and an additional evidence of low robustness of Mmax-parameter is found. The evidence of possibility of earthquake magnitudes well exceeding the Mmax-value obtained for the truncated Gutenberg–Richter law is found also. The present situation in the domain of the Mmax-evaluation is discussed.

Полный текст доступен по ссылке:
https://link.springer.com/article/10.1007/s10712-021-09673-1

Прытков А.С., Василенко Н.Ф. Парамуширское землетрясение 25.03.2020 г., М W =7.5, и его влияние на современную геодинамику прилегающего участка Курило-Камчатской зоны суюдукции // Геодинамика и тектонофизика. 2022;13(3). https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-3-0641

Аннотация

25 марта 2020 г. юго-восточнее о. Парамушир (Северные Курильские острова) под внешним тихоокеанским склоном Курило-Камчатского глубоководного желоба произошло внутриплитовое цунамигенное землетрясение с магнитудой МW=7.5. Землетрясение оказалось сильнейшим с 1900 г. сейсмическим событием для прилегающих к эпицентру океанического склона протяженностью около 800 км и трехсоткилометрового сегмента Курильской сейсмофокальной зоны. В очаге землетрясения реализовались напряжения субгоризонтального сжатия, ориентированные вкрест сейсмофокальной зоны. Тип подвижки – взброс по обеим нодальным плоскостям. Напряженное состояние сжатия, в условиях которого произошло Парамуширское землетрясение, отражает современную геодинамическую обстановку в прилегающей к гипоцентру зоне субдукции. В работе показано, что возникновение землетрясения обусловлено высокой степенью сцепления поверхности механического контакта Тихоокеанской и Североамериканской литосферных плит в зоне субдукции. На основе анализа косейсмического смещения ближайшей Global Navigation Satellite System (GNSS) станции подтвержден выбор действующей плоскости сейсморазрыва в очаге землетрясения. Сейсмогенерирующая подвижка произошла по плоскости, ориентированной в юго-западном направлении и падающей в сторону глубоководного желоба. Для дислокационных моделей очага Finite fault рассчитаны приращения кулоновского напряжения в зоне субдукции. Для приоритетной плоскости сейсморазрыва приращение кулоновского напряжения в области межплитового контакта распространяется до глубины ~30 км и достигает 1 бара. Косейсмическое приращение напряжений в зоне субдукции на северном фланге Курильской островной дуги, который на современном этапе тектонического цикла обладает высоким нереализованным сейсмическим потенциалом, в долгосрочной перспективе повышает вероятность возникновения здесь сильнейшего межплитового землетрясения.

Полный текст доступен по ссылке:
https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/1534/674

Safonov D.A. The Earthquake of February 13, 2020, M = 7.0 and Seismotectonic Conditions at Intermediate Depths of the Southern Kuril Islands // Pure Appl. Geophys. 2022. https://doi.org/10.1007/s00024-021-02926-5

Аннотация

A strong earthquake with a magnitude Mw = 7.0 occurred on February 13, 2020, at a depth of 142 km in the vicinity of the Southern Kuril Islands. Over recent decades, there has been an anomaly near the focal zone in the earthquake distribution over the layers of the double seismic focal zone in accordance with the seismic dislocation kinematic type compared to the other areas of the intermediate depths of the southern part of the Kuril arc. Inversion of the earthquake focal mechanisms of intermediate depth was performed for the southern part of the Kuril Islands along the upper and lower layers of the seismic focal zone. In the upper layer, compression prevails along the slab; the axis of maximum compression ?3 is mainly parallel to the slab and is oriented at an angle of 140–160° (320–340°) to the direction of its dip, i.e., subparallel to the Pacific Plate motion vector in the mantle in this area. The stress state of extension along the slab prevails in the lower layer; the axis of minimum compression ?1 is parallel to the slab and is mainly rotated by 20° (200°) clockwise from the direction of its dip. This orientation of the principal stress axes could indicate that, in addition to the slab unbending, their formation is affected by the mantle resistance to its movement. In the upper and lower layers, we marked the areas where the shear stress prevails that correspond to the kinematic type of transform faults, which are presumably seismically active on the descending plate. The most complex pattern of the stress state of the medium was obtained near the focus of the earthquake that occurred on February 13, 2020. Here, in the upper layer, an area with the stress state of extension and orientation of the principal axes corresponds more to the lower layer. Seismic quiescence is observed in the lower layer, near the focus of this earthquake within the area 60 km wide along the island arc and at the entire interval of intermediate depths.

Полный текст доступен по ссылке:
https://link.springer.com/article/10.1007/s00024-021-02926-5

Kostylev D.V., Boginskaya N.V. & Zakupin A.S. Seismic Activity in the Focus of the Uglegorsk Earthquakes, Sakhalin Island, Related to Intensive Development of Coal Deposits // Pure Appl. Geophys. 2022. 179, 4221–4232. https://doi.org/10.1007/s00024-021-02933-6

Аннотация

Induced seismicity is an increase in seismic activity caused by human engineering. Examples of such activity include mineral exploration, large water reservoir construction, and exploitation of underground oil and gas storage. The authors studied the seismicity in the Uglegorsky district of the Sakhalin region, where the Solntsevskoye brown coal field is located, which is the most promising on the island. Its area is over 100 km2, and productive strata of the Verkhneduiskaya formation with a thickness of up to 600 m contain 12 coal seams, eight of which are working. Active mining of brown coal is carried out at the Solntsevsky coal mine, and blasting operations are performed on a large scale, which therefore does not exclude the relation between seismic processes and anthropogenic seismicity. Earthquake recurrence curves for two decades beginning from 2000 to the present were constructed in this work to compare the characteristics of the seismic regime in the study area. The difference in the slope angle of the recurrence graph during the period of 2011–2020 (the period of the most active development of the Solntsevsky coal mine) relative to the previous decade is quite significant. Maps of the spatiotemporal distribution of seismic event epicenters in the vicinity of Solntsevsky coal mine were constructed, and contraction of zones of seismic event concentration to the mining areas, first of all to the Solntsevsky coal mine, was found. Such a combination allows us to note an increase in seismicity in the region during the past few years and a change in its character from natural to mixed natural and technogenic. The focal mechanisms of the largest earthquakes occurring in the Uglegorsky district were constructed in order to confirm the change in the nature of the seismicity and reasons for earthquake occurrence in the study area. The mechanisms of seismic events of 2020 were classified as strike-slip faults, which is not characteristic of most earthquakes in the territory of Sakhalin Island. The authors made an attempt to determine the regularities of the parameters of the produced blasts and earthquakes through dynamic parameters of the seismic event foci by studying the frequency content of earthquakes and blasts in order to determine a corner frequency from the focal velocity spectrum.

Полный текст доступен по ссылке:
https://link.springer.com/article/10.1007/s00024-021-02933-6

Прытков А.С., Василенко Н.Ф. Парамуширское землетрясение 25 марта 2020 г. Мw = 7.5. Геосистемы переходных зон, 2021, т. 5, № 2, с. 113–127.

Аннотация

25 марта 2020 г. на севере Курильской островной дуги к юго-востоку от о. Парамушир произошло сильное землетрясение с магнитудой Мw = 7.5. Гипоцентр землетрясения находился под океаническим склоном глубоководного желоба в погружающейся Тихоокеанской литосферной плите. Землетрясение явилось сильнейшим с 1900 г. сейсмическим событием для внешней относительно желоба области протяженностью около 800 км. Оно оказалось самым сильным и для прилегающего к эпицентру трехсоткилометрового участка Курило-Камчатской зоны субдукции. В статье обобщены данные о землетрясении: рассмотрены его тектоническая позиция, параметры очага, особенности развития афтершокового процесса, а также косейсмическое смещение на ближайшей GNSS-станции непрерывной регистрации. Проведенный анализ не позволил однозначно выделить рабочую плоскость подвижки в очаге. Тем не менее изучение особенностей возникновения внешнего землетрясения представляет научный интерес, поскольку напряженное состояние области изгиба погружающейся Тихоокеанской литосферной плиты отражает межплитовое взаимодействие в зоне субдукции.

Полный текст доступен по ссылке: http://journal.imgg.ru/m2021-2-2.htm

Закупин А.С., Богинская Н.В. Среднесрочные прогнозы землетрясений методом LURR на Сахалине: обобщение ретроспективных исследований за 1997–2019 гг. и новые подходы. Геосистемы переходных зон, 2021, 5(1), с. 27–45.

Аннотация

Представлены результаты ретроспективного анализа сейсмичности Сахалина методом среднесрочного прогноза землетрясений LURR за 1997–2019 гг. Все ранее проведенные по разным исходным данным расчеты приведены к единой базе сейсмологических данных по каталогу Сахалинского филиала ФИЦ «Единая геофизическая служба РАН». В новом исследовании сканирование территории Сахалина выполнено, как и ранее, расчетными областями в виде окружностей радиусом в один градус, но разрешение увеличено. Вся территория покрывается такими зонами с шагом через 0.5 градуса по широте и долготе, а в трех наиболее опасных сейсмогенерирующих зонах сетка детализируется до 0.1 градуса. В результате увеличено количество расчетных выборок. Это позволило исключить пропуск аномалий параметра LURR при проведении расчетов. За счет обоснованной привязки нижней границы магнитуды для прогнозируемых событий к верхней границе диапазона магнитуд расчетной выборки (M = 5) за исследуемый период количество объектов для ретроспективного прогноза возросло в три раза. По территории острова обработаны 323 расчетные выборки (из них 119 основных и 204 детализованных). Удовлетворительное для расчета ретроспективного прогноза количество землетрясений содержали 36 основных и все детализованные выборки. Получены 15 тревожных периодов, которые территориально представляют все зоны генерации умеренных и сильных землетрясений на Сахалине. В результате 17 землетрясений из 19 с M ? 5 оказались в зонах с аномалиями в периоды тревоги, не превышающие 3 лет. Из 15 периодов 4 оказались ложными. Таким образом, 75 % тревог дали прогноз для 89 % землетрясений.

Полный текст доступен по ссылке: http://journal.imgg.ru/m2021-1-3.htm

Rodkin M.V. Earthquake Prediction: Old Expectations and New Results. Seismic Instruments, 2021, Vol. 57, No. 4, pp. 438–445. DOI: 10.3103/S0747923921040095

Аннотация

A significant number of modern earthquake prediction algorithms are based on general signs of loss of stability by the system, without reference to the physical mechanism behind the development of seismic instability. Considerations have been repeatedly expressed that such an approach is unlikely to lead to a completely satisfactory forecast. New geophysical evidence in favor of a fluid metamorphogenic model of the earthquake mechanism and data on the typical nature of the precursor seismic process are presented. The use of these new data for earthquake prediction is discussed.

Полный текст доступен по ссылке: https://link.springer.com/article/10.3103%2FS0747923921040095, за отдельную плату

Писаренко, В.Ф., А. А. Любушин, М. В. Родкин. Максимальные землетрясения в будущих интервалах времени. Физика Земли, 2021, 2, 27-45. DOI: 10.31857/S0002333721020095

Аннотация

В работе исследуются проблемы, связанные с максимальными землетрясениями в сейсмоактивном регионе. В работах авторов [Писаренко, Родкин, 2009; Pisarenko, Rodkin, 2010; 2015] была предложена альтернатива неоднозначно определяемому параметру Ммах (максимальной региональной магнитуде) в виде четко определенного, статистически обоснованного параметра – максимальной магнитуды землетрясения в данном регионе в заданный, будущий интервал времени Т. Изучаются статистические характеристики этого параметра – квантили с заданным уровнем доверия q. Впервые оценка смещения, стандартного отклонения и среднеквадратичного отклонения таких квантилей проведена на большом количестве (1000 штук) независимых выборок (искусственных каталогов) с известным законом распределения. Это дало возможность сравнить получаемую при этом “истинную” точность оценок с той, которая получается по одному каталогу с неизвестным законом распределения. Оценена реальная эффективность оценок квантилей на примерах с точно известным ответом, а также продемонстрирована устойчивость и робастность этих квантилей как информативной и важной характеристики сейсмического риска. Проведенные сравнения позволяют получить оценки разброса квантилей в области больших времен Т и при весьма строгих границах доверительного уровня q. Оценки квантилей максимальных событий в будущем интервале времени получаются существенно более робастными при более сильном загибе вниз графика повторяемости. Выведено соотношение между квантилями одиночного землетрясения и квантилями максимального землетрясения в будущем интервале времени Т, которое позволяет устанавливать эквивалентность между длительностью интервала Т и уровнем значимости (надежностью) q, что для распределений с тяжелыми хвостами необходимо учитывать при оценивании сейсмического риска. При статистическом анализе использованы два различных метода оценки параметров: метод максимального правдоподобия и Байесовский метод. Они показали примерно равную эффективность. С помощью этих методов получен вывод о том, что оценка долгосрочной сейсмической опасности для регионов с явно выраженным загибом вниз графика повторяемости является весьма устойчивой и робастной.

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ по ссылке: https://elibrary.ru/item.asp?id=42642863, за отдельную плату

Закупин А.С., Богомолов Л.М., Богинская Н.В. Последовательное применение методов анализа сейсмических последовательностей LURR и СРП для прогноза землетрясений на Сахалине // Геофизические процессы и биосфера. 2020. Т. 19, № 1. С. 66-78.

Аннотация

В работе рассмотрены результаты исследования сейсмического режима методами LURR (load/unload response ratio) и СРП (саморазвивающиеся процессы). Для пяти самых сильных землетрясений на о. Сахалин за период с 2004 по 2018 г. были выполнены расчеты по методу СРП в областях аномальных значений LURR, начиная со времени их появления. Совместное использование двух методов для прогноза сейсмической опасности на Сахалине на порядок улучшило точность определения времени прогнозируемого события от нескольких лет до нескольких недель.

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ по ссылке: https://elibrary.ru/item.asp?id=42642863

Родкин М.В. Типовая фор- и афтершоковая аномалия – эмпирика, интерпретация // Вулканология и сейсмология. 2020. № 1. С. 64-76.

Аннотация

Ранее автором был предложен и реализован метод построения и анализа обобщенной окрестности сильного землетрясения (ООСЗ). Метод ООСЗ обеспечивает радикальный рост объема используемых данных и, соответственно, возможность значительно более детального описания типовых особенностей фор- и афтершокового процесса. В ООСЗ хорошо видна форшоковая степенная активизация и афтершоковый процесс, реализующийся согласно закону Омори-Утсу. Кроме этого, для значительного числа параметров (наклона графика повторяемости и средней глубины землетрясений, величины кажущихся напряжений, продолжительности сейсмического процесса, ряда других характеристик) в ООСЗ наблюдается единообразная по характеру аномалия, увеличивающаяся по амплитуде к моменту обобщенного сильного землетрясения как минус логарифм времени до момента этого события. Подобные аномалии (чаще с разными параметрами) наблюдаются и в форшоковой и в афтершоковой области. Единообразие аномалии дает основание придать ей статус закономерности сейсмического режима. Особый интерес представляют предвестниковые аномалии. Обсуждается, какие из них являются первичными, а какие носят вторичный характер. Дана интерпретация аномалии в терминах модели мультипликативного каскада. Отмечается аналогия характера аномалии с положениями кинетической концепции разрушения Журкова. Обсуждаются подходы к использованию выявленной аномалии в прогнозе землетрясений.

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ по ссылке: https://elibrary.ru/item.asp?id=42256901

Писаренко В.Ф., Родкин М.В., Рукавишникова Т.А. Стабильная модификация закона повторяемости землетрясений и перспективы ее применения в сейсморайонировании // Физика Земли. 2020. № 1. С. 1-14.

Аннотация

Предложена новая составная модель распределения магнитуд землетрясений, статистически удовлетворительно описывающая их распределение как в диапазоне слабых и умеренных землетрясений (закон Гутенберга–Рихтера), так и в области сильнейших событий (обобщенный закон Парето, являющийся одним из предельных законов теории экстремальных значений). На примере Японии и Курил (по данным GCMT-каталога) показано, что модель достаточно хорошо описывает сейсмичность в кругах, содержащих не менее 80 основных событий в диапазоне уверенной регистрации m ? 5.3. Требование по числу событий задает статистическое ограничение на разрешающую способность предлагаемой модели. Для указанных регионов это ограничение допускает надежную оценку параметров сейсмичности для областей радиусом 300 км по сетке 2 ? 2°. Использование указанной модели в разработанной нами ранее статистической методике оценки сейсмического риска [Писаренко, Родкин, 2007; Pisarenko, Rodkin, 2010; 2013] дает теоретическую базу для развития этой методики как в плане большей робастности результатов оценки сейсмичности, так и лучшего пространственного разрешения, приближающегося к масштабу карт общего сейсмического районирования.

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ по ссылке: https://elibrary.ru/item.asp?id=41806235

Левин Б.В., Прытков А.С., Василенко Н.Ф., Фролов Д.И. Современный сейсмический дефицит в Курило-Камчатской зоне субдукции // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2020. Т. 491, № 2. С. 103-107.

Аннотация

На основе анализа сейсмичности за период 1900–2018 гг. выполнена оценка сейсмического потенциала Курило-Камчатской зоны субдукции, уточнена геометрия межплитового сцепления Североамериканской и Тихоокеанской литосферных плит и скорость их сейсмического поддвига. Для выявления областей современного сейсмического дефицита в зоне субдукции предложен подход, основанный на кумулятивном смещении межплитовых землетрясений с Mw ? 7.0. В совокупности с другими методами такой подход способствует более точной оценке сейсмической опасности региона.

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ по ссылке: https://elibrary.ru/item.asp?id=42773913

Писаренко В.Ф., Родкин М.В. Декластеризация потока сейсмических событий, статистический анализ // Физика Земли. 2019. № 5. С. 38-52.

Аннотация

Известные методы выделения кластеров сейсмических событий, которые в основном образованы афтершоками, часто включают в себя дискуссионные исходно задаваемые положения или сложную систему последовательных приближений. Одним из последних по времени и наиболее логически последовательным методом выделения кластеров афтершоков является метод ближайшего соседа (NND), но этот метод и наиболее трудно реализуем алгоритмически. В работе предлагается новый метод декластеризации, основанный на обобщенном расстояния (ОР), использующий некоторые положения метода NND, но столь же простой в реализации, как и ранее предложенные для этой цели оконные методы. При анализе и обосновании этого нового подхода применяется процедура случайного тасования сейсмических событий по времени, призванная задать модель реального каталога, но лишенного генетических связей между разными событиями. Для 17 регионов проводится сравнение эффективности известных оконных методов, ОР-метода и метода NND по ряду критериев. Показано, что ОР-метод, в среднем, работает заметно эффективнее стандартных оконных методов и практически не уступает методу NND. В заключении обсуждается определенная условность разделения событий на основные и зависимые толчки.

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ на платной основе

Прытков А.С., Василенко Н.Ф. Современная геодинамика Гаромайского активного разлома (о. Сахалин) // Геодинамика и тектонофизика. 2019. № 2. С. 561-567.

Аннотация

Тектоническая активность разломных зон севера о. Сахалин представляет опасность для промышленной инфраструктуры разрабатываемых месторождений углеводородов. Повышенным уровнем фоновой сейсмичности в последние годы характеризуется Хоккайдо-Сахалинский разлом, одним из сегментов которого является Гаромайский активный разлом. При исследовании проявлений региональных деформационных процессов важен не только анализ сейсмической активности, но и количественная оценка динамики накопления деформаций в разломных зонах. Для изучения современной геодинамики Гаромайского разлома в районе его пересечения магистральными нефтегазопроводами создана локальная сеть GPS/ГЛОНАСС наблюдений. Ежегодные периодические измерения 2006-2016 гг. позволили установить характер деформирования земной поверхности и получить количественные оценки скоростей смещений, вызванных тектонической активностью разломной зоны. За период наблюдений значимых смещений крыльев разлома не выявлено. В ближайших окрестностях разломной зоны наблюдаются разнонаправленные горизонтальные смещения со скоростью до 1.6 мм/год и поднятие в виде изгиба земной поверхности со скоростью 3.4 мм/год. Такая картина смещений является отражением локальных деформационных процессов в зоне разлома. Максимальные скорости деформаций 11-10^-6 в год приурочены к западному крылу разлома. Разлом разграничивает переход от пониженных скоростей деформаций на восточном крыле к более высоким на западном. В отличие от общей региональной обстановки сжатия, характерной для севера о. Сахалин, зона Гаромайского разлома в настоящее время находится в преобладающих условиях растяжения. Выявленные скорости относительных деформаций в окрестности разлома позволяют отнести его к категории «опасные».

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ по ссылке: https://elibrary.ru/item.asp?id=38303724

Заболотин А.Е., Жердева О.А. Моделирование напряженно-деформированного состояния геосреды на примере Пильтун-Астохского нефтегазоконденсатного месторождения // Мониторинг. Наука и технологии. 2019. № 1. С. 6-12

Аннотация

Извлечение углеводородов и закачка флюидов при эксплуатации месторождений нефти и газа приводит к перераспределению напряжений в геосреде и часто несет ответственность за изменение динамики сейсмического режима в близлежащих зонах с активными тектоническими нарушениями. На примере Пильтунского землетрясения 12 июня 2005 г. Mw=5.6 обсуждается механизм возможного запуска индуцированных землетрясений, которые произошли на расстоянии более 40 км от нагнетательных скважин Пильтун-Астохского нефтегазоконденсатного месторождения, расположенного на северо-восточном шельфе о. Сахалин. Для оценки избыточной скорости накопления касательных напряжений, которые могут вызвать всплеск сейсмической активности, в работе использованы численные модели, основанные на теории флюидонасыщенной пороупругой среды. Предполагается гидравлическое соединение между разломом и нагнетательными скважинами разрабатываемого месторождения. Моделирование проведено для узкой зоны разлома, которая имитируется относительно более высокой проницаемостью.

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ по ссылке: https://elibrary.ru/download/elibrary_38097531_98258340.pdf

Закупин А.С., Каменев П.А., Воронина Т.Е., Богинская Н.В. Среднесрочный прогноз сейсмической опасности по югу Сахалина на 2018 год (по данным оперативного каталога) // Геосистемы переходных зон. 2018. Т. 2, № 1. С. 52-56.

Аннотация

Для оценки сейсмической опасности южной части о. Сахалин в период 2018 г. использована методика прогноза сильных землетрясений, базирующаяся на анализе отношения сейсмичности при увеличении приливных напряжений (нагрузка) к сейсмичности на фазе их уменьшения (разгрузка), – критерий LURR (load/unload response ratio). На основе анализа сейсмических каталогов предложен способ обнаружения завершающей стадии подготовки сильного (М ? 5) землетрясения в южной части Сахалинского региона и прогнозирования момента его возникновения.

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ по ссылке: http://journal.imgg.ru/web/full/f2018-1-5.pdf

Тихонов И.Н., Михайлов В.И., Малышев А.И. Моделирование последовательностей землетрясений юга Сахалина, предваряющих сильные толчки, с целью краткосрочного прогноза времени их возникновения // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. № 1. С. 5-14.

Аннотация

Выполнено ретроспективное моделирование последовательностей слабых (М ~ 2.0-3.0) мелкофокусных землетрясений юга Сахалина за период 2003-2014 гг. по методу саморазвивающихся процессов на основе данных каталога локальной сети. Построены математические модели нелинейного нарастания кумулятивной суммы числа толчков перед сильными (М = 4.6-6.2) событиями. Получены краткосрочные прогнозные оценки параметра Т0 (времени возникновения сильных толчков) с высокой степенью точности. Показана устойчивость получаемых решений при варьировании длительности интервала обработки данных каталога. Постепенное снижение ошибки прогноза значения параметра Т0 достигается по мере приближения конца интервала обработки к моменту главного толчка. Хотя в ретроспективном варианте расчетов ошибки прогнозов не превышают первых суток, оценки реальной точности могут быть получены только в ходе практики реальных прогнозов. Пока же в данной работе показана лишь принципиальная возможность краткосрочного прогнозирования сильных мелкофокусных землетрясений юга Сахалина.

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ по ссылке: https://elibrary.ru/download/elibrary_28363066_11394936.pdf

Соболев Г.А., Закржевская Н.А., Соболев Д.Г., Петров В.А. Проявление триггерного эффекта в региональной сейсмичности // Вулканология и сейсмология. 2017. № 2. С. 3-13.

Аннотация

Исследовано влияние сильных землетрясений мира с магнитудами М > 7.5 на сейсмичность Калифорнии, а также землетрясений Южной Калифорнии с М > 5 на сейсмичность Северной Калифорнии. Анализ проведен в интервале 1990-2013 гг. Отмечено увеличение числа сейсмических событий в Южной и Северной Калифорнии в течение первых суток после землетрясений мира и уменьшение их числа в последующие двое суток. Отмечено увеличение числа сейсмических событий в Северной Калифорнии в течение первых суток после землетрясений в Южной Калифорнии и уменьшение их числа в последующие двое суток. Отмечено увеличение числа сейсмических событий в области кальдеры Long Valley в течение первых суток после землетрясений в Южной Калифорнии с М > 5 и уменьшение их числа в последующие двое суток. Рассмотрены некоторые причины проявления триггерного эффекта при малой интенсивности внешних воздействий на сейсмичность. Не выявлено изменений числа сейсмических событий в Южной и Северной Калифорнии в связи с мощными тайфунами на северо-востоке Тихого океана и магнитными бурями.

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ на платной основе

Прытков А.С., Василенко Н.Ф., Фролов Д.И. Современная геодинамика курильской зоны субдукции // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. № 1. С. 23-28.

Аннотация

По данным GPS/ГЛОНАСС наблюдений получены новые данные о современной геодинамике Курильской островной дуги. Интенсивное накопление тектонических напряжений происходит на юге и севере района исследований, тогда как в центральной части после Симуширских землетрясений 2006 г. Mw = 8.3 и 2007 г. Mw = 8.1 продолжается затухающий переходный процесс постсеймических смещений. Установлена геометрия современного механического сцепления Тихоокеанской и Североамериканской (Охотской) литосферных плит, что позволило оценить сейсмический потенциал различных участков Курильской зоны субдукции.

Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ по ссылке: https://elibrary.ru/download/elibrary_28363068_51883675.pdf

Гульельми А.В., Завьялов А.Д., Зотов О.Д., Лавров И.П. Зависимость потока афтершоков от магнитуды главного удара // Физика Земли. 2017. № 1. С. 12-19.

Аннотация

Ранее нами было предсказано и затем обнаружено на опыте свойство потока афтершоков, сущность которого состоит в статистически закономерном группировании событий во времени в первые часы после главного удара. Характерный квазипериод группирования составляет три часа. Это свойство обусловлено кумулятивным действием сходящихся к эпицентру поверхностных волн, причем квазипериод определяется главным образом временем задержки кругосветного сейсмического эха. Квазипериод группирования изменяется от случая к случаю. Пытаясь найти причину этой изменчивости, мы статистически исследовали возможную зависимость квазипериода от магнитуды главного удара. В данной статье представлен соответствующий результат анализа глобальной сейсмичности по каталогу землетрясений USGS/NEIC. Нам удалось обнаружить заметное уменьшение квазипериода группирования сильных афтершоков с ростом магнитуды главного удара. Предложена интерпретация данной закономерности в рамках феноменологической теории взрывной неустойчивости. Подчеркнута распространенность явления взрывной неустойчивости в геофизических средах. Указаны примеры взрывной неустойчивости в радиационном поясе и в геомагнитном хвосте. Поиск параллелей в развитии взрывной неустойчивости в литосфере и в магнитосфере Земли обогатит как физику землетрясений, так и физику колебаний магнитосферы.
Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ на платной основе

Гордеев Е.И., Рябинин Г.В. О возможности прогноза землетрясений на опыте гидрогеохимических наблюдений на камчатке // Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2016. № 1. С. 48-58.

Аннотация

Представлены история развития работ по прогнозу землетрясений и результаты исследования гидрогеохимических параметров подземных вод натуральных источников и в скважинах в окрестностях г. Петропавловска-Камчатского за 30 лет наблюдений. Проанализированы аномалии химического состава и динамических параметров, проявлявшиеся перед сильными землетрясениями. Показано, что аномалии неустойчивы и индивидуальны для каждого землетрясения и для каждого пункта наблюдений. Опыт долговременных исследований предвестников землетрясений на Камчатке показал, что в настоящее время краткосрочные прогнозы сильных землетрясений остаются недостижимыми.
Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ на платной основе

Закупин А.С., Жердева О.А. Ретроспективная оценка применимости методов среднесрочного прогнозирования землетрясений для северного Сахалина // Вестник Дальневосточного отделения Российской академии наук. 2017. № 1 (191). С. 18-25.

Аннотация

Изучены возможности метода среднесрочного прогноза сейсмической опасности LURR (load/unload response ratio) на территории северного Сахалина. Показано, что, как и для южного Сахалина, результаты по которому были опубликованы ранее, потенциал метода достаточно высок. Получены удовлетворительные результаты по всем сильным событиям (M > 5,5) с периодом ожидания не больше полутора лет. Ретроспек- тивная оценка возможности использования предлагаемого подхода выполнена на основе данных детального каталога землетрясений за период с 1988 по 2005 г.
Полный текст доступен авторизированным пользователям НЭБ по ссылке: https://elibrary.ru/download/elibrary_30079294_37799203.pdf

Закупин А.С., Каменев П.А. О возможности пространственно-временной локализации повышенной сейсмической опасности в методике среднесрочного прогноза LURR (на примере Новой Зеландии) // Геосистемы переходных зон. 2017. № 3 (3). С. 40-49.

Аннотация