Statistical analysis of natural and induced seismicity catalogues

Abstract

Hlavním cílem této práce je analýza statistických vlastností přírodních a indukovaných seismických katalogů. Porovnáváme časové a magnitudové vlastnosti různých druhů zemětřesných katalogů a hledáme jejich podobnosti a odlišnosti. Na deset různých seismických katalogů přírodního a indukovaného zemětřesení aplikujeme šest vybraných seismostatistických kritérií, která se používají k charakterizování vlastností dvou základních zemětřesných typů - tzv. zemětřesných rojů a sekvencí zvaných mainshock-aftershock (hlavní otřes - dotřes neboli MS-AS). Naše analýza neobjevila vhodný způsob, který by pouze na základně statistických časových a magnitudových vlastností obsažených v seismickém katalogu dokázal spolehlivě rozlišit přírodní a indukovanou seismicitu. Ukazujeme však, že katalogy indukované seismicity jsou svých chováním shodné s přírodními zemětřesnými roji. Dále shrnujeme zhodnocení fungování studované skupiny šesti kritérií na odlišení sekvencí mainshock-aftershock a zemětřesných rojů. Poukazujeme na to, že žádné z testovaných kritérií nefunguje k odlišení jednotlivých druhů přirozené seismické aktivity zcela spolehlivě, pokud je použito samostatně.

The main goal of this thesis is to analyze the statistical properties of seismic catalogues of natural and induced seismicity, identify similarities and differences. We compare statistical temporal and magnitude information contained in different types of earthquake catalogues. Six seismostatistical criteria used for identification of natural swarms and mainshock- aftershock earthquake sequences are applied to 10 different catalogues of natural and induced seismicity. We did not find a method to reliably distinguish between natural and induced seismicity based only on temporal and magnitude information contained in catalogues. We show that induced seismicity catalogues are similar to natural earthquake swarms. We report how the set of 6 criteria presented here can be used for distinguishing between mainshock-aftershock sequences and swarm seismicity. We also show that none of the tested criteria can be used independently for distinguishing between different types of seismicity.