Instanton Representation of Foreshoсk-Aftershock Sequences

Issue number 2 from 01.02.2025

В сейсмологии из практических и теоретических соображений весьма важно описание процессов форшоковой и афтершоковой активизации. Эмпирически установлена аналогия математических соотношений, описывающих характер прямого и обратного законов Омори-Утсу. Исследования обобщенной окрестности сильного землетрясения (ООСЗ) выявили еще более тесную аналогию свойств форшоков и афтершоков. Такая аналогия распространяется также на характеристики процесса активизации, в частности, на аномальные изменения наклона графика повторяемости. В качестве унифицирующей модели всего форшок-афтершокового процесса в данной работе предложено использовать кинетические уравнения, имеющие решения в виде локализованных во времени сильно выраженных максимумов, называемых инстантонами (по аналогии с солитонами - локализованными волнами). Наглядный образ инстантонного решения - график производной по времени от логистической зависимости, описывающей переходный процесс. Скорость такого процесса сначала значительно возрастает, достигает максимума, а затем асимптотически убывает до нуля. Цель работы - продемонстрировать эффективность использования инстантонной модели, которая обобщает модель саморазвивающихся процессов (СРП), но не предусматривает развитие физически нереализуемой сингулярности, обычно моделирующей взрывной рост числа фор- и афтершоков в окрестности главного события. Сравнение новой модели с эмпирическими данными проводится на примере землетрясений в наиболее обеспеченной средствами регистрации южной части о-ва Сахалин за 2003-2023 гг. Показано удовлетворительное сходство теоретических и эмпирических временных зависимостей как для ООСЗ, построенной для территории в пределах (44.5°-50.5° с. ш., 141.5°- 43.5° в. д.), так и для отдельных сильных землетрясений на Сахалине.

90 0

On the Regime of the Induced Seismicity

Issue number 2 from 01.02.2025

Проблема вызванной сейсмичности имеет важный как практический, так и теоретический аспект. Практический аспект связан с опасностью вызванной сейсмичности. В ряде случаев опасность сильной вызванной сейсмичности приводила к закрытию важных промышленных проектов. Теоретический аспект связан с известным парадоксом сейсмичности, о невозможности реализации обычных землетрясений на глубинах более нескольких десятков километров. Отсюда следует, что физика вызванных, как правило, приповерхностных землетрясений может отличаться от физики большинства более глубоких событий. Рассмотрены примеры ряда областей вызванной сейсмичности, представляющих собой как окрестности крупных водохранилищ, так и области интенсивной добычи углеводородного и рудного сырья. Во всех рассмотренных районах, более или менее определенно, выявляется ряд общих тенденций. После роста вызванной сейсмичности, даже и при продолжающемся сильном техногенном воздействии, наблюдается тенденция спада сейсмической активности. Также, методом анализа обобщенной окрестности сильного землетрясения (ООСЗ), для зон вызванной сейсмичности выявляется близость интенсивности фор- и афтершокового процесса, что контрастирует со случаем обычной сейсмичности, для которой активность афтершокового процесса обычно много сильнее. Можно предположить, что спад вызванной сейсмичности связан с разгрузкой исходных тектонических напряжений, а близость интенсивности фор- и афтершокового процесса указывает на отличие физического механизма вызванных приповерхностных землетрясений от обычных, более глубоких землетрясений.

87 0

New Methods for Analyzing the Nature of Seismic Regime Non-Stationarity

Issue number 3 from 01.03.2025

Тремя новыми в геофизике методами анализа нестационарности рядов данных анализируются каталоги землетрясений регионов Курило-Камчатки и Срединно-Атлантического хребта. Обсуждается возможность выделения нестационарной компоненты сейсмического режима и характер нестационарности. Применение новых методов подтвердило ряд известных (ожидаемых) закономерностей и указало на ряд нетривиальных моментов. Среди таковых были выявлены: 1) тенденция роста нестационарности с увеличением характерного времени, что может отвечать соответствию спектра сейсмической активности фликкер-шуму; 2) различие характера распределения по магнитудам, возможно отвечающее уменьшению величин -value, для кластеризующихся основных событий; 3) обнаружение в режиме сейсмичности по времени двух тенденций — кластеризации на меньших относительных расстояниях и отталкивания на больших; эти тенденции могут соответствовать эпохам роста сейсмической активности и последующего затухания в ходе накопления тектонических напряжений. Результаты указывают на перспективность применения этих новых в сейсмологии методов анализа, обеспечивающих уточнение характера нестационарности сейсмического процесса.

98 0

Typical Precursor Anomalies of the 6 February 2023 Kahramanmaras, Türkiye, Doublet, 7.8 and 7.6 and the 2004 Sumatra-Andaman and the 2011 Tohoku-Oki 9.0+ Mega Earthquakes

Issue number 4 from 28.03.2025

Ранее, в результате построения и анализа обобщенной окрестности сильного землетрясения (ООСЗ), с высокой детальностью была выявлена и описана система типовых прогнозных признаков сильного землетрясения. Эти типовые признаки, однако, лишь относительно редко выявляются в форшоковых областях отдельных сильных землетрясений. Было замечено, что доля событий в форшоковых областях, в которых идентифицируются прогнозные ООСЗ-признаки, растет с числом слабых событий в окрестности данного сильного землетрясения. На примере ряда более обеспеченных сейсмическими данными случаев проверяется, насколько часто ООСЗ-признаки выявляются при больших объемах сейсмологических данных. Показано, что в этих случаях ООСЗ-аномалии регистрируются в большинстве случаев. Предлагается соотношение между магнитудами целевых землетрясений и полнотой используемого каталога, когда идентификация ООСЗ прогнозных признаков возможна с высокой вероятностью. Отмечается нерешенность проблемы ложных тревог.

29 0