Сейсмогеологические условия подготовки опасных землетрясений в разломных узлах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье обсуждаются результаты, полученные при детальном рассмотрении условий подготовки опасных землетрясений на разных иерархических уровнях — глобальном, региональном (Монголия) и локальном (участки Байкальской рифтовой зоны). Уделено внимание рассмотрению эпизодов возникновения актов сейсмической активизации в окрестностях разломных узлов различного масштабного уровня, а также геолого-структурным условиям, влияющим на режимы подготовки очагов опасных землетрясений. Учитывались линейные размеры и морфогенетические типы разломов, углы их сочленения, особенности современного сейсмического режима, а также сведения о сейсмической активности в прошлом. Установлено, что из-за разнообразия условий динамического взаимодействия разломов в местах их сочленения сильные землетрясения нередко возникают через короткие временные интервалы и близком расположении их эпицентров. Подобные особенности усложняют прогноз землетрясений, поскольку нарушаются традиционные представления о периодах повторяемости землетрясений соответствующей магнитуды. Также при прогнозе землетрясений возникают дополнительные проблемы, касающиеся оценок длительности периодов ожидания землетрясений на короткие, средние и дальние временные интервалы. Авторами показано, что для выяснения длительности периодов ожидания опасных землетрясений в настоящее время есть возможность установления только вероятностных оценок данного параметра, увязанных с оценками прогнозируемой энергии готовящихся событий. Для этого необходимо проводить детальные наблюдения за вариациями сейсмического режима слабых землетрясений на разных глубинах земной коры, фиксировать аномальные изменения режима деформаций и скорости скольжения. Также важно проведение геофизических наблюдений за изменениями параметров, характерных для финальной стадии подготовки очагов землетрясений.

Об авторах

В. В. Ружич

Институт земной коры Сибирского отделения РАН

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

Е. А. Левина

Институт земной коры Сибирского отделения РАН

г. Иркутск, Россия

Список литературы

  1. Алексеевская М.А., Габриэлов А.М., Гвишиани А.Д., Гельфанд И.М., Ранцман Е.Я. Морфоструктурное районирование горных стран по формализованным признакам // Вычислительная сейсмология. Вып. 10. Распознавание и спектральный анализ в сейсмологии / Кейлис-Борок В.И. (ред.). М. 1977. С. 33−49.
  2. Бенедик А.Л., Иванов А.В., Кочарян Г.Г. Построение структурных моделей участков земной коры на разном иерархическом уровне // Физ.-техн. пробл. разраб. полезн. ископ. 1995. № 5. С. 31–42.
  3. Вознесенский А.В. Землетрясение 26 июня (9 июля) 1905 года на Танну-Ола // Изв. Вост.-Сиб. РГО. Иркутск. 1908. Т. XXXV. № 2.
  4. Гоби-Алтайское землетрясение / Н.А. Флоренсов, В.П. Солоненко (ред.). М.: Изд-во АН СССР. 1963. 391 с.
  5. Еманов А.Ф., Еманов А.А., Чечельницкий В.В., Шевкунова Е.В., Радзиминович Я.Б., Фатеев А.В., Кобелева Е.А., Гладышев Е.А., Арапов В.В., Артёмова А.И., Подкорытова В.Г. Хубсугульское землетрясение 12.01.2021 г. Mw = 6.7, ML = 6.9 и афтершоки начального периода // Физика Земли. 2022. № 1. С. 67–82. doi: 10.31857/S0002333722010021
  6. 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.
  7. Кочарян Г.Г. Геомеханика разломов. М.: ГЕОС. 2016. 424 с.
  8. Левина Е.А., Ружич В.В. Сейсмодинамическое взаимодействие тектонических плит в районе их тройного сочленения в юго-западной части Тихого океана. Триггерные эффекты в геосистемах (Москва, 16-19 июня 2015 г.). Материалы третьего Всероссийского семинара-совещания / В.В. Адушкин, Г.Г. Кочарян (ред.). М.: ГЕОС. 2015. С. 157–164.
  9. Лыков В.И., Гончаров В.И., Патонин А.В., Мострюков А.О. Особенности режима сейсмоакустической эмиссии и поля локальных деформаций в процессе вспарывания тектонической перемычки (моделирование). Физические и сейсмогеологические основы прогнозирования разрушения горных пород. М.: Наука. 1992. С. 63–71.
  10. Молнар П., Курушин Р.А., Кочетков В.М., Демьянович М.Г., Борисов В.А., Ващилов Ю.Я. Деформация и разрывообразование при сильных землетрясениях в Монголо-Сибирском регионе. Глубинное строение и геодинамика Монголо-Сибирского региона / Н.А. Логачев, В.М. Кочетков, Ю.А. Зорин (ред.). Новосибирск: Наука. 1995. С. 5‒55.
  11. 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.
  12. Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации ОСР-2016. Пояснительная записка к комплекту карт ОСР-2016 и список населенных пунктов, расположенных в сейсмоактивных зонах // Инженерные изыскания. 2016. № 7. С. 49–121.
  13. Патент на изобретение №2740630. Способ снижения избыточной упругой энергии в глубинных сейсмоопасных сегментах разломов. Ружич В.В., Вахромеев А.Г., Сверкунов С.А., Шилько Е.В., Иванишин В.Н., Акчурин Р.Х. Заявка 2291199008, приоритет изобретения 02.06.2020. Государственная регистрация 18.01.2021.
  14. 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.
  15. Петров Ю.В., Уткин А.А. Механика разрушения. Теория и эксперимент. СПб.: Изд-во университета. 1995. С. 94–104.
  16. Писаренко В.Ф., Ружич В.В., Скоркина А.А., Левина Е.А. Структура сейсмического поля Байкальской рифтовой зоны // Физика Земли. 2022. № 3. С. 37–55. doi: 10.31857/S000233372203005X
  17. Рассказов С.В., Аламов И.А., Снопков С.В., Архипенко В.И., Ильясова А.М., Чебыкин Е.П. Первые результаты мониторига подземных вод. Материалы Y Всеросийс. конфер., посвящ. памяти академика Н.А. Логачева 16–19 апреля 2024. Иркутск. С.112–116.
  18. Рогожин Е.А., Балжинням И. Новые данные о геологических проявлениях Могодского землетрясения 1967 г. // Докл. РАН. 1995. Т. 340. № 3. С.400–403.
  19. Рогожин Е.А., Имаев В.С., Смекалин О.П., Шварц Д. Тектоническая позиция и геологические проявления Могодского землетрясения 5 января 1967 г. в Центральной Монголии (взгляд сорок лет спустя) // Физика Земли. 2008. № 8. с. 70–82.
  20. Ружич В.В., Саньков В.А., Днепровский Ю.И. Дендрохронологическое датирование сейсмогенных разрывов в Становом нагорье // Геология и геофизика. 1982. № 8. С. 122–126.
  21. Ружич В.В. Разломные узлы, их механизм и роль в становлении напряженного состояния земной коры Байкальской рифтовой зоны. Бюллетень МОИП. Труды всесоюзного семинара МСССС. Математические и экспериментальные методы в дизъюнктивной тектонике. М. 1986. С. 38–46.
  22. Ружич В.В. Сейсмотектоническая деструкция в земной коре Байкальской рифтовой зоны. Новосибирск: изд-во СО РАН. 1997. 144 с.
  23. Ружич В.В., Вахромеев А.Г., Левина Е.А., Сверкунов С.А., Шилько Е.В. Об управлении режимами сейсмической активности в сегментах тектонических разломов c применением вибрационных воздействий и закачки растворов через скважины) // Физическая мезомеханика. 2020. № 3. С. 54–69. doi: 10.24411/1683-805X-2020-13006
  24. Ружич В.В., Днепровский Ю.И., Саньков В.А., Трусков В.А. Разломные узлы, их распределение и роль в процессах деструкции земной коры Байкальской рифтовой зоны. Эксперимент и моделирование в геологических исследованиях. Новосибирск. 1984. С. 88–105.
  25. Ружич В.В., Кочарян Г.Г. О строении и формировании очагов землетрясений в разломах на приповерхностном и глубинном уровне земной коры. Статья I. Приповерхностный уровень // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8. № 4. С. 1021–1034. doi: 10.5800/GT-2017-8-4-0330
  26. Ружич В.В., Левина Е.А. О разработке сейсмогеологического подхода к среднесрочному прогнозу землетрясений в Байкальской рифтовой зоне // Динамические процессы в геосферах. 2022а. № 1. С. 11–28. doi: 10.26006/22228535_2022_14_1_17
  27. Ружич В.В., Левина Е.А. Об использовании данных среднесрочного прогноза для Байкальской рифтовой зоны при оценках сейсмической опасности // Физика Земли. 2022 б. № 3. С. 183–194. https://doi.org/10.31857/S0002333724050138
  28. Ружич В.В., Псахье С.Г., Черных Е.Н., Шилько Е.В., Левина Е.А., Пономарева Е.И. Физическое моделирование условий возникновения источников сейсмических колебаний при разрушении неровностей в зонах разломов // Физическая мезомеханика. 2014. Т. 17. № 3. С. 43–52.
  29. Ружич В.В., Хилько С.Д. Анализ моделей очагов землетрясений с сейсмогеологических позиций. Физические основы прогнозирования разрушения горных пород при землетрясениях. М.: Наука. 1987. С. 113–122.
  30. Ружич В.В., Левина Е.А. Об использовании данных среднесрочного прогноза для байкальской рифтовой зоны при оценках сейсмической опасности // Физика Земли. 2024. № 5. С. 183–194.
  31. Саньков В.А., Лухнев А.В., Мирошниченко А.И., Добрынина А.А., Ашурков С.В., Бызов Л.М., Дембелов М.Г., Кале Э., Девершер Ж. Современные горизонтальные движения и сейсмичность южной части Байкальской впадины (Байкальская рифтовая система) // Физика Земли. 2014. № 6. С. 70–79. doi: 10.7868/S0002333714060076
  32. Семинский К.Ж., Добрынина А.А., Борняков С.А., Саньков В.А., Поспеев А.В., Рассказов С.В., Перевалова Н.П., Семинский И.К., Лухнев А.В., Бобров А.А., Чебыкин Е.П., Едемский И.К., Ильясова А.М., Салко Д.В., Саньков А.В., Король С.А. Комплексный мониторинг опасных геологических процессов в Прибайкалье: организация пилотной сети и первые результаты // Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13 (5). С. 0677. https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-5-0677
  33. Серафимова Ю.К., Копылова Г.Н. Среднесрочные предвестники сильных(М≥6.6) землетрясений Камчатки 1987–2004 гг.: ретроспективная оценка их информативности для прогноза // Вулканология и сейсмология. 2010. № 4. С. 3–12.
  34. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука. 1993. 310 с.
  35. Солоненко В.П. Гоби-Алтайское землетрясение // Геология и геофизика.1960. № 2. С. 3–27.
  36. Солоненко В.П., Хилько С.Д., Николаев В.В., Ружич В.В. Сейсмогеологические условия возникновения землетрясений в Восточно-Азиатском подвижном поясе. Земная кора и верхняя мантия. Иркутск. 1987. С. 93–100.
  37. 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. doi: 10.21455/GPB2022.2-5
  38. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М. 1974. 640 с.
  39. Шерман С.И., Леви К.Г., Pужич В.В., Саньков В.А., Днепровский Ю.И. и др. Геология и сейсмичность зоны БАМ (от Байкала до Тынды): Неотектоника. Новосибирск: Наука. 1984. 206 с.
  40. Шерман С.И., Адамович А.Н., Мирошниченко А.И. Условия активизации зон сочленения разломов // Геология и геофизика. 1986. № 3. С. 10–18.
  41. Guofu Luo, Zhongwang Liu, Fenghe Ding, Heqing Ma, Mingzhi Yang. Research on the Seismic Strain Field Before Earthquake Above Ms7, CHINESE Mainland. Earth Sciences. V. 8. № 1. 2019. P. 10–19. doi: 10.11648/j.earth.20190801.12
  42. Hong Z., Moreno H.A., Hong Y. Spatiotemporal assessment of induced seismicity in Oklahoma: Foreseeable fewer earthquakes for sustainable oil and gas extraction? // Geosciences. 2018. V. 8. № 436. P. 1–15. https://doi.org/10.3390/geosciences8120436. ISSN 0001-4338.
  43. Kurushin R.A., Bayasgalan A., Olziybat M., Enhtuvshin B., Molnar P., Bayarsayhan C., Hudnut K. W., Lin J. The surface rupture of the 1957 Gobi-Altay, Mongolia, Earth-quake // Geol. Soc. Am. Spec. Pap. 1998. V. 320. P. 144. doi: 10.1130/0-8137-2320
  44. Lebedeva M., Sankov V., Zakharov A., Zakharova L. Observation of earthquake swarm consequences in the Baikal rift system with ALOS-2 interferometry. Progress in electromagnetics research symposium (PIERS), St.Petersburg, 22–25 May, 2017, IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers).
  45. Leonard M. Earthquake fault scaling: Self-consistent relating of rupture length, width, average displacement, and moment release // Bulletin of the Seismological Society of America. 2010. V. 100. № 5A. P. 1971–1988. doi: 10.1785/0120090189.0189
  46. Melnikova V.I., Filippova A.I., Gileva N.A. The Muyakan Earthquake Sequence in the North Muya Region of the Baikal Rift Zone: Detailed Analysis and Possible Reasons // Pure and Applied Geophysics. 2022. V. 179. № 9. P. 3157–3175. https://doi.org/10.1007/s00024-022-03124-7
  47. 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
  48. Rizza M., Ritz J.F., Prentice C., Vassallo R., Braucher R., Larroque C., Arzhannikova A., Arzhannikov S., Mahan S., Massault M., Michelot J.-L., Todbileg M., ASTER. Earthquake Geology of the Bulnay Fault (Mongolia) // Team Bulletin of the Seismological Society of America. V. 105. № 1. P. February 2015. doi: 10.1785/0120140119
  49. Rutqvist J., Rinaldi A.P., Cappa F., Moridis G.J. Modeling of fault activation and seismicity by injection directly into a fault zone associated with hydraulic fracturing of shale-gas reservoirs // Journal of Petroleum Science and Engineering. 2015. V. 127. P. 377–386.
  50. Ruzhich V.V., Levina E.A. features of distribution of seismic activity in different regions of earth over phases of the 11-year solar cycle // Solar-Terrestrial Physics. 2020. V. 6. Iss. 1. P. 93–101. doi: 10.12737/stp-61202009. © 2020 V.V. Published by INFRA-M Academic Publishing House Original Russian version: V.V. Ruzhich, E.A. Levina, published in Solnechno-zemnaya fizika. 2020. V. 6. Iss. 1. P. 116–125. doi: 10.12737/szf-61202009
  51. Ruzhich V.V., Psakhie S.G., Shilko E.V., Vakhromeev A.G., Levina E.A. On the Possibility of Development of the Technology for Managing Seismotectonic Displacements in Fault Zones // AIP Conference Proceedings. 2018. V. 2051. Iss. 1. P. 020261–1–4. USA. https://doi.org/10.1063/1.5083504
  52. 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
  53. Schlupp A., Cisternas A. Source history of the 1905 great Mongolian earthquakes (Tsetserleg, Bolnay) // Geophys. J. Int. 2007. V. 169. P. 1115–1131. doi: 10.1111/j.1365-246X.2007.03323.x
  54. 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.
  55. Zamarayev S.M., Ruzhich V.V. On relationships between the Baikal rift and ancient structures // Tectonophysics. 1978. V. 45. № 1. P. 41–47.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».