Асимметричные сейсмические импульсы перед большим землетрясением

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследована динамика сейсмических шумов в минутном диапазоне периодов по записям широкополосных станций IRIS перед катастрофическим землетрясением 11 марта 2011 г. в Японии. Формализованной методикой выделены одиночные асимметричные импульсы, на порядок превосходящие по амплитуде уровень шума и разделенные между собой интервалом более 30 минут. Установлено, что на станции MAJO, расположенной на о. Хонсю в 400 км от эпицентра землетрясения, частота следования импульсов возросла 30 января 2011 г. и сохранялась высокой до 2 марта 2011 г. Такого явления на станции MAJO в те же интервалы времени не было в течение 15 предыдущих лет, когда данная станция работала устойчиво. Не отмечено возрастания числа импульсов в записях других аналогичных станций, расположенных на расстояниях более 1700 км от эпицентра. Предполагается, что асимметричные импульсы порождены явлением дилатансии в приповерхностных слоях земной коры в районе станции MAJO.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Г. А. Соболев

Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: sobolev@ifz.ru
Россия, 123242, г. Москва, Б.Грузинская ул., д. 10, стр. 1

Н. А. Закржевская

Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН

Email: sobolev@ifz.ru
Россия, 123242, г. Москва, Б.Грузинская ул., д. 10, стр. 1

С. М. Киреенкова

Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН

Email: sobolev@ifz.ru
Россия, 123242, г. Москва, Б.Грузинская ул., д. 10, стр. 1

Список литературы

  1. Алексеев А.С., Белоносов А.С., Петренко В.Е. О концепции многодисциплинарного прогноза землетрясений с использованием интегрального предвестника // Проблемы динамики литосферы и сейсмичности // Вычислительная сейсмология. Вып. 32. М.: ГЕОС, 2001. С. 81–97.
  2. Кугаенко Ю.А., Павлов В.М., Иванова Е.И и др. Толудская вспышка сейсмичности и землетрясение 30.11.2012 г. (MC = 5.4, MW = 4.8), сопровождавшие начало Толбачинского извержения 2012–2013 гг. // Вулканология и сейсмология. 2017. № 6. С. 33–48.
  3. Любушин А.А. Анализ данных систем геофизического и экологического мониторинга. М.: Наука, 2007. 228 с.
  4. Марапулец Ю.В., Шевцов Б.М., Ларионов И.А. и др. Отклик геоакустической эмиссии на активизацию деформационных процессов при подготовке землетрясений // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31. № 6. С. 59–67.
  5. Мельхиор П. Земные приливы. М.: Мир, 1968. 454 с.
  6. Родкин М.В. Изменение характера сейсмичности с глубиной: новые эмпирические соотношения и их интерпретация // Физика Земли. 2004. № 10. С. 63–72.
  7. Рыков А.В. К проблеме наблюдений колебаний Земли. Аппаратура, методы и результаты сейсмометрических наблюдений // Сейсмические приборы. 1979. Вып. 12. С. 3–8.
  8. Салтыков В.А., Кугаенко Ю.А. Развитие приповерхностных зон дилатансии как возможная причина аномалий в параметрах сейсмической эмиссии перед сильными землетрясениями // Тихоокеанская геология. 2012. Т. 31. № 1. С. 96–106.
  9. Салтыков В.А. О возможности использования приливной модуляции сейсмических шумов в целях прогноза землетрясений // Физика Земли. 2017. № 2. С. 84–96.
  10. Соболев Г.А. Низкочастотный сейсмический шум перед землетрясением Тохоку 11 марта 2011 г. с магнитудой 9 // Физика Земли. 2011. № 12. С. 11–22.
  11. Соболев Г.А., Соболев Д.Г., Мигунов И.Н., Закржевская Н.А. Некоторые свойства низкочастотного сейсмического шума // Физика Земли. 2014. № 4. С. 15–24.
  12. 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.
  13. Brace W.F., Paulding B.W., Scholz C.H. Dilatancy i the fracture of crystalline rocks // J. Geophys. Res. 1966. V. 71. P. 3939–3948.
  14. Ekstrom G. Time domain analysis of Earth’s long-period background seismic radiation // J. Geophys. Res. 2001.V.106. № B11. P. 26483–26493.
  15. Hardle W. Applied nonparametric regression. Cambridge, N. Y., New Rochell, Melbourne, Sydney: Cambridge University Press, 1989. (Русский перевод: Хардле В. Прикладная непараметрическая регрессия. М.: Мир, 1993. 349 с.).
  16. Kobayashi N., Nishida K. Continuous excitation of planetary free oscillations by atmospheric disturbances // Nature. 1998. V. 395. P. 357–360.
  17. Satoshi Ide, Beroza G.C., Shelly D.R., Uchide T. A scaling law for slow earthquakes // Nature. Letters. 2007. V. 447/3. P. 76–79.
  18. Scholz C.H., Sykes L.R., Aggarwall Y.P. Earthquake prediction: a physical basis // Science. 1973. V. 181. P. 803–810.
  19. Sobolev G.A., Lyubushin A.A. Using modern seismological data to reveal earthquake. Precursors // Russian Journal of Earth Sciences. 2007. V. 9. ES 2005. doi: 10.2205/2007ES000220.
  20. Wieland E., Streckeisen G. The leaf-spring seismometer – design and performance // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1982. V. 72. P. 2349–2367.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Расположение широкополосных станций (треугольники), записи которых использованы при выделении асимметричных сейсмических импульсов перед

Скачать (114KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Последовательные процедуры выделения асимметричных сейсмических импульсов на примере записи станции MAJO 14 февраля 2011 г.

Скачать (58KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Пример структуры асимметричных импульсов 14 февраля 2011 г. в интервале, обозначенном треугольниками (см. рис. 2).

Скачать (54KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Анализ записей станции MAJO за период 1 января–11 марта 2011 г. (за 1 час до землетрясения Тохоку).

Скачать (46KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Асимметричные импульсы в записях станции MAJO за аналогичные интервалы времени 1 января–11 марта: 1 – 1996, 2 – 2001, 3 – 2008, 4 – 2009, 5 – 2010, 6 – 2011 гг.

Скачать (51KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Асимметричные импульсы в записях нескольких станций (см. рис. 1) за аналогичные интервалы времени 1 января–11 марта 2011 г.

Скачать (47KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2019