Среднесрочные прогнозы землетрясений методом LURR на Сахалине: обобщение ретроспективных исследований за 1997–2019 гг. и новые подходы

Представлены результаты ретроспективного анализа сейсмичности Сахалина методом среднесрочного прогноза землетрясений LURR за 1997–2019 гг. Все ранее проведенные по разным исходным данным расчеты приведены к единой базе сейсмологических данных по каталогу Сахалинского филиала ФИЦ «Единая геофизическая служба РАН». В новом исследовании сканирование территории Сахалина выполнено, как и ранее, расчетными областями в виде окружностей радиусом в один градус, но разрешение увеличено. Вся территория покрывается такими зонами с шагом через 0.5 градуса по широте и долготе, а в трех наиболее опасных сейсмогенерирующих зонах сетка детализируется до 0.1 градуса. В результате увеличено количество расчетных выборок. Это позволило исключить пропуск аномалий параметра LURR при проведении расчетов. За счет обоснованной привязки нижней границы магнитуды для прогнозируемых событий к верхней границе диапазона магнитуд расчетной выборки (M = 5) за исследуемый период количество объектов для ретроспективного прогноза возросло в три раза. По территории острова обработаны 323 расчетные выборки (из них 119 основных и 204 детализованных). Удовлетворительное для расчета ретроспективного прогноза количество землетрясений содержали 36 основных и все детализованные выборки. Получены 15 тревожных периодов, которые территориально представляют все зоны генерации умеренных и сильных землетрясений на Сахалине. В результате 17 землетрясений из 19 с M ≥ 5 оказались в зонах с аномалиями в периоды тревоги, не превышающие 3 лет. Из 15 периодов 4 оказались ложными. Таким образом, 75 % тревог дали прогноз для 89 % землетрясений.

Год публикации: 2021

Ключевые слова: Ключевые слова: сейсмичность, сейсмические события, метод LURR, каталог землетрясений, аномалия, прогноз

Авторы: А. С. Закупин, Н. В. Богинская

Библиографическая ссылка: Закупин А.С., Богинская Н.В. Среднесрочные прогнозы землетрясений методом LURR на Сахалине: обобщение ретроспективных исследований за 1997–2019 гг. и новые подходы. Геосистемы переходных зон, 2021, 5(1), с. 27–45. (Article first publ. online 20 Jan 2021. PREPRINTS.RU. https://doi. org/10.24108/preprints-3112169). https://doi.org/10.30730/ gtrz.2021.5.1.027-045

Using the Load/Unload Response Ratio and Self-Developing Processes Methods of analyzing seismic sequences to predict earthquakes in Sakhalin

The results of studying the seismic regime using the load/unload response ratio (LURR) and selfdeveloping processes (SDPs) are considered. For the five strongest earthquakes on the island of Sakhalin from 2004 to 2018, SDP calculations have been performed in the regions of abnormal LURR values, starting from the time of their occurrence. The joint use of both methods to predict the seismic hazard for Sakhalin has improved the accuracy of determining the time of the predicted event by an order of magnitude, from several years to several weeks.

Год публикации: 2020

Ключевые слова: Keywords: seismicity, prediction, tides, response, self-developing process

Авторы: Zakupin, A.S., Bogomolov, L.M. and Boginskaya, N.V.

Библиографическая ссылка: Zakupin, A.S., Bogomolov, L.M. and Boginskaya, N.V. (2020): Using the Load/Unload Response Ratio and Self-Developing Processes Methods of analyzing seismic sequences to predict earthquakes in Sakhalin, Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 56(7), 693–705, https://doi.org/10.1134/S0001433820070105.

Среднесрочные оценки сейсмической опасности на о. Сахалин методом LURR: новые результаты.

Проведен ретроспективный анализ сейсмического режима центральной части о. Сахалин в период 1997-2005 гг. методом LURR (load/unload response ratio). Расчеты для этой части острова за указанный период ранее не проводились ввиду недостаточности данных в расчетной выборке событий. В данной работе привлечена дополнительная информация из двух независимых каталогов. Проанализирован методом LURR характер сейсмичности перед Углегорским землетрясением 4 августа 2000 г. (Мw = 6.7), которое до сих пор значилось как пропущенная цель в серии из 7 прогнозных оценок сахалинских землетрясений c магнитудой выше 5.5. Результаты расчетов выявили предвестник - аномалию параметра LURR, на основании которого точно определено место и время условно (ретроспективно) прогнозируемого события. Аномалия параметра LURR зафиксирована в расчетной области в феврале 2000 г., за 6 мес. до землетрясения.

Год публикации: 2020

Ключевые слова: Ключевые слова: сейсмичность, сейсмические события, метод LURR, предвестник землетрясения, ретроспективный анализ.

Авторы: Закупин А.С., Богинская Н.В.

Библиографическая ссылка: Закупин А.С., Богинская Н.В. Среднесрочные оценки сейсмической опасности на о. Сахалин методом LURR: новые результаты. Геосистемы переходных зон, 2020, т. 4, № 2, с. 160–168. https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.2.160-168.169-177

New Results of the Method of Medium-Term Seismic Forecasting LURR (on the Example of New Zealand)

This paper is devoted to the method of strong earthquakes prediction based on the analysis of seismic catalogues with involvement of the Coulomb-Mohr's criteria and basic laws of linear theory of elasticity. This method is well-known as LURR (load-unload response ratio). Inherently, it allows to identify attainment of the deformation process of the phase when medium response to loading can be no longer linear (predestruction). The technique has been successfully applied in Sakhalin and in the present work its capabilities were tested in the new conditions. The research is based on New Zealand seismic catalog with (Mw > 3). We have considered retrospective seismic events related to time and space distribution.

Год публикации: 2019

Авторы: A S Zakupin and P A Kamenev

Библиографическая ссылка: Zakupin A S 2019 New Results of the Method of Medium-Term Seismic Forecasting LURR (on the Example of New Zealand) IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 272 032065 https://doi.org/10.1088/1755-1315/272/3/032065

Medium-Term Prediction of Sakhalin's Dangerous Seismic Events in the LURR and SRP

This paper is devoted to the two methods of strong earthquakes prediction based on the analysis of seismic catalogues. The first method is well-known as LURR (load-unload response ratio) and involve the Coulomb-Mohr's criteria and basic laws of linear theory of elasticity. Inherently, it allows identify attainment of the deformation process of the phase when medium response to loading can be no longer linear (pre-destruction). The second method so called as SRP has relation to self-organized processes theory. The both methods have proved the effectiveness on the Sakhalin but have used separately. The research is based on Sakhalin seismic catalog (Mw > 2). We have considered retrospectively seismic event near the Cape Krillon in case of combination of two methods.

Год публикации: 2019

Авторы: Zakupin A S

Библиографическая ссылка: [10] Zakupin A S 2019 Medium-Term Prediction of Sakhalin's Dangerous Seismic Events in the LURR and SRP Models IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 272 022021 https://doi.org/10.1088/1755-1315/272/2/022021

Вариации акустической эмиссии и деформации горных пород при триггерных воздействиях электромагнитных полей (обзор). Часть 1

На основе литературных источников представлен обзор современного состояния проблемы влияния электромагнитного поля на процессы деформирования в образцах горных пород и искусственных материалов. Не вызывает сомнений определенное сходство особенностей процессов разрушения, обнаруженных при лабораторных исследованиях поведения различных материалов под нагрузкой, и явлений, наблюдаемых в сейсмически активных регионах. Опираясь на это сходство, можно с определенными допущениями говорить о вкладе того или иного механизма в триггерное воздействие электромагнитных полей на вариации сейсмической активности. Однако адекватной и применимой на практике количественной модели, описывающей наблюдаемые эффекты, пока не существует.

Год публикации: 2019

Авторы: Мубассарова В.А., Богомолов Л.М., Закупин А.С., Пантелеев И.А.

Библиографическая ссылка: Мубассарова В.А., Богомолов Л.М., Закупин А.С., Пантелеев И.А. Вариации акустической эмиссии и деформации горных пород при триггерных воздействиях электромагнитных полей (обзор). Часть 1. Геосистемы переходных зон. 2019. Т. 3, № 2. С. 155–174. doi: 10.30730/25418912.2019.3.2.155-174

Современная сейсмичность в районе Центрально-Сахалинского разлома (юг о. Сахалин): ложная тревога или отодвинутый прогноз?

Изучена сейсмичность территории о. Сахалин, охватывающей южный сегмент Центрально-Сахалинского разлома за период 2015–2018 гг. Анализируются временные зависимости сейсмической активности и параметра LURR (load/unload response ratio), выявлены периоды этих изменений. Также проведен анализ изменений углового коэффициента графика повторяемости, обнаружен период аномально низких значений в 2011–2012 гг. Оценки соответствия последовательности событий с моделью саморазвивающихся процессов (СРП), используемой при составлении прогнозов землетрясений на Сахалине, проведены в связи со значительной активизацией сейсмичности на в исследуемом сегменте в 2017 г.

Год публикации: 2019

Авторы: Закупин А.С., Богинская Н.В.

Библиографическая ссылка: Закупин А.С., Богинская Н.В. Современная сейсмичность в районе Центрально-Сахалинского разлома (юг о. Сахалин): ложная тревога или отодвинутый прогноз? Геосистемы переходных зон, 2019, т. 3, № 1, с. 27–34. doi: 10.30730/2541-8912.2019.3.1.027-034

Local Occurrence of the Relationship between Variations in the Earth’s Rotation Rate and the Dynamics of Seismicity: Case Study of Sakhalin

On the basis of three methods, the current seismic situation in the zone of the Central Sakhalin Fault is assessed and the scenarios of its development are predicted. It is shown that beginning from early 2017 seismic activity considerably increased in comparison with previous years. It is determined that there is a very high probability of occurrence of an earthquake with possible magnitude Мw = 5–6 in the area studied in the period until August–November 2018 (the former date is by the LURR method; the latter, by the SDP method). This forecast continues the series of strong earthquakes in Sakhalin—Onor (August 14, 2016, Мw = 5.8) and Shebunino (April 23, 2017, Мw = 5.3)—which occurred with the onset of the period of deceleration of the Earth’s rotation rate.

Год публикации: 2018

Авторы: B.W. Levin, Sasorova E.V., Zakupin A.S., Kamenev P.A.

Библиографическая ссылка: B.W. Levin, Sasorova E.V., Zakupin A.S., Kamenev P.A. Local Occurrence of the Relationship between Variations in the Earth’s Rotation Rate and the Dynamics of Seismicity: Case Study of Sakhalin // Doklady Earth Science. 2018. Vol. 483, Part 2, pp. 1575–1578

Развитие методов среднесрочного прогноза на примере Онорского землетрясения на Сахалине (Мw=5.8, 14 августа 2016 года)

Изучены возможности метода среднесрочной оценки сейсмической опасности LURR (load-unload response ratio) на примере острова Сахалин. Рассматривался подход к формированию прогнозных условий и оценке их выполнения в реальном времени. Для обобщения были привлечены данные ретроспективного анализа других крупных Сахалинских землетрясений. Показано, что отклонения параметров прогноза от заданных значений удовлетворительны для данного метода. Рекомендуется использовать данный метод для составления сводок среднесрочных прогнозов по Сахалину, при этом необходимо обеспечить максимальную оперативность наполнения каталогов.

Год публикации: 2018

Авторы: Закупин А.С., Левин Ю.Н., Богинская Н.В., Жердева О.А.

Библиографическая ссылка: Закупин А.С., Левин Ю.Н., Богинская Н.В., Жердева О.А. Развитие методов среднесрочного прогноза на примере Онорского землетрясения на Сахалине (Мw=5.8, 14 августа 2016 года) // Геология и геофизика. 2018. № 11. С. 1904-1911.

Исследование процесса подготовки сильных землетрясений (Мw>5) на Сахалине методом LURR

Исследован сейсмический режим Южного Сахалина перед Крильонским землетрясением 23 апреля 2017 года (Mw=5,0). Проведены расчеты сейсмической опасности в рамках метода LURR (load-unload response ratio). По данным каталога локальной сети полевых станций определен признак подготовки землетрясения в конце 2015 года. Изучен процесс релаксации в очаговой зоне по данным афтершоковой активности в течение 2017 года.

Год публикации: 2018

Авторы: Закупин А.С., Семенова Е.П.

Библиографическая ссылка: Закупин А.С., Семенова Е.П. Исследование процесса подготовки сильных землетрясений (Мw>5) на Сахалине методом LURR // Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки. 2018. № 5. C. 73-88.

Среднесрочный прогноз сейсмической опасности по югу Сахалина на 2018 год (по данным оперативного каталога)

Для оценки сейсмической опасности южной части о. Сахалин в период 2018 г. использована методика прогноза сильных землетрясений, базирующаяся на анализе отношения сейсмичности при увеличении приливных напряжений (нагрузка) к сейсмичности на фазе их уменьшения (разгрузка), – критерий LURR (load/unload response ratio). На основе анализа сейсмических каталогов предложен способ обнаружения завершающей стадии подготовки сильного (М ? 5) землетрясения в южной части Сахалинского региона и прогнозирования момента его возникновения.

Год публикации: 2018

Ключевые слова: каталог землетрясений Сахалина, слабые и сильные сейсмические события, метод среднесрочного прогноза LURR, разлом.

Авторы: Закупин А.С., Каменев П.А., Воронина Т.Е., Богинская Н.В.

Библиографическая ссылка: Закупин А.С., Каменев П.А., Воронина Т.Е., Богинская Н.В. Среднесрочный прогноз сейсмической опасности по югу Сахалина на 2018 год (по данным оперативного каталога) // Геосистемы переходных зон. 2018. Т. 2, № 1. С. 52-56.

О напряженном состоянии земной коры Сахалина по данным бурения глубоких скважин

Работа посвящена расчету и анализ напряженного состояния осадочных пород нефтегазовых месторождений Сахалина, а также данных с исследовательских скважин восточной окраины Пацифики (зона разлома Сан - Андреас). Рассчитаны вертикальные и предельные горизонтальные напряжения для различных глубин. Как на севере, так и на юге Сахалина максимальное субширотное сжатие может превышать вертикальное напряжение в среднем в 1.2 -4 раза. Показано, что предельное горизонтальное напряжение и максимальное напряжение сдвига увеличиваются с ростом глубины.

Год публикации: 2017

Ключевые слова: напряжения, скважина, бурение, Сахалин

Авторы: Каменев П.А., Богомолов Л.М., Закупин А.С.

Библиографическая ссылка: Каменев П.А., Богомолов Л.М., Закупин А.С. О напряженном состоянии земной коры Сахалина по данным бурения глубоких скважин // Тихоокеанская геология. 2017. Т. 36. № 1. С. 29-38

Особенности влияния электромагнитных полей на скорость деформации образцов мрамора в условиях сложного напряженно-деформированного состояния

Исследована скорость деформации образцов мрамора при одноосном сжатии в скрещенных электромагнитных полях. В образцах неправильной формы реализовано сложное напряженное состояние (за счет сдвиговой нагрузки на торцах). Зарождение и рост трещин отрыва фиксировали методом акустической эмиссии. Показано, что непрерывное электромагнитное воздействие обеспечивает рост средней скорости деформации, снижая вероятность скачкообразных смещений (сдвигов) по поверхностям формирующихся разрывов.

Год публикации: 2017

Ключевые слова: одноосное сжатие, мрамор, скорость деформации, акустическая эмиссия, сложное напряженно-деформированное состояние, электромагнитное воздействие, переходные деформационные процессы

Авторы: Богомолов, Л.М., Закупин, А.С., Мубассарова, В.А.

Библиографическая ссылка: 28. Богомолов, Л.М., Закупин, А.С., Мубассарова, В.А. Особенности влияния электромагнитных полей на скорость деформации образцов мрамора в условиях сложного напряженно-деформированного состояния // Деформация и разрушение материалов. 2017. №7. С. 20-27.

О возможности пространственно-временной локализации повышенной сейсмической опасности в методике среднесрочного прогноза LURR (на примере Новой Зеландии)

Статья посвящена методике прогноза сильных землетрясений, которая базируется на анализе отношения сейсмичности при увеличении приливных напряжений (нагрузка) к сейсмичности на фазе их уменьшения (разгрузка). Это отношение отклика нагрузки-разгрузки известно как критерий LURR (load/unload response ratio). На основе данных сейсмического каталога для Новой Зеландии рассмотрены вопросы определения ретроспективно прогнозируемого сейсмического события в пространстве и во времени.

Год публикации: 2017

Ключевые слова: Землетрясение, Сейсмичность, Прогноз землетрясений, Сейсмические события, Метод LURR

Авторы: Закупин А.С., Каменев П.А.

Библиографическая ссылка: Закупин А.С., Каменев П.А. О возможности пространственно-временной локализации повышенной сейсмической опасности в методике среднесрочного прогноза LURR (на примере Новой Зеландии) // Геосистемы переходных зон. 2017. № 3 (3). С. 40-49.

Ретроспективная оценка применимости методов среднесрочного прогнозирования землетрясений для северного Сахалина

Изучены возможности метода среднесрочного прогноза сейсмической опасности LURR (load/unload response ratio) на территории северного Сахалина. Показано, что, как и для южного Сахалина, результаты по которому были опубликованы ранее, потенциал метода достаточно высок. Получены удовлетворительные результаты по всем сильным событиям (M > 5,5) с периодом ожидания не больше полутора лет. Ретроспективная оценка возможности использования предлагаемого подхода выполнена на основе данных детального каталога землетрясений за период с 1988 по 2005 г.

Год публикации: 2017

Ключевые слова: сейсмичность, прогноз, LURR.

Авторы: А.С. ЗАКУПИН, О.А. ЖЕРДЕВА

Библиографическая ссылка: А.С. ЗАКУПИН, О.А. ЖЕРДЕВА. Ретроспективная оценка применимости методов среднесрочного прогнозирования землетрясений для северного Сахалина // Вестн. ДВО РАН. 2017. № 1 (191). С. 18–25.

Приливные деформационные возмущения как инструмент для прогноза сейсмической опасности (на примере Южного Сахалина)

Год публикации: 2016

Авторы: А.С. Закупин, И.Н. Тихонов, Р.З. Тараканов.

Библиографическая ссылка: Приливные деформационные возмущения как инструмент для прогноза сейсмической опасности (на примере Южного Сахалина). // МОНИТОРИНГ. Наука и технологии. 1(26), 2016, с.25-30.

Программный комплекс для анализа неустойчивости сейсмического процесса

Год публикации: 2016

Авторы: А.С. Закупин.

Библиографическая ссылка: Программный комплекс для анализа неустойчивости сейсмического процесса. // Геоинформатика. – 2016. – № 1. – С. 34-43.

Ретроспективная оценка применимости двухэтапной схемы краткосрочного прогнозирования землетрясений (М ≥5) Южного Сахалина по данным детального каталога

Год публикации: 2016

Авторы: И.Н. Тихонов, А.С. Закупин.

Библиографическая ссылка: Ретроспективная оценка применимости двухэтапной схемы краткосрочного прогнозирования землетрясений (М ≥5) Южного Сахалина по данным детального каталога. // Вестник ДВО РАН. 1(185), 2016, с. 58-67.

Особенности распределений спада напряжений в очагах землетрясений (на примере двух сейсмоактивных регионов северной Евразии)

Год публикации: 2015

Авторы: Богомолов Л.М., Сычева Н.А., Закупин А.С., Каменев П.А., Сычев В.Н.

Библиографическая ссылка: 16. Богомолов Л.М., Сычева Н.А., Закупин А.С., Каменев П.А., Сычев И.В. Особенности распределения спада напряжений в очагах землетрясений (на примере двух сейсмоактивных регионов северной Евразии) // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2015. №2. С. 64-71.

Strain localization peculiarities and distribution of acoustic emission sources in rock samples tested by uniaxial compression and exposed to electric pulses.

Год публикации: 2014

Авторы: Mubassarova V.A., Bogomolov L.M., Zakupin A.S., Panteleev I.A., Naimark O.B.

Библиографическая ссылка: Strain localization peculiarities and distribution of acoustic emission sources in rock samples tested by uniaxial compression and exposed to electric pulses. Geodynamics & Tectonophysics 5 (4), 2014. pp. 919–938.

Широкополосные сейсмоакустические измерения в скважинах

Год публикации: 2014

Авторы: Закупин А.С.

Библиографическая ссылка: Закупин А.С. Широкополосные сейсмоакустические измерения в скважинах // Вестник КРСУ. 2014. Т. 14. № 7. С. 36-40.

Сейсмоакустические проявления воздействий мощных импульсов тока по данным скважинных измерений на Бишкекском геодинамическом полигоне

Год публикации: 2014

Авторы: А. С. Закупин, Л. М. Богомолов, В. А. Мубассарова, П. В. Ильичев.

Библиографическая ссылка: А. С. Закупин, Л. М. Богомолов, В. А. Мубассарова, П. В. Ильичев. Сейсмоакустические проявления воздействий мощных импульсов тока по данным скважинных измерений на Бишкекском геодинамическом полигоне. // Физика Земли, №5, 2014 с. 105-120.

К вопросу о стимулировании акустической эмиссии образцов геоматериалов электромагнитными полями

Год публикации: 2011

Авторы: Б.В. Боровский, Л.М. Богомолов, А.С. Закупин, В.А. Мубассарова.

Библиографическая ссылка: Б.В. Боровский, Л.М. Богомолов, А.С. Закупин, В.А. Мубассарова. К вопросу о стимулировании акустической эмиссии образцов геоматериалов электромагнитными полями. // Физика земли. 2011. № 10. С. 71–81.

Изучение влияния электромагнитного поля на нагруженные образцы горных пород тензометрическим и акустоэмиссионным методами.

Год публикации: 2011

Авторы: Закупин А.С.

Библиографическая ссылка: Закупин А.С. Изучение влияния электромагнитного поля на нагруженные образцы горных пород тензометрическим и акустоэмиссионным методами. // Вестник КРСУ. 2011. Т. 11. № 4. С. 73-78.

Особенности потока АЭ сигналов нагруженных гранитных образцов при воздействии слабых вибраций.

Год публикации: 2011

Авторы: Закупин А.С., Мубассарова В.А., Богомолов Л.М., Боровский Б.В.

Библиографическая ссылка: Закупин А.С., Мубассарова В.А., Богомолов Л.М., Боровский Б.В. Особенности потока АЭ сигналов нагруженных гранитных образцов при воздействии слабых вибраций. // Вестник КРСУ. 2011. Т. 11. № 4. С. 60-66.

Сравнение результатов скважинных геоакустических измерений с данными лабораторных и натурных экспериментов по электромагнитному воздействию на горные породы

Год публикации: 2011

Авторы: В.А. Гаврилов, Л.М. Богомолов, А.С. Закупин.

Библиографическая ссылка: Сравнение результатов скважинных геоакустических измерений с данными лабораторных и натурных экспериментов по электромагнитному воздействию на горные породы. // Физика земли. 2011. № 11. С. 63–74.

The effect of crossed electric and magnetic fields in loaded rock specimens.

Год публикации: 2009

Авторы: Zakupin A.S., Bogomolov L.M.,Sycheva N.A.

Библиографическая ссылка: Zakupin A.S., Bogomolov L.M.,Sycheva N.A. The effect of crossed electric and magnetic fields in loaded rock specimens. Materials Science and Engineering: A. 2009. V. 521-522. P. 401-404.