Seismic quality factor of the lithosphere of the southwestern flank of the Baikal rift system

Abstract

The seismic quality factor (Qc), the frequency parameter (n), and the attenuation coefficient (δ) of seismic waves in the lithosphere of the southwestern flank of the Baikal rift system are obtained from records of S coda waves from regional earthquakes. There is a strong dependence of the quality factor on the frequency and coda window length: for central frequencies of 0.3 and 12.0 Hz and a coda window length W = 20 s, Qc varies from 47 ± 51 to 1036 ± 190, and for the same frequencies and W = 60 s, it varies from 83 ± 46 to 1596 ± 573. The values of the quality factor and the attenuation coefficient are calculated for the whole southwestern flank of the Baikal rift system and for individual tectonic blocks: the stable Siberian Platform, Khamar-Daban and East Sayan uplifts, and South Baikal and Tunka basins. A comparison of the obtained values of Qc with data on the age, tectonics, and seismic activity level of the structures shows that the quality factor depends on the recent tectonic activity of the structures, and to a lesser extent, on the age of the crust.

The December 9, 2020, Mw 5.5 Kudara earthquake (Middle Baikal, Russia): internet questionnaire hard test and macroseismic data analysis

“…This tectonic structure is characterized by a higher value of seismic quality factor (Q) and a significantly lower seismic waves attenuation if compared to the structures of the Baikal rift zone (Dobrynina et al 2016). In turn, attenuation largely depends on the geological and geophysical characteristics of the lithosphere (Dobrynina et al 2011(Dobrynina et al , 2016. Thus, the geological structure and, accordingly, the differences in the parameters of attenuation of seismic waves can be reflected in the intensity distribution within an earthquake perceptibility zone.…”

Spatial Variations of Seismic Wave Attenuation in the South Baikal Basin and Adjacent Areas (Baikal Rift)

“…Значения сейсмической добротности Q С , полученные в настоящей работе, сопоставимы с величинами Q С , характерными для тектонически активных регионов мира [Aki, 1981;Sato, Fehler, 1998;Mak et al, 2004], и хорошо согласуются с данными, полученными авторами ранее для Южнобайкальской впадины: Q С (f)=(9511)•f (0.89  0.08) [Dobrynina et al, 2011[Dobrynina et al, , 2016a[Dobrynina et al, , 2016b. Значения добротности по прямым поперечным волнам для станций Турунтаево и Хурамша также хорошо согласуются с предварительными определениями Q S [Dobrynina et al, 2016a].…”

“…Воздействие аномального вещества мантии могло проявиться во флюидизации земной коры и верхней мантии под южной частью Южнобайкальской впадины, что, по-видимому, и привело к увеличению затухания сейсмических волн в этой области. Результаты более ранних исследований затухания сейсмических волн в литосфере юго-западного фланга Байкальской рифтовой системы [Dobrynina, 2011;Dobrynina et al, 2011Dobrynina et al, , 2016aDobrynina et al, , 2016bDobrynina et al, , 2017 выявили зависимость затухания от сейсмической активности и теплового потока и, в меньшей степени, от плотности разломов и возраста консолидации коры. Необходимо отметить, что в указанных работах расчеты параметров затухания сейсмических волн и их сопоставление с геолого-геофизическими характеристиками проводились для отдельных структурных единиц (рифтовых впадин, горных поднятий, межвпадинных перемычек и пр.)…”

“…С использованием сильного виброисточника для Забайкалья получены значения затухания для продольных волн, распространяющихся вдоль и вкрест простирания разломов [Emanov et al, 1999]. Авторами также ранее проводились работы по оценке затухания по сейсмической коде и прямым P-и S-волн для рассматриваемой территории [Dobrynina, 2011;Dobrynina et al, 2011Dobrynina et al, , 2016aDobrynina et al, , 2016bDobrynina et al, , 2017.…”