С.В. Рассказов1,2, С.В. Снопков2,3, С.А. Борняков1
1Институт земной коры СО РАН, г. Иркутск, Россия
2Иркутский государственный университет, геологический факультет, г. Иркутск, Россия
3Сибирская школа геонаук, Иркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Россия
Рассказов Сергей Васильевич,
доктор геолого-минералогических наук, профессор,
664033 Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128,
Институт земной коры СО РАН,
зав. лабораторией,
664003 Иркутск, ул. Ленина, д. 3,
Иркутский государственный университет, геологический факультет,
зав. кафедрой,
email: rassk@crust.irk.ru.
Снопков Сергей Викторович,
кандидат геолого-минералогических наук,
664003 Иркутск, ул. Ленина, д. 3,
Иркутский государственный университет, геологический факультет,
доцент,
664074, г. Иркутск, ул. Курчатова, 3,
Сибирская школа геонаук, Иркутский национальный исследовательский технический университет,
ведущий научный сотрудник,
еmail: snopkov_serg@mail.ru.
Борняков Сергей Александрович,
кандидат геолого-минералогических наук,
664033 Иркутск, ул. Лермонтова, д. 128,
Институт земной коры СО РАН,
ведущий научный сотрудник,
еmail: bornyak@crust.irk.ru.
Аннотация. Время землетрясения определяется вхождением активных разломов центральной части Байкальской рифтовой системы в метастабильное (предсейсмическое) состояние в ходе развития полного сейсмогеодинамического цикла. Исходя из роли потоков флюидов-восстановителей как индикатора дегазации коры, сопутствующей сейсмогенным деформациям, в определении времени землетрясений Байкало-Хубсугульской активизации 2020–2023 гг. учитываются: 1) снижение атмосферного давления, 2) вхождение в режим согласования и рассогласования окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) разных станций и 3) общее снижение ОВП в подземных водах на мониторинговых станциях Култукского полигона.
Ключевые слова: подземные воды, мониторинг, окислительно-восстановительный потенциал, землетрясения, Байкал.
С. 181–201
Ильясова А.М., Снопков С.В. Косейсмические вариации термофильного элемента Si подземных вод западного побережья оз. Байкал // Геология и окружающая среда. 2023. Т. 3, № 1. С. 72–105. https://doi.org/10.26516/2541-9641.2023.1.72
Карта эпицентров землетрясений. Иркутск: Байкальский филиал Федерального исследовательского центра Единая геофизическая служба РАН, 2023. http://www.seis-bykl.ru
Крайнов С.Р., Рыженко Б.Н., Швец В.М. Геохимия подземных вод. Теоретические, прикладные и экологические аспекты. Издание второе, дополненное // М.: ЦентрЛитНефтеГаз, 2012. 672 с.
Рассказов С.В., Чебыкин Е.П., Ильясова А.М., Воднева Е.Н., Чувашова И.С., Борняков С.А., Семинский А.К., Снопков С.В., Чечельницкий В.В., Гилева Н.А. Разработка Култукского сейсмопрогностического полигона: вариации (234U/238U) и 87Sr/86Sr в подземных водах из активных разломов западного побережья Байкала // Геодинамика и тектонофизика. 2015. Т. 6, № 4. С. 519–554.
Ребецкий Ю.Л. Состояние и проблемы теории прогноза землетрясений. Анализ основ с позиции детерминированного подхода // Геофизический журнал. 2007. Т. 29, № 4. С. 92–110.
Ребецкий Ю.Л. Современное состояние теорий прогноза землетрясений. Результаты оценки природных напряжений и новая модель очага землетрясений // Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, 2023. 37 с. https://www.geokniga.org/books/6034
Ружич В.В. О среднесрочном прогнозе землетрясений в Прибайкалье // Геофизические исследования в Восточной Сибири на рубеже XXI века. Новосибирск: Наука, СИФ, 1996. С. 143–147.
Ружич В.В. Сейсмотектоническая деструкция в земной коре Байкальской рифтовой зоны // Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1997. 144 с.
Семинский К.Ж., Борняков С.А., Добрынина А.А., Радзиминович Н.А., Рассказов С.В., Саньков В.А., Миалле П., Бобров А.А., Ильясова А.М., Салко Д.В., Саньков А.В., Семинский А.К., Чебыкин Е.П., Шагун А.Н., Герман В.И., Тубанов Ц.А., Улзибат М. Быстринское землетрясение в Южном Прибайкалье (21.09.2020 г., Мw=5.4): основные параметры, признаки подготовки и сопровождающие эффекты // Геология и геофизика. 2021. Т. 62, № 5. С. 727–743.
Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений // М.: Наука, 1993. 310 с.
Чебыкин Е.П., Гольдбеpг Е.Л., Куликова Н.C., Жученко Н.А., Степанова О.Г., Малопевная Ю.А. Метод опpеделения изотопного cоcтава аутигенного уpана в донныx отложенияx озеpа Байкал // Геология и геофизика. 2007. Т. 48, № 6. C. 604–616.
Чебыкин Е.П., Ильясова А.М., Снопков С.В., Рассказов С.В. Сигналы ртути подземных вод Култукского полигона во время подготовки и реализации Байкало-Хубсугульской сейсмической активизации 2020–2021 гг. // Геология и окружающая среда. 2022. Т. 2, № 1. С. 7–9. https://doi.org/10.26516/2541-9641.2022.1.7
Чебыкин Е.П., Рассказов С.В., Воднева Е.Н., Ильясова А.М., Чувашова И.С., Борняков С.А., Семинский А.К., Снопков С.В. Первые результаты мониторинга234U/238U в водах из активных разломов западного побережья Южного Байкала // Доклады академии наук. 2015. Т. 460, № 4. С. 464–467.
Чебыкин Е.П., Сороковикова Л.М., Томберг И.В., Воднева Е.Н., Рассказов С.В., Ходжер Т.В., Грачёв М.А. Современное состояние вод р. Селенги на территории России по главным компонентам и следовым элементам // Химия в интересах устойчивого развития. 2012. Т. 20, № 5. С. 613–631.
Чипизубов А.В., Смекалин О.П. Палеосейсмодислокации и связанные с ними палеоземлетрясения по зоне Главного Саянского разлома // Геология и геофизика. 1999. Т. 40, № 6. С. 936–937.
Allen R.M., Melgar D. Earthquake early warning: advances, scientific challenges, and societal needs // Ann. Rev. Earth Planet. Sci. 2019. V. 47. P. 361–388. doi: 10.1146/annurev-earth-053018-060457
Auclair S., Gehl P., Delatre M. Needs and opportunities for seismic early warning prior to aftershocks for search and rescue teams: an indepth analysis of practitioners’ perceptions // Int. J. Disaster Risk Reduct. 2021. V. 65. P. 102545. doi: 10.1016/j.ijdrr.2021.102545
Basher R., Page J., Woo J., Davies M.L., Synolakis C.E., Farnsworth, A.F., et al. Global early warning systems for natural hazards: systematic and people-centred // Philos. Transac. A Math. Phys. Eng. Sci. 2006. V. 364. P. 2167–2182. doi: 10.1098/rsta.2006.1819
Becker J.S., Potter S.H., Prasanna R., Tan M.L., Payne B.A., Holden C., et al. Scoping the potential for earthquake early warning in Aotearoa New Zealand: a sectoral analysis of perceived benefits and challenges // Int. J. Disaster Risk Reduct. 2020a. V. 51. P. 1–16. doi: 10.1016/j.ijdrr.2020.101765
Bindi D., Boxberger T., Orunbaev S., Pilz M., Stankiewicz J., Pittore M., et al. On-site early-warning system for Bishkek (Kyrgyzstan) // Ann. Geophysics. 2015. V. 58. P. 1–8. doi: 10.4401/ag-6664
Böse M., Heaton T.H. Probabilistic prediction of rupture length, slip and seismic ground motions for an ongoing rupture: implications for early warning for large earthquakes // Geophys. J. Int. 2010. V. 183. P. 1014–1030. doi: 10.1111/j.1365-246X.2010.04774.x
Bracale M., Colombelli S., Elia L., Karakostas V., Zollo A. Design, implementation and testing of a network-based earthquake early warning system in Greece // Front. Earth Sci. 2021. V. 9. P. 667160. doi: 10.3389/feart.2021.667160 Devi S., Sandeep, Kumar P., Monika, Joshi A. Modelling of 2016 Kumamoto earthquake by integrating site effect in semi-empirical technique // Natural Hazards. 2022. Vol. 111. P. 1931–1950. https://doi.org/10.1007/s11069-021-05123-8
Fujinawa Y., Noda Y. Japan’s earthquake early warning system on 11 March 2011: performance, shortcomings, and changes // Earthquake Spectra. 2013. V. 29. P. 3–25. doi: 10.1193/1.4000127
Goltz J.D., Flores P.J. Real-time earthquake early warning and public policy: a report on Mexico City’s sistema de alerta sismica // Seismol. Res. Lett. 1997. V. 68. P. 727–733. doi: 10.1785/gssrl.68.5.727
Guo K., Wen R., Lu D. Survey and analysis of social effects of earthquake early warning system’s application // J Nat. Disast. 2012. V. 21. P. 108–115.
Iervolino I., Manfredi G., Cosenza E. Earthquake early warning and engineering application prospects // Earthquake Early Warning Systems. 2007. P. 233–247. doi: 10.1007/978-3-540-72241-0_12
Freund F. Earthquake forewarning – A multidisciplinary challenge from the ground up to space // Acta Geophysica. 2013. V. 61, no. 4. P. 775–807. DOI: 10.2478/s11600-013-0130-4
Kamigaichi O., Saito M., Doi K., Matsumori T., Tsukada S., Takeda K., et al. Earthquake early warning in Japan: Warning the general public and future prospects // Seismol. Res. Lett. 2009. V. 80. P. 717–726. doi: 10.1785/gssrl.80.5.717
Kodera Y., Hayashimoto N., Moriwaki K., Noguchi K., Saito J., Akutagawa J., et al. First-year performance of a nationwide earthquake early warning system using a wavefield-based ground-motion prediction algorithm in Japan // Seismol. Res. Lett. 2020. V. 91. P. 826–834. doi: 10.1785/0220190263
Kohler M.D., Cochran E.S., Given D., Guiwits S., Neuhauser D., Henson I., et al. Earthquake early warning shakealert system: west coast wide production prototype // Seismol. Res. Lett. 2018. V. 89. P. 99–107. doi: 10.1785/0220170140
Li J., Böse M., Feng Y. and Yang C. Real-time characterization of finite rupture and its implication for earthquake early warning: Application of FinDer to existing and planned stations in Southwest China // Front. Earth Sci. 2021. V. 9. P. 699560. doi: 10.3389/feart.2021.699560
Massin F., Clinton J. and Böse M. Status of earthquake early warning in Switzerland // Front. Earth Sci. 2021. V. 9. P. 707654. doi: 10.3389/feart.2021.707654
Minson S.E., Cochran E.S., Wu S., Noda S. A Framework for evaluating earthquake early warning for an infrastructure network: An idealized case study of a Northern California rail system // Front. Earth Sci. 2021. V. 9. P. 620467. doi: 10.3389/feart.2021.620467
Nanjo K.Z., Izutsu J., Orihara Y., Furuse N., Togo S., Nitta H., Okada T., Tanaka R., Kamogawa M., Nagao T. Seismicity prior to the 2016 Kumamoto earthquakes // Earth, Planets, and Space. 2016. Vol. 68. P. 187. DOI 10.1186/s40623-016-0558-2
Nanjo K.Z., Izutsu J., Orihara Y., Kamogawa M. Changes in seismicity pattern due to the 2016 Kumamoto earthquake sequence and implications for improving the foreshock traffi-light system // Tectonophysics. 2022. Vol. 822. P. 229175. doi.org/10.1016/j.tecto.2021.229175
Peng C., Jiang P., Ma Q., Wu P., Su J., Zheng Y., Yang J. Performance evaluation of an earthquake early warning system in the 2019–2020 M6.0 Changning, Sichuan, China, seismic sequence // Front. Earth Sci. 2021. V. 9. P. 699941. doi: 10.3389/feart.2021.699941
Rasskazov S.V., Chebykin E.P., Ilyasova A.M., Snopkov S.V., Bornyakov S.A., Chuvashova I.S. Change of seismic hazard levels in complete 12-year seismogeodynamic cycle of the South Baikal Basin: Results of hydroisotopic (234U/238U) monitoring // Geology and Environment. 2022. V. 2, No. 2. P. 7–21. doi.org/10.26516/2541-9641.2022.2.7
Rasskazov S., Chuvashova I., Yasnygina T., Saranina E., Gerasimov N., Ailow Y., Sun Y.-M. Tectonic generation of pseudotachylytes and volcanic rocks: Deep-seated magma sources of crust-mantle transition in the Baikal Rift System, Southern Siberia // Minerals. 2021. V. 11, No. 5. P. 487.
Rasskazov S., Ilyasova A., Bornyakov S., Chuvashova I., Chebykin E. Responses of a 234U/238U activity ratio in groundwater to earthquakes in the South Baikal Basin, Siberia // Front. Earth Sci. 2020. V. 14, No. 4. P. 711–737. doi.org/10.1007/s11707-020-0821-5
Sarlis N.V., Skordas E.S., Varotsos P.A., Nagao T., Kamogawa M., Uyeda S. Spatiotemporal variations of seismicity before major earthquakes in the Japanese area and their relation with the epicentral locations // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2014. P. 1–4. DOI: 10.1073/pnas.1422893112
Schlesinger A., Kukovica J., Rosenberger A., Heesemann M., Pirenne B., Robinson J., Morley M. An earthquake early warning system for Southwestern British Columbia // Front. Earth Sci. 2021. V. 9. P. 684084. doi: 10.3389/feart.2021.684084
Sobolev G.A. Seismicity dynamics and earthquake predictability // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2011. V. 11. P. 445–458. www.nat-hazards-earth-syst-sci.net/11/445/2011/ doi:10.5194/nhess-11-445-2011
Stefa´nsson R. Advances in earthquake prediction research and risk mitigation // Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2011. 265 p.
Strauch W., Talavera E., Tenorio V., Ramírez J., Argüello G., Herrera M., et al. Toward an earthquake and tsunami monitoring and early warning system for Nicaragua and central America // Seismol. Res. Lett. 2018. V. 89. P. 399–406. doi: 10.1785/0220170193
Suárez G. The seismic early warning system of Mexico (SASMEX): A Retrospective view and future challenges // Front. Earth Sci. 2022. V. 10. P. 827236. doi: 10.3389/feart.2022.827236
Suzuki K. Creation of a next-generation Early Warning Information System for effective earthquake and tsunami crisis response navigators // Problems of geodynamics and geoecology of intracontinental orogens. VIII International Symposium, June 28 – July 2, Bishkek. 2021.
Tan M.L., Becker J.S., Stock K., Prasanna R., Brown A., Kenney C., Cui A., Lambie E. Understanding the social aspects of earthquake early warning: A literature review // Front. Commun. 2022. V. 7. P. 939242. doi: 10.3389/fcomm.2022.939242
Tikhonov I.N., Rodkin M.V. Current state of art in earthquake prediction, typical precursors and experience in earthquake forecasting at Sakhalin Island and surrounding areas, Earthquake Research and Analysis – Statistical Studies, Observations and Planning // Dr Sebastiano D'Amico (Ed.). ISBN: 978-953-51-0134-5, InTech, 2012. P. 73–78.
Valbonesi C. Between necessity and legal responsibility: the development of EEWS in Italy and its international framework // Front. Earth Sci. 2021. V. 9. P. 685153. doi: 10.3389/feart.2021.685153
Velazquez O., Pescaroli G., Cremen G., Galasso C. A Review of the Technical and Socio-Organizational Components of Earthquake Early Warning Systems // Front. Earth Sci. 2020. V. 8. P. 533498. doi: 10.3389/feart.2020.533498
Zavyalov A.D. Medium-term prediction of earthquakes from a set of criteria: Principles, methods, and implementation // Russian Journal of Earth Sciences. 2005. V. 7, No. 1. P. 51–73.
Zhang M., Qiao X., Seyler B.C., Di B., Wang Y., Tang Y. Brief communication: Effective earthquake early warning systems: appropriate messaging and public awareness roles // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2021. V. 21. P. 3243–3250. https://doi.org/10.5194/nhess-21-3243-2021
Zhu J., Li S., Song J., Wang Y. Magnitude estimation for earthquake early warning using a Deep Convolutional Neural Network // Front. Earth Sci. 2021. V. 9. P. 653226. doi: 10.3389/feart.2021.653226
Zuccolo E., Cremen G., Galasso C. Comparing the performance of regional earthquake early warning algorithms in Europe // Front. Earth Sci. 2021. V. 9. P. 686272. doi: 10.3389/feart.2021.686272
Рассказов С.В. Соотношение времени землетрясений Байкало-Хубсугульской активизации с вариациями окислительно-восстановительного потенциала в подземных водах Култукского полигона [Электронный ресурс] / С.В. Рассказов, С.В. Снопков, С.А. Борняков // Геология и окружающая среда.— 2023.— Т. 3, № 1.— С. 181–201. DOI 10.26516/2541-9641.2023.1.181.