Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Сейсмический режим как основа для сейсмического прогнозирования 10
1.1 Вводные понятия 10
1.1.1 График повторяемости 10
1.1.2 Палеосейсмологический метод 11
1.1.3 Сейсмическая активность 14
1.1.3 Определение максимально возможных землетрясений 14
1.2 Северный сахалин 15
1.2.1 Основные черты геологического строения и сейсмотектоника региона 15
1.2.2 Оценка сейсмической опасности 18
1.2.3 Строение очаговой области Нефтегорского землетрясения 20
1.2.4 Палеосейсмологические исследования 22
1.2.5 Сейсмический режим северного Сахалина 23
1.2.5.1 График повторяемости 27
1.2.5.2 Сейсмическая активность 31
1.2.5.3 Распределение гипоцентров по глубинам 32
1.2.5.4 Определение максимально возможных землетрясений 34
1.3 Монгольский алтай 35
1.3.1 Основные черты геологического строения и сейсмотектоника региона 35
1.3.2 Оценка сейсмической опасности 37
1.3.3 Строение очаговой области Алтайского землетрясения 39
1.3.4.1 Сейсмический режим Горного Алтая 40
1.3.4.2 Сейсмический режим с учетом данных об Алтайском землетрясении 2003г 43
1.3.4.3 Сейсмотектонические и палеосейсмогеологические исследования на западном склоне Монгольского Алтая 46
1.3.5.1 График повторяемости 50
1.3.5.2 Сейсмическая активность 52
1.3.5.3 Распределение гипоцентров по глубинам 53
1.3.5.4 Определение максимально возможных землетрясений 54
1.4 Корякское нагорье 55
1.4.1 Основные черты геологического строения и сейсмотектоника региона 55
1.4.2 Сейсмическая история и оценка сейсмической опасности 57
1.4.3 Строение очаговой области Олюторского землетрясения 60
1.4.4 Палеосейсмологические исследования 61
1.4.5 Сейсмический режим 62
4.5.1 График повторяемости 64
1.4.5.2 Сейсмическая активность 65
1.4.5.3 Распределение гипоцентров по глубинам 66
1.5 ВЫВОДЫ 67
ГЛАВА 2 Взаимосвязь коровых и глубокофокусных землетрясений 69
2.1 История вопроса 69
2.2 Краткая характеристика сейсмотектоники региона 74
2.3 Развитие метода к.моги 75
2.4 Модифицированный метод к.моги 79
2.5 Выводы 89
ГЛАВА 3 Временные и энергетические параметры афтершокового процесса землетрясений курило-камчатского региона 91
1.1 Обзор истории изучения афтершоковых последовательностей 91
1.2 Анализ экспериментальных данных 93
1.3 Обсуждение результатов 106
1.4 Выводы 109
Заключение 111
Литература 113
- Определение максимально возможных землетрясений
- Основные черты геологического строения и сейсмотектоника региона
- Краткая характеристика сейсмотектоники региона
- Обсуждение результатов
Введение к работе
Актуальность работы. Изучение опасных природных явлений остается одной из сложнейших и востребованных научных задач. Землетрясения относятся к числу наиболее опасных природных катастроф, часто влекущих за собой многочисленные человеческие жертвы, разрушение зданий и сооружений вследствие колебаний и огромные экономические потери. Цунами, оползни и наводнения также часто являются их следствием.
Оценка сейсмической опасности и сейсмический прогноз являются приоритетными научными задачами в области наук о Земле. В настоящее время накоплен огромный опыт по изучению геодинамических обстановок Северной Евразии, которые характеризуются различными специфическими очаговыми зонами. К тому же накоплены теоретические и эмпирические материалы по развитию сейсмического процесса в очаговой области, которые сопровождаются различными предвестниками. На базе этого становится возможным мониторинг созревания потенциальных сейсмоопасных зон. Таким образом, комплексный подход имеет огромные перспективы для решения проблемы прогнозирования землетрясений [Потенциальные…, 2011].
Е.А. Рогожиным, В.Н. Страховым, С.Л. Юнгой, А.И. Захаровой и А.И. Лутиковым в конце прошлого века была предложена комплексная методология прогноза, которая включает в себя совместную и последовательную интерпретацию различных предвестников на разных этапах созревания сейсмического очага. Эта методика была опробована на активной континентальной окраине западной части Тихого океана [Рогожин и др., 1999б, 2001, 2003].
Комплексный подход можно разделить на несколько ключевых этапов:
-
Детальное сейсмотектоническое районирование на основе внерегионального анализа с использованием комплекса геолого-геофизических и сейсмологических данных, которое позволяет картировать потенциальные сейсмические очаги, а также оценить максимальную прогнозируемую магнитуду землетрясений региона.
-
Мониторинг долгосрочных сейсмологических предвестников (длительностью 10-12 лет), который включает в себя наблюдение за удаленными глубокофокусными землетрясениями (форшоками в широком смысле) с целью оконтуривания области ожидаемого сильного корового землетрясения в пространстве и временных рамках.
-
Мониторинг среднесрочных предвестников (длительностью 3-5 лет), включающий в себя наблюдение и анализ изменений характеристик сейсмического режима потенциальных опасных зон, выделенных на втором этапе.
-
Мониторинг краткосрочных предвестников (длительностью 1 год-месяцы), который заключается в выявлении сейсмологических, электромагнитных, электрических и гидрогеологических предвестников в режиме близком к реальному времени с целью выявления места и времени будущего землетрясения.
Особое место занимает прогнозирование времени и магнитуды сильных повторных толчков в эпицентральных зонах произошедших катастрофических землетрясений.
Цель и задачи работы. Целью работы является изучение проявления сейсмической активности на различных этапах развития сейсмического процесса в некоторых регионах.
В рамках исследования были поставлены следующие задачи:
уточнить параметры долговременного сейсмического режима некоторых территорий с использованием палеосейсмогеологических данных;
исследовать закономерностей проявления глубоких удаленных землетрясений, как предвестников сильных коровых событий Курило-Камчатской дуги;
изучить временные и энергетические параметры афтершокового процесса умеренных и сильных землетрясений Курило-Камчатского региона.
Научная новизна. На основе инструментальных и исторических данных далеко не всегда удается получить представление о максимально возможной магнитуде землетрясений отдельного региона. В таких случаях привлечение палеосейсмогеологических данных просто необходимо для уточнения сейсмической опасности. Изучение разломов в траншеях широко распространено в мире, но для оценки сейсмической опасности территории результаты этих работ напрямую не используются [Annals…, 2001]. Е.А. Рогожиным и А.И. Захаровой было предложено применять такого рода данные для восстановления долговременного сейсмического режима [Захарова, Рогожин 2004б, 2005а; Рогожин и др. 2006]. Обобщение сейсмологического и палеосейсмогеологического материала позволило впервые оценить сейсмический режим на протяжении всего голоцена территорий северного Сахалина, Монгольского Алтая и Корякского нагорья. Полученные материалы внесли существенный вклад в представление о сейсмической опасности рассматриваемых регионов.
Исследования глубокофокусных землетрясений Охотского моря показали, что на базе мониторинга количественной характеристики плотности пересечения проекций осей сжатия глубокофокусных землетрясений, представляется возможным оконтурить потенциально опасные зоны готовящихся сильных коровых землетрясений Курило-Камчатского региона с предварительной оценкой магнитуды будущего события.
Впервые выявлена корреляционная связь между параметрами афтершокового процесса (его продолжительностью во времени, высвободившегося суммарного скалярного сейсмического момента всей афтершоковой последовательности) и магнитудой сильных и умеренно сильных землетрясений Курило-Камчатского региона. В теоретическом плане получена строгая оценка суммарного скалярного сейсмического момента афтершоков, которая связана с магнитудой сильнейшего афтершока и параметрами графика повторяемости, построенного по всей последовательности.
Защищаемые положения:
-
Сейсмический режим северного Сахалина, Монгольского Алтая и Корякского нагорья на голоценовом этапе геологической истории оставался практически неизменным, о чем свидетельствует прямолинейность графиков повторяемости землетрясений в каждом из регионов.
-
Мониторинг параметра плотности пересечения проекций осей сжатия глубокофокусных землетрясений позволяет оконтурить потенциально опасные зоны готовящихся сильных коровых землетрясений Курило-Камчатской дуги и прогнозировать магнитуду будущего события.
-
Установленная корреляционная связь между параметрами афтершокового процесса (его продолжительностью во времени, высвободившегося суммарного скалярного сейсмического момента) и магнитудой сильных и умеренно сильных землетрясений является типичной для сейсмичности Курило-Камчатского региона.
Практическая значимость. Проведенные исследования связаны с изучением закономерностей появления землетрясений в пространстве и во времени для некоторых регионов.
Параметры сейсмического режима чрезвычайно важны для понимания активности региона и построения карт сейсмического районирования. В связи с этим, обобщение материалов, анализ и расчёты характеристик режима, а также выявление максимально возможной магнитуды землетрясений является важной задачей для оценки реальной сейсмической опасности различных территорий.
Методика анализа глубокофокусных землетрясений позволяет оконтуривать потенциальные области готовящихся землетрясений, оценивать степень созревания очагов, а также магнитуду готовящегося событий. Данный подход был использован при долгосрочном и среднесрочном прогнозе землетрясений Курило-Камчатской дуги. На базе этого метода были сделан успешный долгосрочный прогноз землетрясений Кроноцкого [Захарова, Рогожин, 1999], Симуширских [Захарова, Рогожин, 2006] и Тохоку [Захарова, Рогожин, 2005б]. Развитие и применение результатов данной методики в комплексе с другими предвестниками обеспечивает повышение достоверности и обоснованности научных прогнозов.
Полученные корреляционные зависимости между параметрами афтершокового процесса и магнитудой сильных землетрясений применяются при мониторинге хода афтершокового процесса крупнейших землетрясений в Курило-Камчатском регионе и прогнозировании их сильных повторных толчков. Информация такого рода важна для служб МЧС России при проведении поисково-спасательных работ и операций по ликвидации последствий землетрясений.
Материалы диссертации использованы в работе по проектам Программы фундаментальных исследований президиума РАН № 4, по грантам РФФИ (№№ 11-05-00205, 11-05-92202, 13-05-91168, 11-05-02108) и по мероприятиям № 29 и № 31 федеральной целевой программы “Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2015 года”.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и ее отдельные части были представлены в виде докладов на конференциях и совещаниях: Шестая международная сейсмологическая школа «Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных» (г. Апатиты, 2011); Исследования землетрясений в Восточной Азии: землетрясения, цунами и вулканы в северо-восточной Азии: международное сотрудничество, прогноз, подготовка и ранее предупреждение (г. Пекин, Китай, 2011); Проблемы сейсмотектоники XVII Всероссийская конференция с международным участием (г. Москва, 2011); Научная конференция молодых учёных и аспирантов Института Физики Земли РАН (г. Москва, 2012); Современная геодинамика Центральной Азии и опасные природные процессы: результаты исследований на количественной основе (г. Иркутск, 2012); Международная конференция «Геофизика – сотрудничество и устойчивое развитие» (г. Ханой, Вьетнам, 2012); Научная конференция молодых ученых и аспирантов Института Физики Земли РАН (г. Москва, 2013); Генеральная Ассамблея Международной ассоциации по сейсмологии и физике земных недр (г. Гетеборг, Швеция, 2013)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них 5 в журналах, рекомендованных ВАК.
Личный вклад автора. На основании составленных автором сводных каталогов землетрясений территорий северного Сахалина, Монгольского Алтая, северной Камчатки и собранных результатов палеосейсмогеологических исследований разных авторов, выполнено обобщение и расчет характеристик сейсмического режима.
В ходе работы самостоятельно были составлены каталоги сильных землетрясений Курило-Камчатской дуги и их афтершоковых последовательностей по выбранным критериям, на базе которых определены временные и энергетические параметры процесса, установлены взаимосвязи.
Автором подготовлены каталоги для работы с глубокофокусными землетрясениями. Разработан и протестирован программный комплекс, с помощью которого проанализирована взаимосвязь глубокой и коровой сейсмичности Курило-Камчатской дуги и задугового бассейна.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав и заключения. Общий объем диссертации составляет 127 страниц, 56 рисунка, 17 таблиц. Список литературы включает 145 наименований.
Определение максимально возможных землетрясений
Землетрясения, близкие к Мтах, происходят в одном и том же месте редко, их средний период повторяемости составляет сотни и даже тысячи лет, поэтому непосредственное наблюдение таких величин в каждой точке из прямых сейсмологических наблюдений практически невозможно [Сейсмическое…, 1980]. Задача поиска максимального значения Mmax решается с помощью комплексного подхода – внерегиональным сейсмотектоническим методом оценки сейсмического потенциала, а также с помощью анализа палесеймогеологических данных. Внерегиональный метод разработан в 80-х годах в лаборатории сейсмотектоники Института физики Земли РАН [Рейснер и др., 1993]. Обработка данных проводилась с использованием метода кластерного анализа, которая позволяет объединять в один кластер ячейки со сходным геолого-геофизическим описанием. В качестве исходных данных использовались сведения о плотности теплового потока, мощности земной коры, высоте рельефа, изостатических аномалиях силы тяжести, мощности осадочного чехла и контрастности рельефа.
Такие работы были проведены Г.И.Рейснером, Л.И.Иогансон и Е.А.Рогожиным для территорий Алтая, Сахалина, Охотии, Курильского региона и др. [Рейснер, Иогансон, 1996; Рейснер, Рогожин, 2000; Рогожин и др., 2002; Рейснер, Рогожин, 2003; Рейснер, 2004].
В работе рассмотрены области северного Сахалина, Алтая, а также Корякского нагорья, в каждой из которых произошли крупные разрушительные землетрясения, в связи с чем были проведены палеосейсмогеологические исследования, которые позволили по-новому взглянуть на сейсмический режим изучаемых территорий.
Остров Сахалин занимает особое положение в структуре Дальневосточного региона. Отделенный от материка Татарским проливом и Японским морем, остров характеризуется существенным отличием геологического строения по отношению к восточной части Азиатского континента.
В геологическом строении принимают участие палеозойские, мезозойские и кайнозойские отложения, распространены интрузивные образования [Геология СССР, 1970].
В тектоническом отношении регион приурочен к северной части Хоккайдо-Сахалинской складчатой системы, которая представляет собой крупную шовную область между Амурской и Охотоморской плитами.
В структурном плане можно выделить четыре крупнейших тектонических систем: Северо-Сахалинскую, Пограничную, Южно-Сахалинскую и Западно-Сахалинскую, первые три из которых связны с Дерюгинской и Южно-Охотской системами (рис. 1.1) [Харахинов, 2010].
Несмотря на крайне сложную и неоднозначную структуру систем разломов в северной части Сахалина, единственный изученный здесь пример современного разрывообразования показал четкую связь сейсмогенерирующих структур с разломами [Рождественский, 1975, 2008; Харахинов, 2010]. Эта связь была ярко продемонстрирована во время изучения проявлений Нефтегорского землетрясения 1995 г. (МS = 7.6) [Нефтегорское…, 1995]. В эпицентральной зоне землетрясения образовался линейный сейсморазрыв общей длиной до 35 км, представляющий собой правосторонний сдвиг, на большей части которого отмечается также и взбросовая составляющая [Рогожин, 1996]. Сейсморазрыв оказался приурочен к известному по данным геологосъемочных работ Верхне-Пильтунскому разлому. Этот разлом был выделен в виде взброса, поверхность сместителя которого погружается к запад– северо-западу. На окончаниях сейсморазрыва располагаются Таксонская и Кенигская антиклинали, представляющие собой структуры присдвигового сжатия.
В региональном отношении Верхне-Пильтунский разлом расположен между двумя крупными тектоническими нарушениями субмеридиональной ориентировки – Центрально-Сахалинским и Хоккайдо-Сахалинским (Пильтунским и Гаромайским сегментами) [Рождественский, 1975, 2008; Харахинов, 2010]. Полевые исследования активных разрывов, проводимые на севере Сахалина в последние два десятилетия, были сосредоточены преимущественно в зоне Хоккайдо-Сахалинского и Хейтонского разломов на полуострове Шмидта. Результаты этих исследований частично опубликованы [Булгаков и др., 2002; Рогожин и др., 2002; Кожурин и др., 2009].
Основные черты геологического строения и сейсмотектоника региона
Геологические структуры почти всех типов и времени консолидации известные в Алтае-Саянской области в целом присуще Горной части Алтая. Геотектоническая история развития этой области начинается с до палеозойского времени и включает в себя синийско-кембрийский, каледонский и герцинский этапы. Горный Алтай как складчатая система сформировался в течение многих этапов и фаз тектоногенеза [Вопросы…, 1963].
Сейсмичность региона связана с Чуйско-Курайской сейсмогенной зоной, где неоднократно происходили землетрясения с магнитудой М7.5 [Рогожин, Платонова, 2002].
Монгольский Алтай сменяет Гобийский на 95меридиане в.д.. Монгольская часть является средним звеном непрерывной полосы горных сооружений, начинающихся Алтаем в России и заканчивающиеся в центральной части юга Монголии хребтом Хурхэ-Ула (Восточный фланг Гоби-Алтая) [Рогожин, 2012].
Монгольский Алтай относится к области эпиплатформенного горообразования. Горные сооружения сложены преимущественно древними (нижне-среднепалеозойскими), сильно дислоцированными породами терригенного, вулканогенного и терригенно-карбонатного состава [Геоморфология…, 1982]. Разрывные нарушения в виде разломов различных рангов распространены достаточно широко. Протяженность разломов варьируется в широких переделах: от нескольких километров до нескольких тысяч километров. Обычно, разломы большей протяженности имеют большую глубину заложения и возраст. По ориентировки разломы можно разделить на несколько групп: имеющие северо-западное простирание, северо-восточное, широтное и меридиональное. Первые две группы преобладают в рассматриваемых регионах Алтая [Геологическое…, 1959]. Сейсмическая активность региона характеризуется наличием многочисленных крупных сейсмических очагов (рис. 1.13). Известен ряд палеосейсмодислокаций, а также крупные землетрясения, приуроченные к Кобдинскому разлому [Землетрясения…, 1985]. Рис.1.13 Карта сейсмотектоники Монголо-Сибирского региона [Рогожин и др., 2004] Условные обозначения: 1-сдвиги; 2-взбросы; 3-сбросы; 4-участки сейсмогенного обновления; 5-сейсморазрыв землетрясения 27-го сентября 2003 г; 6-поднятия свыше 2000 м.
Горный Алтай – регион, где до 90-х годов ХХ века сейсмическая история реконструировалась исключительно из данных инструментальных и исторических наблюдений за короткий период времени. Поэтому он долго считался регионом с умеренным уровнем сейсмической активности. Это было обусловлено также тем, что новейшая тектоническая активизация региона, входящего в состав Большого Алтая, имеет более древнее начало по сравнению с высоко сейсмоактивным Тянь-Шанем [Флоренсов, 1965; Ерофеев, 1969; Богачкин, 1981; Геоморфология…, 1982; Кунин и др., 1988]. Сейсмическая активизация на Алтае началась в неогене, когда накопились огромные массы молассовых отложений в крупных депрессиях. В то же время на Тянь-Шане мощность неогеновых отложений существенно меньше, чем на Алтае. В четвертичное время на Большом Алтае отмечается значительно меньшая активность по сравнению с миоцен-плиоценовым этапом. Толщи четвертичных образований в депрессиях здесь характеризуются умеренными мощностями, в то время как для Тянь-Шаня характерны огромные мощности именно четвертичных осадков. Поскольку новейший орогенез с этих позиций на Алтае имеет более древнее начало и не столь значительную интенсивность на четвертичном этапе по сравнению с Тянь-Шанем, то и уровень сейсмической активности рассматривается как более умеренный [Дергунов и др., 1980; Дергунов, Херасков, 1981]. Сейсмологические данные подтверждали такие заключения. Ведь до 2003 г. на территории Горного Алтая не было зарегистрировано землетрясений с магнитудой М 6.5 [Новый…, 1977; Сильное…, 2004].
Проведенные в 1996–1998 гг. сейсмотектонические и палеосейсмогеологические исследования в южных регионах Горного Алтая показали ошибочность таких заключений [Рейснер, Иогансон, 1996; Рогожин и др., 1999а; Рогожин, Платонова, 2002]. Здесь были обнаружены свидетельства очень активных новейших и современных движений, активные геологические нарушения и сейсмодислокации нескольких неизвестных доисторических сильнейших землетрясений (с реконструированной М=7–8), имевших место на протяжении последних 9000 лет [Hong Shun-Ying et al., 2006; Рогожин, 2012]. В 2003 г. в Чуйско-Курайской зоне произошло Алтайское землетрясение с М=7.3, подтвердившее правильность результатов палеосейсмогеологических исследований [Сильное…, 2004; Рогожин и др., 2007]. Сходная работа была выполнена и для западной части Монгольского Алтая. Здесь в 1931 г. произошло сильнейшее Фуюньское землетрясение с М=8.0. При изучении вышедшего на поверхность сейсморазрыва проводились палеосейсмогеологические исследования, которые выявили следы трех доисторических землетрясений той же силы, произошедших в течение голоцена. Таким образом, представления о сейсмическом потенциале и периоде повторения крупнейших землетрясений Горного и Монгольского Алтая были пересмотрены [Рогожин и др., 2012].
Краткая характеристика сейсмотектоники региона
20 апреля 2006 г. в 23 час 25 мин по Гринвичу на территории Олюторского района Корякского автономного округа Камчатской области произошло сильнейшее землетрясение с магнитудой МS=7.8. Эпицентральная область располагалась в зоне Пылгинского и Ветвейского хребтов. В ходе сейсмотектонического обследования очаговой зоны был обнаружен и закартирован выход сейсмического очага на поверхность в виде системы сейсморазрывов общей протяженностью около 140 км [Рогожин и др., 2008]. Сейсмотектоническое обследование эпицентральной области позволило выявить три основных сегмента различных по внутренней структуре, морфотектонической позиции и кинематике смещений: юго-западный, центральный и северо-восточный (рис. 1.30).
При детальном изучении строения на различных участках первичных сейсмодислокаций в траншеях и на стенках расчищенных обнажений выявлены следы древних, ранее не известных, сильных землетрясений. Оценена их магнитуда и установлено время сейсмических активизаций прошлого. Следы неоднократных сильных сейсмических событий (Хаилинское 1991, Озерновское 1969), выражены в виде многочисленных деформированных элементов рельефа и древних сейсмотектонических структур [Рогожин и др., 2010].
Данные радиоуглеродного анализа палеопочв, погребенные в зонах палеосейсмодислокаций, позволили восстановить возраст пяти сильных сейсмических событий (рис. 1.31). Оценка магнитуды реконструированных событий осуществлялась по выявленным в ходе палеосейсмологических исследований амплитудным смещениям с учетом протяженности сейсморазрывов [Well, Coppersmith, 1994]. профиля; 3 - интервал калибровочного возраста (в рамке - номер образцов); 4 -реконструированные сильные сейсмические события; 5 - номера точек отбора почвенных проб.
Первое из реконструированных событий произошло примерно 7000-6000 лет назад и оценивается как землетрясение с магнитудой М=7.5, второе событие локализуется в интервале 5700-5100 лет назад и оценивается как М=7.0, третье событие имело место в интервале между 3720 и 3470 лет назад и оценивается как М=7.0, четвертое событие произошло примерно 2500-2000 лет назад и оценивается как М=7.0, пятое событие локализуется в интервале 600-1000лет назад и оценивается как М=7.5.
Полученные сведения о периодах повторяемости и магнитуде древних толчков могут быть интерпретированы следующим образом: за 7 тысяч лет произошло два землетрясения с М=7.5, за 5,5 тысяч лет - три землетрясения с М=7.0.
Следует отметить, что распределение очагов на изучаемой территории крайне неравномерное, наблюдается группирование в области юго-западного сегмента сейсморазрыва Олюторского землетрясения.
В таблице 1.10 приведено распределение числа событий по магнитудам годам. Для изучаемой территории низшая представительная магнитуда M=4.0.
Построение графиков повторяемости с использованием результатов палеосейсмогеологических исследований впервые было осуществлено для Горного Алтая и Сахалина [Рогожин, Захарова, 2003; 2003]. В настоящей работе использовалась также методика к зоне Олюторского землетрясения 2006 г.
По историческим и инструментальным данным (табл.1.11) были рассчитаны параметры графика повторяемости его наклон b=-0.91, коэффициент линейной корреляции Rc=0.996.
Обсуждение результатов
Сильные коровые землетрясения обычно сопровождаются многочисленными повторными толками - афтершоками. Всестороннему изучению различных аспектов развития афтершокового процесса посвящены многочисленные исследования, начавшиеся практически с первых шагов становления инструментальной сейсмологии. Так могут быть выделены три основные направления исследований: оценка пространственных размеров области их распространения, оценка продолжительности афтершокового процесса и оценка его интенсивности во времени.
Чаще всего интенсивность афтершокового процесса количественно оценивается по изменению числа повторных толчков выше некоторой пороговой (низшей представительной) магнитуды во времени. Широко известен закон Омори [Omori, 1894; Utsu, 2002], согласно которому спад активности афтершокового процесса происходит по степенному закону. Однако, вскоре выяснилось, что он не является универсальным - по различным оценкам убывание может происходить как по степенному закону [Omori, 1894], по его модифицированному виду, учитывающему вторичные афтершоковые последовательности сильных повторных толчков [Utsu, 1961], так и по экспоненте [Kisslinger, 1993].
Дальнейшие исследования развития афтершокового процесса связаны с изучением изменений его структуры во времени. Работы [Люсина, Смирнов, 1990, 1993] посвящены исследованию динамики временной структуры афтершоков 4 землетрясений. Авторами выявлено временное группирование, с которым согласуется изменение параметра закона Омори (у), а также наклон графика повторяемости. В целом было отмечено, что афтершоковые последовательности сразу после главного толчка не подчиняются закону Омори (активность медленно убывает или даже возрастает), лишь спустя определенный интервал времени он описывает спад активности. Эволюция структуры группирования сопровождается изменением показателя степени у на различных участках.
В статье [Ромашкова, Кособоков, 2001] анализируется 11 сильнейших землетрясений мира, для большинства из которых афтершоковые последовательности наилучшим образом описываются модифицированным законом Омори. Для некоторых землетрясений отмечается переход от экспоненциального закона убывания на степенной. В некоторых случаях наблюдается резкий переход интенсивности сейсмического потока на средний фоновый уровень. В целом, выявлено несоответствие стандартному закону Омори. Установлено, что эффективная продолжительность афтершоковых последовательностей варьирует от двух недель до двух лет.
В исследовании [Татевосян, Аптекман, 2008] рассматриваются 10 сильных землетрясений мира. Авторы приходят к выводу, что афтершоковые последовательности можно разделить на два этапа: первый - короткий, на протяжении которого происходит большинство афтершоков, связанных с очагом, и второй - более длительный, связанный с релаксацией прилегающей среды. Отмечается, что закон Омори соблюдается лишь на протяжении короткой стадии первого этапа. М. Бот [Bath, 1965] сформулировал принцип, согласно которому максимальная магнитуда афтершоков меньше магнитуды главного события на величину АМ=1, который в целом, в среднем выполняется. Дальнейшие уточнения [Kisslenger, Jones, 1991; Scherbakov, Turcotte, 2004] показали, что этот параметр может изменяться в пределах от 0.6 AM 1.7. Р.Э. Татевосян и Ж.Я. Аптекман [Татевосян, Аптекман, 2008] отметили, что в жестком смысле принцип Бота не соблюдается более чем для половины рассмотренных ими землетрясений.
Одним из направлений изучения динамики афтершокового процесса во времени является слежение за наклоном графика повторяемости (параметр Ь) на разных временных интервалах его развития. С. Веймер и К. Катсумата [Weimer, Katsumata, 1999] показали, что в афтершоковых последовательностях наклон графика повторяемости варьирует в пределах 0.6 b 1.4. В работе [Смирнов, Пономарев, 2004] исследования изменения наклона графика повторяемости показали, что непосредственно после главного события его значение минимально, а затем, по мере развития афтершокового процесса, его значение постепенно возрастает до фонового. В работе [Родкин, Тихонов, 2011] показано, что афтершоковые последовательности представляют собой совокупность трендовых изменений активности, в рамках которых существуют специфические всплески активности, которые сопровождаются не только увеличением числа и энергии событий, но и уменьшением глубины их гипоцентров и значения параметра b (наклон графика повторяемости). Анализу особенностей релаксационных процессов в афтершоках посвящены также работы [Пшенников, 1965; Смирнов, Пономарев, 2004; Виноградов, 2006].
Отметим, что реальные афтершоковые процессы, вследствие различий в строении вмещающей среды и соответственно известной уникальности каждого сильного сейсмического события, не могут быть адекватно описаны каким-то одним законом спада активности. Также следует отметить, что отсутствуют сколько-нибудь строгие критерии, определяющие пространственно-временные границы афтершокового процесса.
