ПАРАМЕТРЫ СЕЙСМИЧНОСТИ КАМЧАТКИ В 2008 ГОДУ

• Main Authors: Салтыков, Вадим, Кравченко, Надежда
• Format: Text
• Language: unknown
• Published: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт земной коры Сибирского отделения Российской академии наук 2010
• Subjects: СЕЙСМИЧНОСТЬ; МОНИТОРИНГ; КАМЧАТКА; ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ; Wyss; Bering Island; Kamchatka; КАМЧАТК*
• Online Access: http://cyberleninka.ru/article/n/parametry-seysmichnosti-kamchatki-v-2008-godu; http://cyberleninka.ru/article_covers/15151414.png

В работе представлена общая характеристика сейсмичности Камчатки в 2008 г. и построены площадные распределения параметров фоновой сейсмичности. В комплекс рассматриваемых характеристик входят общая выделившаяся сейсмическая энергия, активность A10, наклон графика повторяемости γ, параметры методик RTL-, ΔS- и Z-функция, кластеризация землетрясений. Оценки сейсмичности сделаны для района, ограниченного координатами φ=50.5°с.ш. и 56.5°с.ш., λ=156°в.д. и 167°в.д., глубиной от 0 до 300 км. Рассматривался региональный каталог землетрясений с энергетическим классом не менее 8.5 по классификации С.А. Федотова. Оценена общая выделившаяся сейсмическая энергия в 2008 г. Согласно функции распределения годовой сейсмической энергии, ее значение близко к медианному (рис. 1). Более 2/3 всей выделившейся в 2008 г. сейсмической энергии приходится на три наиболее сильных землетрясения этого года. Число группированных землетрясений (афтершоков и роев) в 2008 г. составило 5 % от общего количества сейсмических событий. Расположение эпицентров наиболее сильных землетрясений (MW ≥ 5.9) и группированных сейсмических событий, произошедших в 2008 г., показано на рис. 2. Параметры этих событий приведены в таблице. Группируемые землетрясения из каталога удалены. Карта эпицентров независимых землетрясений показана на рис. 3. Определение наклона графика повторяемости γ и сейсмической активности A10 основано на повторяемости землетрясений как фундаментальном свойстве сейсмического процесса. Наклон графика повторяемости рассчитывается исходя из непрерывного экспоненциального распределения землетрясений по классам. Использование γ связано с наблюдаемым иногда уменьшением наклона графика повторяемости перед сильными событиями. Активность A10 рассчитывается из числа землетрясений N и наклона графика повторяемости γ. Рассчитаны средние по исследуемому району значения наклона графика повторяемости γ и сейсмической активности A10, согласно которым 2008 г. не является аномальным. Построено площадное распределение γ в 2008 г. (рис. 4), которое позволяет выделить в южной части Камчатской сейсмоактивной зоны область пониженных значений γ. Карты нормированной вариации γ для 2007-2008 гг. и 2006-2008 гг. (рис. 5) подтверждают статистическую значимость уменьшения γ в течение последних трех лет в этой зоне. Построены карты сейсмической активности A10 для 2008 г., для сравнения - 1962-2008 гг. и карты относительных значений А10, полученных на каталоге 2008 г. и многолетнем каталоге (рис. 6). В 2008 г. повышенные значения A10 наблюдались на юге Авачинского залива и на севере Камчатского залива, в северной акватории острова Беринга. Аномальное поведение параметров RTL, ΔS и кластеризация землетрясений могут иметь предвестниковый характер [Соболев, 1999]. Отрицательные значения RTL соответствуют сейсмическому затишью, увеличение площадей сейсмогенных разрывов ΔS - форшоковой активизации, появление кластеров может свидетельствовать о стягивании активности к месту будущего макроразрыва. В 2008 г. в сейсмоактивной зоне Камчатки были выделены три зоны сейсмического затишья по параметру RTL (рис. 7). Для расчетных точек с максимальными по модулю значениями параметра RTL (отмечены римскими цифрами на рис. 7) построены временные RTL-графики (рис. 8), которые позволяют оценить длительность аномалии и степень ее проявления. Составлена карта вариаций площадей сейсмогенных разрывов ΔS (рис. 9), согласно которой сейсмическая активизация в 2008 г. проявилась в основном на юге Камчатской сейсмоактивной зоны. Большая часть кластеров различной энергии 2008 г. также зафиксирована в южной части Камчатки (рис. 10). Северная цепочка кластеров приходится на границу развивающейся сейсмической аномалии по параметру RTL. Методика Z также ориентирована на выявление сейсмических затиший как временных аномалий в сейсмическом режиме отдельных пространственных областей [Wyss, Habermann, 1988]. Методом Z-функция в 2008 г. была выделена зона уменьшения скорости сейсмического потока в восемь раз (оконтурена штриховой линией на рис. 11), частично перекрывающаяся с южной аномалией по параметру RTL. Согласно приведенному графику Z(t), построенному для этой зоны для временного окна 12 месяцев, сейсмическое затишье статистически значимо (рис. 12). Следует отметить, что эпицентры трех наиболее сильных землетрясений 2008 г. приурочены к выделенным аномалиям сейсмических затиший (см. рис. 7, 11). Моменты землетрясений отмечены стрелками на соответствующих временных графиках (см. рис. 8, 12). Учитывая хорошее пространственно-временное соответствие ряда признаков, имеющих потенциально предвестниковый характер, можно сделать заключение о повышенной сейсмической опасности южной части Камчатки и района Камчатского залива. The paper describes seismicity of Kamchatka for the period of 2008 and presents 2D distribution of background seismicity parameters calculated from data published in the Regional Catalogue of Kamchatka Earthquakes. Parameters under study are total released seismic energy, seismic activity A10, slope of recurrence graph γ parameters of RTL, ΔS and Z-function methods, and clustering of earthquakes. Estimations of seismicity are obtained for a region bordered by latitude 50.5-56.5N, longitude 156E-167E, with depths to 300 km. Earthquakes of energy classes not less than 8.5 as per the Fedotov's classification are considered. The total seismic energy released in 2008 is estimated. According to a function of annual seismic energy distribution, an amount of seismic energy released in 2008 was close to the median level (Fig. 1). Over 2/3 of the total amount of seismic energy released in 2008 resulted from three largest earthquakes (MW ≥ 5.9). About 5 percent of the total number of seismic events are comprised of grouped earthquakes, i.e. aftershocks and swarms. A schematic map of the largest earthquakes (MW ≥ 5.9) and grouped seismic events which occurred in 2008 is given in Fig. 2; their parameters are listed in Table 1. Grouped earthquakes are excluded from the catalogue. A map showing epicenters of independent earthquakes is given in Fig. 3. The slope of recurrence graph γ and seismic activity A10 is based on the Gutenberg-Richter law stating the fundamental property of seismic process. The recurrence graph slope is calculated from continuous exponential distribution of earthquakes by energy classes. Using γ is conditioned by observations that in some cases the slope of the recurrence graph decreases prior to a large earthquake. Activity A10 is calculated from the number of earthquakes N and recurrence graph slope γ Average slopes of recurrence graph γ and seismic activity A10 for the area under study in 2008 are calculated; our estimations give evidence that the year of 2008 was not anomalous in terms of seismicity. Based on 2D distribution of recurrence graph slope γ it is possible to locate an area of lower values of γ in the southern part of the Kamchatka seismic zone (Fig. 4). Data on maps of normalized variation of γ for 2007-2008 and 2006-2008 (Fig. 5) confirm statistical importance of γ reduction through the last three years in the given area. Maps of 2D distribution of seismic activity A 10 are constructed for 2008 and the perdiod from 1962 to 2008; values of seismic activity A10 that are normalized to the average annual seismic activity are also mapped (Fig. 6). In 2008, increased values of A 10 were observed at the southern part of the Avachinsky gulf and at the northern part of the Kamchatka gulf, as well as in the northern water area of Bering Island. The anomalous behavior of parameters RTL, ΔS and clustering of earthquakes may have predictive character [Sobolev, 2000]. Negative values of RTL-parameter correspond to seismic quiescence; increasing areas of seismic ruptures ΔS correspond to foreshock activation; clustering of earthquakes can evidence that activation tends to accumulate at a future main rupture location. For 2008, three zones of seismic quiescence were defined by data (Fig. 7). For estimation points with maximum modular values of RTL (marked by the Roman numerals in Fig. 7), RTL time curves are constructed for each of the above mentioned zones (Fig. 8); they provide for defining durations of anomalies and degrees of manifestation. A map of variations of seismic rupture areas ΔS (Fig. 9) shows that seismic activity of 2008 was mainly manifested at the southern part of the Kamchatka seismic zone. In 2008, most of the earthquake clusters varying in energy also occurred in the southern part of Kamchatka (Fig. 10). The northern chain of clusters is located at the border of the developing seismic anomaly, as defined by RTL parameter. Similar to RTL technique, an objective of the Z-function method is to reveal seismic quiescence periods as temporary anomalies of seismic process in specific areas [Wyss, Habermann, 1988] The Z-function method reveals a zone wherein seismic rates decreased by a factor of 8 during 2008 (see a dashed-line contour in Fig. 11); the given zone is partially coincident with the southern anomaly defined by RTL parameter. The curve showing time dependence Z(t) through 12 months confirms statistical significance of seismic quiescence in the given area (Fig. 12). It should be noted that epicenters of the three largest earthquakes of 2008 occurred at the areas of seismic quiescence that are revealed by both methods (see Fig. 7 and 11). Earthquake timing is shown by arrows on corresponding time curves (see Fig. 8 and 12). Taking into account that a number of indicators, which can potentially have predictive character, are well correlated in space and time, there are grounds to conclude that seismic danger is increased in the southern part of the Kamchatka seismic zone and the Kamchatka Gulf region.