Пространственно-временной анализ распределения цепочек землетрясений в Байкальской рифтовой системе с целью выявления мигрирующей сейсмичности

№2 (2023)

УДК 004.550
https://doi.org/10.47148/1609-364X-2023-2-36-48

Какоурова А.А., Брыжак Е.В., Демьянович В.М., Ключевская А.А.

АннотацияОб авторахСписок литературы
Изучению явления мигрирующей сейсмичности в эпицентральных полях различных сейсмоактивных регионов Земли посвящено множество работ. Цепочки «миграций» землетрясений выделяются с использованием различных методик и часто объясняются прохождением в литосфере Земли деформационных волн. В настоящей работе представлены результаты изучения пространственно-временного распределения квазилинейных цепочек землетрясений в Байкальском регионе с применением статистических подходов и большого объёма исходных данных о землетрясениях представительных энергетических классов. Показано, что цепочки формируются преимущественно в пределах Байкальской рифтовой системы (БРС) и приурочены к зонам сейсмотектонической деструкции литосферы. При исследовании длин цепочек землетрясений выявлены пять максимумов распределения цепочек, в трёх из которых возможно наличие сейсмомиграций.
Какоурова Анна Александровна
Кандидат геолого-минералогических наук
Младший научный сотрудник
ФГБУН Институт земной коры СО РАН
664033 Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128
e-mail: anna2015@crust.irk.ru
Web of Science ResearcherID: ABG-2692-2020

Брыжак Евгений Вадимович
Кандидат геолого-минералогических наук
Cтарший научный сотрудник, заведующий лабораторией инженерной сейсмологии и сейсмогеологии
ФГБУН Институт земной коры СО РАН
664033 Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128
e-mail: bryzhak@crust.irk.ru.
ORCID: 0000-0001-7550-4447, SPIN-код: 3053-8213

Демьянович Владимир Михайлович
Ведущий инженер
ФГБУН Институт земной коры СО РАН
664033 Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128
e-mail: vmdem@crust.irk.ru

Ключевская Анна Анатольевна
Кандидат биологических наук
Ведущий инженер
ФГБУН Институт земной коры СО РАН
664033 Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128
e-mail: annakl@crust.irk.ru

1. Алтае-Саянский филиал ФГБУ ФИЦ «Единая геофизическая служба Российской академии наук» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.asgsr.ru (дата обращения: 03.03.2022).
2. Байкальский филиал ФГБУ ФИЦ «Единая геофизическая служба Российской академии наук» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.seis-bykl.ru (дата обращения: 13.03.2022).
3. Большев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. – М. : Наука, 1983. – 417 с.
4. Бояров А.А. Рандомизированный алгоритм стохастической аппроксимации для кластеризации смеси гауссовых распределений при разреженных параметрах // Стохастическая оптимизация в информатике. – 2019. – Т. 15. – № 1. – С. 3–19.
5. Быков В.Г. Деформационные волны Земли: концепция, наблюдения и модели // Геология и геофизика. – 2005. – Т. 46. – № 11. – С. 1176–1190.
6. Быков В.Г., Меркулова Т.В. Миграции сейсмичности и скрытые разломы в Приамурье // Тихоокеанская геология. – 2020. – Т. 39. – № 4. – С. 38–52. DOI: 10.30911/0207-4028-2020-39-4-38-52.
7. Викулин А.В. Физика волнового сейсмического процесса. – Петропавловск-Камчатский : КГПУ, 2003. – 151 с.
8. Викулин А.В., Акманова Д.Р., Викулина С.А., Долгая А.А. Миграция сейсмической и вулканической активности как проявление волнового геодинамического процесса // Геодинамика и тектонофизика. – 2012. – Т. 3. – № 1. – С.1–18. DOI: 10.5800/GT-2012-3-1-0058.
9. Вилькович Е.В., Губерман Ш.А., Кейлис-Борок В.И. Волны тектонических деформаций на крупных разломах // Доклады
АН СССР. – 1974. – Т. 219. – № 1. – С. 77–80.
10. Голенецкий С.И. Землетрясения юга Сибирской платформы по инструментальным сейсмологическим наблюдениям // Вулканология и сейсмология. – 2001. – № 6. – С. 68–77.
11. Губерман Ш.А. Землетрясения, неравномерность вращения Земли и D-волны // Доклады АН СССР. – 1976. – Т. 230. – № 6. – С. 1314–1317.
12. Какоурова А.А., Ключевский А.В. Мигрирующая сейсмичность в литосфере Байкальской рифтовой зоны: пространственно-временное и энергетическое распределение цепочек землетрясений // Геология и геофизика. – 2020. – Т. 61. – № 11. – С. 1577–1594. DOI: 10.15372/GiG2019164.
13. Ключевский А.В., Демьянович В.М., Ключевская А.А., Зуев Ф.Л., Какоурова А.А., Черных Е.Н., Брыжак Е.В. Группирующаяся сейсмичность Прибайкалья // Актуальные проблемы науки Прибайкалья / отв. ред. И.В. Бычков, А.Л. Казаков. – Вып. 1. – Иркутск: ИГ СО РАН, 2015. – С.139–143.
14. Ключевский А.В., Какоурова А.А. Исследование мигрирующей сейсмичности в литосфере Байкальской рифтовой зоны // Доклады Академии наук. – 2019. – Т. 488. – № 3. – С. 83–88. DOI: 10.31857/S0869-56524883313-318.
15. Ключевский А.В., Какоурова А.А. Основные критерии выделения цепочек землетрясений в литосфере Байкальского региона // Известия Иркутского государственного университета. Серия: Науки о Земле. – 2018. – Т. 23. – С. 64–73. DOI: 10.26516/2073-3402.2018.23.64.
16. Левина Е.А., Ружич В.В. Изучение миграций сейсмической активности с помощью построения пространственно-временных диаграмм // Геодинамика и тектонофизика. – 2015. – Т. 6. – № 2. – С. 225–244. DOI:10.5800/GT-2015-6-2-0178.
17. Лемешко Б.Ю., Лемешко С.Б. Модели распределений статистик непараметрических критериев согласия при проверке сложных гипотез с использованием оценок максимального правдоподобия. Ч. I // Измерительная техника. – 2009. – № 6. – С. 3–11.
18. Лукк А.А. Пространственно-временные последовательности слабых землетрясений Гармского района // Физика Земли. – 1978. – № 2. – С. 25–37.
19. Мельникова В.И., Середкина А.И., Гилева Н.А. Пространственно-временные закономерности развития крупных сейсмических активизаций (1999–2007 гг.) в Северном Прибайкалье // Геология и геофизика. – 2020. – Т. 61. – № 1. – С. 119–134. DOI: 10.15372/GiG2019103.
20. Мишарина Л.А., Солоненко А.В. Влияние блоковой делимости земной коры на распределение сейсмичности в Байкальской рифтовой зоне // Сейсмичность Байкальского рифта. Прогностические аспекты / Отв. ред. О.В. Павлов, Л.А. Мишарина. – Новосибирск : Наука, 1990. – С. 70–78.
21. Новопашина А.В. Методика выявлений миграции сейсмичности Прибайкалья средствами ГИС // Геоинформатика. – 2013. – № 1. – С. 33–36.
22. Новопашина А.В., Саньков В.А. Скорости медленных миграций сейсмической активности в Прибайкалье // Геодинамика и тектонофизика. – 2010. – Т. 1. – № 2. – С. 197–203. DOI: 10.5800/GT-2010-1-2-0015.
23. Программа для ЭВМ «Chain»: свидетельство о гос. регистрации 2016661616 Рос. Федерация / А.А. Какоурова, А.В. Ключевский; заявитель и правообладатель ФГБУН ИЗК СО РАН. – № 2016519051; заявлено 24.08.2016; опубликовано 14.10.2016.
24. Радзиминович Н.А., Очковская М.Г. Выделение афтершоковых и роевых последовательностей землетрясений Байкальской рифтовой зоны // Геодинамика и тектонофизика. – 2013. – Т. 4. – № 2. – С. 169–186. DOI: 10.5800/GT-2013-4-2-0096.
25. Семинский К.Ж., Радзиминович Я.Б. Сейсмичность юга Сибирской платформы: пространственно-временная характеристика и генезис // Физика Земли. – 2007. – № 9. – С. 18–30. DOI: 10.1134/S1069351307090029.
26. Способ определения цепочек землетрясений в эпицентральном поле сейсмичности: патент на изобретение 2659334 Рос. Федерация / А.В. Ключевский, А.А. Какоурова, А.А. Ключевская, В.М. Демьянович, Е.Н. Черных; заявитель и патентообладатель ФГБУН ИЗК СО РАН. – № 2017131805; заявлено 09.11.2017; опубликовано 29.06.2018. – Бюллетень № 19.
27. Татьков Г.И., Тубанов Ц.А. Развитие сейсмического процесса и мониторинг в близреальном времени зоны Южнобайкальскго землетрясения 1999 года // Вестник Бурятского государственного университета. Биология. География. – 2004. – № 3. – С. 35–46.
28. Уломов В.И. Волны сейсмогеодинамической активизации и долгосрочный прогноз землетрясений // Физика Земли. – 1993. – № 4. – С. 43–53.
29. Уломов В.И., Данилова Т.И., Медведева Н.С., Полякова Т.П. О сейсмогеодинамике линеаментных структур горного обрамления Скифско-Туранской плиты // Физика Земли. – 2006. – № 7. – С. 17–33. DOI: 10.1134/S1069351306070032.
30. Шерман С.И. Избранные труды. Тектонофизика разломообразования и сопутствующих процессов в литосфере. – Иркутск : ИЗК СО РАН, 2017. – 1476 с.
31. D’Agostino R.B. An omnibus test of normality for moderate and large sample size // Biometrika. – 1971. – Vol. 58. – Iss. 2.– P. 341–348.
32. D’Agostino R., Pearson E.S. Tests for departure from normality. Empirical results for the distributions of b2 and √b1 // Biometrika. – 1973. – Vol. 60. – Iss. 3. – pp. 613-622.
33. Dempster A.P., Laird N.M., Rubin D.B. Maximum likelihood from incomplete data via the EM algorithm // Journal of the Royal Statistical Society: Series B (Methodological). – 1977. – Vol. 39. – Iss 1. – pp. 1–22.
34. King A.P., Eckersley R.J. Statistics for Biomedical Engineers and Scientists. How to Visualize and Analyze Data. – London : Academic Press, 2019. – 249 p.
35. Klyuchevskii A.V. Rifting Attractor Structures in the Baikal Rift System: Location and Effects // Journal of Asian Earth Sciences. – 2014. – Vol. 88. – pp. 246–256. DOI: 10.1016/j.jseaes.2014.03.009.
36. Kolmogorov A.N. Sulla determinazione empirica di una legge di distribuzione // Giornale dell` Istituto Italiano degli Attuari. – 1933. – Vol. 4. – No. 1. – pp. 83–91.
37. Mogi K. Migration of seismic activity // Bulletin of the Earthquake Research Institute. – 1968. – Vol. 46. – pp. 53–74.
38. Novopashina A.V, Lukhneva O.F. The propagation velocity of seismic activity migrating along the directions of the geodynamic forces prevailing in the northeastern Baikal rift system, Russia // Annals of geophysics. – 2021. – Vol. 64. – Iss. 4. – SE436. DOI: 10.4401/ag-8654
39. Pollitz F., Vergnolle M., Calais E. Fault interaction and stress triggering of twentieth century earthquakes in Mongolia // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. – 2003. – Vol. 108. – Iss. B10. – P. 2503. DOI:10.1029/2002JB002375.
40. Richter C.F. Elementary Seismology. – London : Freeman, 1958. – 768 p.
41. Scott D.V. Multivariate Density Estimation: Theory, Practice, and Visualization. – New York : John Wiley & Sons, 1992. – 352 p.
42. Shapiro S.S., Wilk M.B. An analysis of variance test for normality (complete samples) // Biometrika. – 1965. – Vol. 52. – No. 3/4. – pp. 591–611. DOI: 10.2307/2333709.
43. Titterington D.M., Smith A.F.M., Makov U.E. Statistical Analysis of Finite Mixture Distributions. Chichester : Wiley, 1987. – 243 p.
44. Wilcox R.R. Introduction to Robust Estimation and Hypothesis Testing. Waltham : Academic Press, 2022. – 689 p.

Ключевые слова: сейсмичность, пространственно-временное распределение землетрясений, цепочки землетрясений, Байкальская рифтовая система, геолого-геофизические процессы

Раздел: Моделирование геообъектов и геопроцессов