Abstract:
Топологическая и реологическая неоднородность тектонических разломов контролируют пространственное распределение сейсмичности и локализацию крупных мелко фокусных землетрясений. Структурные особенности разломов отчетливо проявляются в характеристиках фоновой сейсмичности. В данной работе представлено исследования алгоритм кластеризации (метод машинного обучения "без учителя") для выявления сейсмогенных участков. Алгоритм предназначен для анализа фоновой сейсмичности с целью определения тектонических "неровностей" - асперити. Участки асперити, обусловленные морфологической неоднородностью разлома, соответствуют топологически плотным скоплениям фоновых сейсмических событий, названным сейсмогенными участками.
Предложенный подход применен для анализа сейсмичности Курило-Камчатской зоны субдукции, одной из наиболее активных частей взаимодействия океанической и континентальных плит. Использован региональный каталог землетрясений Камчатки за период с 1990 по 2024 гг. с представительной магнитудой полноты Mc = 3.1. Сейсмичность была разделена на фоновую и афтершоковую компоненты методом "ближайшего соседа". Затем методом нечеткой (fuzzy) кластеризации были выявлены пространственно плотные скопления фоновой сейсмичности, интерпретируемые как сейсмогенные участки.
Результаты показали, что 81% (18 из 22) сильных землетрясений (магнитудой 6-7) произошло внутри выявленных сейсмогенных участков. Кроме того, эпицентры 95% (19 из 20) крупнейших землетрясений (магнитудой выше 7) располагались вблизи границ таких участков. Характерный размер сейсмогенных участков в Камчатской зоне варьирует от 85 до 250 км, что соответствует источникам землетрясений магнитудой 7.0-7.8. Разрыв при крупнейших землетрясениях (магнитудой более 8) охватывает несколько участков, расстояние между которыми составляет менее половины длины отдельного участка.
