Synthesis of Recent Paleoseismic Research on Quaternary Faulting in the Eastern Tennessee Seismic Zone, Eastern North America: Implications for Seismic Hazard and Intraplate Seismicity

ABSTRACT Causes of intraplate seismicity remain a great unsolved problem, in contrast with plate-boundary seismicity. Modern seismicity records frequent seismic activity in plate-boundary seismic zones, but in fault zones where seismic activity is not frequent, plate boundary or intraplate, resolution of prehistoric earthquake activity is critical for estimating earthquake recurrence interval and maximum expected magnitude. Thus, documenting prehistoric earthquakes is crucial for assessing earthquake hazard posed to infrastructure, including nuclear reactors and large dams. The ∼400 km long eastern Tennessee seismic zone (ETSZ), United States, is the third most active seismic zone east of the Rocky Mountains in North America, although the largest recorded ETSZ earthquake is only Mw 4.8. Ironically, it is the least studied major eastern U.S. seismic zone. Recent ETSZ field surveys revealed an 80 km long, 060°-trending corridor containing northeast-striking Quaternary thrust, strike slip, and normal faults with displacements ≥1 m. It partially overlaps a parallel trend of seismicity that extends 30 km farther southwest, suggesting this active faulting zone may extend ∼110 km within part of the ETSZ. Near Dandridge, Tennessee, a thrust fault in French Broad River alluvium records two earthquakes in the last 40,000 yr. About 50 km southwest near Alcoa, Tennessee, a thrust fault cuts Little River alluvium and records two earthquakes between 15,000 and 10,000 yr ago. About 30 km farther southwest at Vonore, Tennessee, a thrust fault displaces bedrock ≥2 m over colluvium, and alluvium is normal faulted >2 m. This corridor, just west of the Blue Ridge escarpment, overlies a steep gradient in midcrustal S-wave velocities, consistent with a basement fault at hypocentral depths. The corridor faults may be connected to a basement fault or localized coseismic faults above a blind basement fault. Our current data suggest at least two Mw≥6.5 surface rupturing events in the last 40,000 yr.

Large fractal dimension of chaotic at tractor for earthquake sequence near Nurek reservoir

Fractal dimension of the chaotic attractor for earthquake sequence in Nurek dam based on 22.000 earthquakes detected during the period 1976-87 has been studied for this total period of observations as well as for the period from December 1977 to December 1987. The second period excluded increased seismic activity during second stage of filling the reservoir. Large fractal dimensions of the chaotic at tractor of 8.3 and 7.3 were found for the respective period which suggests the complexity of earthquake .dynamics in this region as compared to Koyna reservoir.

Tectonic Geomorphic of Sulawesi Island and Its Implication for Future Large Earthquake

This paper analyzes how resource of past and prospective great earthquake on the Central Sulawesi Arm, adhere on topography analysis from several space-based source. To answer the question, we analysis the tectonic geomorphic, stream pattern, exhumed fault, geological mapping and seismicity data. Detailed tectonic geomorphic studies in Sulawesi still lacking due to tectonic and fault obscures. For instance, Palu Koro Fault (PKF) was unpredictable, because the historical seismic records inevitably remain poorly documented and unrecognized fault strand, which was buried beneath abundant Quaternary alluvium subsequently obscured the fault trace. In other hand, the faults have been active during Quaternary must take into account because potentially dangerous, also the inactive faults during instrumental period must be re-evaluated in order to have awareness for large future large earthquake. Surprisingly, recent seismic activity of PKF generate super shear rupture a Mw 7.5 earthquake on 28th September 2018 with average slip 41 mm/year, which over the past two decade quiet from any seismic activity. The seismic potential for large fault is essential, since it has been silent during the instrumental period. Therefore, our motivation in this study to produce detail tectonic geomorphic map of the region in local scale, which is currently not available to prepare better knowledge and awareness for the large future earthquake. We have use Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) with resolution ~30m, which run by ArcGIS software to observed tectonic geomorphic evidence of fault system and supplement with structural, geological and bathymetric data’s as ware available to us. We relate this analysis with seismicity data from Centroid Moment Tensor Solution (CMT) to recognize the seismic source. Our results show the tectonic geomorphic of Central Sulawesi Arm due to nature extension of NNW-SSE left-lateral slip curving to WNW-ESE of Palu-Koro Fault (PKF), then transcript to N-S circular normal fault of Poso Fault (PF). The PF indicate replica of PKF curving, where has not been mapped previously. We have mapped 60 major onshore fault systems, 10 faults showed evidence maximal to rapid rate tectonic activity along instrumental periods. Based on our CMT analysis, Sulawesi Island is greatly dominated by oblique fault.

Исмаиллинское землетрясение 5 февраля 2019

The Shamakhi-Ismailli seismogenic zone is known as the zone of the most powerful earthquakes in the Caucasus, which has been characterized by high seismic activity for centuries. Analysis of seismicity over the past 15 years has shown an increase in activity in this region. In October 2012, there was a devastating earthquake with a magnitude of 5.3. It is this earthquake that can be considered a trigger of activity in this region in subsequent years. In view of this, the task of studying seismicity, as well as the stress fields of the lithosphere of the region under study, seems to be especially urgent. The study of the seismicity of the Shamakhi-Ismailli zone provides additional information on the deep tectonic processes occurring in this region, which is important for seismic zoning. Aim. The article analyzes the seismic activity of the Shamakhi-Ismailli region, which began with an earthquake on February 5 at 19 h 19 min, with ml = 4.4, which occurred 11 minutes before the main shock with an intensity of 6 points, which occurred on February 5, 2019 at 19 h 31 m. Methods.The epicentral field was studied, as well as the distribution of foci in depth, solutions of the mechanisms of foci of the main shock and the most noticeable aftershock were constructed and analyzed. A diagram of the main elements of the rupture tectonics of the Shamakhi-Ismailli focal zone has been drawn, on which the mechanisms of the focal points of the lakes of the Ismailli field are plotted. Results. It has been established that the source area is located in the zone of intersection of the Vandam longitudinal fault with the West Caspian and transverse Akhsu strike-slip faults, which additionally characterizes the high seismic activity and deep penetration of the West Caspian right-sided orthogonal fault. Thus, it can be seen that, in terms of epicenters, they tend to the basement faults and the nodes of their intersection, i.e. The main shock that occurred on February 5, 2019, shows the agreement of the second nodal plane NP2 with the right-lateral Akhsu and West-Caspian transverse faults characterized by the type of displacement right-lateral strike-slip. An analysis of the orientation of the compression axes showed the NE-SW orientation, and the extension axes of the NW-SE orientation Шамахи-Исмаиллинская сейсмогенная зона известна как зона самых сильных землетрясений на Кавказе, которая на протяжении веков характеризовалась высокой сейсмической активностью. Анализ сейсмичности за последние 15 лет показал рост активности в этом регионе. В октябре 2012 года произошло разрушительное землетрясение магнитудой 5,3. Именно это землетрясение можно считать триггером активности в этом регионе в последующие годы. В связи с этим задача изучения сейсмичности, а также полей напряжений литосферы изучаемого региона представляется особенно актуальной. Изучение сейсмичности Шамахи-Исмаиллинской зоны дает дополнительную информацию о глубинных тектонических процессах, происходящих в этом регионе, что важно для сейсмического районирования. Цель работы.В статье проанализирована сейсмическая активность Шамахы-Исмаиллинского района, начавшаяся землетрясением 5 февраля в 19 ч 19 мин, с ml = 4,4, произошедшим за 11 минут до главного толчка с интенсивностью 6 баллов, произошедшего 5 февраля 2019 в 19 час 31 мин. Методы работы. Изучены эпицентральное поле, распределение очагов по глубине, построены и проанализированы решения механизмов очагов главного толчка и наиболее заметного афтершока. Составлена схема основных элементов разрывной тектоники Шамахы-Исмаиллинской очаговой зоны, на которой нанесены механизмы очагов озер Исмаиллинского месторождения. Результаты работы. Установлено, что очаговая область расположена в зоне пересечения Вандамского продольного разлома с Западно-Каспийским и поперечным Ахсуйским сдвигами, что дополнительно характеризует высокую сейсмическую активность и глубокое проникновение Западно-Каспийского правостороннего ортогонального разлома. Таким образом, видно, что в плане эпицентров они стремятся к разломам фундамента и узлам их пересечения, т.е. главный толчок, произошедший 5 февраля 2019 г., показывает совпадение второй узловой плоскости NP2 с правосторонним Ахсуйским и Западно-Каспийским поперечным разломом, характеризующимися правосторонним сдвиговым типом смещения. Анализ ориентации осей сжатия показал ориентацию СВ-ЮЗ, а оси растяжения – ориентацию СЗ-ЮВ.

Gravity Anomalies, Fault Tectonics and Seismicity of the Terek-Caspian Trough

При изучении геологического строения глубокопогруженных нефтегазоперспективных горизонтов и изучении современной геодинамики Терско-Каспийского прогиба (ТКП) весьма актуальным является уточнение пространственного положения существующих и выделение новых разломных структур. Пространственное положение разломов устанавливается по комплексу геолого-геофизических критериев, причем геофизические признаки являются преобладающими. Цель. На основании карты аномалий силы тяжести масштаба 1:200 000 и карты магнитного поля масштабов 1:200 000 и 1:500 000 были созданы цифровые модели гравитационного и магнитного полей и составлена схема аномального гравитационного поля (Δga) западной части ТКП. Электронная база сейсмологической информации была составлена на основе сведений об исторических и инструментальных землетрясениях (1950–2020 гг.), а также макросейсмических данных. Методы работы. Трансформация исходного аномального гравитационного поля выполнена путем расчета вектора горизонтального градиента Wsz и третьей вертикальной производной Wzzz потенциала силы тяжести, с использованием компьютерной программы, реализующей метод F-аппроксимации, основанный на представлении потенциала аномального гравитационного и магнитного полей интегралом Фурье. Для анализа сейсмичности выполнен расчет сейсмической активности А10 по формуле Ю.В. Ризниченко с использованием компьютерной программы, реализующей способ суммирования с постоянной детальностью, основанный на суммировании числа землетрясений всех энергетических классов больше минимального представительного в фиксированной зоне осреднения. Результаты работы и обсуждение. По результатам обработки и интерпретации геофизических данных построена серия тематических карт по территории ТКП: карты вектора горизонтального градиента Wsz и третьей вертикальной производной Wzzz потенциала силы тяжести; карта сейсмической активности А10. На основе анализа полученных данных с привлечением существующей геологической информации уточнено положение известных разломов и выделены новые, по итогам исследований составлена карта разломов западной части ТКП When studying the geological structure of deeply submerged oil and gas promising horizons and studying the modern geodynamics of the Terek-Caspian trough (TCT), it is very important to clarify the spatial position of the existing fault structures and identify new ones. To determine the spatial position of the faults, a set of geological and geophysical criteria is established, with geophysical features prevailing. Aim. Based on the gravity anomaly map of scale 1: 200,000 and magnetic field maps of scales 1: 200,000 and 1: 500,000, digital models of gravitational and magnetic fields were created and a diagram of the anomalous gravitational field (Δga) of the western part of the TCT was drawn. The electronic database of seismological information was compiled on the basis of information about historical and instrumental earthquakes (1950–2020), as well as macroseismic data. Methods. The transformation of the initial anomalous gravitational field is performed by calculating the horizontal gradient vector Wszand the third vertical derivative Wzzzof the gravity potential using a computer program that implements the F-approximation method based on the representation of the potential of the anomalous gravitational and magnetic fields by the Fourier integral. To analyze the seismicity, the seismic activity А10 was calculated according to the formula of Yu.V. Riznichenko using a computer program that implements the summation method with constant detail, based on the summation of the number of earthquakes of all energy classes greater than the minimum representative in a fixed averaging zone. Results and discussion. Based on the results of processing and interpretation of geophysical data, a set of thematic maps was built for the TCT territory. This set includes maps of the horizontal gradient vector Wsz and the third vertical derivative Wzzz of the gravity potential; seismic activity map А10. Based on the analysis of the data obtained with the involvement of existing geological information, the position of the known faults was clarified and new ones were identified, based on the results of the research, a map of the faults for the western part of the TCT was compiled

Assessment of the seismotectonic potential of the East Caucasus blocks

Восточный Кавказ является самым сейсмоактивным регионом европейской части России, в сферу повышенных сейсмических воздействий которого попадают крупные энергетические объекты Сулакского каскада ГЭС, высоковольтные линии электропередач, основные транспортные коммуникации, нефте- и газопроводы федерального и республиканского значения, аэро- и морской порты и крупные, разросшиеся города и поселки региона. Отсутствие исследований по проблеме оценки сейсмотектонической и геотектонической ситуации значительно ослабляет готовность региона к предупреждению обширных экологических и техногенных катастроф. Современные сейсмически активные зоны Восточного Кавказа в условиях позднеальпийского тектогенеза характеризуются иными геодинамическими и сейсмотектоническими условиями по сравнению с герцинской и киммерийской. Альпийский этап тектогенеза характеризуется значительным максимумом своей активизации, с которым связаны современные геодинамические и сейсмотектонические процессы и повышенная современная сейсмическая активность региона. Уровень сейсмотектонического потенциала, как сейсмического и геодинамического, является важнейшим показателем оценки степени сейсмической опасности. Цель исследования. Оценка уровня сейсмотектонического потенциала блоков земной коры северо-восточного сегмента Восточного Кавказа и выделение потенциальных зон ожидания возможных очагов сильных землетрясений региона (ВОЗ). Методы исследования. Анализ пространственно-временного распределения сейсмичности за инструментальный период наблюдений и экспертная оценка сейсмотектонического потенциала блоков земной коры по комплексу сейсмологических показателей, таких как мощность сейсмоактивного слоя, сейсмическая активность и наклон графика повторяемости землетрясений, максимальная отмеченная (наблюденная) магнитуда, период последней активизации и тектоническая активность. Результаты исследования. Закартировано в условных единицах изменение сейсмотектонического потен­циала на исследуемой территории. Составлена схема зон возможных очагов землетрясений региона. Распределение гипоцентров сильных землетрясений демонстрирует расслоенность геологической среды региона. В интервале глубин, в среднем от 33 до 42 км, выделяется так называемая «зона молчания» The Eastern Caucasus is the most seismically active region of the European part of Russia, where large energy facilities of the Sulak cascade of hydroelectric power plants, high-voltage power lines, main transport communications, oil and gas pipelines of federal and republican significance, air and sea ports and large, sprawling cities and towns of the region fall into the sphere of increased seismic impacts. The lack of research on the problem of assessing the seismotectonic and geotectonic situation can lead to undesirable environmental consequences. Modern seismically active zones of the Eastern Caucasus in the conditions of Late Alpine tectogenesis are characterized by different geodynamic and seismotectonic conditions compared to the Hercynian and Cimmerian. The Alpine stage of tectogenesis is characterized by a significant maximum of its activation, which is associated with modern geodynamic and seismotectonic processes and increased modern seismic activity of the region. The level of seismotectonic potential, both seismic and geodynamic, is the most important indicator of assessing the degree of seismic danger. Aim. Assessment of the level of the seismotectonic potential of the crustal blocks of the north-eastern segment of the Eastern Caucasus and identification of potential waiting zones for possible foci of strong earthquakes in the region (PFE). Methods. Analysis of the spatiotemporal distribution of seismicity over the instrumental observation period and expert assessment of the seismotectonic potential of the Earth's crust blocks according to a set of seismological indicators, such as the power of the seismoactive layer, seismic activity and the slope of the earthquake recurrence graph, the maximum marked (observed) magnitude, the period of the last activation and tectonic activity. Results. The change in the seismotectonic potential in the studied territory is mapped in conventional units. A diagram of the zones of possible earthquake foci in the region has been compiled. The distribution of hypocenters of strong earthquakes demonstrates the stratification of the geological environment of the region. In the depth range, on average from 33 to 42 km, the so-called "zone of silence" is allocated.

Seismic activity on the territory of Slovakia in 2020

The National Network of Seismic Stations of Slovakia (NNSS) consists of eight short period and six broadband permanent seismic stations and a data centre located at the Earth Science Institute of the Slovak Academy of Sciences (ESI SAS). The NNSS recorded and detected 11229 seismic events from all epicentral distances in 2020. Totally 96 earthquakes originated in the territory of Slovakia in 2020. This paper provides basic information on the configuration of the NNSS, routine data processing, seismic activity on the territory of Slovakia in 2020 as well as macroseismic observations collected in 2020.

A Perspective of historical earthquakes in India and its neighbourhood upto 1900

A study has been carried out on past seismic activity in India and its neighbourhood from ancient times to nineteenth century, During sixth century AD, the great Indian astronomer Varaha Mihira investigated earthquakes in his book 'Brihat Samhita', A brief description and analysis on his investigations have been cited, Based on scientific reports and a few history and geography books, a list of earthquakes of magnitude 6 and above upto 1900 AD has been prepared for India and its neighbourhood in the region bounded by latitude between 0° and 40° N and longitude between 60°E and 100°E, A brief description of earthquakes of magnitude 8 and above has also been included.