Пространственно-временные закономерности распределения землетрясений Курило-Охотского региона

Андреева, Марина Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Пространственно-временные закономерности распределения землетрясений Курило-Охотского региона
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Пространственно-временные закономерности распределения землетрясений Курило-Охотского региона"

На правах рукописи

АНДРЕЕВА Марина Юрьевна

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ КУРИЛО-ОХОТСКОГО РЕГИОНА

Специальность: 25.00.10 - геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

1 9 МАЙ 2011

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Южно-Сахалинск, 2011

4846748

Работа выполнена в Институте морской геологии и геофизики ДВО РАН

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук Сасорова Елена Васильевна

(ИО РАН)

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук Родкин Михаил Владимирович (МИТПАН)

кандидат физико-математических наук Чирков Евгений Борисович (ИФЗ РАН)

Ведущая организация:

Институт тектоники и геофизики им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, г. Хабаровск

Защита состоится 15 июня 2011 г в 10 часов на заседании Диссертационного Совета ДМ 005.026.01 при Институте морской геологии и геофизики ДВО РАН по адресу: 693022, Южно-Сахалинск, ул. Науки, 16, актовый зал

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института морской геологии и геофизики ДВО РАН

Автореферат разослан Ь мая_2011 г.

И.о. ученого секретаря Диссертационного совета

доктор технических наук

С.А. Борисов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Курильский регион, являющийся объектом наших исследований, наряду с Камчаткой, входит в состав активного Тихоокеанского сейсмического пояса и характеризуется самым высоким уровнем сейсмичности в России. Курильские острова обладают крупными запасами полезных ископаемых, включая стратегические (редкоземельный металл рений, богатейшие морские биоресурсы и ожидающие освоения запасы углеводородов на шельфе), и являются важным стратегическим районом Российской Федерации.

В федеральной целевой программе (ФЦП) "Социально-экономическое развитие Курильских островов на 2007-2015 годы" предполагается вложить 18 миллиардов рублей на развитие Курильских островов. Огромными темпами идет реконструкция аэропортовых комплексов и морских портов, развиваются топливно-энергетический и современный рыбохозяйственный комплексы, автодорожное строительство и социальная сфера.

Землетрясения являются одним из основных опасных явлений для жителей Курильских островов. В результате стихийных бедствий страдает экономика Сахалинской области, разрушаются инфраструктура, • гражданские и промышленные объекты и, самое главное, возникают потери среди людей. Поэтому надежная оценка сейсмической опасности на данной территории остается основной задачей сейсмологических исследований.

Такие исследования следует проводить на основе полного однородного каталога землетрясений изучаемого региона за максимально возможный временной период. В настоящее время принято считать, что сейсмический цикл сильных курило-камчатских землетрясений составляет примерно 140±60 лет [Федотов, 1968]. Каталог сейсмических событий (по возможности) должен охватывать временной промежуток больше одного сейсмического цикла. Тогда, на основе такой сводки данных о землетрясениях, можно получать более достоверные оценки, связанные с сейсмическим режимом Курильской сейсмоактивной зоны и сейсмическим районированием.

Целью работы является исследование закономерностей пространственного расположения очагов землетрясений и пространственно - временных особенностей проявлений сейсмического процесса на основе исторических и современных инструментальных сейсмологических наблюдений в Курильской сейсмоактивной зоне.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи исследований:

1. Создание унифицированного каталога землетрясений Курило-Охотского региона за период с 1737 по 2007 гг. и формирование выборок афтершоковых последовательностей сильных землетрясений (М > 7.6).

2. Выявление особенностей пространственных и внутригодовых пространственно-временных распределений землетрясений разных энергетических уровней и различных глубин очагов Курило-Охотского региона.

3. Разработка трехмерной модели зон возможных очагов землетрясений (ВОЗ) для территории Южных Курильских островов.

Методы исследований. В работе использованы современные методы статистического анализа сейсмологических данных и различные способы де-кластеризации каталогов землетрясений. Для изучения сейсмического режима, пространственного, пространственно-временного распределения землетрясений и для оценки степени сейсмической опасности разработан в системе Ма^аЬ специализированный программный комплекс, в создании которого автор принимал непосредственное участие.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Положение границы между мелкофокусными землетрясениями, распределенными неравномерно в течение года, и более глубокими, распределенными равномерно, зависит от характерных значений магнитуды. Для районов Южных, Средних Курильских островов и о. Хоккайдо в диапазонах магнитуд 4.0 < М < 5.0 и 5.0 < М < 6.0 она определена в пределах от 40 до 80 км. Вариации для района Северных Курильских островов составляют от 60 до 100 км.

2. Наибольшее количество неглубокофокусных землетрясений в исследованных курильских субрегионах происходит в период с декабря по март, а суммарные максимумы сейсмической активности для всего региона приходятся на декабрь, март и июль месяцы, с наиболее ярко выраженным максимумом в декабре.

3. Предложена новая трехмерная модель зон возможных очагов землетрясений для района Южных Курильских островов. Сейсмоактивный объем в интервале глубин 0-200 км разделен на два-три слоя и выделено 5 площадных зон источников землетрясений: Курило-Тихоокеанская, Курильский желоб, Курило-Континентальная, Курило-Приостровная, Курило-Охотская.

Научная новизна работы связана, в первую очередь, со следующими результатами:

• созданием в электронном виде унифицированного (по магнитуде) каталога землетрясений Курило-Камчатского региона за период времени с 1737 по 2007 гг.;

• исследованием внутригодового распределения сейсмических событий разных энергетических уровней в пределах четырех курильских субрегионов, в результате чего показано, что землетрясения с глубинами очага менее 70 км распределены неравномерно и эта зависимость одинаково проявляется как для длительных (28 лет), так и для более коротких интервалов наблюдений (5 лет). События на глубинах более 70 км распределены в течение года равномерно;

• обнаружением особенностей количественного распределения землетрясений в исследованных субрегионах. Установлено, что максимальное количество землетрясений происходит в период с декабря по март, а суммарный максимум сейсмической активности в Курило-Охотском регионе приходится на декабрь месяц. Другие заметные пики активности проявляются в июле и марте;

• выявлением положения пороговой границы, разделяющей события на две непересекающиеся группы (мелко- и глубокофокусные землетрясения), в зависимости от характерных значений магнитуды. Показано, что представительные интервалы пороговой границы, определенные статистическими методами, различаются для разных субрегионов. Для трех субрегионов (Средние, Южные Курильские о-ва и о. Хоккайдо) в двух диапазонах магнитуд (4.0 < М < 5.0 и 5.0 < М < 6.0) эти интервалы варьируют в пределах от 40 до 80 км. Вариации для субрегиона Северные Курильские о-ва составляют 60-100 км. Для района о. Хоккайдо эта граница установлена только для магнитудного диапазона 5.0 < М < 6.0;

• разработкой расчетной трехмерной модели зон возможных очагов землетрясений для территории Южных Курильских островов.

Практическая значимость работы. Создан унифицированный каталог землетрясений Курило-Охотского региона, который может являться информационной основой для различных исследовательских работ, проводимых в этом районе. Разработана методика поэтапного удаления афтершоков из каталогов сейсмических событий. Даны рекомендации по использованию её при подготовке предварительных материалов при оценке сейсмической опасности на Курильских островах. Выявленные особенности внутригодового распределения землетрясений этого района имеют прогностическое значение при выделении временных отрезков, содержащих пиковые значения сейсмической активности. Созданная трехмерная модель зон ВОЗ для района Южных Курильских островов является входной моделью для расчета сейсмической опасности и позволяет получить более реалистичные оценки сейсмической опасности. Её апробация в 2009 г. привела к созданию более достоверных карт детального сейсмического районирования. При этом значительная часть выводов представляет общенаучный интерес для геофизиков.

Личный вклад автора. Диссертантом выполнены работы по анализу всех известных сейсмологических сводок, выбору данных о землетрясениях Курило-Камчатского региона, их систематизации, унификации по магнитуде, анализу погрешностей координат гипоцентров землетрясений и проведению некоторых статистических выкладок. В результате был создан (совместно с Ч.У. Ким) унифицированный каталог землетрясений Курило-Камчатского региона с магнитуды М > 5 за период с 1737 по 2005 гг. [3, 12], регулярно пополняемый в настоящее время. Ведутся работы по расширению магнитудного диапазона этого каталога.

Соискателем проведена декластеризация созданного каталога несколькими методами и группировка декпастеризованного каталога по субрегионам. Получены оценки его представительности в различные временные интервалы и осуществлено тестирование программами статистической обработки, проанализированы результаты испытаний [1, 2, 7, 8]. Физическая интерпретация результатов выполнена совместно с чл.-корр. РАН Б.В. Левиным и Е.В. Сасоровой.

Автором рассчитана средняя скорость распространения глубокофокусных предвестников для сильнейших землетрясений Курило-Камчатского региона.

Выбор событий, их классифицирование и расчет скорости движения выполнен диссертантом лично [9].

На основе декпастеризованного каталога землетрясений построены сейсмологические разрезы вкрест Курильской островной дуги, проведен анализ пространственного распределения событий. Эти результаты положены в основу трехмерной модели зон ВОЗ для района Южных Курильских островов. Выделение зон ВОЗ было сделано совместно с к. ф.-м. н. Ч.У. Ким и к. г.-м. н. В.Н. Патрикеевым [10, 13-15].

В работе [11] автором проводилась обработка цифровых данных с сейсмических станций, изучение полученных результатов и составление каталога землетрясений. В [4-6, 16-19] даются макросейсмические проявления Невельского землетрясения 2.08.2007 г., цунами и особенностей тектонических деформаций. Диссертант лично выезжал на макросейсмическое обследование в район землетрясения и проводил в соавторстве интерпретацию полученных данных.

Апробация работы. Материалы работы докладывались на заседаниях секции по сейсмологии и цунами Ученого совета ИМГиГ ДВО РАН, на заседании объединенного семинара отделений ИФЗ им. О.Ю. Шмидта РАН, на заседании объединенного семинара лабораторий сейсмологии и цунами Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, а также на следующих научных форумах: Международных научных симпозиумах: «Проблемы сейсмобезопасности Дальнего Востока и Восточной Сибири» (Южно-Сахалинск, 2007 г.); «Проблемы сейсмичности и современной геодинамики Дальнего Востока и Восточной Сибири» (Хабаровск, 2010 г.) «Проблемы геологии, геоэкологии и рационального природопользования» (Саратов, 2010 г.); Международной конференции, посвященной памяти В.Е. Хаина «Современное состояние наук о Земле» (Москва, 2011 г.); Международном научном Российско-Японском симпозиуме «Проблемы и достижения в геологических и геофизических исследованиях в зоне Курильских островов и о. Хоккайдо: Сильные землетрясения, цунами и извержения вулканов» (Южно-Курильск, 2007 г.); Третьей Международной сейсмологической школе «Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных» (Кисловодск, 2008 г.); Четвертой Международной сейсмологической школе «Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных» (Иркутск, 2009 г.); Пятой Международной сейсмологической школе «Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных» (Владикавказ, 2010 г.).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 19 работах, из них 2 статьи в реферируемых изданиях. Соискатель является соавтором двух разделов монографии.

Структура Ii объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. В конце каждой главы приведены наиболее важные полученные результаты. Работа содержит 147 страниц текста, включая 61 иллюстрацию и 21 таблицу. Список литературы содержит 176 наименований, из них - 37 иностранных авторов.

Благодарности. Диссертационная работа выполнялась в лаборатории сейсмологии Института геологии и геофизики ДВО РАН. Автор считает своим долгом выразить глубокую благодарность своему научному руководителю д. ф.-м. н. Е.В. Сасоровой; искреннюю признательность директору института члену-корреспонденту РАН Б.В. Левину и к. ф.-м. н. Ч.У. Ким за постоянную помощь и участие во всех начинаниях. Автор также выражает признательность за ценные замечания и консультации сотрудникам ИМГиГ ДВО РАН: д. ф.-м. н. И.Н. Тихонову, д. ф.-м. н. Р.З. Тараканову, к. г.-м. н. В.Л. Ломтеву, к. г.-м. н. В.Н. Патрикееву, Т.В. Нагорных. Выражаю благодарность сотрудникам лаборатории сейсмологии О.Л. Карташовой, Е.П. Семеновой, Л.И. Чебан за помощь в создании каталога землетрясений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования. Кратко изложены структура и содержание работы, дается характеристика научной новизны и практической ценности полученных результатов.

Первая глава — «Развитие сейсмологических наблюдений на Дальнем Востоке» носит обзорный характер. В ней рассматривается развитие сейсмологических наблюдений на Дальнем Востоке с конца XIX века по настоящее время. Временной интервал разделен на пять периодов.

В первый (до 1907 г.) и второй (1907-1927 гг.) периоды гипоцентры землетрясений в районе Курильских островов локализовались по макросейсмиче-ским данным. Только в 1915 г. открывается первая сейсмическая станция в г. Петропавловск-Камчатский.

В третий период (1928-1947 гг.) начались регулярные наблюдения над близкими землетрясениями на организованных в то время сетях региональных сейсмических станций. Уровень магнитудной регистрации землетрясений для Дальнего Востока (М > 6) был обусловлен регистрационными возможностями телесейсмических станций и дополнялся макросейсмическими данными.

В четвертый период (1948-1956 гг.) изучение сейсмичности Курило-Камчатской зоны велось на уровне представительной магнитуды М > 5-5'Л.

В современный период на Дальнем Востоке осуществляется переход от аналоговой к цифровой регистрации сейсмических сигналов. На сегодняшний момент здесь сосредоточено более 170 сейсмических станций. Особенностью сейсмических наблюдений является их сетевой характер. Однако существующие сети РАН (особенно на Курильских островах) еще не обеспечивают регистрацию землетрясений в полном объеме с требуемых магнитудных уровней, что объясняется недостаточной плотностью сетей и неравномерностью их распределения.

Необходимость в сведениях о текущей сейсмической обстановке ставит стратегические задачи развития системы сейсмологических наблюдений в Дальневосточном регионе: снижение магнитудного порога представительно регистрируемых землетрясений путем увеличения числа сейсмических станций и

полного перехода на цифровую регистрацию, автоматизации обработки сейсмических сигналов, хранения данных и обмена ими во всемирной сети Internet.

Создание баз региональных сейсмологических данных о землетрясениях (каталоги оперативных данных, сводные каталоги параметров очагов землетрясений, макросейсмические сведения) позволит обеспечить надежность контроля сейсмичности на Дальнем Востоке. Наличие однородных электронных каталогов землетрясений за продолжительные (больше одного сейсмического цикла) промежутки времени дает возможность заниматься изучением в Курильской сейсмоактивной зоне пространственно - временных закономерностей сейсмического процесса и сейсмическим районированием.

Во второй главе «Создание унифицированного каталога сейсмологических данных» дается описание сводных каталогов землетрясений (список первоисточников, методика унификации по магнитуде) и результаты их обработки специализированными программами.

Для исследования пространственно - временных закономерностей распределения землетрясений Курило-Охотского региона было создано три каталога землетрясений: основной, рабочий и региональный.

Основной каталог землетрясений Курило-Камчатского региона [Ким, Андреева, 2009] включает данные о 4345 землетрясениях (М> 5) за период 17372005 гг. и представляет собой сводку, полученную путем объединения наборов сейсмологических данных: «Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 года» [Новый ..., 1977], каталог Курило-Камчатского региона (1911-1961 гг.) [Викулин, Ким, 1983], «Bureau Central International de Seismologie» [Bureau ..., 1962, 1963], «Regional Catalog of Earthquakes» (International seismological center) [Regional ..., 1964 - 1998], «Bulletin of the International Seismological Center» [Bulletin, 1964-2005]. Рабочий каталог сейсмических событий Курило-Охотского региона был составлен на основании выборки из [Ким, Андреева, 2009] и международного каталога NEIC (2006-2007 гг.) [эл. ресурс, NEIC] общим временным периодом 1980-2007 гг. В настоящее время он содержит данные о 22246 событиях с М> 3.5. Региональный каталог (М > 4.0) включает параметры 18124 курило-охотских землетрясений за период 1737-2007 гг. (обзорная карта на рис. 1).

Все каталоги землетрясений представляют для исследователей интерес тогда, когда кроме большого массива данных, все сведения систематизированы и основные параметры (координаты гипоцентров, магнитуды) определены по единым методикам. Для составления списка данных о землетрясениях с однородной магнитудной шкалой нами проведено сопоставление результатов определения магнитуд по разным методикам. В работе получены корреляционные зависимости между магнитудными шкалами различных лет: магнитудой Гутенберга и Рихтера (М) и другими, используемыми в работе: MN, определяемой по числу станций, ть и Ms. Найдены регрессионные соотношения между ними для создания унифицированного каталога, в котором все магнитуды приведены к международной шкале Ms.

Рис. 1. Карта эпицентров землетрясений Курило-Охотского региона за период с 1737 по 2007 гг.

Далее для основного каталога были проанализированы все погрешности определения координат землетрясений.

При изучении динамики сейсмического режима наиболее информативным параметром является наклон графика повторяемости Ь в магнитудном представлении. Для выяснения уровня представительности землетрясений Курило-Охотского региона для каждого субрегиона (выбор их описан в гл. 3) были построены кумулятивные графики повторяемости и определены основные характеристики (сейсмическая активность, угол наклона) по рабочему каталогу для субрегионов Курило-Охотского региона. Небольшая выборка этих значений для разных глубин и субрегионов приведена в табл. 1.

Таблица 1

Параметры графиков повторяемости для субрегионов Курило-Охотского региона

субрегион все глубины Я2 Н<70 км Я2 норм, к году Я2

а Ь а Ь а Ь

Хоккайдо 6.79 0.80 0.99 6.59 0.78 0.99 5.14 0.80 0.99

ЮжноКурильский 7.16 0.80 0.99 7.03 0.79 0.99 5.50 0.80 0.99

Средне-Курильский 7.13 0.82 0.99 6.88 0.78 0.99 5.17 0.82 0.99

СевероКурильский 6.43 0.75 0.98 6.26 0.74 0.98 4.78 0.75 0.98

Примечание: И2 - коэффициент детерминации.

Для статистического анализа пространственных и временных регулярно-стей в распределении землетрясений и для решения задач по сейсмической опасности необходимо выделить из общего каталога его подмножество, состоящее только из независимых событий. Наиболее распространенными методами идентификации афтершоков являются оконный и кластерный.

Оконный метод - простейшая формализация ручного метода. В программе Кнопова, используемой нами [Gardner and Knopoff, 1974], заложена методика, где афтершоками основного события объявляются более слабые события из пространственно-временного окна: (Q<At<T, о< Ar<R). Величины Г и R (как функции магнитуды главного толчка) устанавливаются достаточно большими с тем, чтобы включать большинство афтершоков для любой последовательности заданной магнитуды. Но эти приемы почти во всех случаях переоценивают совокупность афтершоков. Метод окон удобен для автоматической обработки каталогов, но из-за фиксированных порогов не позволяет учесть особенности пространственно-временной локализации афтершоков.

Мы в своих исследованиях использовали также программу Резенберга, в алгоритм которой заложен неформальный кластерный метод [Reasenberg, 1985]. В этом способе учитывается магнитуда событий и статистические свойства фор - и афтершоков, а сам кластер понимается как временная цепочка причинно-связанных событий. Этот прием имеет преимущество в том, что не накладывает окно на конечный размер или форму кластера и допускает оценку их значений через распределение сейсмичности.

Для определения близости событий использован оконный метод. Пространственный порог d локальной близости к событию магнитуды М определен соотношением

Igd [км] = 0.4М- 1.945 +k. (1)

При к=0 величина d ассоциируется с радиусом плоской зоны разрыва, где произошел сброс касательных напряжений в 30 бар. Из модельной задачи [Капашо-ri et. all, 1975] круговой трещины находится сейсмический момент

Мо = 16/7 Да d3. (2)

Метод определяет вероятность для каждого события быть афтершоком. Для землетрясения, ранее включенного в последовательность афтершоков, необходимо знать, насколько большой интервал времени г после этого землетрясения необходимо рассматривать. Время г выводится из стохастической модели последовательности афтершоков. Предполагается выполнение закона Омо-ри, который моделирует ожидаемую частоту афтершоков:

$ = «(/), t>,0. (3)

Здесь ta выбирается равным 1 суткам, после чего каталог предполагается полным для магнитуд М > A/mm. Интегрирование (3) и введение дополнительных постоянных дает ожидаемое число событий в каталоге от /0 до Т. Для вероятности Р = 0.95

В программе декластеризации Резенберга принималась фиксированная граница г <10 суток. Для землетрясений, уже не ассоциированных с кластером, была принята величина г(/ = 0), равная 1 суткам.

Метод локального отношения интенсивностей (ЛОИ) разработан Г.М. Молчан и O.E. Дмитриевой [Молчан, Дмитриева, 1991] и заложен в алгоритм программы выделения афтершоковых зависимостей В.Б. Смирнова, также используемой нами в работе. Для применения этого метода надо знать в окрестности основного толчка интенсивность фона Эф и параметры его афтершоко-вой последовательности: среднее число афтершоков СА; центр g. и матрицу рассеяния афтершоков В, параметр закона Омори р.

Расширяя пространственно-временной поиск афтершоков у фиксированного основного толчка, захватываем больше ложных событий (из фона и чужих афтершоков пА"), а сужая - упускаем истинные кластерные события (в количестве пА+). С учетом этого вводится функция «потерь» у = f (ЛА+, ЛА'), зависящая от ошибок ЛА*+. Цель идентификации сводится к минимизации потерь у. Тогда для пуассоновского случая правило идентификации афтершоков имеет вид:

^ ^_\афтершок,если L(g,t)>c, ^

[фоновоесобытие, если L(g,t) < с,

где L(g,t) = AA(g,t)/ Ao(g,t), с = ß/a, аЛА+= ßAA\ Если Т = (0, со), G = R2, то

A»(g,t) = X, AA(g,t) = Ap(g)f(t), (6)

где Л - среднее число событий в афтершоковой последовательности; f(t) - нормированный закон Омори после момента t > to:

f(t) = (t/to)~0(8-l)/to, t > to (7)

и p(g) - гауссова плотность распределения афтершоковых событий по пространству

p(g) = (2тс det B)"'exp(-r2(g_ g.)/2), (8)

r2(g) = gB-'g - квадратичная форма, g»- центр. Тогда у- оптимальный метод объявляет афтершоками все события, для которых

1/2 г2 (g. g.) + 81nt/to < с, t > to. (9)

В минимаксном случае с определяется уравнением

с/0

с + 1п

1--

ехр(с/0)-1

:Со-1п0 . (Ю)

Для определения основных толчков используется магнитудная упорядоченность событий. Параметр р = ро= 1.5 до тех пор, пока не выделится достаточное количество афтершоков для его оценивания. Если число выделенных событий пА> 10, то оцениваются параметры рассеяния афтершоков и В, и Л = пА. Процедура повторяется после каждого уточнения параметров. Фоновая

интенсивность определяется по всему каталогу и заггем уточняется по каталогу основных толчков путем осреднения по времени и пространственным ячейкам.

Цель выделения афтершоков сформулирована как задача минимизации штрафной функции у. Целевой подход дает оптимальные методы выделения афтершоков в зависимости от выбора модели пространственно-временного группирования афтершоков и функции у.

Все эти программы применялись автором при декластеризации каталогов землетрясений. Для этого был выбран наиболее полный рабочий список сейсмических событий. В результате проведенных исследований установлено, что поэтапное использование программ Смирнова и Резенберга позволяет оставить около 57 % от общего числа землетрясений (удаляются как афтершоки, так и кластеры).

В следующей части главы 2 описываются этапы проделанной работы:

Создан в электронном виде унифицированный по магнитуде каталог землетрясений (М > 4) Курило-Охотского региона общим периодом с 1737 по 2007 гг.

Сформированы афтершоковые последовательности сильных (М > 7.6) землетрясений изучаемого района.

Предложена процедура поэтапной очистки каталогов землетрясений от зависимых событий.

В третьей главе - «Статистическая обработка каталога сейсмологических данных Курило-Охотского региона» представлены результаты выявления внутригодовых периодичностей в распределении землетрясений; их устойчивости во времени и пространстве; степени проявления этих периодичностей для сейсмических событий с различной глубиной гипоцентров и энергии.

В первой части настоящей главы обсуждаются проблемы, существующие при выявлении периодичностей в активизации сейсмического процесса для сейсмических событий различных энергетических уровней.

Особый интерес вызывает внутригодовая периодичность сейсмического процесса. Подробный статистический анализ визуально отмечаемой неравномерности в распределении сейсмических событий в течение года для Курильских субрегионов ранее не проводился.

Во второй, третьей и четвертой частях главы 3 сформулированы общие принципы группирования событий, применяемые при исследовании пространственно-временных закономерностей, введены обозначения и термины. Исследуемый регион разбит на 4 субрегиона: Северные, Средние, Южные Курильские острова и о. Хоккайдо (СЕК, СРК, ЮК, ХОК, соответственно). Из рабочего каталога были удалены афтершоки основных землетрясений (табл. 2).

Аргументом для каждого события в базе данных с точки зрения проводимого в работе исследования является время начала землетрясения. Каждому событию был поставлен в соответствии день года, когда это событие произошло; таким образом, мы получили дискретную временную шкалу, разбитую на 365 (366) интервалов. В работе параллельно использовались две дискретные шкалы: месячная и десятидневная. Всего рассмотрено 336 выборок.

Таблица 2

Координаты границ изучаемых субрегионов Курильского региона и суммарное количество

событий в каждом из них

Субрегион Границы субрегиона по широте Границы субрегиона по долготе Общее число событий

угловые градусы угловые градусы с афтер-шо-ками без афтер-шоков

от до от ДО

ФГ.Ы ХГ.Е Х2°Е

Хоккайдо 40.0 44.7 139.6 147.3 3237 2210

Южные Курилы 40.8 46.6 144.5 152.0 10464 7211

Средние Курилы 43.4 48.7 147.6 158.5 5009 4120

Северные Курилы 48.2 51.1 151.5 161.9 3536 2903

Итого 22246 16444

Внутригодовые распределения землетрясений для ряда Тихоокеанских регионов имеют явную тенденцию к неравномерности. Для того, чтобы утверждать, что неравномерность статистически значима, необходимо опровергнуть нулевую гипотезу о равномерном распределении событий в течение года. Задача сводится к сравнению теоретического (равномерного) и эмпирического распределений по выбранному статистическому критерию.

Следует подчеркнуть, что в данной задаче выбор статистического критерия не является тривиальной задачей, из-за значительных вариаций числа землетрясений в выборках. Для различных магнитудных диапазонов (МД) (4.0 < М < 5.0; 5.0 < М < 6.0; М > 6.0) вариационный размах составляет от 1 до 3549 событий. Будем называть выборку хорошо заполненной, если в каждом интервале выборки есть не менее пяти событий и соответственно - слабо заполненной, если это условие не выполняется хотя бы для одного интервала. Для хорошо заполненных выборок использовался статистический критерий х2 (критерий Пирсона) для проверки нулевой гипотезы, что наблюдаемая случайная величина N подчиняется теоретическому закону распределения Р(Ы). Для этого рассмотрим выборку, состоящую из к независимых наблюдений над случайными событиями Ni: где / <1<к. По выборке построим эмпирическое распределение случайной величины N. Сравнивается эмпирическое Р(М) и теоретическое Е*(Ы) распределения [Вентцель, 1964]. Если количество событий в каждом интервале выборки Ы,, а теоретическое значение для данного интервала равно Й,, то степень отклонения выборки от теоретического распределения определяется как:

у, (Ы, -М,)г

х2=г М, . (11)

В зависимости от значения нулевая гипотеза может либо приниматься, либо отвергаться. При использовании этого критерия в формировании значения -¡С участвуют все дискретные интервалы. При расчетах принимался уровень значимости 95 %.

Для любых выборок (в том числе и разреженных) можно применить прямую оценку вероятности того расклада событий по интервалам, который представлен в выборке, применяя метод статистических испытаний (метод Монте-Карло (М-С)). Для этого пусть в исследуемой выборке имеется М событий и N событий из М попадает в /-Й интервал. Будем считать попадание любого события в любой из к интервалов равновероятным. Тогда сгенерируем М раз случайную величину, которая каждый раз имеет равную вероятность попасть в любой из интервалов. Получившийся результат просуммируем по всем интервалам, определим количество событий из М, попавших в каждый интервал (это считается одним испытанием). Проведем такие испытания Ь раз, и определим в скольких испытаниях было выполнено условие:

Щ > N. (12)

(где Щ- количество событий, попавших в /-Й интервал при одном испытании). Пусть для ¡-ого интервала это условие выполняется Л, раз, тогда частота возникновения такого события При больших значениях (Ь > 10000), величина /?, //. будет несущественно отличаться от вероятности того, что при равномерном распределении в /-й интервал попадает не менее И, событий. Величина относительной ошибки в определении частоты при Ь испытаниях не превышает значение 1/Ь1/2, т.е. при Ь = 10000 это значение равно 0.01. В предложенном выше варианте вероятность оценивалась по одному интервалу. Таким же образом рассматривается вероятность выполнения условия (12) для нескольких промежутков одновременно. При этом в качестве тестируемых дискретных интервалов целесообразно брать такие, для которых в исследуемой выборке характерны экстремальные значения.

Практически для всех выборок критерий -/2 и метод М-С применялись одновременно. Исключение составляли выборки, для которых количество событий во всех дискретных интервалах было более десяти, в этих случаях применение метода М-С блокировалось программно. Также параллельно при каждом анализе применялись две шкапы: месячная и декадная. Для реализации этого подхода использовался комплекс программ, сформированный в системе Ма1ЬаЬ. При применении критерия Пирсона использовалась встроенная функция Р = сЫ2сс1Г (х2, п), где п - число степеней свободы (из Ма1ЬаЬ), которая дает вероятность (Р) того, что эмпирическое распределение не соответствует заданному теоретическому.

В пятом разделе главы 3 приводятся результаты статистического анализа сейсмических событий Курило-Охотс кого региона за период наблюдений с 1980 по 2007 гг. Для построения годовых статистических рядов (СР) использовался метод наложения эпох: 28 годовых выборок суммировались по интервалам, применяемым'для конкретной дискретной временной шкалы. В результате

анализа одного СР определялась вероятность Рм (месячной) и Р]0д (декадной) того, что распределение событий для данного дискретного ряда не соответствует теоретическому равномерному распределению. Результаты анализа СР для четырех выбранных субрегионов по четырем МД для трех диапазонов по глубине показывает, что для большей части выборок распределение событий может считаться неравномерным с вероятностью Р > 0.9 для месячной шкалы и десятидневной шкал для событий всех глубин, кроме нескольких случаев для субрегионов ХОК и СЕК в МД 5 < М < 6. Если разделить события на две группы: условно «неглубокие» (с глубиной очага Н <70 км) и «глубокие» (с Н >70 км), то значения Р для «неглубоких» событий, как правило, увеличиваются, а для «глубоких» уменьшаются. Далее для простоты будем называть группы в кавычках «глубокие» и «неглубокие».

Далее проведен анализ распределений значений Р по совокупности всех 16 выборок (4 субрегиона и 4 МД) отдельно для «неглубоких» (Рнг) и (столько же) для «глубоких» (Ргл) событий. Для каждой из них использовалась та шкала, для которой наиболее ярко выражены максимумы в распределении «неглубоких» событий по временным интервалам и наблюдается наибольшее значение для величины Рнг- Ргл.

Как видно из рис. 2А, подавляющее большинство «неглубоких» землетрясений распределено в течение года неравномерно с Рнг> 0.9 (11 из 15) выборок. Для 12 выборок из «глубоких» событий (рис. 2Б) значения Ргл занимают всю шкалу оси абсцисс, таким образом, нулевую гипотезу для «глубоких» событий отклонять неправомерно и эти события считаем равномерно распределенными в течение года.

все субрегионы

все сусрегноны

Рнс. 2. Распределение значения вероятности по месячной шкале по совокупности всех тестируемых выборок. По горизонтальной оси отложены значения вероятности того, что выборка не является равномерной, по вертикальной оси - количество протестированных выборок: А -для выборок «неглубоких» событий; Б - для выборок «глубоких» событий.

Далее проведен анализ расположения наиболее существенных экстремумов в распределении событий во времени. Для этого по каждой выборке определялись моменты времени (в течение года), когда происходят значимые всплески количества событий в течение одного дискретного временного интервала. Отбирались не более трех таких промежутка. Рассматривались только выборки с «неглубокими» событиями.

На основании рис. 3 можно утверждать, что в общем случае максимальное количество событий приходится на следующие месяцы: декабрь, январь, февраль и март, с наиболее ярко выраженным максимумом в декабре. Второй

Распределение ■ максимумов

среднее

Рис Диаграмма максимумов сейсмической активности по всему Курило Охотскому ре гиону Круговая шкала - месяцы года Радиальная шкала - количество максимумов

пик активности приходится на июль. Между периодами активности расположены периоды спада (апрель, май, сентябрь).

В шестой части главы 3 приводится подробный анализ и сопоставление внутригодовой неравномерности сейсмической активности для полного и всех выборочных временных интервалов для всех субрегионов Курило-Охотского региона. Устойчивость феномена внутригодовой неравномерности сейсмических событий и стабильности положения максимумов сейсмической активности к вариациям длительности интервала наблюдения проверялась отдельно для каждого субрегиона по всем МД для следующих годовых отрезков: 1980-1984, 1985-1989, 1990-1994, 1995-1999, 2000-2007 гг. Для двух субрегионов (ЮК и ХОК) параллельно использовались два варианта: 2000-2007 гг. и два интервала 2000-2004 гг. и 2005-2007 гг.

Для примера здесь выбран субрегион СРК. Для него показано, что для «неглубоких» событий 14 выборок (из 16) имеют Рнг> 0.9.Таким образом, можно считать, что эти события распределены неравномерно в течение года. Для большей части «глубоких» событий (13 выборок из 15) нулевая гипотеза не может быть опровергнута и их следует признать распределенными в течение года равномерно.

Анализ данных показывает, что значения Р„г и Ргл для всех выборочных интервалов незначительно отклоняются от средних значений по полному интервалу наблюдений (Р„г= 0.9571, Ргл= 0.496; отклонения соответственно ~ 0.05 и-0.12).

Рис. 4. Круговые диаграммы значимых максимумов сейсмической активности по субрегиону СРК для полного интервала наблюдений (1980-2007 гг.). Круговая шкала - месяцы года. Радиальная шкала - количество максимумов. Светлый круг в центре диаграммы - среднее значение количества максимумов на один дискретный интервал шкалы. Там, где максимум окружен двумя дискретными интервалами с отсутствием значимых максимумов, круговая диаграмма вырождается в толстую линию.

Далее оценивалась стабильность положения максимумов сейсмической активности к изменению длительности интервала наблюдения. Анализ положений максимумов для субрегиона СРК для полного и всех пятилетних выборочных интервалов наблюдений (рис. 4) показывает, что для полного интервала наблюдений наиболее резкий пик сейсмической активности приходится на два зимних месяца: декабрь и январь. Отмечаются всплески активности, существенно превышающие средние значения, в октябре и мае. Анализ круговых диаграмм для выборочных интервалов наблюдений показывает наличие значимых максимумов в декабре или январе для всех промежутков, таким образом, подтверждается и устойчивость положения максимумов сейсмической активности к изменению длительности интервала наблюдения для событий с М < 6.0. Анализ для более сильных событий на таких промежутках некорректен из-за очень малого количества событий в выборке.

Аналогичные результаты исследований степени устойчивости внутриго-довой неравномерности землетрясений к изменению длительности интервала наблюдения получились и для остальных субрегионов СЕК, ЮК и ХОК.

Далее приведем результаты анализа расположения максимумов внутри-годовой сейсмической активности всех субрегионов для полного интервала наблюдений.

Рис Круговые диаграммы значимых максимумов сейсмической активности в Курильских субрегионах для полного интервала наблюдений ( гг) Обозначения, как на рис

Для субрегиона СЕК (рис. 5) наиболее резкий пик сейсмической активности приходится на декабрь и май месяцы. Отмечаются всплески сейсмической активности, превышающие средние значения в марте, июле и сентябре. Для субрегиона ЮК (рис. 5) резкие пики сейсмической активности приходятся на декабрь, февраль и март месяцы, и также можно отметить всплеск, превышающий средние значения, в июле. Для субрегиона ХОК наиболее резкий пик сейсмической активности приходится на январь, март и август (рис. 5).

В работе на примере субрегионов ЮК и ХОК показано, что использовать для анализа временные интервалы меньше 5 лет нецелесообразно из-за слабой заполненности выборок в нескольких МД.

В седьмой части главы 3 обосновывается необходимость одновременного анализа магнитудных и глубинных распределений землетрясений изучаемых субрегионов. Отметим, что ранее такой подход другими авторами вообще не рассматривался. Такие зависимости представляют несомненный интерес, поскольку могут показать, как меняются глубинные распределения для событий разных энергетических уровней в пределах одного и различных субрегионов.

В восьмом разделе определены основные принципы группирования землетрясений курильских субрегионов для изучения распределений землетрясений по глубине и МД. Они заключались в следующем: 1) совокупность событий в исследуемом диапазоне магнитуд разделялась на три подмножества: 4.0<М<5.0, 5.0 <М <6.0, 6.0<М<9.0; 2) использовалась неравномерная шкала глубин: 20, 40, 60, 80, 100, 120, 140, 160, 200, 300, 400, 500 и 700 км; 3) исходная выборка землетрясений делилась на две группы: события с Н ^ Н^ и с Н > Нпор; 4) вычисления выполнялись последовательно и независимо для всех заданных МД.

На первом этапе исследований, описанных в первой части гл. 3, значение Нпор было выбрано равным 70 км, но мы считаем, что при выборе этого значения необходимо учитывать структуру глубинного распределения событий в изучаемых субрегионах. Более того, само значение Нпор может изменяться от одного субрегиона к другому.

Далее для каждого из двух выделенных подмножеств определялась вероятность того, что сейсмические события в исследуемом подмножестве распределены в течение года неравномерно. Таким образом, за один проход программы вычислялись значения: Ргл и Р„г. Для каждого МД такая процедура выполняется к = 13 раз с различными значениями Нпор, выбранными последовательно из заданной шкалы глубин. В результате для каждого МД мы получаем две кривые (по к точек в каждой), которые показывают зависимость значений Рнг и Ргл от значения пороговой глубины. Считалось, что оптимальное значение глубины Н01г1 достигается при максимальной разнице значений вероятностей Р„г и Ргл.

Для вычисления значения Р параллельно использовался критерий Пирсона (или х2) и метод статистических испытаний (метод Монте-Карло). За нулевую гипотезу принималось предположение о равномерности распределения событий в течение года. Применялись параллельно две дискретные временные шкалы: месячная и десятидневная. Все вычисления выполнялись с помощью пакета программ, разработанного в системе Ма^аЬ.

Для анализа глубинных и магнитудных распределений для каждого субрегиона вычислялись и строились:

• кумулятивные графики повторяемости землетрясений для определения представительности магнитуд по субрегионам;

• гистограммы распределения землетрясений по глубинам без разделения на магнитудные диапазоны по всему основному каталогу (17372007 гг.);

• гистограммы распределения землетрясений по глубинным фазам (для каждого землетрясения делалась выборка глубины очага по разности фаз рР - Р, общее количество таких событий - 5684);

• графики глубинных распределений землетрясений независимо для каждого магнитудного диапазона по каталогу (1980-2007 гг.).

В девятом разделе главы 3 приводятся результаты одновременного изучения распределений землетрясений по глубине и магнитуде для субрегионов Курило-Охотского региона.

Построение кумулятивных графиков повторяемости показывает, что для всех субрегионов землетрясения с М > 4 можно считать представительными.

Анализ гистограмм распределения землетрясений по глубинам без разделения на МД показывает, что максимальное количество событий для соответствующих субрегионов расположено в диапазонах следующих глубин:

СЕК- 40-50 км; СРК- 30-50 км и в диапазоне 0-10 км и 120-160 км; ЮК - 40-50 км и в интервале 120-160 км; ХОК - 40-80 км и в промежутке 120160 км.

Если привлечь к рассмотрению гистограммы распределения землетрясений по глубинным фазам, то расположения сейсмогенных слоев уточняются:

СЕК -45-50 км; 15-20 км и 120-140 км; СРК- 35-45 км; 120-160 км; ЛЖ-40-45 км;ХОК-30-40 км, 60-80 км и 100-120 км.

Графики глубинных распределений землетрясений независимо для каждого МД показывают, что в субрегионах СРК и ЮК для всех МД существует ярко выраженный максимум на 40 км. В субрегионе СЕК наиболее активный сейсмогенный слой проявляется также на глубине 40 км для событий с

4 < М < 5, а для МД 5 < М < 6 максимум перемещается на 60 км. Для М > 6 - 10 событий (из 11) практически равномерно распределены в трех глубинных интервалах (20,40 и 60 км).

Для субрегиона ХОК характерно отсутствие ярко выраженного общего максимума в диапазоне глубин 0-80 км; локальный максимум проявляется на глубинах около 120км. Для двух магнитудных промежутков (4<М<5 и

5 < М < 6) он выражен достаточно слабо, а для МД М > 6 отмечается явно выраженный максимум на этой глубине.

Представительные интервалы пороговой границы для субрегионов СРК, ЮК и ХОК (для магнитудных диапазонов 4.0<М<5.0 и 5.0<М<6.0) находятся в пределах 40-80 км, а для субрегиона СЕК - 60-100 км.

В десятом разделе сделаны основные выводы к главе 3:

1. Землетрясения с глубиной очага меньше 70 км распределены неравномерно (со средним значением вероятности Р„г = 0.955) во всех исследованных субрегионах. Более глубокие землетрясения распределены в течение года равномерно. Исключением являются случаи, когда в исследуемой выборке (для конкретного субрегиона) нет четко выраженной границы между мелкофокусными и промежуточными землетрясениями.

2. Показана устойчивость феномена внутригодовой неравномерности к уменьшению интервала наблюдения (вплоть до пятилетнего) для неглубофо-кусных событий и эффекта равномерности для более глубоких событий при условии представительности выборок для исследуемой группы событий.

3. Обнаружено, что в общем случае максимальное количество событий приходится на зимние месяцы: декабрь, январь, февраль и март, с наиболее ярко выраженным максимумом в декабре. Другой заметный пик активности приходится на июль. Между периодами активности расположены периоды спада.

4. Для получения представительных выборок сильных землетрясений (с М > 6) интервалы наблюдений должны быть не менее 40-50 лет.

5. Пороговые границы, разделяющие мелко - и глубокофокусные события различны для разных субрегионов. Для субрегионов о. Хоккайдо, Южные и Средние Курильские о-ва (для магнитудных промежутков 4.0<М<5.0 и 5.0 < М < 6.0) они варьируют в пределах от 40 до 80 км. Для субрегиона Северные Курильские о-ва - от 60 до 100 км. Для о. Хоккайдо эта граница установлена только для магнитудного диапазона 5.0 < М < 6.0.

В первой и второй частях четвертой главы «Сейсмичность Курильских островов и модель зон возможных очагов землетрясений для территории Южных Курильских островов» дано описание структуры и тектонического строе-

ния Курильской сейсмоактивной зоны на основе анализа литературных источников.

В третьей части этой главы рассматриваются сильнейшие (с М > 8) землетрясения Курило-Охотского региона, параметры которых определены либо по макросейсмическим (с 1843 г.), либо по инструментальным данным (с 1904 г.). За рассматриваемый период с 1843 по 2009 гг. отмечено 12 таких землетрясений: 25.04.1843 г. (М = 8.2), 22.03.1894 г. (М = 8.8), 01.05.1915 г. (М = 8.3), 04.03.1952 г. (М = 8.3), 06.11.1958 г. (М = 8.2), 13.10.1963 г. (М = 8.1), 11.08.1969 г. (М = 8.2), 17-26.06.1973 г. (М = 7.9), 22-24.03.1978 г. (М = 7.1-7.7), 04.10.1994 г. (М = 8.2), 15.11.2006 г. (М = 8.1), 13.01.2007 г. (М = 8.2). Для каждого из них приводятся следующие данные: координаты эпицентра, глубина, макросейсмический эффект, форшоки и афтершоки, механизм очага.

Изучены характеристики афтершоковых последовательностей (с М > 4) сильнейших (последних девяти) землетрясений за первые 100 дней процесса, построены карты очаговых зон.

Известна гиперболическая зависимость уменьшения частоты афтершоков со временем (закон Омори) (3) и считается, что показатель гиперболы р близок к единице [Otsuka, 1987]. Наши исследования показывают, что наиболее вероятный период возникновения афтершоков - это первые трое и десять суток после главного толчка. Эти последовательности для каждого землетрясения значительно отличаются по параметру р (от 0.9 до 1.3), что очень важно знать при построении сценариев для оценки сейсмической опасности. А использование наиболее полных исходных данных каталогов исторических событий приводит к более реалистичным оценкам и созданию достоверных карт детального сейсмического районирования. За рассмотренный период (более 160 лет) максимальный макросейсмический эффект на Больших Курильских островах не превышал 9 баллов. Следует отметить, что 9-балльные сотрясения наблюдались на о. Шикотан (от землетрясения 4 октября 1994 г.) и на о. Итуруп (от землетрясения 6 ноября 1958 г. в местах с неблагоприятными грунтовыми условиями). Эпицентры этих землетрясений располагаются в районе крутого приостровного склона глубоководного желоба и значительно приближены к островам (соответственно 50 и 80 км) Курильской гряды. Данные о максимальном макросейс-мическом эффекте нужны для расчета сейсмической опасности на изучаемой территории.

В четвертой части главы 4 предложена новая трехмерная модель зон возможных очагов землетрясений (ВОЗ), предназначенная для проведения расчетов вероятностной оценки сейсмической опасности при детальном сейсмическом районировании (ДСР). Осуществлена успешная апробация данной модели при проведении работ по ДСР для территории Южной части Курильской сейсмоактивной зоны.

Идеология вероятностного анализа сейсмической опасности широко применяется в мировой практике оценки сейсмической опасности [Algermissen et. al., 1982] и основной акцент в данной работе сделан на подготовку исходных данных о сейсмотектонической модели. Мы выбрали смешанную модель, когда небольшие землетрясения диффузно распределены по площади или объему, а

крупные землетрясения генетически связаны с разломами [Штейнберг и др., 1993]. Усовершенствованная методика расчета сейсмической опасности позволяет оперировать протяженными сейсмическими очагами и вычислять амплитуды высокочастотных сейсмических колебаний путем расчета поля излучения вокруг двумерного прямоугольного некогерентного излучателя [Гусев, Шумилина, 1999]. Эта вероятностная модель сейсмичности основана на представлении о распределении сейсмических событий по закону Пуассона. Кроме этого, для учета влияния большого числа статистически зависимых факторов применяется техника счета по методу Монте-Карло на основе протяженного во времени стохастического каталога землетрясений. Для обеспечения независимости событий проводится процедура очистки каталогов землетрясений от афтершо-ков по методикам, описанным в гл. 2.

Границы района (который необходим для анализа) определяются с учетом того, что вкладом в сейсмическую опасность от очагов землетрясений с магнитудой М > 8, расположенных на расстоянии более 150 км от исследуемого пункта или на глубинах более 200 км, можно пренебречь, так как они не вызывают сотрясений силой I > 5 баллов [Штейнберг и др., 1993]. Учитывая это обстоятельство, мы ограничились рассмотрением только тех событий, которые могут возникать на расстояниях до 300 км от Южных Курильских островов и по глубине до 200 км.

В основу создания модели зон ВОЗ и общего сейсмического районирования ОСР-97 положена линеаментно-доменно-фокальная модель, разработанная на основе решеточной регуляризации [Уломов, 1998]. При генерализированном сейсмическом районировании, каким является ОСР, предполагается, что более или менее надежно выделяются линеаменты, генерирующие землетрясения с М > 6.0. Но в случае Курильской сейсмоактивной зоны использование данного предположения подвержено значительным неопределенностям (из-за нехватки знаний о положении выхода разломов на поверхность под дном океана), поэтому сейсмическими методами были уточненены границы линеаментов [Андреева и др., 2010; Андреева, Патрикеев, 2011].

Настоящая модель включает в себя 5 площадных зон источников (или доменов), которые отвечают определенным структурным элементам Курильской островной дуги. Кроме того, в модели сейсмоактивный объем разделен по два-три слоя по глубине. Таким образом, модель ВОЗ можно рассматривать как трехмерную.

В пределах исследуемой области выделены следующие зоны возможных очагов землетрясений: Курило-Тихоокеанская (КТ), Курильский желоб (КЖ), Курило-Континентальная (КК), Курило-Приостровная (КП), Курило-Охотская (КО) (рис. 6). Эти зоны соответствует максимальному проявлению сейсмической активности в пределах литосферы. В них сосредоточены очаговые области всех сильнейших исторических и инструментальных землетрясений.

Ряс. 6. Модель зон ВОЗ Южно-Курильской сейсмоактивной зоны с очагами сильнейших землетрясений. 1 - зоны ВОЗ; 2 - границы выделенных зон; 3 - глубоководный желоб; эпицентры и области очагов (по материалам [Балакина, 1995] с изменениями) сильнейших в зоне землетрясений с М > 7.0 с глубиной: 4 - Н < 30 км; 5 - Н > 30 км.

Зона КЖ ограничивает с западной стороны выход западной границы сейсмофокальной зоны на дневную поверхность, а с восточной стороны располагается за 10-50 км до западного крыла глубоководного Курило-Камчатского желоба. Эта зона включает основную часть гипоцентров землетрясений наклонной сейсмофокальной зоны с глубинами до 70-80 км. Она разбита на две подзоны КЖ-1 (до 40 км) и КЖ-2 (до 60 км).

Зона КТ с западной стороны ограничена зоной КЖ, а с восточной стороны оконтуривает все землетрясения, происходящие за Курило-Камчатским желобом и находится за ним в пределах до 100 км.

Зона КК включает очаги землетрясений с глубиной приблизительно от 20 до 80 км, неравномерно распределенные по глубине, поэтому разделена на несколько подзон КК-1, КК-2, КК-3.

Кроме основных (КТ, КЖ и КК) выделены также две второстепенные зоны ВОЗ - КП и КО (рис. 7), которые также показаны на вертикальном разрезе. Зона КО включает очаги землетрясений шельфовых участков Курильских островов (рис. 6). Западная граница этой зоны проходит примерно по дну Курильской глубоководной впадины Охотского моря, а восточная - по крутому склону Курильской котловины.

Особое положение занимает зона КП-1. Она включает в себя землетрясения с эпицентрами непосредственно под Курильскими островами. Как видно из рис. 7, землетрясений с очагами в пределах земной коры очень мало. Зона КП-1

с восточной стороны ограничивают с юга Малую Курильскую гряду, с севера постепенно подходит до 20 км к о. Симушир, а с западной стороны проходит по крутому склону Курильской котловины. Зона КП-2 (рис. 7) представляет собой часть наклонной сейсмофокальной области под Курильскими островами. Очаги землетрясений в ней расположены на промежуточных глубинах (100-200 км). Зона КП-2 отличается от зоны КЖ, КК по характеру и интенсивности сейсмического процесса. В этой зоне общее количество землетрясений резко снижается и здесь нет событий с М > 7.8. Зона КП-2 образована очагами с глубинами, большими 100 км, ниже которой располагается астеносферный слой пониженной прочности и пониженной скорости сейсмических волн.

Структурные элементы зон ВОЗ, как и землетрясения, классифицируются по магнитуде Мтах с шагом 0.5 ± 0.2 ед. магнитуды. Верхний порог магнитуды Мтах определяется реальной сейсмогеодинамической обстановкой, а нижний Мт|п— надежностью регистрации землетрясений с минимальной магнитудой, не представляющих определенную сейсмическую опасность (в настоящих исследованиях принято Мт|„ = 5.0, а сейсмическая интенсивность 1т;„ = 5).

Из каталогов независимых событий были получены альтернативные распределения для каждой из подзон, построены эмпирические графики повторяемости и аппроксимированы в интервале магнитуд Мтш < М < Мтах с помощью уравнения Гутенберга-Рихтера. Коэффициенты графиков повторяемости определялись методом максимального правдоподобия. Для каждой зоны источников землетрясений эти распределения были включены с одинаковым весом в логическое дерево модели сейсмической опасности.

Результаты детального сейсмического районирования населенных пунктов Южных Курильских островов, полученные ВАСО с использованием логического дерева, дают более либеральные (понижение на 0.5-1 балл) оценки по сравнению с результатами ОСР-97 и достаточно хорошо согласуются с максимально наблюденными макросейсмическими сотрясениями в населенных пунктах Курильских островов за период 1900-2005 гг.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Научные результаты, изложенные в данной работе, коротко представлены в заключении диссертации. Они были получены с помощью статистических исследований на основе собранного электронного каталога землетрясений Курильской сейсмоактивной зоны и наличия специализированного программного обеспечения для многократной обработки данных большого объёма. Задачи, поставленные автором, выполнены.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:

1. Создан в электронном виде унифицированный по магнитуде каталог землетрясений Курило-Охотского региона общим периодом с 1737 по 2007 гг., который может являться основой для исследовательских работ, проводимых в этом районе. Разработана методика поэтапного удаления афтершоков и составлен каталог афтершоковых последовательностей сильных (М > 7.6) землетрясений изучаемого региона.

2. Для четырех субрегионов выделенных в пределах изучаемого района: Хоккайдо, Южные, Средние, Северные Курильские острова землетрясения с глубиной очага меньше 70 км распределены неравномерно, а больше 70 км -равномерно в течение года. Эти зависимости не проявляются, если в исследуемой выборке (для конкретного субрегиона) нет четко выраженной границы между мелкофокусными и промежуточными землетрясениями. Показана устойчивость этого эффекта к уменьшению (вплоть до пятилетнего) интервала наблюдения при условии представительности выборок для исследуемой группы. Обнаружено, что максимальное количество событий в Курило-Охотском регионе приходится на зимние месяцы: декабрь, январь, февраль, а также март, с наиболее ярко выраженным максимумом в декабре. Другой заметный пик активности приходится на июль.

3. Выполнен совместный анализ распределений гипоцентров землетрясений для этих же субрегионов и показано, что положение пороговой границы, разделяющей события на две группы (мелко- и глубокофокусные) зависит от характерных значений магнитуды. Представительные интервалы пороговой границы, определенные в результате статистического анализа, различаются для разных субрегионов. Для трех субрегионов (Средние, Южные Курильские о-ва и о. Хоккайдо) в двух диапазонах магнитуд (4.0 <М < 5.0 и 5.0 < М < 6.0) эти интервалы варьируют в пределах от 40 до 80 км. Вариации для субрегиона Северные Курилы составляют 60-100 км. Для о. Хоккайдо эта граница установлена только для магнитудного диапазона 5.0 < М < 6.0.

4. На основании сейсмологических данных разработана новая трехмерная модель зон возможных очагов землетрясений для района южных Курильских островов. Она включает в себя 5 площадных зон источников, которые отвечают определенным структурным элементам Курильской островной дуги. В данной модели сейсмоактивный объем на глубинах от 0 до 200 км разделен на два-три слоя по глубине. Эти зоны соответствует максимальному проявлению сейсми-

ческой активности в пределах литосферы и в них сосредоточены очаговые области всех сильнейших землетрясений за исторический и инструментальный периоды.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Андреева М.Ю., Саеорова Е.В., Левин Б.В. Особенности внутригодового распределения землетрясений Курильского региона // Тихоокеанская геология, 2009. - Т. 28, №5.-С. 85-95.

2. Саеорова Е.В., Андреева М.Ю. Глубинное распределение гипоцентров землетрясений Курильского региона // Тихоокеанская геология, 2010. - Т. 29, № 6. - С. 107115.

3. Ким Ч.У., Андреева М.Ю. Каталог землетрясений Курило-Камчатского региона (1737-2005 гг.). - Препринт. - Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2009. - 126 с.

4. Урбан H.A., Фокина Т.А., Коваленко Н.С., Поплавская J1.H., Нагорных Т. В., Кайстренко В.М., Семенова Е.П., Андреева М.Ю. Сафонов Д.А. Глава 6.5.1 Макросейс-мические проявления (в баллах) на юге острова Сахалин // Невельское землетрясение и цунами 2 августа 2007 года, о. Сахалин (ред. Левин Б. В. и Тихонов И. Н.). - М.: Янус-К, 2009.-С. 92-121.

5. Кайстренко В.М., Ломтев В.А., Урбан H.A., Ивельская Т.Н., Фокина Т.А., Левин Б. В., Андреева М.Ю., Семенова Е.П., Карташова О.Л., Коваленко Н.С., Королев Ю.П., Королев П.Ю. Глава 7.1 Проявления Невельского цунами 2 августа 2007 г. на побережье Татарского пролива И Невельское землетрясение и цунами 2 августа 2007 года, о. Сахалин / ред. Б.В. Левин и H.H. Тихонов. - М.: Янус-К, 2009. - С. 136-140.

6. Урбан H.A., Фокина Т.А., Коваленко Н.С., Нагорных Т.В., Сафонов Д.А., Кайстренко В.М., Семенова Е.П., Андреева М.Ю. Макросейсмические проявления Невельских землетрясений 2 августа 2007 года - Препринт. - Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2008. - 60 с.

7. Андреева М.Ю., Семенова Е.П., Саеорова Е.В. Особенности внутригодового распределения землетрясений для Курильского района // Проблемы сейсмобезопасности Дальнего Востока и Восточной Сибири: междунар. науч. симпоз., Южно-Сахалинск, Россия, 27-30 сентября 2007 г.: тез. докл. / отв. ред. И.Н. Тихонов, A.B. Коновалов. -Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2007. - С. 74-75.

8. Андреева М.Ю., Саеорова Е.В. Внутригодовое распределение землетрясений Курильского региона // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: материалы Третьей Международной сейсмологической школы. - Обнинск: ГС РАН, 2008. - С. 12-15.

9. Андреева М.Ю., Ким Ч.У. Особенность глубокофокусных предвестников для сильнейших землетрясений Курило-Камчатского региона // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: материалы Четвертой Международной сейсмологической школы, Иркутск, 3-9 августа 2009 г. - Обнинск, 2009. - С. 106109.

10. Андреева М.Ю., Патрикеев В.Н. Создание трехмерной модели зон возможных очагов землетрясений для Южных Курильских островов // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: материалы Пятой Международной сейсмологической школы, Владикавказ, 4-8 октября 2010 г. - Обнинск, 2010. - С. 14-19.

11. Коновалов A.B., Ким Ч.У., Андреева М.Ю., Семенова Е.П., Левин Ю.Н. Система сейсмического мониторинга в шельфовой зоне Северного Сахалина: организация сети и первые наблюдения // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: материалы Второй Международной сейсмологической школы, Пермь, 13-17 августа 2007 г. - Обнинск, 2007. - С. 106-110.

12. Андреева М.Ю. Создание и анализ каталога землетрясений Курило-Камчатской сейсмоактивной зоны за период 1737-2005 гг. // Проблемы сейсмичности и современной геодинамики Дальнего Востока и Восточной Сибири: докл. науч. симпоз., г. Хабаровск, 1-4 июня 2010 г. / под. ред. В.Г. Быкова, А.Н. Диденко. - Хабаровск: ИТиГ им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, 2010. - С. 118-121.

13. Андреева М.Ю., Патрикеев В.Н., Соловьев В.Н. Особенности сейсмической опасности для территорий, расположенных вблизи зон Беньофа // Проблемы сейсмичности и современной геодинамики Дальнего Востока и Восточной Сибири: докл. науч. симпоз., г. Хабаровск, 1-4 июня 2010 г. / под. ред. В.Г. Быкова, А.Н. Диденко. - Хабаровск: ИТиГ им. Ю.А. Косыгина ДВО РАН, 2010. - С. 122-125.

14. Андреева М.Ю., Патрикеев В.Н. Особенности создания модели зон ВОЗ для территорий, расположенных вблизи зон Беньофа // Проблемы геологии, геоэкологии и рационального природопользования: Материалы Всероссийского научного симпозиума к 80-летию со дня рождения профессора Э.А. Молостовского, г. Саратов, 14-18 сентября

2010 г. -Саратов: ИЦ «Наука», 2010. -С. 9.

15. Андреева М.Ю., Патрикеев В.Н. Модель зон возможных очагов землетрясений для Южных Курил // Современное состояние наук о Земле: Материалы международной конференции, посвященной памяти Виктора Ефимовича Хаина, г. Москва, 1-4 февраля

2011 г.- М.: Изд-во Геологический факультет Московского Государственного Университета имени М.В. Ломоносова, 2011. - С. 50-55.

16. Ломтев В.А., Кайстренко В.М., Андреева М.Ю., Семенова Е.П., Карташова О.Л., Урбан H.A., Коваленко Н.С., Ивельская Т.Н., Королев Ю.П., Королев П.Ю. Особенности тектонических деформаций при Невельском (02.08.2007) цунамигенном землетрясении (М~6.1) // Проблемы сейсмобезопасности Дальнего Востока и Восточной Сибири: меж-дунар. науч. симпоз., Южно-Сахалинск, Россия, 27-30 сентября 2007 г.: тез. докл. / отв. ред. И.Н. Тихонов, A.B. Коновалов. - Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2007. - С. 42-43.

17. Кайстренко В.М., Ломтев В.Л., Урбан H.A., Ивельская Т.Н., Фокина Т.А., Андреева М.Ю. Невельское ценами 2 августа 2007 года // Проблемы сейсмобезопасности Дальнего Востока и Восточной Сибири: междунар. науч. симпоз., Южно-Сахалинск, Россия, 27-30 сентября 2007 г. : тез. докл. / отв. ред. И.Н. Тихонов, A.B. Коновалов. -Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2007. - С. 132-133.

18. Ломтев В.А., Кайстренко В.М., Андреева М.Ю., Семенова Е.П., Карташова О.Л., Урбан H.A., Коваленко Н.С., Ивельская Т.Н., Королев Ю.П., Королев П.Ю. К тектонике Невельского (02.08.2007) цунамигенного землетрясения (М~6.1) // Международный научный Российско-Японский симпозиум «Проблемы и достижения в геологических и геофизических исследованиях в зоне Курильских островов и о. Хоккайдо: Сильные землетрясения, цунами и извержения вулканов», 6-11 октября, 2007, Южно-Курильск, Россия. Тезисы докладов. - Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2007. - С. 75-77.

19. Кайстренко В.М., Ломтев В.Л., Урбан H.A., Ивельская Т.Н., Фокина Т.А., Андреева М.Ю., Семенова Е.П., Карташова О.Л., Коваленко Н.С., Королев Ю.П., Королев П.Ю. Невельское ценами 2 августа 2007 года // Международный научный Российско-Японский симпозиум «Проблемы и достижения в геологических и геофизических исследованиях в зоне Курильских островов и о. Хоккайдо: Сильные землетрясения, цунами и извержения вулканов», 6-11 октября, 2007, Южно-Курильск, Россия. Тезисы докладов. -Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2007. - С. 78-79.

АНДРЕЕВА МАРИНА ЮРЬЕВНА

ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ КУРИЛО-ОХОТСКОГО РЕГИОНА

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 03.05.2011 г. Усл. печ. л. 1,9. Уч. изд. л. 1,8. Формат 60x84/16. Бумага «ЗуеЮсору». Тираж 100 экз. Заказ № 7633. Печать офсетная.

Институт морской геологии и геофизики Дальневосточного отделения РАН 693022, г. Южно-Сахалинск, ул. Науки, 16, Офсетный цех

Содержание диссертации, кандидата физико-математических наук, Андреева, Марина Юрьевна

Введение.

Глава 1. Развитие сейсмологических наблюдений на Дальнем Востоке.

1.1. Доголицынский период (конец XIX в. - 1907 г.).

1.2. Голицынский период (1907 - 1927 гг.).

1.3. Третий период (1927 - 1947 гг.).

1.4. Четвертый период (1948 - 1956 гг.).

1.5. Современный период.

1.6. Систематизация сведений о землетрясениях.

1.7. Выделение области исследования и определение задач работы.

Глава 2. Создание унифицированного каталога сейсмологических данных.

2.1. Первоисточники, использованные при составлении каталогов землетрясений.

2.2. Краткие сведения о магнитудных шкалах.

2.3. Унификация каталога землетрясений по магнитуде.

2.4. Анализ погрешностей определения координат эпицентров.

2.5. Некоторые статистики каталога землетрясений.'.

2.6. Графики повторяемости землетрясений.

2.7. Способы идентификации афтершоков для каталогов землетрясений.

2.8. Выводы ко второй главе.

Глава 3. Статистическая обработка каталога сейсмологических данных Курило

Охотского региона.

3.1. Проблемы выявления периодичностей сейсмического процесса.

3.2. Выбор региона для исследования.

3.3. Выбор сейсмологических данных для исследования и основные принципы предварительной обработки и группирования событий.

3.4. Выбор критериев для статистического анализа внутригодового распределения землетрясений.

3.5. Статистический анализ распределения сейсмических событий Курило-Охотского региона за период наблюдений с 1980 по 2007 гг.

3.6. Анализ устойчивости внутригодовых распределений сейсмической активности для субрегионов Курило-Охотского региона.

3.7. Особенности глубинного распределения землетрясений.

3.8. Принципы группирования и статистической обработки землетрясений.

3.9. Анализ распределений землетрясений по глубине и магнитуде для субрегионов Курило-Охотского региона.

3.10. Выводы к третьей главе.

Глава 4. Сейсмичность Курильских островов и модель зон возможных очагов землетрясений для территории Южных Курильских островов.

4.1. О структуре сейсмофокальной зоны Курило-Камчатской дуги.

4.2. Основные черты тектонического строения Курильской сейсмоактивной зоны.

4.3. Сильнейшие землетрясения Курило-Охотского региона за 160 лет.

4.4. Модель зон возможных очагов землетрясений для проведения расчетов вероятностного анализа сейсмической опасности.

4.5. Выводы к четвертой главе.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Пространственно-временные закономерности распределения землетрясений Курило-Охотского региона"

Актуальность исследования. Курильский регион, являющийся объектом наших исследований, наряду с Камчаткой, входит в состав активного Тихоокеанского сейсмического пояса и характеризуется самым высоким уровнем сейсмичности в России. Курильские острова обладают крупными запасами полезных ископаемых, включая стратегические (редкоземельный металл рений, богатейшие морские биоресурсы и ожидающие освоения? запасы углеводородов на шельфе), и являются важным стратегическим районом.Российской Федерации.

В федеральной целевой программе (ФЦП) "Социально-экономическое развитие Курильских островов на 2007-2015 годы" предполагается вложить 18 миллиардов рублей на развитие Курильских островов: Огромными темпами идет реконструкция аэропортовых комплексов и морских портов, развиваются топливно-энергетический и современный рыбохозяйственный комплексы, автодорожное строительство и социальная сфера.

Землетрясения являются одним из основных опасных явлений, для жителей Курильских островов. В результате стихийных бедствий, страдает экономика Сахалинской области, разрушаются инфраструктура; гражданские и промышленные объекты и, самое главное; возникают потери-среди; людей. Поэтому надежная оценка сейсмической опасности на данной территории; остается основной задачей сейсмологических исследований.

Такие исследования»следует проводить на основе полного однородного каталога земле-, трясенийизучаемого региона за максимально возможный временной период. В настоящее время; принято считать, что сейсмический;цикл сильных;курило-камчатских землетрясений составляет примерно 140±60 лет [Федотов,. 1968]; Каталог сейсмических событий:(по возможности) должен охватывать временной промежуток больше одного сейсмического цикла. Тогда, на основе такой сводки данных о землетрясениях, можно получать более достоверные: оценки, связанные с сейсмическим режимом Курильской сейсмоактивной зоны и сейсмическим районированием.

Целью работы, является исследование закономерностей пространственного расположения очагов землетрясений; и пространственно - временных особенностей проявлений сейсмического процесса на основе исторических и современных инструментальных сейсмологических наблюдений в Курильской сейсмоактивной зоне.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи исследований:; 1. Создание унифицированного каталога землетрясений Курило-Охотского региона за; период с 1737 по 2007 гг. и формирование выборок,афтершоковых последовательностей сильных землетрясений (М> 7.6).

2. Выявление особенностей пространственного и внутригодового пространственно-временного распределения землетрясений разных энергетических уровней и различных глубин очагов Ку-рило-Охотского региона.

Методы исследований. В работе использованы современные методы статистического анализа сейсмологических данных и различные способы декластеризации каталогов землетрясений. Для изучения сейсмического режима, пространственного, пространственно-временного распределения землетрясений и для оценки степени сейсмической опасности разработан в системе Ма1:1аЬ специализированный программный комплекс, в создании которого автор принимал непосредственное участие.

Основные положения, выносимые на защиту:

2. Наибольшее количество неглубокофокусных землетрясений в исследованных Курильских субрегионах происходит в период с декабря по март, а суммарные максимумы сейсмической активности для всего региона приходятся на декабрь, март и июль месяцы, с наиболее ярко выраженным максимумом в декабре.

3. Предложена новая трехмерная модель зон возможных очагов землетрясений для района южных Курильских островов. Сейсмоактивный объем в интервале глубин 0-200 км разделен на два-три слоя и выделено 5 площадных зон источников землетрясений: Курило-Тихоокеанская, Курильский желоб, Курило-Континентальная, Курило-Приостровная, Курило-Охотская.

Научная новизна работы связана в первую очередь со следующими результатами:

• разработкой расчетной трехмерной модели зон возможных очагов землетрясений* для территории Южных Курильских островов.

Практическая значимость работы. Создан унифицированный каталог землетрясений Курило-Охотского региона, который может являться информационной основой для различных исследовательских работ, проводимых в этом районе. Разработана методика поэтапного удаления аф-тершоков из каталогов сейсмических событий. Даны рекомендации по использованию её при подготовке предварительных материалов при оценке сейсмической опасности на Курильских островах. Выявленные особенности внутригодового распределения землетрясений этого района имеют прогностическое значение при выделении временных отрезков, содержащих пиковые значения сейсмической активности. Созданная трехмерная модель зон ВОЗ для района Южных Курильских островов является входной моделью для расчета сейсмической опасности и позволяет получить более реалистичные оценки сейсмической опасности. Её апробация в 2009 г. привела к созданию более достоверных карт детального сейсмического районирования. При этом значительная часть выводов представляет общенаучный интерес для геофизиков.

Личный вклад автора. Работа сделана автором в лаборатории сейсмологии ИМГиГ ДВО РАН в г. Южно-Сахалинск в 2007-2011 гг. Всего по теме диссертации автором лично и в соавторстве опубликовано 19 работ, две из них опубликованы в реферируемом издании.

Диссертантом выполнены работы по анализу всех известных сейсмологических сводок, выбору данных о землетрясениях Курило-Камчатского региона, их систематизации, унификации по магнитуде, анализу погрешностей координат гипоцентров землетрясений и проведению некоторых статистических выкладок. В результате был создан (совместно с Ч.У. Ким) унифицированный каталог землетрясений Курило-Камчатского региона [Ким, Андреева, 2009] с магни-туды М>5 за период с 1737 по 2005 гг., регулярно пополняемый в настоящее время. Ведутся работы по расширению магнитудного диапазона этого каталога. Описание принципов составления вышеназванного каталога землетрясений и его унификации дано в [Андреева, 2010].

Соискателем проведена декластеризация созданного каталога несколькими методами и группирование декластеризованного каталога по субрегионам. Получены оценки его представительности в различные временные интервалы и осуществлено тестирование программами статистической обработки, проанализированы,результаты испытаний [Андреева и др., 2007; Андреева, Сасорова, 2008; Андреева и др., 2009; Сасорова, Андреева, 2010]. Физическая^интерпретация результатов выполнена совместно с чл.-корр. РАН Б.В. Левиным.и Е.В. Сасоровой.

Автором рассчитана средняя скорость распространения глубокофокусных предвестников для сильнейших землетрясений Курило-Камчатского региона. Выбор событий, их классифицирование и расчет скорости движения выполнен диссертантом лично [Андреева, Ким, 2009].

На основе декластеризованного каталога землетрясений построены сейсмологические разрезы вкрест Курильской островной дуги, проведен анализ пространственного распределения событий. Эти результаты положены в основу трехмерной модели зон ВОЗ для района Южных Курильских островов. Выделение зон ВОЗ было сделано совместно с к. ф.-м. н. Ч.У. Ким и к. г,-м.н. В.Н. Патрикеевым [Андреева, Патрикеев, 2010 (а, б); Андреева и др., 2010; Андреева, Патрикеев, 2011].

В работе [Коновалов, Ким, Андреева и др., 2007] автором проводилась обработка цифровых данных с сейсмических станций, изучение полученных результатов и составление каталога землетрясений. В [Ломтев, Кайстренко, Андреева и др., 2007; Кайстренко и др., 2007; Ломтев и др., 2007; Кайстренко, Ломтев и др., 2007; Урбан и др., 2008; Урбан и др., 2009; Кайстренко и др., 2009] даются макросейсмические проявления Невельского землетрясения.2.08.2007 г., цунами и особенностей тектонических деформаций. Диссертант лично выезжал на макросейсмическое обследование в район землетрясения и проводил в соавторстве интерпретацию полученных данных.

Апробация работы. Материалы работы докладывались на заседаниях секции по сейсмологии и цунами Ученого совета ИМГиГ ДВО РАН, на заседании объединенного семинара отделений ИФЗ им. О.Ю. Шмидгга РАН, на заседании объединенного семинара лабораторий сейсмологии и цунами Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН, а также на следующих научных форумах: Международных научных симпозиумах: «Проблемы сейсмобезопасности Дальнего Востока и Восточной Сибири» (Южно-Сахалинск, 2007 г.); «Проблемы сейсмичности и современной геодинамики Дальнего Востока и Восточной Сибири» (Хабаровск, 2010 г.) «Проблемы геологии, геоэкологии и рационального природопользования» (Саратов, 2010 г.); Международной конференции, посвященной памяти В.Е. Хаина «Современное состояние наук о Земле» (Москва, 2011 г.); Международном научном Российско-Японском симпозиуме «Проблемы и достижения в геологических и геофизических исследованиях в зоне Курильских островов и о. Хоккайдо: Сильные землетрясения, цунами и извержения вулканов» (Южно-Курильск, 2007); Третьей Международной сейсмологической школе «Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных» (Кисловодск, 2008 г.); Четвертой Международной сейсмологической школе «Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных» (Иркутск, 2009 г.); Пятой Международной сейсмологической школе «Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных» (Владикавказ, 2010 г.).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. В конце каждой главы приведены наиболее важные полученные результаты. Работа содержит 147 страниц текста, включая 61 иллюстрацию и 21 таблицу. Список литературы содержит 176 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Андреева, Марина Юрьевна

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ:

1. Создан в электронном виде унифицированный по магнитуде каталог землетрясений Курило-Охотского региона общим периодом с 1737 по 2007 гг., который может являться основой для всех исследовательских работ, проводимых в этом районе. Разработана методика поэтапного удаления афтершоков и составлен каталог афтершоковых последовательностей сильных (М > 7.6) землетрясений изучаемого региона.

2. Для четырех субрегионов выделенных в пределах изучаемого района: Хоккайдо, Южные, Средние, Северные Курильские острова землетрясения с глубиной очага меньше 70 км распределены неравномерно, а больше 70 км - равномерно в течение года. Эти зависимости не проявляются, если в исследуемой выборке (для конкретного субрегиона) нет четко выраженной границы между мелкофокусными и промежуточными землетрясениями. Показана устойчивость этого эффекта к уменьшению (вплоть до пятилетнего) интервала наблюдения при условии представительности выборок для исследуемой группы. Обнаружено, что максимальное количество событий в Курило-Охотском регионе приходится на зимние месяцы: декабрь, январь, февраль, а также март, с наиболее ярко выраженным максимумом в декабре. Другой заметный пик активности приходится на июль.

3. Выполнен совместный анализ распределений гипоцентров землетрясений для этих же субрегионов и показано, что положение пороговой границы, разделяющей события на две группы (мелко- и глубокофокусные) зависит от характерных значений магнитуды. Представительные интервалы пороговой границы, определенные в результате статистического анализа, различаются для разных субрегионов. Для трех субрегионов (Средние, Южные Курильские о-ва и о. Хоккайдо) в двух диапазонах магнитуд (4.0 < М < 5.0 и 5.0 < М < 6.0) эти интервалы варьируют в пределах от 40 до 80 км. Вариации для субрегиона Северные Курилы составляют 60-100 км. Для о. Хоккайдо эта граница установлена только для магнитудного диапазона 5.0 < М < 6.0.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Научные результаты, изложенные в данной работе, коротко представлены в заключении диссертации. Они были получены с помощью статистических исследований на основании собранного электронного каталога землетрясений Курильской сейсмоактивной зоны и наличия специализированного программного обеспечения для многократной обработки данных большого объёма. Задачи, поставленные автором, выполнены.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата физико-математических наук, Андреева, Марина Юрьевна, Южно-Сахалинск

1. Аверьянова В.Н. Глубинная сейсмотектоника островных дуг (северо-запад Тихого океана). -М.: Наука, 1975.-220 с.

2. Аверьянова В.Н. Детальная характеристика сейсмических очагов Дальнего Востока. -М.: Наука, 1968.- 191 с.

3. Авсюк Ю.Н. Приливные силы и природные процессы. М.: ОИФЗ РАН, 1996. - 188 с.

4. Алексеев A.C., Бондаренко П.М., Шарапов В.Н. О структуре и геодинамике сейсмофокаль-ных зон // Геология и геофизика. Новосибирск: Наука СО, 1984. - № 8. - С. 22-33.

5. Андреева М.Ю., Сасорова Е.В., Левин Б.В. Особенности внутригодового распределения землетрясений Курильского региона // Тихоокеанская геология, 2009. Т. 28, № 5. - С. 8595.

6. Арефьев С.С. Эпицентральные сейсмологические исследования. М.: ИКЦ Академкнига, 2003.-375 с.

7. Атлас землетрясений в СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1962. - 338 с.

8. Балакина Л.М. Землетрясение Шикотанское 04.10.1994 г., Кроноцкое 05.12.1997 г. и их сильнейшие афтершоки — закономерности проявления тектонического процесса в Курило-Камчатской сейсмогенной зоне // Физика Земли. 2000. - № 11. — С. 11-18.

9. Балакина Л.М. Курило-Камчатская сейсмогенная зона — строение и порядок генерации землетрясений // Физика Земли. 1995. - № 12. - С. 48-57.

10. Балакина Л.М. Субдукция и механизмы очагов землетрясений // Спорные аспекты тектоники плит и возможные альтернативы. М: ОИФЗ РАН, 2002. - С. 120-141.

11. Балакина J1.M., Захарова А.И., Москвина А.Г. и др. Исследования механизмов очагов сильных коровых землетрясений Северной Евразии 1927-1991 гг. // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. М.: ИФЗ РАН, 1993.-Вып. 1. — С. 123-131.

12. Баркин Ю.В., Феррандиш Х.М., Наварро Х.Ф. Приливы, движение плит, землетрясения //Материалы 37-ого Тектонического совещания. Новосибирск, 10-13 февраля 2004 г. Новосибирск: Изд-во СО РАН: филиал Тео", 2004. - Т. 1. - С. 41-43.

13. Бурымская Р.Н. Особенности процессов развития очагов сильнейших землетрясений 19731975 гг. в южной части Курильской островной дуги. Препринт. - Южно - Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 1991. - 37 е.: ил.

14. Ванек И. Стандартизация шкалы магнитуд / И. Ванек, А. Затопек, В. Карник, Н.В. Кондор-ская, Н.В. Ризниченко, Е.Ф. Саваренский, СЛ. Соловьев, Н.В. Шебалин // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1962. - № 2. - С. 153-158.

15. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1964. - 576 с.

16. Викулин A.B., Ким Ч.У. Курило-Камчатские землетрясения (материалы Мирового центра данных Б). Данные наблюдений с 1911-1952 гг. М., 1983. - 84 с.

17. Викулин A.B., Ким Ч.У. Курило-Камчатские землетрясения (материалы Мирового центра данных Б). Данные наблюдений с 1953-1961 гг. М., 1983. - 84 с.

18. Гатинский Ю.Г, Рундквист Д.В., Владова ГЛ. и др. Зоны субдукции: действующие силы, геодинамические типы, сейсмичность и металлогения // Вестник ОГГГГН РАН. — 2000. -Т. 1, № 2(12). — С. 11-18.

19. Гнибиденко Г.С., Быкова Т.Г., Веселов О.В., Воробьев В.М., Ким Чун Ун, Тараканов Р.З. Глубинная структура // Тектоника Курило-Камчатского желоба. М.: Наука, 1980. - С. 148149.

20. Головинский В.И. Тектоника Тихого океана. М.: Недра, 1985. — 200 с.

21. Гусев A.A., Шумилина JI.C. Моделирование связи балл магнитуда — расстояние на основе представления о некогерентном протяженном очаге // Вулканология и сейсмология. — 1999. — № 6. - С. 55-63.

22. Дещеревская Е.В., Сидорин А.Я. Ложная годовая периодичность землетрясений, обусловленная сезонными изменениями помех // ДАН. 2005. - Т. 400, № 6. - С. 798-802.

23. Добрецов Н.Л., Кирдяшкин А.Г., Кирдяшкин H.A. Глубинная геодинамика. — 2-е изд., доп. и переработ. Новосибирск: Изд-во СО РАН; филиал «Гео», 2001. - 409 с.

24. Злобин Т.К., Сафонов Д.А., Злобина Л.М. Очаги землетрясений и глубинное строение земной коры и верхней мантии по профилю южный Сахалин Охотское море - Камчатка // Тихоокеанская геология. - 2007. - Т. 26, № 3. - С. 46-55.

25. Иващенко А.И. О повторяемости сильных цунами в Северо-западной части Тихого океана за последние 50 лет // Волны Цунами: сб. статей. Южно-Сахалинск: СахКНИИ АН СССР, 1972. - С. 208-216. - (Труды СахКНИИ; вып. 29).

26. Инструкция о порядке производства и обработки наблюдений на сейсмических станциях единой системы сейсмических наблюдений СССР. М.: Наука, 1981. - 272 с.

27. Камчатский филиал Геофизической службы РАН электронный ресурс. www.emsd.iks.ru/observations.php.

28. Касахара К. Механика землетрясений. М.: Мир, 1985. - 264 с.

29. Каталог землетрясений на территории СССР (с 1908 по 1936 г. включительно) // Сейсмол. ин-т: труды. М.; Л.: Изд-во АН СССР, 1939. - № 89, Вып. 2. Сибирь. - 34 с.

30. Ким Ч.У., Андреева М.Ю. Каталог землетрясений Курило-Камчатского региона (1737-2005 гг.). Препринт. - Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2009. - 126 с.

31. Кирнос Д.П., Вешняков Н.В. Современная сейсмометрическая аппаратура // Изв. АН СССР. Сер. географ, и геофиз. 1948. - № 4. - С. 319-327.

32. Кирнос Д.П., Харин Д.А., Шебалин Н.В. История развития инструментальных сейсмологических наблюдений // Землетрясения в СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1961. - С. 9-66.

33. Кособокое В.Г. Прогноз землетрясений: основы, реализация, перспективы. М.: ГЕОС, 2005. - 179 е., ил. - (Вычислительная сейсмология; вып. 36).

34. Крашенинников С.П. Описание Земли Камчатки (в излож. по подлиннику) /под ред. Н.В. Думитрашко и Л.Г. Каманина. -М.: Гос. изд-во геогр. лит-ры, 1948.-296 с.

35. Левин Б.В. О природе некоторых периодических изменений в сейсмическом режиме Земли // Вестник ДВО РАН. 2006. - № 1. - С. 51-58.

36. Левин Б.В., Павлов В.П. Влияние астрономических факторов на вариации плотности энергии в твердой оболочке Земли // Физика Земли. 2003. - № 7. - С. 71-76.

37. Левин Б.В., Павлов В.П. Теоретико-полевой метод восстановления тензора напряжений в Земле с подвижным ядром // Теоретическая и математическая физика. 2001. - Т. 128, № 3. - с. 439-445.

38. Левин Б.В., Родкин М.В., Сасорова Е.В. О возможной природе сейсмической границы на глубине 70 км//ДАН.-2007.-Т. 414, № 1.-С. 101-104.

39. Левин Б.В., Сасорова Е.В. Глубинные распределения землетрясений по широтным поясам в Тихоокеанском регионе: общие тенденции // ДАН. 2009. - Т. 426, № 4. - С. 537-542.

40. Левин Б.В., Сасорова Е.В., Борисов С.А., Борисов A.C. Оценка параметров слабых землетрясений и их параметров // Вулканология и сейсмология. 2010. — № 3. - С. 60-70.

41. Левин Б.В., Сасорова Е.В.,. Журавлев С.А. Внутригодовая повторяемость активизации сейсмического процесса для Тихоокеанского региона // ДАН. 2005. - Т. 403, № 4. - С. 1-7.

42. Леонов Я.Н., Оскорбин Л.С., Поплавская Л.Н. и др. Шикотанское землетрясение и цунами 11 августа 1969 г. // Землетрясения в СССР в 1969 году. М.: Наука, 1973. - С. 164-179.

43. Линден H.A. Каталог глубокофокусных землетрясений по данным сейсмической сети СССР за 1909-1944 годы // Труды сейсмологического института АН СССР. М., Л.,-1947. - № 24. -С. 14.

44. Лобковский Л.И., Баранов Б.В. Клавишная модель сильных землетрясений в островных дугах и активных континентальных окраинах // Докл. АН СССР. 1984. - Т. 275, № 4. -С. 843-847.

45. Лукк A.A., Шевченко В.И. Островные дуги, глубоководные желоба и сейсмофокальные зоны Индонезии и Тихого океана: сходство и различия // Физика Земли. — 2008. № 2. — С. 338.

46. Магницкий В.А. Внутреннее строение и физика Земли. М.: Наука, 2006. - 390 с.

47. Молчан Г.М., Дмитриева O.E. Идентификация афтершоков: обзор и новые подходы // Современные методы интерпретации сейсмологических данных. М.: Наука, 1991. - С. 19-50. - (Вычислительная сейсмология; вып. 24).

48. Молчан Г.М., Дмитриева O.E. Целевой подход к проблеме идентификации афтершоков // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. — М.: ИФЗ РАН, 1993. — Вып. 1.-С. 62-69.

49. Монахов Ф.И., Пасечник П.П., Шебалин Н.В. Сейсмические и микросейсмические наблюдения в период МГГ. М.: Из-во АН СССР, 1959. - 40 е., ил.

50. Моргунов В.А., Боярский Э.А., Степанов М. В. Период приливной волны и сейсмичность // ДАН. 2006. - Т. 406, № 3. - С. 380-386.

51. Моргунов В.А., Боярский Э.А., Степанов М.В. Землетрясения и фазы прилива// Физика Земли. 2005. -№ 1. - С. 74-88.

52. Мушкетов И.В., Орлов А.П. Каталог землетрясений Российской империи: зап. РГО 26. -Спб., 1893. 582 с.

53. Николаев A.B. Проблемы наведенной сейсмичности. Наведенная сейсмичность. М.: Наука, 1994.-С. 5-15.

54. Новый каталог сильных землетрясений на территории СССР с древнейших времен до 1975 года.-М.: Наука, 1977.-536 с.

55. Оскорбин Л.С., Бобков А.О., Спирин А.И. и др. Шикотанское землетрясение 4(5) октября 1994 года // Землетрясения Северной Евразии в 1994 году. М.: ГС РАН, 2000. - С. 163-174.

56. Оскорбин Л.С., Поплавская Л.Н., Рудик М.И. и др. Июньские землетрясения и цунами в районе Малой Курильской гряды в 1973 г. // Землетрясения в СССР в 1973 году. М.: Наука, 1976.-С. 211-223.

57. Павлов В.П. Теория возмущения для тензора напряжений в Земле // Теоретическая и математическая физика. 2004. - Т. 141. - С. 117-130.

58. Попов В.В. Каталог землетрясений на территории СССР (с 1908 по 1936 г. включительно) // Труды Сейсмологического институтата АН СССР M., JI., 1939. - № 89, Вып. 2 - С. 11-24.

59. Прозоров А.Г. Динамический алгоритм выделения афтершоков для мирового каталога землетрясений // Математические методы в сейсмологии и геодинамике. — М.: Наука, 1986. -С. 58-62. (Вычислительная сейсмология; вып. 19).

60. Ризниченко Ю.В. Проблемы сейсмологии: избранные труды. М.: Наука, 1985. — 408 с.

61. Рихтер Ч.Ф. Элементарная сейсмология. М: Изд-во Иностранная литература," 1963. - 670 с.

62. Родкин М.В. О возможной связи колебаний уровня Каспийского моря с сейсмичностью // Изв. РАН. Физика Земли. 1992. - № 6. - С. 112-122.

63. Родкин М.В. О морфологии зон Беньофа // Актуальные проблемы геофизики. М.: ИФЗ РАН, 1985.-С. 115-125.

64. Сасорова Е.В., Андреева М.Ю. Глубинное распределение гипоцентров землетрясений Курильского региона // Тихоокеанская геология, 2010. Т. 29, № 6. - С. 107-115.

65. Сергеев К.Ф. Тектоника Курильской островной системы. М.: Наука, 1976. - 240 с.

66. Смирнов В.Б. Опыт оценки представительности данных каталогов землетрясений // Вулканология и сейсмология. 1997. - № 4. - С. 93-105.

67. Соловьев C.JL Магнитуда землетрясений // Землетрясения в СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1961.-С. 83-102.

68. Соловьев СЛ., Соловьева О.Н., Тараканов Р.З. и др. Землетрясения Дальнего Востока //Землетрясения в СССР в 1963 году. М.: Наука, 1966.-С. 131-166.

69. Соловьев СЛ., Тараканов Р.З., Соловьева О.Н. и др. Землетрясения на Курильских островах, в Охотском море и на Сахалине // Атлас Сахалинской области. М.: ГУГК, 1967. - 135 с.

70. Спивак A.A., Кишкина С.Б., Локтев Д.Н. и др. Периодичности макросейсмических процессов // ДАН. 2004. - Т. 398, № 3. - С. 400-403.

71. Сытинский А.Д. О связи землетрясений с солнечной активностью // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1989. -№ 2. - С. 13-30.

72. Тараканов Р.З. О возможной роли сейсмофокальных зон в формировании и развитии структур островной дуги // Строение сейсмофокальных зон /отв. ред. Ю. М. Пущаровский. М.: Наука, 1987.-С. 11-26.

73. Тараканов Р.З. Подтверждение новой идеи о природе сейсмофокальных зоны // Физика геосфер: докл. VI Междунар. симпоз. Владивосток, 2009. - С. 243-249.

74. Тараканов Р.З. Сейсмический потенциал Курило-Охотского региона // Проблемы сейсмической опасности Дальневосточного региона. Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 1997. -С. 75-93. - (Геодинамика тектоносферы зоны сочленения Тихого океана с Евразией; т. 6.).

75. Тараканов Р.З. Сейсмичность, глубинное строение и сейсмическая опасность Курило-Охотского региона: дис. в виде науч. докл. . д-ра физ.-мат. наук. Южно-Сахалинск, 2006. - 76 с.

76. Тараканов Р.З. Строение фокальной зоны Курило-Камчатской островной дуги // Верхняя мантия. Сб. стат. Земная кора островных дуг и дальневосточных морей. М.: Наука, 1972.-№9.-С. 215-234.

77. Тараканов Р.З. Фокальные зоны и их роль в развитии островодужных систем // Геология дальневосточных окраин Азии. Владивосток: ДВНЦ, 1981. - С. 53-66.

78. Тараканов Р.З., Бобков А.О. Зоны возможных очагов землетрясений Курило-Охотского региона // Проблемы сейсмической опасности Дальневосточного региона. Южно-Сахалинск:

79. ИМГиГ ДВО РАН, 1997. — С. 94-110. (Геодинамика тектоносферы зоны сочленения Тихого океана с Евразией; т. 6.).

80. Тараканов Р.З., Ким Ч.У., Левый Н.В. К вопросу о районировании Курило-Камчатского региона по сейсмичности // Оперативный и долгосрочный прогноз цунами. — Владивосток: Изд-во ДВНЦ АН СССР, 1983. С. 111-128.

81. Тектоника Курило-Камчатского глубоководного желоба /отв. ред. П.М. Сычев. М.: Наука, 1980.-С. 110-118.

82. Тектоническое районирование и углеводородный потенциал Охотского моря: к 60-летию основания Института морской геологии и геофизики ДВО РАН / О.В. Веселов, Е.В. Грецкая, А.Я. Ильев и др. / отв. ред. К.Ф. Сергеев. — М.: Наука, 2006. 130 с.

83. Тихонов И.Н., Василенко Н.Ф., Золотухин Д.Е. и др. Симуширские землетрясения и цунами 15 ноября 2006 года и 13 января 2007 года // Тихоокеанская геология. 2008. - Т. 27, № I. — С. 3-16.

84. Токарев П.И. О фокальном слое, сейсмичности и вулканизме Курило-Камчатской зоны // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1970. - № 3. - С. 15-30.

85. Трубицын В.П. Геодинамическая модель эволюции Тихого океана // Физика Земли. 2006. — № 2. - С. 3-25.

86. Уланов A.C. К материалам по сейсмологии Дальнего Востока. Владивосток, 1931. -С. 101-135. - (Изв. Дальневосточного геофизического института; вып. I (VIII)).

87. Уланов A.C. О сейсмических наблюдениях на Дальнем Востоке // Научные новости Дальнего востока. Владивосток: Изд-ие Дальневосточного краевого института. - 1929. -№ 415. -С. 15-17.

88. Уломов В.И. Об основных положениях и технических рекомендациях по созданию новой карты сейсмического районирования территории Российской Федерации // Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии. М.: ОИФЗ РАН, 1995. - Вып. 2-3. - С. 926.

89. Ю.Уломов В.И. Общее сейсмическое районирование территории России и сопредельных стран ОСР-97 // Вестник ОГГГГН РАН. - 1999. -№ 1(7). - С. 1-20.

90. Ш.Уломов В.И., Шумилина JI.C. Сейсмическое районирование России на основе автоматизированных технологий // Проект. № 3, 1998. С. 4-8.

91. Урбан H.A., Фокина Т.А., Коваленко Н.С., Нагорных Т.В., Сафонов Д.А., Кайстренко В.М., Семенова Е.П., Андреева М.Ю. Макросейсмические проявления Невельских землетрясений 2 августа 2007 года Препринт. - Южно-Сахалинск: ИМГиГ ДВО РАН, 2008. - 60 с.

92. Учреждение Российской Академии наук Геофизический центр РАН электронный ресурс. http://www.gcras.ru/.

93. Федеральная система сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений: информационно-аналитический бюллетень. М.: МЧС России, 1994. — Т. 1, № 1. - 57 с.

94. Федеральная система сейсмологических наблюдений и прогноза землетрясений: информационно-аналитический бюллетень. Специальный выпуск. М.: МЧС России, 1995. - Т. 2, № 1,- 112 с.

95. Федоров В.М. Гравитационные факторы и астрономическая хронология геосферных процессов. М.: Изд-во МГУ, 2000. - 367 с.

96. Федотов С.А. Закономерности распределения сильных землетрясений Камчатки, Курильских островов и Северо-Восточной Японии. — М.: Наука, 1965. — С. 66-93. (Труды Института физики Земли АН СССР, № 36 (203)).

97. Федотов С.А. Макросейсмическое описание Итурупского землетрясения 7 ноября 1958 г. // Вопросы инженерной сейсмологии. 1961. - Вып. 5, № 17 (184). - С. 31-44.

98. Федотов С.А. О сейсмическом цикле, возможности количественного сейсмического районирования и долгосрочном сейсмическом прогнозе // Сейсмическое районирование СССР. -М.: Наука, 1968.-С. 121-153.

99. Федотов С.А., Багдасарова A.M., Кузин И.П., Тараканов Р.З. Землетрясения и глубинное строение юга Курильской островной дуги. М., 1969. -212 с., ил.

100. Федотов С.А., Кузин И.П., Бобков М.Ф. Детальные сейсмологические исследования на Камчатке в 1961-1962 гг. // Изв. АН ССР. Сер. геофизич. 1964. - № 9. - С. 1360-1375.

101. Федотов С.А., Феофилактов В.Д., Гордеев Е.И. и др. Развитие сейсмометрических наблюдений на Камчатке // Вулканология и сейсмология. 1987. - № 6. - С. 11-28. •

102. Федотов С.А., Шумилина J1.C. Сейсмическая сотрясаемость Камчатки // Физика Земли. -1971.-№9.-С. 3-15.

103. Чебров В.Н. Развитие системы сейсмологических наблюдений для целей предупреждений цунами на Дальнем Востоке России // Вестник КРАУНЦ. Сер. Науки о Земле. 2007.1. Вып. 9, № 1.-С. 27-36.

104. Чебров В.Н. Создание сети широкополосных сейсмических станций на Дальнем Востоке России: материалы Четвертой Международной сейсмологической школы. — Обнинск: ГС РАН, 2009.-С. 79-89.

105. Шебалин Н.В. Сейсмичность как тектонический процесс // Современная тектоническая активность Земли и проблемы сейсмичности. М.: Наука, 1987. — С. 22-37.

106. Шебалин Н.В. Сильные землетрясения: избранные труды. — М.: Изд-во Академии горных наук, 1997.-542 с.

107. Штейнберг В.В., Сакс М.В., Аптикаев Ф.Ф. и др. Методы оценки сейсмических воздействий (пособие) // Задание сейсмических воздействий. М.: Наука, 1993. — С. 5г94. — (Вопросы инженерной сейсмологии; вып. 34).

108. Юрков Е.Ф., Гиттис В.Г. О связи сейсмичности с фазами приливных волн // Физика Земли. -2005,-№4.-С. 4-15.

109. Algermissen S.T., Perkins, D.M., Tenhaus, Р.С., et. al. Probabilistic estimates of maximum acceleration and velocity in rock in the contiguous United States. Open-File Report 82-1033, U.S. Geological Survey. Washimgton, D.C., 1982. - P. 99.

110. Bormann P. New Manual of Seismological Observatory Practice. GeoForschungsZentrum. -Potsdam, 2002.-P. 16-49.

111. Bulletin of the International Seismological Center. International seismological center. Edinburg. United Kingdom, 1964-1973.

112. Bulletin of the International Seismological Center. International seismological center. Berkshire. United Kingdom, 1974-2005.

113. Bureau Central International Seismologue // Bui. Mensuel, Strasbourg, 1962; 1963.

114. Cornell C.A. Engineering seismic risk analysis // Bui. Seismol. Soc. Amer. 1968. - Vol. 58. — P. 1583-1606.

115. Gardner J., Knopoff L. Is the sequence of earthquakes in S. California with aftershocks removed Poissonian? Yes // Bui. Seismol. Soc. Amer. 1974. - Vol. 64, N 5. - P. 1363-1367.

116. Gusiakov V.K. NGDC/HTDB meeting on the historical tsunami database proposal. Tsunami Newsletter. 2003, XXXV (4). - P. 9-10.

117. Gutenberg В., Richter C. Magnitude and energy of earthquakes // Annales Geofis. 1956. -Vol. 9.-P. 1-25.

118. Gutenberg В., Richter C. Seismicity of the Earth and associated phenomena. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1949. 273 p.

119. Gutenberg B. Amplitudes of P, PP and S and magnitudes of shallow earthquakes // Bui. Seismol. Soc Amer. 1945(a). - Vol. 35. - P. 57-69.

120. Gutenberg B. Amplitudes of surface waves and magnitudes of shallow earthquakes // Bui. Seismol. Soc. Amer. -1945(b). Vol. 35. - P. 3-12.

121. Gutenberg В., Richter C.F. Frequency of earthquakes in California // Bui. Seismol. Soc. Amer. -1944.-Vol. 34.-P. 185-188.

122. International Seismological Center электронный ресурс., http://www.isc.ac.uk.

123. International Seismological Summary электронный ресурс. http://en.academic.ru/dic.nsf/enwiki/9643667. :

124. Kanamori H., Anderson Don.L. Teoretical basis of some empirical relations in seismology // Bui. Seismol. Soc. Amer. 1975.-Vol. 65.-N5.-P. 1073-1095.

125. Kao Ho., Chen W.P. The doubl seismic zone in Kurir-Kamchatka: The tale of two overlapping single zones // J. Geophys. Res. B. -1994. 99, № 4. - P. 6913-6930.

126. Kasahara J., Sato T., Mochizuki K., et. al. Paleotectonic structures and their influence on recent seismo-tectonics in the south Kuril subduction zone // The Islands Arc. —. 1997. Vol. 6, № 3. -P. 267-280.

127. Keilis-Borok V.I., Knopoff L., Rotwain I.M. Bursts of aftershocks long term precursons of strong earthquakes //Nature. 1980. - Vol. 283. - P. 259-263.

128. Knopoff L., Kagan Y., Knopoff R. b-values for foreshocks and aftershocks in real and simulated earthquake sequences // Bui. Seismol. Soc. Amer. 1982. - Vol. 72, N 5. - P. 1663-1367.

129. Kokus Martin, Ritter Darren. Lunar and Solar cycles in earthquakes of American West // Cycles. -1988.-Vol. 39, N8.-P. 266-270.

130. National Earthquake Informational Center электронный ресурс., http://neic.usgs.gov.

131. Polumbo A. Lunar and solar tidal components in the occurrence of earthquakes in Italy // Geo-phys J. Roy. Astron. Soc. 1986. - Vol. 84, N 1. - P. 93-99.

132. Reasenberg P. Second-order moment of Central Colifornia seismicity, 1969-1982 // Journal of Geophysical research. 1985. - Vol. 90. - P. 5479-5495.

133. Regional catalogue of earthquakes. Edinburg. Scotland: International seismological center, 1964-1973.

134. Regional catalogue of earthquakes. — Berkshire. United Kingdom: International seismological center, 1974-1998.

135. RuppertN.A., Lees J.M., KozyrevaN.P. Seismicity, Earthquakes and Structure Along the Alaska-Aleutian and Kamchatka-Kurile Subduction Zones // Volcanism and Subduction: The Kamchatka Region. American Geophysical Union. - 2007. - P. 129-144.

136. Sasorova E.V., Zhuravlev S.A. The peculiar properties of the within-year periodicity for seismic event distributions for some Pacific regions and astronomical factors // Earthquake Prediction. / ed. S. Mukherjee. Brill. Leiden-Boston, 2006. - P. 9-20.

137. Savage W. Microearthquake clustering near Fairview Peak, Nevada, and in the Nevada Seismic Zone // Journal of Geophysical research. 1972. - Vol. 77. - P. 7049-7056.

138. Summary of earthquake focal mechanisms for the Western Pacific-Indonesian region, 1929-1973. World Data Center A for Solid Earth Geophysics. Report SE-3. Boulder, Colorado, 1977. -110 p.

139. Utsu Т., Seki A. A relation between the area of aftershock region and the energy of main shok // J. Seismol. Soc. Japan. 1954. - Vol. 7, N 5. - P. 233-240.

140. Uyeda S. Subduction zones: an introduction to comparative subductology // Tectonophysics. -1982. Vol. 81.-P. 153-160.

141. WIZMAPII электронный ресурс., http://www.earthquakes.bgs.ac.uk/hazard/wizmap.htm.

142. Word Wide Web Consortium электронный ресурс. http://www.w3.org/TR/REC-html40.

Информация о работе

Андреева, Марина Юрьевна
кандидата физико-математических наук
Южно-Сахалинск, 2011
ВАК 25.00.10

Диссертация

Пространственно-временные закономерности распределения землетрясений Курило-Охотского региона - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы