Об использовании данных среднесрочного прогноза для Байкальской рифтовой зоны при оценках сейсмической опасности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В статье представлены обобщающие результаты средне- и долгосрочного прогноза землетрясений с К ≥ 13 (М ≥ 5.0) в Байкальской рифтовой зоне. Они были получены за последние годы при совместном использовании геоинформационной системы “Prediction” и разработанной двухстадийной феноменологической модели для периодов предшоковой подготовки землетрясений. Данная модель создана на основе анализа сейсмологических сведений о подготовке произошедших наиболее опасных местных землетрясений в Байкальской рифтовой зоне. Она согласовывается с результатами, полученными при изучении сейсмических режимов подготовки ледовых ударов на ледяном покрове озера Байкала и при проведении натурных экспериментов на участках разломов с целью выяснения физико-механических условий возникновения источников генерации волновых колебаний сейсмического диапазона.

В работе приведен пример практического использования полученных результатов прогноза землетрясений, а также способы уточнения оценок сейсмической опасности по отношению к инфраструктуре в г. Ангарске, удаленном на 100 км от сейсмоопасного Главного Саянского разлома, в зоне которого при анализе сейсмического режима выявлен “запертый” сегмент с сейсмической брешью. В соответствии с ее линейными размерами при протяженности 60 км по двум взятым уравнениям соотношений L/M были рассчитаны оценки энергетического потенциала, максимальные значения которых соответствуют значениям Мmах = 7.1 и 7.8. Показано, что использование полученных результатов прогноза землетрясений способствует уточнению уровня сейсмической опасности на ближайшие временные интервалы ожидания землетрясений с разными значениями Мmах. Рассмотрен пример оценки современной сейсмической опасности с использованием среднесрочного прогноза для инфраструктуры г. Ангарска при возможных сейсмических сотрясениях со стороны юго-восточного участка зоны Главного Саянского разлома на ближайшие 10 и 50 лет. При сравнении с картой ОСР-16 показано, что проведенные расчеты указывают на относительно более низкий уровень сейсмической опасности для г. Ангарска на период ожидания 10 и 50 лет.

Об авторах

В. В. Ружич

Институт земной коры СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ruzhich@crust.irk.ru
Россия, г. Иркутск

Е. А. Левина

Институт земной коры СО РАН

Email: ruzhich@crust.irk.ru
Россия, г. Иркутск

Список литературы

  1. Бержинская Л.П., Ружич В.В., Саландаева О.И., Акбиев Р.Т. Разработка методических принципов комплексной прогностической оценки региональной сейсмобезопасности // Природные риски и безопасность сооружений. № 2 (63). 2023. С. 26–34.
  2. Добрецов Н.Л., Псахье С.Г., Ружич В.В., Попов В.Л., Шилько Е.В., Гранин Н.Г., Тимофеев В.Ю., Астафуров С.В., Димаки А.В., Старчевич Я. Ледовый покров озера Байкал как модельная среда для изучения тектонических процессов в земной коре // Докл. РАН. 2007. Т. 412. № 5. С. 656–660.
  3. Завьялов А.Д. Среднесрочный прогноз землетрясений: основы, методика, реализация. М.: Наука. 2006. 254 с.
  4. Кондорская Н.В., Шебалин Н.В. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 г. М.: Наука. 1977. 506 с.
  5. Кочарян Г.Г. Геомеханика разломов. М.: ГЕОС. 2016. 424 с.
  6. Кочарян Г.Г., Кишкина С.Б. Физическая мезомеханика очага землетрясения // Физическая мезомеханика. 2020. Т. 23. № 6. С. 9–24.
  7. Кочарян Г.Г. Возникновение и развитие процессов скольжения в зонах континентальных разломов под действием природных и техногенных факторов. Обзор современного состояния вопроса // Физика Земли. 2021. № 4. С. 3–41.
  8. Левина Е.А., Ружич В.В. Исследование миграции сейсмичности на основе пространственно-временных диаграмм // Геодинамика и тектонофизика. 2015. Т. 6. № 2. 225–240. doi: 10.5800/GT-2015-6-2-0178
  9. Мирзоев К.М., Николаев А.В., Лукк А.А., Юнга С.Л. Наведенная сейсмичность и возможности регулируемой разрядки накопленных тектонических напряжений в земной коре // Физика Земли. 2009. № 10. С. 49–68.
  10. Патент 2273035 РФ. Способ управления режимом смещений во фрагментах сейсмоактивных тектонических разломов / С.Г. Псахье, Е.В. Шилько, С.В. Астафуров, В.В. Ружич, О.П. Смекалин, С.А. Борняков № 2004108514. Заявл. 22.03.2004. Опубл. 27.03.2006. Бюл. № 14.
  11. Попов В.Л. Механика контактного взаимодействия и физика трения. От нанотрибологии до динамики землетрясений. М.: ФИЗМАТЛИТ. 2013. 340 с.
  12. Псахье С.Г., Шилько Е.В., Астафуров С.В., Димаки А.В., Ружич В.В., Панченко А.Ю. Модельные исследования процессов возникновения и развития деформационных структур субдукционного типа в ледовом покрове озера Байкал // Физическая мезомеханика. 2008. Т. 11. № 1. С. 55–65.
  13. Ризниченко Ю.В. Размеры очага корового землетрясения и сейсмический момент. Исследования по физике землетрясений. М.: Наука. 1976. С. 9–27.
  14. Ружич В.В. Сейсмотектоническая деструкция в земной коре Байкальской рифтовой зоны. Новосибирск: изд-во СО РАН. 1997. 144 с.
  15. Ружич В.В., Черных Е.Н., Пономарева Е.И. Экспериментальное моделирование механизмов возникновения источников сейсмических колебаний при взаимодействии неровностей в разломах // Геодинамика и тектонофизика. 2014. Т. 5. № 2. С. 563–576.
  16. Ружич В.В., Кочарян Г.Г., Савельева В.Б., Травин А.В. О формировании очагов землетрясений в разломах на приповерхностном и глубинном уровне земной коры. Часть II. Глубинный уровень // Геодинамика и тектонофизика. 2018 а. Т. 9. № 3. С. 1039–1061. doi: 10.5800/GT-2018-9-3-0383
  17. Ружич В.В., Кочарян Г.Г., Травин А.В., Савельева В.Б., Остапчук А.А., Рассказов С.В., Ясныгина Т.А., Юдин Д.С. Определение РТ-условий при формировании сейсмогенных подвижек по глубинному сегменту краевого шва Сибирского кратона // Докл. РАН. 2018б. Т. 481. № С. 1–4. doi: 10.1063/1.5013865)
  18. Ружич В.В., Вахромеев А.Г., Левина Е.А., Сверкунов С.А., Шилько Е.В. Об управлении режимами сейсмической активности в сегментах тектонических разломов с применением вибрационных воздействий и закачки растворов через скважины // Физическая мезомеханика. 2020. № 3. C. 54–69.
  19. Ружич В.В., Левина Е.А. О разработке сейсмогеологического подхода к среднесрочному прогнозу землетрясений в Байкальской рифтовой зоне // Динамические процессы в геосферах. 2022. № 1. С. 11–28. doi: 10.26006/22228535_2022_14_1_17
  20. Ружич В.В., Савельева В.Б. Об изучении зеркал скольжения в очагах палеоземлетрясений в Прибайкалье и Монголии // Геология и окружающая среда. 2023. Т. 3. № 4. С. 37–50. doi: 10.26516/2541-9641.2023.4.37
  21. Семинский К.Ж., Борняков С.А., Добрынина А.А., Радзиминович Н.А., Рассказов С.В., Саньков В.А., Миалле П., Бобров А.А., Ильясова А.М., Салко Д.В., Саньков А.В., Семинский А.К., Чебыкин Е.П., Шагун А.Н., Герман В.И., Тубанов Ц.А., Улзибат М. Быстринское землетрясение в южном Прибайкалье (21.09.2020 г., Mw = 5.4): основные параметры, признаки подготовки и сопровождающие эффекты // Геология и геофизика. 2021. Т. 62. № 5. С. 727–743. doi: 10.15372/GiG2021109
  22. Фролова Н.И., Малаева Н.С., Ружич В.В., Бержинская Л.П., Левина Е.А., Сущев С.П., Ларионов В.И., Угаров А.Н. Оценка социальных и экономических показателей сейсмического риска на примере г. Ангарск // Геофизические процессы и биосфера. 2022. Т. 21. № 2. С. 86-113. https://doi.org / 10.21455 / GPB2022.2-58
  23. Фролова Н.И., Сущев С.П., Угаров А.Н., Малаева Н.С. Актуализация показателей сейсмического риска на примере Иркутской области и Республики Бурятия // Российский сейсмологический журнал. 2023. Т. 5. № 1. C. 26–50. doi: 10.35540/2686-7907.2023.1.02
  24. Чипизубов А.В. Выделение одноактных и одновозрастных палеосейсмодислокаций и определение по их масштабам магнитуд палеоземлетрясений // Геология и геофизика. 1998. Т. 39. № 3. С. 386–398.
  25. Davis C., Lahr P., Plumb C., Keilis-Borok V., Molchan G., Shebalin P. Earthquake Prediction and Disaster Preparedness Interactive Analysis // Natural Hazards Review. 2010. V. 11. № 4. Р. 173–183. doi: 10.1061/_ASCE_NH.1527-6996.0000020
  26. Epstein B., Lomnitz C. A Model for the Occurrence of Large Earthquakes // Nature. 1966. V. 211. P. 954–956. https://doi.org/10.1038/211954b0
  27. Geller R.J., Jackson D D., Kagan Y. Y., Mulargia F. Earthquakes cannot be predicted // Science. 1997. V. 275. № 5306. P. 1616.
  28. Iezzi F., Roberts G., Walker J.F., Papanikolaou I. Occurrence of partial and total coseismic ruptures of segmented normal fault systems: Insights from the Central Apennines, Italy // Journal of Structural Geology. 2019. V. 126. P. 83–99. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2019.05.003
  29. Leonard M. Earthquake fault scaling: Self-consistent relating of rupture length, width, average displacement, and moment release // Bulletin of the Seismological Society of America. 2019. V. 100. № 5A. P. 1971–1988. https://doi.org/10.1785/0120090189
  30. Ostapchuk A.A., Pavlov D.V., Ruzhich V.V. Seismic-acoustics of a block sliding along a fault // Pure and Applied Geophysics. 2019. P. 163–168. doi: 10.1007/s00024-019-02375-1
  31. Plata-Martinez R., Ide S., Shinohara M., et al. Shallow slow earthquakes to decipher future catastrophic earthquakes in the Guerrero seismic gap // Nat Commun. 2021. V. 12. P. 3976. doi: 10.1038/s41467-021-24210-9
  32. Psakhie S.G., Ruzhich V.V., Shilko E.V., Popov V.L., Dimaki A.V., Astafurov S.V., Lopatin V.V. Influence of thestate of interfaces on the character of local displacementsin fault-block and interfacial media // Tech. Phys. Lett. 2005. V. 31. P. 712–715.
  33. Ritz J.-F., Arzhannikova A., Vassallo R., Arzhannikov S., Larroque C., Michelot J.-L., Massault M. Characterizing the present-day activity of the Tunka and Sayan faults within their relay zone (western Baikal rift system, Russia) // Tectonics. 2018. V. 37. P. 1376–1392. doi: 10.1002/2017TC004691
  34. Ruzhich V.V., Psakhie S.G., Chernykh E.N., Bornyakov S.A., Granin N.G. Deformation and seismic effects in the ice cover of Lake Baikal // Russian Geology and Geophysics. 2009. V. 50. № 3. P. 214–221.
  35. Ruzhych V., Levina E. Onthedevelopment of aseismogeological approach to the medium–term forecast of earthquakes in the Baikal rift zone // Dynamic Processes in Geospheres. 2022. V. 14. № 1. P. 17–28. (In Russ.) doi: 10.26006/22228535_2022_14_1_17
  36. Shebalin P.N., Baranov S.V., Vorobieva I.A., Grekov E.M., Krushelnitskiia K.V., Skorkina A.A., Selyutskaya O.V. Seismicity Modeling in Tasks of Seismic Hazard Assessment // Doklady Earth Sciences. 2024. V. 515. № 1. P. 514–525. doi: 10.1134/S1028334X23603115
  37. Wells D.L., Coppersmith K.J. Empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture area, and surface displacement // Bulletin of the Seismological Society of America. 1994. V. 84. P. 974–1002.
  38. Wesnousky S.G. Displacement and geometrical characteristics of earthquake surface ruptures: Issues and implications for seismic-hazard analysis and the process of earthquake rupture // Bulletin of the Seismological Society of America. 2008. V. 98. № 4. P. 1609–1632. https://doi.org/10.1785/0120070111

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024