Journal of Volcanology and SeismologyJournal of Volcanology and SeismologyВулканология и сейсмология0203-03063034-5138The Russian Academy of Sciences68442210.31857/S0203030624050049HNKINRArticlesСтатьиResearch ArticleIdentifying zones of possible earthquake focus in areas of newest tectogenesis based on geological-geomorphological factors and fuzzy logic tools (on the example of the Greater Caucasus)Выделение зон возможных очагов землетрясений в областях новейшего тектогенеза на основе геолого-геоморфологических факторов и инструментов нечеткой логики (на примере Большого Кавказа)SobisevichA. L.СобисевичА. Л.
Russian Federation
alekssencov@yandex.ruSteblovG. M.СтебловГ. М.
Russian Federation
alekssencov@yandex.ruAgibalovA. O.АгибаловА. О.
Russian Federation

Faculty of Geology, Moscow State University

Геологический факультет Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

alekssencov@yandex.ruAleshinI. M.АлёшинИ. М.
Russian Federation
alekssencov@yandex.ruBalashovG. R.БалашовГ. Р.
Russian Federation
alekssencov@yandex.ruKondratovA. D.КондратовА. Д.
Russian Federation
alekssencov@yandex.ruMakeevV. M.МакеевВ. М.
Russian Federation
alekssencov@yandex.ruPerederinV. P.ПередеринВ. П.
Russian Federation
alekssencov@yandex.ruPerederinF. V.ПередеринФ. В.
Russian Federation
alekssencov@yandex.ruRosenbergN. K.РозенбергН. К.
Russian Federation
alekssencov@yandex.ruSentsovA. A.СенцовА. А.
Russian Federation
alekssencov@yandex.ruKholodkovK. I.ХолодковК. И.
Russian Federation
alekssencov@yandex.ruFadeevaK. V.ФадееваК. В.
Russian Federation

Faculty of Geology

Геологический факультет

alekssencov@yandex.ruSсhmidt Institute of Physics of the Earth of the Russian Academy of SciencesИнститут физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАНInstitute of Earthquake Prediction Theory and Mathematical Geophysics, Russian Academy of SciencesИнститут теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАНMoscow State UniversityМосковский государственный университет имени М.В. ЛомоносоваSergeev Institute of Environmental Geoscience Russian Academy of ScienceИнститут геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН171220245536615062025Copyright ©; 2024, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2024, Российская академия наук2024Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0203-0306/article/view/684422

16 morphometric relief parameters have been established, the positive anomalies of which correspond to seismically active areas in the Greater Caucasus region. Analysis of the four most informative parameters using the γ-operator in fuzzy logic has made it possible to create a scheme for a neotectonic activity index. This index was used together with the results of computer geodynamic modeling to identify zones of potential earthquake epicenters. This approach does not require detailed information on modern and past seismic activity, and can therefore be applied to areas that are seismologically understudied. In addition, a relationship between modern deformation and seismic activity is shown, as well as the possibilities of using the technique developed by Yu.V. Nechaev [Nechaev, 2010] to identify active fault zones.

Установлены шестнадцать морфометрических параметров рельефа, положительные аномалии которых соответствуют сейсмоактивным участкам Большого Кавказа. Анализ четырёх наиболее информативных из них γ-оператором нечеткой логики позволил построить схему индекса неотектонической активности, использованной наряду с результатами компьютерного геодинамического моделирования для выделения зон возможных очагов землетрясений. Новый подход не требует детальной информации о современной и палеосейсмичности, поэтому может использоваться для решения аналогичной задачи на слабо изученных в сейсмотектоническом отношении территориях. Продемонстрированы взаимосвязь современных деформаций с региональной сейсмичностью и возможности методики линеаментного анализа Ю.В. Нечаева [2010] для выделения активных разломов.

zones of possible earthquake focusfuzzy logicGreater Caucasusзоны возможных очагов землетрясенийнечеткая логикаБольшой КавказПравительство Российской ФедерацииGovernment of the Russian Federation075-01030-23Правительство Российской ФедерацииGovernment of the Russian Federation075-00605-24-00Министерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation075-01144-22-00Правительство Российской ФедерацииGovernment of the Russian Federation5-1-2022База данных скоростей ГАО РАН. URL: https://www.gaoran.ru/russian/database/station/databasev_rus.html. Дата обращения 24.04.2024Гвишиани А.Д., Дзебоев Б.А., Агаян С.М., Белов И.О., Николова Ю.И. Нечеткие множества высокосейсмичных пересечений морфоструктурных линеаментов на Кавказе и в регионе Алтай-Саяны Прибайкалье // Вулканология и сейсмология. 2021. № 2. С. 3–10.Гончаров М.А., Талицкий В.Г., Фролова Н.С. Введение в тектонофизику / Отв. ред. Н.В. Короновский. М.: КДУ, 2005. 496 с.Делоне Б.Н. О пустоте сферы // Изв. АН СССР. ОМЕН. 1934. № 4. С. 793–800.Демидова Г.Л., Лукичев Д.В. Регуляторы на основе нечеткой логики в системах управления техническими объектами. СПб.: Университет ИТМО, 2017. 81 с.Дзебоев Б.А., Гвишиани А.Д., Белов И.О., Татаринов В.Н., Агаян С.М., Барыкина Ю.В. Распознавание мест возможного возникновения сильных землетрясений на основе алгоритма с единственным чистым классом обучения. I. Алтай‒Саяны‒Прибайкалье. М ≥6.0 // Физика Земли. 2019. № 4. С. 33–47.Короновский Н.В. Геология России и сопредельных территорий. М.: Академия, 2011. 240 с.Костенко Н.П. Геоморфология. М.: МГУ, 1999. 379 с.Лукк А.А., Шевченко В.И. Сейсмичность, тектоника и GPS-геодинамика Кавказа // Физика Земли. 2019. № 4. С. 99–123.Милюков В.К., Миронов А.П., Овсюченко А.Н., Горбатиков А.В., Стеблов Г.М., Корженков А.М., Дробышев В.Н., Хубаев Х.М., Агибалов А.О., Сенцов А.А., Dogan U., Ergintav S. Современные тектонические движения Западного Кавказа и Предкавказья по ГНСС наблюдениям // Геотектоника. 2022. № 1. С. 51–67.Миронов А.П., Милюков В.К., Стеблов Г.М., Дробышев В.Н., Кусраев А.Г., Хубаев Х.М. Деформации земной коры в осетинском регионе Большого Кавказа по данным ГНСС-измерений // Геофизические процессы и биосфера. 2021. T. 20. № 4. С. 122–137.Нетребин П.Б. Морфометрический анализ рельефа Большого Кавказа / Дисс. … канд. географ. наук. Краснодар, 2012. 227 с.Нечаев Ю.В. Линеаменты и тектоническая раздробленность: дистанционное изучение внутреннего строения литосферы / Под ред. акад. А.О. Глико. М.: ИФЗ РАН, 2010. 215 с.Ребецкий Ю.Л., Сим Л.А., Маринин А.В. От зеркал скольжения к тектоническим напряжениям. Методики и алгоритмы. М.: ГЕОС, 2017. 234 с.Руководство по безопасности при использовании атомной энергии РБ-19-18. URL: https://docs.cntd.ru/document/556827973?ysclid=lspa4wak1l9308334. Дата обращения 17.02.2024аРуководство пользователя “Analysis Package Reservoir Modelling System (RMS)”. URL: www.geodisaster.ru/index.php?page=uchebnye-posobiya-2. Дата обращения: 20.02.2024бСейсмический каталог Международного сейсмологического центра (ISC). URL: https://isc.ac.uk/iscbulletin/search/bulletin/. Дата обращения 20.04.2024Сенцов А.А. Сейсмотектоника опасных областей Восточно-Европейской платформы / Дисс. … канд. геол.-мин. наук. М., 2022. 116 с.Симонов Ю.Г. Объяснительная морфометрия рельефа. М.: ГЕОС, 1999. 250 с.Справочник по инструментам ArcGis Pro. URL: https://pro.arcgis.com/ru/pro-app/latest/tool-reference. Дата обращения 20.04.2024Стеблов Г.М., Агибалов А.О., Макеев В.М., Передерин В.П., Передерин Ф.В., Сенцов А.А. К проблеме оценки максимально возможных магнитуд землетрясений острова Сахалин различными методами // Вопросы инженерной сейсмологии. 2023. Т. 50. № 4. С. 25–35.Стеблов Г.М., Агибалов А.О., Мельник Г.Э., Передерин В.П., Передерин Ф.В., Сенцов А.А. Анализ современных движений и деформаций земной коры по данным ГНСС // Физика Земли. 2022. № 4. С. 19–29.Трегуб А.И. Морфоструктура Онежского полуострова и дна прилегающей акватории Белого моря на основе статистических моделей рельефа и морфографического анализа // Вестник ВГУ. Серия: Геология. 2010. № 2. С. 59–64.Философов В.П. Краткое руководство по морфометрическому методу поисков тектонических структур / Под ред. А.А. Корженевского. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1960. 91 с.Цифровая модель рельефа. URL: http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/. Дата обращения 22.04.2024Abdulrazzaq Z.T., Agbasi O.E., Aziz N.A., Sunday E.E. Identification of potential groundwater locations using geophysical data and fuzzy gamma operator model in Imo, Southeastern Nigeria // Applied Water Science. 2020. V. 10. № 188.Balamurugan G., Ramesh V., Touthang M. Landslide susceptibility zonation mapping using frequency ratio and fuzzy gamma operator models in part of NH-39, Manipur, India // Nat Hazards. 2016. V. 84. P. 465–488.Lehner B., Grill G. Global River hydrography and network routing: baseline data and new approaches to study the world’s large river systems // Hydrological Processes. 2013. № 27(15). P. 2171–2186.Sema H.V., Guru B., Veerappan R. Fuzzy gamma operator model for preparing landslide susceptibility zonation mapping in parts of Kohima Town, Nagaland, India // Modeling Earth Systems and Environment. 2017. V. 3. P. 499–514.Tanaka H., Asai K. Fuzzy linear programming problems with fuzzy numbers // Fuzzy Sets and Systems. 1984. V. 13. № 1. P. 1–10.Tangestani M.H. Landslide susceptibility mapping using the fuzzy gamma approach in a GIS, Kakan catchment area, southwest Iran // Australian Journal of Earth Sciences. 2004. V. 51. № 1. P. 439–450.Wells D.L., Coppersmith K.J. New empirical relationships among magnitude, rupture length, rupture width, rupture area, and surface displacement // Bulletin of the seismological Society of America. 1994. V. 84. № 4. P. 974–1002.Zelenin E.A, Bachmanov D.M., Garipova S.T., Trifonov V.G., Kozhurin A.I. The Active Faults of Eurasia Database (AFEAD): the ontology and design behind the continental-scale dataset // Earth System Science Data. 2022. V. 14. P. 4489–4503.Zimmerman H.J. Fuzzy set theory and it applications. Boston, Dordrecht, London: Kluwer Academic Publishers, 1996. 435 p.