| Резюме PDF RUS | Abstract PDF ENG | Полный текст PDF RUS&ENG |
Резюме. Проведен анализ изменения сброшенных напряжений во времени в период форшоковой активности сильных землетрясений для двух сейсмоактивных регионов с различной геодинамической обстановкой: Северный Тянь-Шань и Южные Курильские острова. В качестве исходных данных использованы ранее составленные каталоги динамических параметров (ДП) землетрясений в этих регионах с большим числом событий. Для Северного Тянь-Шаня каталог ДП очагов содержит 183 записи для землетрясений с магнитудами 2.6–6.0, а в случае Южных Курил – 264 записи. Значения сброшенных напряжений анализируются по всей выборке и для форшоковых периодов – 500 дней перед наиболее сильными землетрясениями. Для обоих регионов выделено по 12 таких значимых событий c магнитудами М > 5 для Северного Тянь-Шаня и М ? 6.5 для Южных Курил. Определены медианные средние значения сброшенных напряжений в 500-дневные периоды. Проведено сравнение изменения сброшенных напряжений во времени с изменениями значений b-value (модуль углового коэффициента графика повторяемости землетрясений) за одни и те же периоды наблюдений. Для расчетов b-value в случае Северного Тянь-Шаня использовался каталог сейсмологической сети KNET (1994–2021 гг., более 10 тысяч событий), а в случае Южных Курил – каталог ISC (International Seismological Center) (1964–2000 гг.). В обоих случаях расчет величины b-value выполняется для скользящего интервала 500 дней, со сдвигом 1 день. По результатам расчетов для обоих изучаемых регионов отчетливо проявился хорошо известный эффект увеличения параметра b-value перед сильными землетрясениями. Установлено, что такое возрастание b-value сопровождается уменьшением усредненной величины снятия напряжений. Полученные результаты показали, что проведение мониторинга сброшенных напряжений во времени может быть использовано для выявления нестационарности сейсмического режима.
Ключевые слова:
землетрясение, сейсмичность, период форшоков, сброшенные напряжения, b-value, Северный Тянь-Шань, Южные Курильские острова
Для цитирования: Богомолов Л.М., Сычев В.Н., Сычева Н.А. О сброшенных напряжениях в очагах умеренных и слабых землетрясений: особенности распределения во времени. Геосистемы переходных зон, 2023, т. 7, № 1, с. 25–53.
https://doi.org/10.30730/gtrz.2023.7.1.025-036.037-053, https://www.elibrary.ru/xdworg
For citation: Bogomolov L.M., Sychev V.N., Sycheva N.A. On stress drops in the sources of moderate and weak earthquakes: features of distribution in time. Geosistemy perehodnykh zon = Geosystems of Transition Zones, 2023, vol. 7, no. 1, pp. 25–53. (In Russ. & Engl.).
https://doi.org/10.30730/gtrz.2023.7.1.025-036.037-053, https://www.elibrary.ru/xdworg
Список литературы
1. Сычева Н.А., Богомолов Л.М., Кузиков С.И. 2020. Вычислительные технологии в сейсмологических исследованиях (на примере KNET, Северный Тянь-Шань). Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 358 с.
2. Кальметьева 3.А., Мельникова Т.А., Мусиенко Е.В., Юдахин Ф.Я. 1992. Модели очаговых зон сильных землетрясений. В кн.: Типовые геолого-геофизические модели сейсмичных и асейсмичных районов. Бишкек: Илим, с. 124–131.
3. Бурымская Р.Н. 2001. Спектральный состав излучения и очаговые параметры землетрясений северо-западной части Тихого океана за 1969–1996 годы. В кн.: Динамика очаговых зон и прогнозирование сильных землетрясений северо-запада Тихого океана. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, т. 1: 48–67.
4. Ключевский А.В., Демьянович В.М. 2002. Динамические параметры очагов землетрясений Байкальской сейсмической зоны. Физика Земли, 2: 55–66.
5. Brune J.N. 1970. Tectonic stress and the spectra of seismic shear waves from earthquakes. J. of Geophysical Research, 75(26): 4997–5009. https://doi.org/10.1029/jb075i026p04997
6. Brune J. N. 1971. Corrections. J. of Geophysical Research, 76: 5002.
7. Сычева Н.А., Богомолов Л.М. 2020. О сброшенных напряжениях в очагах землетрясений Северной Евразии и приведенной сейсмической энергии. Геосистемы переходных зон, 4(4): 393–446. https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.4.393-416.417-446
8. Dziewonski A.M., Chou T.A., Woodhouse J.H. 1981. Determination of earthquake source parameters from waveform data for studies of regional and global seismicity. J. of Geophysical Research, 86: 2825–2852. https://doi.org/10.1029/jb086ib04p02825
9. Кочарян Г.Г. 2012. Об излучательной эффективности землетрясений (пример геомеханической интерпретации результатов сейсмологических наблюдений). Динамические процессы в геосферах, 3: 36–47.
10. Кочарян Г.Г. 2014. Масштабный эффект в сейсмотектонике. Геодинамика и тектонофизика, 5(2): 353–385. https://doi.org/10.5800/GT-2014-5-2-0133
11. Кочарян Г.Г. 2016. Геомеханика разломов. М.: ГЕОС, 424 с.
12. Кочарян Г.Г., Иванченко Г.Н., Кишкина С.Б. 2016. Энергия, излучаемая сейсмическими событиями различного масштаба и генезиса. Физика Земли, 4: 141–156. doi:10.7868/S0002333716040037
13. Богомолов Л.М., Сычева Н.А., Закупин А.С., Каменев П.А., Сычев В.Н. 2015. Распределение спада напряжений в очагах землетрясений и проявления триггерных эффектов. В кн.: Триггерные эффекты в геосистемах: материалы третьего Всероссийского семинара-совещания (Москва 16–19 июня 2015 г.). М.: ГЕОС, с. 48–56.
14. Сычева Н.А. 2020. Тензор сейсмического момента и динамические параметры землетрясений Центрального Тянь-Шаня. Геосистемы переходных зон, 4(2): 178–209. https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.2.178-191.192-209
15. Molnar P., Tapponnier P. 1975. Cenozoic tectonics of Asia: Effects of a continental collision: features of recent continental tectonics in Asia can be interpreted as results of the India-Eurasia collision. Science, 189(4201): 419–426. https://doi.org/10.1126/science.189.4201.419
16. Сычева Н.А. 2022. Некоторые характеристики каталога землетрясений и сейсмического процесса по данным сети KNET. Геодинамика и тектонофизика, 13(3). https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-3-0640
17. Нусипов E.H., Оспанов A.M., Ли А.Н., Нысанбаев Т.Е. 2004. Луговское землетрясение 23 мая 2003 года. В кн.: Современная геодинамика и сейсмический риск Центральной Азии: Доклады Пятого Казахстанско-Китайского Международного симпозиума, 24–27 сент. 2003 г. Алматы: ИС МОН РК, с. 19–25.
18. Гребенникова В.В., Фролова А.Г., Багманова Н.Х., Берёзина А.В., Першина Е.В., Молдобекова С. 2018. Каджисайское землетрясение 14 ноября 2014 г. с КP=13.7, MPVA=6.2, I0=7 (Кыргызстан – Южное Прииссыккулье). Вестник НЯЦ РК, 2(июнь): 135–143. https://doi.org/10.52676/1729-7885-2018-2-135-143
19. Фортуна А.Б., Абдиева С.В., Клоков И.А., Корженков А.М., Стрельников А.А. 2019. Сейсмичность Иссык-Кульской области. Вестник Института сейсмологии НАН КР, 2(14): 98–107.
20. Гусева И.С., Архипова Е.В. 2019. Анализ системного единства современного развития Курило-Камчатской островной дуги и острова Сахалин на основе сейсмологических данных. Успехи современного естествознания, 6: 46–50.
21. Прытков А.С., Василенко Н.Ф., Фролов Д.И. 2017. Современная геодинамика Курильской зоны субдукции. Тихоокеанская геология, 36(1): 23–28.
22. Тихонов И.Н., Левин Б.В. 2015. Прогноз сильных землетрясений Сахалинской области: история, результаты и перспективы. В кн.: Геодинамические процессы и природные катастрофы. Опыт Нефтегорска: сб. материалов Всерос. науч. конф. с междунар. участием. В 2 т. Южно-Сахалинск; Владивосток: Дальнаука, т. 1: 41–45.
23. Сафонов Д.А., Коновалов А.В. 2017. Использование программы ISOLA для определения тензора сейсмического момента землетрясений Курило-Охотского и Сахалинского регионов. Тихоокеанская геология, 36(3): 102–112.
24. International Seismological Centre ISC-EHB: Event catalogue. URL: http://www.isc.ac.uk/citations/ (дата обращения: 02.11.2022).
25. Костров Б.В. 1975. Механика очага тектонического землетрясения. М.: Наука, 175 c.
26. Ризниченко Ю.В. 1985. Проблемы сейсмологии. Избранные труды. М.: Наука, 408 с.
27. Madariaga R. 1976. Dynamics of an expanding circular fault. Bull. of the Seismological Society of America, 66: 639–666.
28. Madariaga R. 1979. On the relation between seismic moment and stress drop in the presence of stress and strength heterogeneity. J. of Geophysical Research, 84: 2243–2250. https://doi.org/10.1029/jb084ib05p02243
29. Boore D.M. 2003. Simulation of ground motion using the stochastic method. Pure and Applied Geophysics, 160(3): 635–676. https://doi.org/10.1007/pl00012553
30. Abercrombie R.E., Rice J.R. 2005. Can observations of earthquake scaling constrain slip weakening? Geophysical J. International, 162: 406–424. https://doi.org/10.1111/j.1365-246x.2005.02579.x
31. Lancieri M., Madariaga R., Bonilla F. 2012. Spectral scaling of the aftershocks of the Tocopilla 2007 earthquake in northern Chile. Geophysical J. International, 189: 469–480. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2011.05327.x
32. Kaneko Y., Shearer P.M. 2014. Seismic source spectra and estimated stress drop derived from cohesive zone models of circular sub shear rupture. Geophysical J. International, 197(2): 1002–1015. https://doi.org/10.1093/gji/ggu030
33. Gibowicz S.J., Kijko A. 1994. An introduction to mining seismology. San Diego: Academic Press, 399 p.
34. Москвина А.Г. 1969. Поле смещения упругих волн, создаваемое распространяющейся дислокацией. Изв. АН СССР. Физика Земли, 6: 3–10.
35. Москвина А.Г. 1969. Исследование полей смещения упругих волн в зависимости от характеристик очага землетрясения. Изв. АН СССР. Физика Земли, 9: 3–16.
36. Sato T., Hirasawa T. 1973. Body wave spectra from propagating shear cracks. J. of Physics of the Earth, 21: 415–431. https://doi.org/10.4294/jpe1952.21.415
37. Kwiatek G., Ben-Zion Y. 2013. Assessment of P and S wave energy radiated from very small shear-tensile seismic events in a deep South African mine. J. of Geophysical Research: Solid Earth, 118(7): 3630–3641. https://doi.org/10.1002/jgrb.50274
38. Gutenberg B., Richter C.F. 1944. Frequency of earthquakes in California. Bull. of the Seismological Society of America, 34: 185–188. https://doi.org/10.1785/bssa0340040185
39. Смирнов В.Б., Завьялов А.Д. 2012. К вопросу о сейсмическом отклике на электромагнитное зондирование литосферы Земли. Физика Земли, 7-8: 63–88.
40. Смирнов В.Б., Пономарев А.В. 2020. Физика переходных режимов сейсмичности. М.: РАН, 412 с.
41. Попандопуло Г.А. 2018. Детальные исследования временных вариаций параметра b-value закона Гутенберга–Рихтера по данным высокоточных сейсмических наблюдений на Гармском полигоне в Таджикистане. Физика Земли, 4: 79–99.
42. Любушин А.А. 2007. Анализ данных систем геофизического и экологического мониторинга. М.: Наука, 228 с.
43. Щетников Н.А. 1981. Цунами. М.: Наука, 88 с.
44. Тихонов И.Н. 2006. Методы анализа каталогов землетрясений для целей средне- и краткосрочного прогнозов сильных сейсмических событий. Владивосток; Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 214 с.
45. Богомолов Л.М., Сычева Н.А. 2022. Прогноз землетрясений в XXI веке: предыстория и концепции, предвестники и проблемы. Геосистемы переходных зон, 6(3): 145–182. https://doi.org/10.30730/gtrz.2022.6.3.145-164.164-182