Вулканология и сейсмология

В работе построен синтетический каталог землетрясений Восточного сектора Арктической зоны Российской Федерации. Он воспроизводит и моделирует ключевые свойства каталога фактически произошедших землетрясений в регионе. На региональном уровне выполняется закон повторяемости землетрясений разной магнитуды Гутенберга–Рихтера как для каталога в целом, так и каталога основных толчков, в котором удалены афтершоки. Воспроизводятся локальные значения параметров этого закона. Синтетический каталог включает афтершоки, при этом соблюдаются локальные соотношения числа афтершоков и общего числа землетрясений, оцененные по каталогу реальных событий. В качестве модели пространственного распределения сильнейших землетрясений в регионе (М ≥ 5.5) используются результаты распознавания мест возможного возникновения сильных землетрясений по методике FCAZ. Проведены предварительные расчеты нормативной интенсивности для сравнения трех вариантов синтетического каталога (полная модель, без учета афтершоков, без учета результатов FCAZ распознавания и афтершоков).

Рассматривается водный баланс вершинных кратерных озер хребта Вернадского, о. Парамушир. Для расчета приходной части были измерены осадки на высоте кратеров. Установлено, что необходимым условием существования постоянных холодных кратерных озер при количестве осадков ~ 4660 мм за гидрологический год является площадь водосбора более 60 тыс. м². Рассмотрена эволюция озер в кратерах действующего вулкана Эбеко. Дана оценка вулканического питания (притока воды и/или пара вулканического происхождения) термальных озер в предшествующие периоды времени и при современном состоянии вулкана. Установлено, что в перспективе Средний кратер и кратер Корбута подходят для формирования горячих озер, однако до окончания текущего извержения в кратере Корбута формирование озера в нем невозможно. В постэруптивный период при предполагаемом диаметре кратера 250 ± 50 м для равновесного существования озера с температурой 35°С и площадью зеркала 25 тыс. м² будет достаточен вулканический приток 8–13 кг/с. Поступление вулканического пара в оз. Горячее Среднего кратера регистрируется с 2017 г., однако озеро остается холодным. Показано, что вулканический приток должен составлять 5 ± 2 кг/с, чтобы было достигнуто балансовое равновесие для озера с температурой 35°С и площадью зеркала 25 тыс. м².

Обсуждается перспективность нового алгоритма прогноза землетрясений, где за основу берется набор предвестниковых аномалий, ранее надежно выявленных в результате построения и анализа обобщенной окрестности сильного землетрясения. Принимается во внимание различие физических механизмов разноглубинных землетрясений. По данным регионального каталога Камчатки и Северных Курил КФ ФИЦ ЕГС РАН рассматривается вопрос, насколько часто такие типовые усредненные аномалии статистически надежно выявляются в форшоковых областях отдельных сильных землетрясений. Для этого каталога по крайней мере одна типовая аномалия выявляется в трети случаев целевых землетрясений магнитудой М ≥ 6.5. Вероятность успешного ретроспективного прогноза в решающей степени зависит от числа событий, зарегистрированных в форшоковой области данного сильного землетрясения. Рост доли ретроспективно прогнозируемых землетрясений с ростом числа событий в форшоковой области данного сильного землетрясения подкрепляется результатами анализа мировых каталогов ISC-GEM и GCMT и дублета Турецких землетрясений 2023 г. Предлагаются варианты развития метода прогноза, обращается внимание на проблему ложных тревог.

Приводится обзор работ по поискам предвестников землетрясений в районе п-ова Камчатка в сравнении с главными элементами сейсмического режима территории за период детальных сейсмологических наблюдений в 1962–2022 гг. – кумулятивным графиком выделения сейсмической энергии и произошедшими сильными землетрясениями. Особенностью наблюдательной сети является расположение места большинства “несейсмологических” видов наблюдений за предвестниками на небольшой территории Петропавловск-Камчатского полигона (ПКП). Анализ 14-ти видов сейсмических, геофизических и геохимических предвестников семи мелко- и среднефокусных землетрясений 2005–2022 гг. с М_W = 6.6–7.7 показал рост числа предвестников N с увеличением параметра M_W/lgd_h (где d_h – гипоцентральное расстояние до центра ПКП (км)), характеризующего относительную интенсивность подготовки землетрясений в районе ПКП. Такая зависимость между N и M_W/lgd_h прослеживается для межплитовых (субдукционных) землетрясений в Камчатской части Курило Камчатской островной дуги, что согласуется с проявлениями предвестников 1987–2004 гг. и отражает свойство их комплексного проявления перед землетрясениями, наиболее сильными и близкими к территории ПКП. Перед такими событиями эффект комплексного проявления предвестников (ЭКПП) наблюдался у не менее 80% предвестников из всех рассматриваемых в настоящей работе. Для таких землетрясений соотношение между гипоцентральным расстоянием d_h и размером очага L (км) составляет d_h/L = 3.8–1.6, т.е. ЭКПП характерен для ближней и средней (промежуточной) зон очага будущего землетрясения. На примере четырех отдельных видов предвестников показано, что их пороговые величины d_h/L для событий с М_W ≥ 6.6 составляют 5.0–8.5. Показано, что если при сейсмическом прогнозировании ЭКПП диагностирован в режиме реального времени, то, используя установленную для него пороговую величину d_h/L ≤ 3.8, можно существенно ограничить возможный диапазон расстояний от будущего сильного землетрясения до района ПКП и Петропавловск-Елизовской городской агломерации с большей точностью, чем при использовании данных по отдельным видам предвестников.