Фрактальний аналіз сейсмічності території Азербайджану
DOI:
https://doi.org/10.24028/gzh.0203-3100.v42i4.2020.210678Ключові слова:
сейсмічність Азербайджану, співвідношення Гутенберга—Ріхтера, параметр b, фрактальная розмірність, розподіл землетрусівАнотація
Досліджено вияви самоподібності у розподілі землетрусів, зареєстрованих в Азербайджані й на суміжних територіях протягом інструментального періоду з 1902 по 2018 р. На території Азербайджанської Республіки, більшість регіонів якої є сейсмічно активними, за весь інструментальний період зареєстровано сейсмічні події в широкому діапазоні магнітуд (3 ≤ М < 7,3). Аналіз розподілу землетрусів проведено із застосуванням фрактальної теорії, основу якої складають виявлення самоподібності у досліджуваному процесі та кількісна оцінка статистичної самоподібності. За базу даних використано зведений сейсмічний каталог за 1902—2018 рр., складений на основі даних щодо параметрів землетрусів вітчизняних каталогів (дані Республіканського центру Сейсмологічної служби НАН Азербайджану) і каталогів землетрусів відомих світових сейсмологічних центрів. У результаті для вибірки сейсмічних подій, зафіксованих на території Азербайджану, розраховано фрактальні розмірності (кількісні характеристики самоподібності) розподілу сейсмічних подій за енергіями і епіцентрами. Значення фрактальної розмірності розподілу землетрусів за епіцентрами (De) становить 1,63, а середнє значення розрахованого показника фрактальної розмірності розподілу землетрусів за енергіями (d) — 0,54. Поряд з цим на підставі даних зведеного сейсмічного каталогу отримано закон повторюваності землетрусів Гутенберга—Ріхтера і значення параметра b для розподілу сейсмічних подій Азербайджану і суміжних територій. Проаналізовано статистичні співвідношення розрахованих фрактальних розмірностей розподілу землетрусів за енергіями (d) і епіцентрами (De).
Посилання
Agamirzoev, R.A. (1987). Seismotectonics of the Azerbaijan part of the Greater Caucasus. Baku: Elm, 124 p. (in Russian).
Zakharov, V.S. (2008). Characteristics of self-similarity of seismicity of networks of active faults of Eurasia. Electronic scientific publication «GEOrazrez», (1), 20 (in Russian).
Kasahara, K. (1985). Mechanics earthquakes. Moscow: Mir, 264 p. (in Russian).
Riznichenko, Yu.V. Problems of seismology: selected works. Moscow: Nauka, 408 p. (in Russian).
Sherman, C.I., & Gladkov, A.C. (1999). Analysis of the actual fracture and seismic dimensions in the Baikal rift zone. Geologiya i geofizika, 40, 28—35 (in Russian).
Aki, K. (1981). A probabilistic synthesis of precursory phenomena. In D.W. Simpson, & P.G. Richards (Eds.), Earthquake Prediction: An International Review (pp. 566—574). AGU. Washington, DC.
Angulo-Brown, F., Ramн(?)rez-Guzmб(?)n, A.H., Yй(?)pez, E., Rudolf-Navarro, A., & Pavн(?)a-Miller, C.G. (1998). Fractal geometry and seismicity in the Mexican subduction zone. Geofisica Internacional, 37(1), 29—33.
Bеth, M. (1981). Earthquake Magnitude — Recent Research and Current Trends. Earth Science Reviews, 17(4), 315—398. https://doi.org/10.1016/0012-8252(81)90014-3.
Caneva, A., & Smirnov, V. (2004). Using the fractal dimension of earthquake distributions and the slope of the recurrence curve to forecast earthquakes in Colombia. Earth Sciences Research Journal, 8(1), 3—9.
Falconer, K. (1990). Fractal Geometry: Mathematical Foundations and Applications. New York: Wiley, 398 p.
Gutenberg, B., & Richter, C.F. (1944). Frequency of earthquakes in California. Bulletin of the Seismological Society of America, 34, 164—176
Han, Q., Carpinteri, A., Lacidogna, G., & Xu, J. (2015). Fractal analysis and yule statistics for seismic prediction based on 2009 L'Aquila earthquake in Italy. Arabian Journal of Geosciences, 8, 2457—2465. https://doi.org/10.1007/s12517-014-1386-y.
Kadirov, F.A., Gadirov, A.G., Babayev, G.R., Agayeva, S.T., Mammadov, S.K., Garagezova, N.R., & Safarov, R.T. (2013). Seismic zoning of the southern slope of Greater Caucasus from the fractal parameters of the earthquakes, stress state, and GPS velocities. Izvestiya, Physics of the Solid Earth, 49, 554—562. https://doi.org/10.1134/S1069351313040046.
Kagan, Y. (2007). Earthquake spatial distribution: the correlation dimension. Geophysical Journal Internationa, 168(3), 1175—1194. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2006.03251.x.
Kanamori, H., & Anderson, D. (1975). Theoretical basis of some empirical relations in seismology. Bulletin of the Seismological Society of America, 65, 1073—1096.
Mandelbrot, B.B. (1982). The fractal geometry of nature. San Francisco: Freeman, 480 p.
Öztürk, S. (2015). A study on the correlations between seismotectonic b-value and Dc-value, and seismic quiescence Z-value in the Western Anatolian region of Turkey. Austrian Journal of Earth Sciences, 108(2), 172—184. doi: 10.17738/ajes.2015.0019.
Richter, C. (1958). Elementary seismology. San Franсisco, Calif.: Freeman, 768 p.
Robertson, M.C., Sammis, C.G., Sahimi, M., & Martin, A.J. (1995). Fractal analysis of three dimensional spatial distributions of earthquakes with a percolation interpretation. Journal of Geophysical Research, 100(B1), 609—620. https://doi.org/10.1029/94JB02463.
Sander, E., Sander, L.M., & Ziff, R.F. (1994). Fractals and fractal correlations. Computers in Physics, 8, 420—425. https://doi.org/10.1063/1.168501.
Scholz, C.H. (1968). Microfracturing and the inelastic deformation of rock in compression. Journal of Geophysical Research, 73(4), 1417—1432. https://doi.org/10.1029/JB073i004p01417.
Smalley, R.F., Chatelain, J.L., Turcotte, D.L., & Prevot, R. (1087). A fractal approach to the clustering of earthquakes— applications to the seismicity of the New Hebrides. Bulletin of the Seismological Society of America, 77(4), 1368—1381.
Turcotte, D.L. (1997). Fractals and Chaos in Geology and Geophysics. Second edition. Cambridge University Press, 398 p.
Volant, P., & Grasso, J.R. (1994). The finite extension of fractal geometry and power law distribution of shallow earthquakes: a geomechanical effect. Journal of Geophysical Research, 99(B11), 21879—21889. https://doi.org/10.1029/94JB01176.
Wiemer, S., McNutt, S.R., & Wyss, M. (1998). Temporal and three dimensional spatial analysis of the frequency-magnitude distribution near Long Valley Caldera. California. Geophysical Journal International, 134(2), 409—421. https://doi.org/10.1046/j.1365-246x.1998.00561.x.
Wyss, M. (1973). Towards a physical understanding of the earthquake frequency distribution. Geophysical Journal of the Royal Astronomical Society, 31(4), 341—359. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.1973.tb06506.x.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Геофізичний журнал
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
1. Автори зберігають за собою авторські права на роботу і передають журналу право першої публікації разом з роботою, одночасно ліцензуючи її на умовах Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим поширювати дану роботу з обов'язковим зазначенням авторства даної роботи і посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі .
2. Автори зберігають право укладати окремі, додаткові контрактні угоди на не ексклюзивне поширення версії роботи, опублікованої цим журналом (наприклад, розмістити її в університетському сховищі або опублікувати її в книзі), з посиланням на оригінальну публікацію в цьому журналі.
3. Авторам дозволяється розміщувати їх роботу в мережі Інтернет (наприклад, в університетському сховище або на їх персональному веб-сайті) до і під час процесу розгляду її даними журналом, так як це може привести до продуктивної обговоренню, а також до більшої кількості посилань на дану опубліковану роботу (Дивись The Effect of Open Access).
