Физика Земли, 2024, № 5
научный журнал
Покупка
Новинка
Тематика:
Физика недр Земли
Издательство:
Наука
Наименование: Физика Земли
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 228
Дополнительно
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Российская академия наук Физика Земли № 5 2024 Сентябрь–Октябрь Основан в 1965 г. Выходит 6 раз в год ISSN: 0002-3337 Журнал издается под руководством Отделения наук о Земле РАН Главный редактор чл.-корр. РАН Ю.А. Морозов Редакционная коллегия: академик В.В. Адушкин, канд. физ.-мат. наук И.М. Алешин, академик А.А. Барях, д-р физ.-мат. наук М.Л. Владов, д-р физ.-мат. наук А.Н. Галыбин, академик А.Д. Гвишиани, академик А.О. Глико, профессор А. Канева (Колумбия), д-р физ.-мат. наук Г.Г. Кочарян, д-р физ.-мат. наук Ю.О. Кузьмин (зам. гл. редактора), чл.-корр. РАН П.С. Мартышко, чл.-корр. РАН В.О. Михайлов, д-р геол.-мин. наук В.В. Мордвинова, д-р физ.-мат. наук В.Э. Павлов, д-р физ.-мат. наук А.В. Пономарев, д-р геол.-мин. наук П.Ю. Пушкарёв, д-р физ.-мат. наук В.Б. Смирнов (зам. гл. редактора), чл.-корр. РАН А.А. Соловьев, д-р физ.-мат. наук А.А. Спивак, чл.-корр. РАН С.А. Тихоцкий, чл.-корр. РАН В.П. Трубицын, канд. физ.-мат. наук Е.А. Фаттахов (отв. секретарь), д-р физ.-мат. наук С.Л. Шалимов, профессор Н.М. Шапиро (Франция), чл.-корр. РАН П.Н. Шебалин, академик НАН Грузии Т.Л. Челидзе (Грузия), д-р физ.-мат. наук В.П. Щербаков, академик М.И. Эпов, д-р физ.-мат. наук А.Г. Ягола Зав. редакцией Л.Л. Стороженко Адрес редакции: 123995, Москва, ул. Б. Грузинская, 10, ИФЗ РАН, тел.: (499)254-93-41 E-mail: journal@ifz.ru © Российская академия наук, 2024 © Редколлегия журнала “Физика Земли” (составитель), 2024
СОДЕРЖАНИЕ* Номер 5, 2024 Анализ пространственной кластеризации сейсмических событий на северо-западе Тихого океана А.С. Агаян, А.К. Некрасова 4 Исследование сейсмических циклов сильнейших землетрясений в зонах субдукции методами спутниковой геодезии И.С. Владимирова 17 Параметры сейсмического режима Восточного сектора Арктической зоны Российской Федерации И.А. Воробьева, П.Н. Шебалин, А.Д. Гвишиани, Б.А. Дзебоев, Б.В. Дзеранов, П.А. Малютин 38 Использование методов распознавания образов для изучения особенностей пространственной локализации полиметаллического оруденения в Алтайско-Саянском регионе А.И. Горшков, О.В. Новикова, А.И. Ливинский 57 Границы применимости закона Гутенберга–Рихтера в задачах оценки сейсмической опасности и риска К.В. Крушельницкий, П.Н. Шебалин, И.А. Воробьева, О.В. Селюцкая, А.О. Антипова 69 Параметры группирования событий акустической эмиссии в лабораторных экспериментах по разрушению горных пород С.Д. Маточкина, П.Н. Шебалин, В.Б. Смирнов, А.В. Пономарев, П.А. Малютин 85 Электромагнитные триггерные эффекты в системе “ионосфера—атмосфера—литосфера” и их возможное использование для краткосрочного прогноза землетрясений В.А. Новиков, В.М. Сорокин 97 Особенности проявления аномалий сейсмического режима перед сильными землетрясениями Калифорнии А.А. Петрушов, В.Б. Смирнов, В.О. Михайлов, С.А. Фомина 113 Квантили Mmax и других характеристик сейсмического поля, используемых при составлении карт общего сейсмического районирования (ОСР) В.Ф. Писаренко 129 * Этот номер журнала подготовлен по материалам III Всероссийской конференции с международным участием “Современные методы оценки сейсмической опасности и прогноза землетрясений”, посвященной памяти чл.-корр. РАН, д-ра физ.-мат. наук Александра Анатольевича Соловьева. Представленные работы посвящены проблемам оценки сейсмической опасности и современным методам прогноза землетрясений, задачам математической геофизики и методам анализа сейсмических данных.
Быстринское землетрясение 21.09.2020 г. (Mw = 5.6) на юго-западном фланге Байкальской рифтовой зоны: веха в макросейсмических исследованиях в Восточной Сибири Я.Б. Радзиминович, А.В. Новопашина, О.Ф. Лухнева, Н.А. Гилёва, Е.А. Кузьмина 136 Численное исследование явления возникновения сейсмической подвижки на разломе в результате закачки флюида В.Ю. Рига, С.Б. Турунтаев 157 Сферическая блоковая модель динамики и сейсмичности литосферы: современное состояние и перспективы развития В.Л. Розенберг 173 Об использовании данных среднесрочного прогноза для Байкальской рифтовой зоны при оценках сейсмической опасности В.В. Ружич, Е.А. Левина 183 Тонкая структура косейсмического электромагнитного отклика по данным геомагнитных и сейсмологических наблюдений А.А. Соловьев, И.М. Алешин, С.В. Анисимов, А.Г. Гоев, А.Н. Морозов, Д.С. Сапронов, Е.Н. Соловьева 195 База данных механизмов очагов землетрясений Восточной Арктики А.И. Филиппова, И.С. Бурлаков, А.С. Фомочкина 210
В 2024 году исполняется 120 лет со дня рождения (6 ноября 1904 г.) и 30 лет со дня ухода из жизни (12 октября 1994 г.) выдающегося ученого-геофизика, организатора науки государственного уровня, создателя научных школ, Героя Социалистического Труда, лауреата Ленинской и Государственных премий, академика Михаила Александровича Садовского. Громадный диапазон фундаментальных направлений в физике Земли, которые были заложены и развивались под руководством М.А. Садовского, отражает масштаб его незаурядной личности: – механическое и сейсмическое действие взрывов; – физика очага землетрясения и сейсмичность; – изучение вещества недр Земли; – дискретная иерархическая модель геофизической среды. Более 30 лет, с 1960 г., Михаил АлександК важнейшему достижению этого периода относится построение модели геофизической среды, органично объединившей свойства блокового строения горных пород, обмен энергией между блоками разного размера и динамику геофизических полей. Модель позволила по-новому поставить исследования в области геодинамики, физики очага и прогноза землетрясений, оценки сейсмической опасности и приоткрыла возможные пути к далекому будущему – управлению сейсмическим режимом. Сам Михаил Александрович считал, что “необходимость введения блоково-иерархической модели геофизической среды обусловлена потребностями геодинамики в самом широком смысле ее понимания”. Признанием значимости этих исследований стало присуждение М.А. Садовскому в 1986 году высшей награды Российской академии наук – Золотой медали имени М.В. Ломоносова. В последние годы жизни Михаил Александрович с энциклопедическим кругозором и глубочайшей интуицией сформулировал свое видение дискретной структуры и нелинейных взаимодействий физических полей и видов энергии в Земле. В одной из последних статей он с поразительной ясностью указывал, что во всей многоликости геофизических процессов представляется рациональным выделить всего две проблемы – “какая модель среды наилучшим образом может описывать разнообразие форм рельефа и процессов (сейсмичность, орогенез)” и “каков физический эквивалент понятию тектоническая сила”. И более того, автомодельность и существование самоорганизующихся процессов в развитии Земли указывает “направление, которое может привести к пониманию природы скачка” от неживого к живому. Жизнь и творческая деятельность М.А. Садовского служат примером неустанного поиска, бескомпромиссного служения науке, укрепления авторитета страны. Его фундаментальные идеи до сих пор определяют подходы и методы, нацеленные на понимание процессов в Земле. Редколлегия журнала “Физика Земли” рович возглавлял Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта, этот период можно назвать “эпохой Садовского”. В эти годы “геофизика, которая долгое время была скорее геомеханикой, действительно становится разделом физики”. 3
ФИЗИКА ЗЕМЛИ, 2024, № 5, с. 4–16 УДК 550.34.06 АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ КЛАСТЕРИЗАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ НА СЕВЕРО-ЗАПАДЕ ТИХОГО ОКЕАНА © 2024 г. А. С. Агаян1,2, *, А. К. Некрасова1, ** 1Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики РАН, г. Москва, Россия 2Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, г. Москва, Россия *E-mail: nastaagaian@mail.ru **E-mail: nastia@mitp.ru Поступила в редакцию 12.02.2024 г. После доработки 05.03.2024 г. Принята к публикации 27.04.2024 г. В статье представлены результаты анализа пространственной кластеризации эпицентров сейсмических событий на северо-западе Тихого океана, при использовании алгоритма топологической фильтрации (алгоритм DPS). Данные о мелкофокусных землетрясениях, зарегистрированных сейсмической сетью Камчатского филиала Федерального исследовательского центра “Единая геофизическая служба РАН” в период с 1963 по 2022 гг., позволили выявить стабильные области группировки эпицентров. Эти области ассоциируются с Северным и Южным сегментами Курило-Камчатской сейсмофокальной зоны и не зависят от времени регистрации землетрясений. Определено характерное значение радиуса кластеризации – 42–44 км для КурилоКамчатской сейсмофокальной зоны. Анализ подтвердил уникальный характер сейсмического режима на территории Командорского участка Алеутской дуги, отличающийся от Северного и Южного сегментов. Ключевые слова: алгоритм топологической фильтрации, пространственная кластеризация, алгоритм DPS, северо-запад Тихого океана, Курило-Камчатская сейсмофокальная зона. DOI: https://doi.org/10.31857/S0002333724050014, EDN: EKFHIG ВВЕДЕНИЕ в каждом конкретном случае. Недавнее значительное землетрясение Мw = 7.5 у западного берега о. Хонсю, Япония, вызвало повышенный интерес, в том числе, из-за необычного группирования сейсмических событий. В частности, землетрясение произошло в районе, активность которого усилилась за три года до роя сильных событий. Это, по-видимому, указывало на существенное изменение динамики сейсмического потока в месте землетрясения, произошедшего 01.01.2024 г. [Toda, Stein, 2024]. Северо-западная часть Тихого океана – одна из самых опасных территорий мира, где жители и инфраструктура подвергаются экстремальным природным угрозам из-за уникальной тектоники и геодинамики региона. Регион ограничен с юга Филиппинскими и Марианскими островами и на востоке побережьем Аляски. Он характеризуется сложной тектоникой, включая глубокую субдукцию и задуговые бассейны с горизонтальным растяжением. Движение восточной Исследование группируемости землетрясений в пространственно-временной области остается актуальной задачей как на глобальном, так и на региональном уровнях. Оно включает в себя не только выделение зависимых сейсмических событий для формирования каталога фоновых событий, используемого в вероятностных оценках сейсмической опасности и связанных с ними рисков, но и анализ динамики естественной группируемости сейсмических событий как важной региональной характеристики сейсмического потока. Например, “взрыв афтершоков”, подтвержденный в исследованиях [Keilis-Borok et al., 1980; Akasheh, Kossobokov, 1989], долгие годы используется в прогнозе сильнейших землетрясений мира [Кособоков, Щепалина, 2020]. Другой тип группируемости, сейсмический рой, продолжает вызывать дискуссии и требует отдельной интерпретации 4
АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ КЛАСТЕРИЗАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ... 5 землетрясений – до 10 км, и до 15–20 км в определении глубин [Gorbatov et al., 1997; Гордеев и др., 2006]. Последовательный анализ изменений параметров пространственной кластеризации для эпицентров сейсмических событий за различные периоды регистрации региональной сейсмической сетью был выполнен алгоритмом топологической фильтрации DPS (Discrete perfect set) для территории Прибайкалья [Некрасова и др., 2024]. Особенности кластеризации эпицентров на территории Прибайкалья выявили общую изменчивость пространственного распределения сейсмических событий региона с 1964 по 2018 гг. Применение алгоритма DPS как инструмента для наблюдения за изменением пространственного распределения эпицентров в отдельных сейсмически активных регионах представляется интересной и информативной задачей исследования. В пилотном исследовании [Агаян, Некрасова, 2023] анализ данных КФ ЕГС за период с 1963 по 2022 гг. с помощью алгоритма DPS выявил наиболее плотное распределение эпицентров как мелкофокусных, так и землетрясений, произошедших на промежуточных глубинах, связанное с территорией, объединяющей Курило-Камчатскую сейсмофокальную зону и западный участок Командорского сегмента Алеутской дуги. Анализ сейсмичности, ограниченной только Курило-Камчатской сейсмофокальной зоной показал, что топологическая фильтрация подтверждает деление, принятое в КФ ЕГС на Южный и Северный сегменты [Левина и др., 2013]. Настоящая работа посвящена проверке и детализации результатов пространственной группируемости эпицентров, представленной в работе [Агаян, Некрасова, 2023], и их устойчивости для различных периодов регистрации. ДАННЫЕ В работе использованы данные каталога землетрясений Камчатки и Командорских островов Камчатского филиала Федерального исследовательского центра “Единая геофизическая служба РАН” (КФ ЕГС) http://sdis.emsd.ru/ info/earthquakes/catalogue, [Чеброва и др., 2020] с 1963 по 2022 гг. Пространственная кластеризация эпицентров мелкофокусных (с глубиной h ≤ 70 км) землетрясений рассмотрена как на всей территории регистрации КФ ЕГС, так и для отдельных зон сейсмичности Камчатского региона. Из десяти части Евразии с северо-востока на восток в ответ на индо-азиатскую коллизию, начавшуюся около 50 млн лет назад, привело к формированию гигантской связанной системы задуговых бассейнов в северной части Тихого океана. Это движение противоречит традиционным тектоническим реконструкциям жестких плит, но согласуется с современными представлениями о нежесткости континентальной и океанической литосферы [Soloviev et al., 2022]. Пересечение Алеутской и Камчатской зон субдукции создает резкий перелом в северо-западной части Тихого океана, выделяющийся высоким уровнем сейсмической активности. Вдоль Камчатской зоны субдукции возраст погружающейся океанической плиты постепенно уменьшается с юга на север (от 50 до 56° с.ш.) от 104.5 до 77 млн лет. Максимальная глубина землетрясений уменьшается от 500 до 100 км, а протяженность сейсмически активного участка в зоне субдукции меняется от 700 до 230 км. Угол погружения плиты на всем протяжении Камчатского участка Курило-Камчатской дуги остается постоянным и составляет около 55°. Севернее, до сочленения с Алеутской дугой, структура зоны субдукции изменяется: до широты 55° наблюдается постепенное уменьшение глубины гипоцентров землетрясений с 500 до 300 км, а севернее происходит резкое изменение с 300 до 100 км, и угол погружения плиты уменьшается до 35°. Вулканический фронт, почти линейный на широтах 50–55° с.ш., севернее смещается на северо-запад, и Тихоокеанская литосферная плита изгибается в этом же направлении, исчезая в зоне стыка с Алеутской дугой на широте около 56.5° [Гордеев и др., 2006]. Широтное изменение геометрии зоны субдукции региона отражается также в параметрах сейсмического потока. В Камчатском филиале Федерального исследовательского центра “Единая геофизическая служба РАН” (КФ ЕГС) принято деление сейсмичности территории на 10 отдельных зон. Анализ группировки эпицентров на территории трех из этих зон, а также на всей территории регистрации КФ ЕГС, рассмотрен в настоящей работе. За шестидесятилетнюю историю регистрации КФ ЕГС каталог, очевидно, имеет неоднородную структуру, связанную с развитием параметров сейсмической сети. Например, резкое повышение числа землетрясений в каталоге КФ ЕГС с 1996 г. связано с внедрением системы цифровой регистрации. При этом каталог, вероятно, имеет стабильные во времени абсолютные ошибки в определении эпицентров камчатских ФИЗИКА ЗЕМЛИ № 5 2024
АГАЯН, НЕКРАСОВА (а) (б) 7 7 60° 9 9 8 8 6 6 55° 10 10 2 3 2 3 4 4 1 1 5 5 50° 155° 160° 165° 170° 175° Рис. 1. Зоны сейсмичности Камчатского региона и его окрестностей: (a) [Левина и др., 2013] – поверхностное сечение (1 – сейсмофокальная зона Курил и Южной Камчатки; 2 – северная часть Камчатской сейсмофокальной зоны; 3 – Командорский сегмент Алеутской дуги). Пунктиром отмечена зона ответственности региональной сети; (б) – 3D. тектоно-географических зон (структур), имеющих существенно различные характеристики сейсмичности [Левина и др., 2013], показанных на рис. 1а вместе с областью ответственной регистрации КФ ЕГС, анализ пространственной группируемости выполнен для наиболее сейсмически активных зон: сейсмофокальной зоны Курил и Южной Камчатки (зона 1 на рис. 1а), северной части Камчатской сейсмофокальной зоны (зона 2) и Командорского сегмента Алеутской дуги (зона 3). Южный и Северный сегменты сейсмофокальной зоны анализировались алгоритмом как единая территория. На рис. 1б показано схематичное трехмерное распределение структур, принятых в КФ ЕГС. Сейсмичность в пределах 10 зон рассмотрена для двух магнитудных диапазонов и временной границы 1996 г., выбранной из-за резкого увеличения числа землетрясений в каталоге КФ ЕГС с этого года после внедрения системы цифровой регистрации [Гордеев и др., 2006]. Пространственная кластеризация с использованием алгоритма DPS описана и проанализирована для эпицентров: – землетрясений с магнитудой M ≥ 4.4, зарегистрированных в зоне ответственности региональной сети КФ ЕГС c 1963 по 2022 гг., и для трех непересекающихся временных интервалов – с 1963 по 1982, с 1983 по 2000 и с 2001 по 2022 гг. Временные границы внутри основного временного интервала выбирались так, чтобы число зарегистрированных землетрясений в эти периоды было примерно одинаковым; – землетрясений с магнитудой M ≥ 3.5, зарегистрированных в зоне ответственности региональной сети КФ ЕГС c 1996 по 2022 гг. и для трех непересекающихся временных интервалов c 1996 по 2003, с 2004 по 2014 и с 2015 по 2022 гг.; – землетрясений с магнитудой M ≥ 3.5, зарегистрированных на территории Камчатской сейсмофокальной зоны (Южный и Северный сегмент) c 1963 по 1983, с 1984 по 2000 и с 2001 по 2022 гг.; – землетрясений с магнитудой M ≥ 3.5, зарегистрированных в Командорском сегменте Алеутской дуги c 1996 по 2022 гг. Пороговая магнитуда M = 4.4 соответствует энергетическому классу KР = 12 и является заведомо представительной для всего периода регистрации КФ ЕГС. Пороговая магнитуда M = 3.5 соответствует энергетическому классу KР = 10, что выше заявленного минимального ФИЗИКА ЗЕМЛИ № 5 2024
АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ КЛАСТЕРИЗАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ... 7 РЕЗУЛЬТАТЫ представительного класса для неглубоких землетрясений на территории регистрации Камчатской сейсмофокальной зоны KР = 9 (см., например, работу [Левина и др., 2013]). МЕТОД Алгоритм DPS [Агаян и др., 2011; 2014; Gvishiani et al., 2013а] разработан для анализа способности объектов формировать пространственные кластеры. Этот процесс включает в себя определение областей, где плотность взаимного расположения объектов наиболее высока по сравнению с общей плотностью пространственного распределения на рассматриваемой территории. Параметрами алгоритма DPS являются степень – q и мера связанности объектов – β. При заданных параметрах q и β, пространственная кластеризация описывается через q-степенное среднее расстояний между объектами Rq и локальной плотностью кластеров α. Радиус Rq определяется в ходе работы алгоритма при заданном отрицательном значении степени q (см. уравнение (14), [Агаян и др., 2014]). Локальная плотность кластеров α однозначно определяется по заданному значению уровня связанности β из отрезка [–1, 1] (см. уравнение (15), [Агаян и др., 2014]). Алгоритм DPS применен последовательно к наборам эпицентров мелкофокусных землетрясений, описанным в разделе Данные. Для каждого подкаталога, оценка пространственной кластеризации выполнена при фиксированных значениях параметра q = –2 и четырех значениях параметра β = {–0.5, –0.25, 0, 0.25}. Значение β = –0.5 соответствует минимальной (для исследуемой выборки), а β = 0.25 – максимальной степени связанности эпицентров внутри выделенных кластеров. Временная изменчивость кластеров эпицентров описана для параметров алгоритма DPS q = –2 β = –0.5. Значения Rq порядка 30–60 км, полученные при анализе кластеризации Камчатского региона при q = –2, cоответствуют зоне очага землетрясений с радиусом R(M) = 10c + dM (при c = –2.29, d = 0.57, [Wells, Coppersmith, 1994]) для M ≈ 7.2–7.6. Таким образом кластеры, выделенные алгоритмом DPS, заведомо не связаны с отдельными афтершоковыми сериями землетрясений с M < 7. Значение β = –0.5 позволяет рассматривать кластеры с относительно малыми значениями локальной плотности, что, в свою очередь, позволяет избежать “концентрации” алгоритма на отдельных афтершоковых сериях. На рис. 2 представлены результаты топологической фильтрации (q = –2, β = –0.5) для эпицентров землетрясений (h ≤ 70),зарегистрированные КФ ЕГС с магнитудой M ≥ 4.4, c 1963 по 2022 гг. (рис. 2а) и с магнитудой M ≥ 3.5, зарегистрированных КФ ЕГС c 1996 по 2022 гг. (рис. 2б) [Агаян, Некрасова, 2023]. Границы двух сегментов Курило-Камчатской (К–К) сейсмофокальной зоны (Северный и Южный), а также Командорского сегмента Алеутской дуги показаны на рис. 2 цветными линиями. Параметры топологической фильтрации для двух соответствующих подкаталогов представлены в табл. 1. Для характеристики сейсмичности в терминах топологической фильтрации в таблице приведены данные о числе выделенных кластеров – N; о проценте эпицентров, вошедших в выделенные кластеры (от общего числа эпицентров) – neq, %; минимальная локальная плотность эпицентров, объединенных в кластеры – α; радиус кластеризации – Rq. Радиус кластеризации Rq составляет 57.81 км для эпицентров землетрясений с магнитудой M ≥ 4.4 и 59.35 км для эпицентров с магнитудой M ≥ 3.5, соответственно. В один кластер (рис. 2а) вошло 79.0% (7884 событий) эпицентров землетрясений, зарегистрированных с 1963 по 2022 гг. Эпицентры событий с магнитудой M ≥ 3.5, вошедшие в четыре кластера (рис. 2б), составили 80.0% (22049 событий) от эпицентров землетрясений, зарегистрированных с 1996 по 2022 гг. Из них 21 207 эпицентров относятся к единому кластеру, занимающему территорию, совпадающую с территорией кластера на рис. 2а. В этот кластер вошли эпицентры двух из пяти неглубоких сильнейших землетрясений, произошедших за анализируемый период. А именно, землетрясение 05.12.1997 г., MW = 7.8 в северной части К–К сейсмофокальной зоны и землетрясение в Тихом океане 20.12.2018 г., MW = 7.3. С эпицентрами еще трех сильнейших событий связаны три небольших кластера на рис. 2б. Это Олюторское землетрясение, произошедшее в апреле 2006 г. в Корякском нагорье MW = 7.6, Ближне-Алеутское землетрясение 17.07.2017 г., MW = 7.7 и землетрясение, произошедшее в южной части К–К сейсмофокальной зоны 25.03.2020 г., MW = 7.5. Эпицентры самих указанных землетрясений не вошли в кластеры, выделенные алгоритмом DPS. Значения моментной магнитуды MW приведены по данным Геологической службы США (USGS). ФИЗИКА ЗЕМЛИ № 5 2024
АГАЯН, НЕКРАСОВА (б) (а) 62° 62° 60° 60° 58° 58° 56° 56° 54° 54° 52° 52° 50° 50° 156° 160° 164° 168° 172° 156° 160° 164° 168° 172° Рис. 2. Пространственное распределение эпицентров землетрясений, h ≤ 70, объединенных в кластеры алгоритмом DPS (q = –2 и β = –0.5) (а) – для событий с магнитудой M ≥ 4.4, зарегистрированных с 1963 по 2022 гг.; (б) – для событий с магнитудой M ≥ 3.5, зарегистрированных с 1996 по 2022 гг. Таблица 1. Параметры кластеризации эпицентров сейсмических событий для территории регистрации КФ ЕГС Параметры алгоритма DPS Характеристики кластеризации q β N neq, % Rq, км α 1963–2022 гг., глубина ≤ 70, M ≥ 4.4 (9981 событий) –0.5 1 79.0% (7884) 31.60 –0.25 3 59.5% (5934) 58.42 –2 57.81 0 1 26.7% (2661) 93.12 0.25 1 4.0% (404) 140.05 1996–2022 гг., глубина ≤ 70, M ≥ 3.5 (27578 событий) –0.5 4 80.0% (22049) 92.23 –0.25 2 60.5% (16688) 165.58 –2 59.35 0 3 15.1% (4163) 260.01 0.25 – – – ФИЗИКА ЗЕМЛИ № 5 2024
АНАЛИЗ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ КЛАСТЕРИЗАЦИИ СЕЙСМИЧЕСКИХ СОБЫТИЙ... 9 Результаты топологической фильтрации мелкофокусных землетрясений с M ≥ 4.4, зарегистрированных КФ ЕГС за три временных интервала с 1963 по 2022 гг., представлены в табл. 2. Пространственное распределение эпицентров землетрясений с M ≥ 4.4 и глубиной h ≤ 70 км, объединенных в кластеры алгоритмом DPS с параметрами q = –2 и β = –0.5 для трех последовательных временных интервалов, представлены на рис. 3. Значительные вариации образованных кластеров видны на рис. 3а, 3б и 3в в сочленениях зоны субдукции с Командорским участком Алеутской дуги. Так, для первого и третьего временных интервалов кластер северного участка К–К сейсмофокальной зоны охватывает значительную часть эпицентров в зоне Командорских островов, тогда как за временной интервал 1983–2000 гг. на этом участке сформировано три небольших кластера. Разделение эпицентров на северный и южный участки прослеживается для всех трех подкаталогов, хотя граница, разделяющая кластеры, проходит южнее Авачинской бухты, по которой традиционно разделяют эти зоны. При анализе данных за полные временные интервалы с 1963 по 2022 гг. и с 1996 по 2022 гг., соответствующая граница наблюдается визуально (рис. 1). Однако алгоритм DPS объединяет события, произошедшие севернее и южнее этой границы, в один кластер. Аналогично табл. 2, результаты топологической фильтрации эпицентров мелкофокусных землетрясений с M ≥ 3.5, зарегистрированных КФ ЕГС за три временных интервала с 1996 по 2022 гг., представлены в табл. 3. Соответствующие пространственные распределения эпицентров для параметров алгоритма q = –2 и β = –0.5 показаны на рис. 4. Мы не Таблица 2. Параметры кластеризации эпицентров сейсмических событий для территории регистрации КФ ЕГС, 1963–2022 гг., M ≥ 4.4 Параметры алгоритма DPS Характеристики кластеризации q β N neq, % Rq, км α 1963–1982 гг., глубина ≤ 70, M ≥ 4.4 (3110 событий) –0.5 3 80.9% (2515) 9.61 –0.25 3 62.9% (1955) 17.62 –2 50.71 0 5 30.3% (942) 28.20 0.25 1 4.3% (135) 43.01 1983–2000 гг., глубина ≤ 70, M ≥ 4.4 (3304 событий) –0.5 7 80.5% (2661) 10.22 –0.25 5 59.8% (1974) 18.81 –2 48.21 0 3 30.18% (994) 30.24 0.25 1 8.4% (278) 46.99 2001–2022 гг., глубина ≤ 70, М ≥ 4.4 (3567 событий) –0.5 5 80.3% (2865) 10.77 –0.25 7 62.6% (2232) 18.96 –2 53.11 0 5 23.7% (845) 29.73 0.25 1 8.4% (300) 45.27 ФИЗИКА ЗЕМЛИ № 5 2024