litosphereЛитосфераLITHOSPHERE (Russia)1681-90042500-302XA.N. Zavaritsky Institute of Geology and Geochemistry10.24930/1681-9004-2021-21-5-734-742litosphere-1489Research ArticleСтатьиArticlesСейсмический процесс на п-ове Крильон (о-в Сахалин) после землетрясения 23 апреля 2017 г.Seismic process on the Krillon Peninsula (Sakhalin Island) after the earthquake on April 23, 2017ЗакупинА. С.ZakupinA. S.

 693022, г. Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1б

  1б Nauki st., Yuzhno-Sakhalinsk 693022 

a.zakupin@imgg.ruБогинскаяН. В.BoginskayaN. V.

  693022, г. Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1б

  1б Nauki st., Yuzhno-Sakhalinsk 693022 

КостылевД. В.KostylevD. V.

  693022, г. Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1б

  693010, г. Южно-Сахалинск, ул. Тихоокеанская, 2а 

  1б Nauki st., Yuzhno-Sakhalinsk 693022 

Институт морской геологии и геофизики ДВО РАНРоссияInstitute of Marine Geology and Geophysics, FEB RASRussian FederationИнститут морской геологии и геофизики ДВО РАН; Сахалинский филиал Федерального исследовательского центра “Единая геофизическая служба РАН”РоссияInstitute of Marine Geology and Geophysics, FEB RASRussian Federation202131102021215734742Copyright © Закупин А.С., Богинская Н.В., Костылев Д.В., 20212021Закупин А.С., Богинская Н.В., Костылев Д.В.Zakupin A.S., Boginskaya N.V., Kostylev D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.lithosphere.ru/jour/article/view/1489

Объект и методы исследований. Изучалась сейсмичность на п-ове Крильон (о-в Сахалин) после землетрясения 23 апреля 2017 г. (M = 5) за период 2018–2021 гг. методом саморазвивающихся процессов (СРП). Результаты. Сейсмическая активность имеет затухающий тренд после землетрясения (и последовавших за ним нескольких афтершоковых процессов), на котором в двух случаях наблюдается активизация сейсмичности типа СРП.

Установлено, что в исследуемой области (в радиусе 40 км от эпицентра Крильонского землетрясения) и ее ближайшей окрестности (до 80 км) через 74 и 26 дней после сейсмических активизаций происходили землетрясения с магнитудой M = 3.9 и 4.3 соответственно. В изучаемой области это одни из самых сильных землетрясений за рассматриваемый период. Результаты исследования сопоставлены с данными мониторинга Камчатского филиала Федерального исследовательского центра “Единая геофизическая служба РАН” (КФ ФИЦ ЕГС РАН) объемной активности подпочвенного радона (ОА Rn). Установлено, что аномалии ОА Rn, обнаруженные в ноябре 2018 г. и январе 2020 г., возникают через несколько недель после выявленных СРП. Аномалии зарегистрированы на пунктах наблюдений, удаленных от исследуемой области (так же как и от вышеназванных землетрясений) не более чем на 50 км. Землетрясения в 2018 г. (M = 3.9) и 2020 г. (M = 4.3) произошли через 19 и 32 дня после появления аномалий ОА Rn. В целом обстановка оценивается как спокойная, так как сейсмическая активность на текущий момент не имеет предпосылок, по данным анализа, для перехода из затухающей стадии в стадию стабилизации. Как показано в работе, это является одним из признаков подготовки землетрясения с М > 5. Тем не менее на затухающем тренде возможны активизации и (как результат) землетрясения умеренной силы (M < 5).

Заключение. Предложено в дальнейшем учитывать саморазвивающиеся процессы активизации как первичный признак для изменения геодинамического состояния среды, при котором возможно появление аномалий ОА Rn, имеющих связь с прогнозом умеренной сейсмичности при форшоковых или афтершоковых активизациях.

Research subject and methods. The seismicity of the Krilyon Peninsula (Sakhalin Island) after the earthquake on April 23, 2017 (M = 5.0) during the 2018–2021 period was investigated by the method of self-developing processes (SDP).

Results. The seismic activity showed a damping trend after the earthquake (and several following aftershocks), with the activation of SDP seismicity observed in two cases. In the study area (40 km within the radius from the epicenter of the Krillon earthquake) and its immediate vicinity (up to 80 km), earthquakes with M = 3.9 and M = 4.3 were observed 74 and 26 days after seismic activations. These earthquakes are considered to be the strongest events occurred in the study area in the period under consideration. The results of the study were compared with the monitoring data of the Kamchatka branch of the Geophysical Survey Russian Academy of Sciences (KB GS RAS) on the volumetric activity of subsoil radon (OA Rn). It was revealed that the OA Rn anomalies detected in November 2018 and January 2020 had appeared several weeks after the identifed SDP. The anomalies were registered at observation points remote from the study area (as well as from the above-mentioned earthquakes) by no more than 50 km. Earthquakes in 2018 (M = 3.9) and 2020 (M = 4.3) occurred 19 and 32 days after the appearance of OA Rn anomalies. In general, the current situation can be assessed as calm, since, according to the analysis data, the seismic activity has no prerequisites for the transition from the decaying stage to the stage of stabilization. As shown in the work, this is a sign for preparing an earthquake with a magnitude higher than 5. Nevertheless, activation and (as a result) earthquakes of moderate strength (M < 5) are possible on a damping trend. Conclusion. It is proposed to take into account the self-developing processes of activation as a primary sign for a change in the geodynamic state of the environment, under which the appearance of OA Rn anomalies is possible. These anomalies are associated with the forecast of moderate seismicity during foreshock or aftershock activations.

сейсмичностьсейсмические событияметод СРПкаталог землетрясенийразломseismicityseismic eventsSDP methodearthquake catalogfaultReferencesЗакупин А.С., Богинская Н.В. (2021) Среднесрочные прогнозы землетрясений методом LURR на Сахалине: обобщение ретроспективных исследований за 1997–2019 гг. и новые подходы. Геосистемы переходных зон, 5(1), 27-45. https://doi.org/10.30730/gtrz.2021.5.1.027-045Firstov P.P., Makarov E.O. (2020) Long-term trends of subsurface radon in Kamchatka as indicators of earthquake preparation with M > 7.5 in the north-western frame of the Pacifc Ocean. Geosistemy Perekhodnykh Zon, 4(3), 270-287. (In Russ.) https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.3.270-278.279-287Закупин А.С., Богинская Н.В., Андреева М.Ю. (2019) Методические аспекты исследования форшоковых последовательностей методом СРП (саморазвивающиеся процессы) на примере Невельского землетрясения на Сахалине. Геосистемы переходных зон, 3(4), 377-389. https://doi.org/10.30730/2541-8912.2019.3.4Firstov P.P., Makarov E.O., Glukhova I.P., Budilov D.I., Isakevich D.V. (2018) Search for harbinger anomalies of strong earthquakes based on the monitoring of subsurface gases at the Petropavlovsk-Kamchatsky geodynamic polygon. Geosistemy Perekhodnykh Zon, 2(1), 16-32. (In Russ.) doi:10.30730/2541-8912.2018.2.1.016-032Закупин А.С., Богомолов Л.М., Богинская Н.В. (2020) Последовательное применение методов анализа сейсмических последовательностей LURR и СРП для прогноза землетрясений на Сахалине. Геофизические процессы и биосфера, 19(1), 66-78. DOI:10.21455/GPB2020.1-4Kamenev P.А., Kostylev D.V., BoginskayaN.V., ZakupinА.S. (2019) Geophysical studies in the southern part of the Central Sakhalin fault using a new set of equipment. Geosistemy Perekhodnykh Zon, 3(4), 390-402. (In Russ.) https://doi.org/10.30730/2541-8912.2019.3.4Закупин А.С., Семенова Е.П. (2018) Исследование процесса подготовки сильных землетрясений (Мw > 5) на Сахалине методом LURR. Вестн. КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 25(5), 73-88.Kozlova I.A., Yurkov A.K. (2005) Methodological issues of measuring the content of radon-222 in soil air during monitoring observations. ural’skii Geofzicheskii Vestn., 7, 31-34. (In Russ.)Каменев П.А., Костылев Д.В., Богинская Н.В., Закупин А.С. (2019) Геофизические исследования в южной части Центрально-Сахалинского разлома с использованием нового комплекса оборудования. Геосистемы переходных зон, 3(4), 390-402. https://doi.org/10.30730/2541-8912.2019.3.4Levin B.V., Kim Ch.U., Solov’ev V.N. (2012) Assessment of seismic hazard and results of detailed seismic zoning for the cities of Sakhalin Island. Tikhookean. Geol., 31(5), 93-103. (In Russ.)Козлова И.А., Юрков А.К. (2005) Методические вопросы измерения содержания радона-222 в почвенном воздухе при мониторинговых наблюдениях. Уральский геофиз. вестник, 7, 31-34.Makarov E.O., Firstov P.P., Kostylev D.V., Rylov E.S., Dudchenko I.P. (2018) The frst results of monitoring of subsurface radon by a network of points operating in a test mode in the south of Sakhalin Island. Vestn. KRАuNTs. Fiziko-matematicheskie Nauki, 25(5), 99-114. (In Russ.)Левин Б.В., Ким Ч.У., Соловьев В.Н. (2012) Оценка сейсмической опасности и результаты детального сейсмического районирования для городов о. Сахалин. Тихоокеан. геология, 31(5), 93-103.Makarov E.O., Kostylev D.V., Firstov P.P., Kamenev P.A., Boginskaya N.V. (2020) Response in the subsurface radon feld to the earthquake of 23.01.2020 with ML = 4.2 in the Aniva Bay near Sakhalin Island. Volcanism and related processes: Materials of the XXIII Annual scientifc conference dedicated to the Day of Volcanologist, Petropavlovsk-Kamchatsky, Petropavlovsk-Kamchatsky: Institute of Volcanology and Seismology, FEB RAS, 114-117. (In Russ.)Макаров Е.О., Фирстов П.П., Костылев Д.В., Рылов Е.С., Дудченко И.П. (2018) Первые результаты мониторинга подпочвенного радона сетью пунктов, работающей в тестовом режиме, на юге острова Сахалин. Вестн. КРАУНЦ. Физ.-мат. науки, 25(5), 99-114.Malyshev А.I. (1991) Dynamics of self-developing processes. Vulkanol. Seismol., 4, 61-72. (In Russ.)Макаров Е.О., Костылев Д.В., Фирстов П.П., Каменев П.А., Богинская Н.В. (2020) Отклик в поле подпочвенного радона на землетрясение 23.01.2020 г. с МL = 4.2 в заливе Анива вблизи острова Сахалин. Вулканизм и связанные с ним процессы: Материалы XXIII ежегодной научной конференции, посвященной Дню вулканолога, Петропавловск-Камчатский, 30 марта – 01 апреля 2020 г. Петропавловск-Камчатский: Ин-т вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, 114-117.Malyshev A.I. (2000) The life of a volcano. Ekaterinburg: Publishing house of the UB of the RAS, 262 p. (In Russ.)Малышев А.И. (1991) Динамика саморазвивающихся процессов. Вулканология и сейсмология, 4, 61-72.Malyshev A.I., Malysheva L.K. (2018) Predictability of the seismic energy flow of the northwestern Pacifc rim according to the USGS catalog. Geosistemy Perekhodnykh Zon, 2(3), 141-153. doi:10.30730/2541-8912.2018.2.3.141-153 (In Russ.)Малышев А.И. (2000) Жизнь вулкана. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 262 с.Malyshev A.I., Tikhonov I.N. (2007) Nonlinear regularities of the development of the seismic process in time. Izv. Ross. Akad. Nauk, Fiz. Zemli, 6, 37-51. (In Russ.)Малышев А.И., Тихонов И.Н. (2007) Нелинейные закономерности развития сейсмического процесса во времени. Физика Земли, 6, 37-51.Petrov O.V., Morozov А.F., Chepkasova T.V., Kiselev E.А., Strel’nikov S.I. Bogdanov U.B., Verbitskii V.R., Volskii A.S., Zastrozhnov A.S., Gusev N.I., Zhdanov A.V., Kovrigina E.K., Kolesnikov V.I., Kropachev A.P., Markovskii B.A., Mashchak M.S., Proskurnin V.F., Rudenko V.E., Snezhko V.A., Shpikerman V.I., Iаkobson K.E., Kaminskii V.D., Gusev E.A., Lopatin B.G. (2016) Geological map of Russia and adjacent water areas on a scale of 1 : 2 500 000. FGBU “VSEGEI”; Rosnedra Publ. (In Russ.)Малышев А.И., Малышева Л.К. (2018) Прогнозируемость потока сейсмической энергии северо-западного обрамления Тихого океана по данным каталога USGS. Геосистемы переходных зон, 2(3), 141-153. doi:10.30730/2541-8912.2018.2.3.141-153Southern-Sakhalin_2018.xls. (2020) Earthquakes in Russia in 2018. Obninsk, FITZ EGS RAS, Application on CDROM. (In Russ.)Петров О.В., Морозов А.Ф., Чепкасова Т.В., Киселев Е.А., Стрельников С.И., Богданов Ю.Б., Вербицкий В.Р., Вольский А.С., Застрожнов А.С., Гусев Н.И., Жданов А.В., Ковригина Е.К., Колесников В.И., Кропачев А.П., Марковский Б.А., Мащак М.С., Проскурнин В.Ф., Руденко В.Е., Снежко В.А., Шпикерман В.И., Якобсон К.Э., Каминский В.Д., Гусев Е.А., Лопатин Б.Г. (2016) Геологическая карта России и прилегающих акваторий масштаба 1 : 2 500 000. ФГБУ “ВСЕГЕИ”; Роснедра.Utkin V.I., Yurkov A.K. (2010) Radon as an indicator of geodynamic processes. Geol. Geofz., 51(2), 277-286. (In Russ.)Тихонов И.Н., Михайлов В.И., Малышев А.И. (2017) Моделирование последовательностей землетрясений юга Сахалина, предваряющих сильные толчки, с целью краткосрочного прогноза времени их возникновения. Тихоокеан. геология, 36(1), 5-14.Yin X.C., Zhang L.P., Zhang H.H., Yin C., Wang Y., Zhang Y., Peng K., Wang H., Song Z., Yu H., Zhuang J. (2006) LURR’s Twenty Years and its Perspective. Pure Appl. Geofphys., 163, 2317-2341. DOI 10.1007/s00024-006-0135-xУткин В.И., Юрков А.К. (2010) Радон как индикатор геодинамических процессов. Геология и геофизика, 51(2), 277-286.Zakupin А.S., Boginskaya N.V. (2021) Medium-term forecasts of earthquakes by the LURR method on Sakhalin: generalization of retrospective studies for 1997–2019 and new approaches. Geosistemy Perekhodnykh Zon, 5(1), 27-45. (In Russ.) https://doi.org/10.30730/gtrz.2021.5.1.027-045Фирстов П.П., Макаров Е.О. (2020) Долговременные тренды подпочвенного радона на Камчатке как индикаторы подготовки землетрясений с М > 7.5 в северо-западном обрамлении Тихого океана. Геосистемы переходных зон, 4(3), 270-287. https://doi.org/10.30730/gtrz.2020.4.3.270-278.279-287Zakupin А.S., Boginskaya N.V., Аndreeva M.Yu. (2019) Methodological aspects of the study of foreshock sequences by the SRP method (self-developing processes) on the example of the Nevel earthquake on Sakhalin. Geosistemy Perekhodnykh Zon, 3(4), 377-389. (In Russ.) https://doi.org/10.30730/2541-8912.2019.3.4Фирстов П.П., Макаров Е.О., Глухова И.П., Будилов Д.И., Исакевич Д.В. (2018) Поиск предвестниковых аномалий сильных землетрясений по данным мониторинга подпочвенных газов на Петропавловск-Камчатском геодинамическом полигоне. Геосистемы переходных зон, 2(1), 16-32. doi:10.30730/2541-8912.2018.2.1.016-032Zakupin A.S., Bogomolov L.M., 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. DOI:10.1134/S0001433820070105Southern-Sakhalin_2018.xls (2020) Землетрясения России в 2018 году. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, Приложение на CD-ROM.Zakupin А.S., Semenova E.P. (2018) Study of the process of preparing strong earthquakes (MW > 5) on Sakhalin by the LURR method. Vestnik KRАuNTs. Fiziko-matematicheskie Nauki, 25(5), 73-88. (In Russ.)Yin X.C., Zhang L.P., Zhang H.H., Yin C., Wang Y., Zhang Y., Peng K., Wang H., Song Z., Yu H., Zhuang J. (2006) LURR’s Twenty Years and its Perspective. Pure Appl. Geophys., 163, 2317-2341. DOI 10.1007/s00024-006-0135-xYin X.C., Zhang L.P., Zhang H.H., Yin C., Wang Y., Zhang Y., Peng K., Wang H., Song Z., Yu H., Zhuang J. (2006) LURR’s Twenty Years and its Perspective. Pure Appl. Geophys., 163, 2317-2341. DOI 10.1007/s00024-006-0135-x

The authors declare that there are no conflicts of interest present.