Расширенный поиск
АНАЛИЗ ГОДОГРАФОВ ДЛЯ ЮГА АЛТАЕ-САЯНСКОЙ СКЛАДЧАТОЙ ОБЛАСТИ ПО ЗАПИСЯМ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЗРЫВОВ
1 Институт космических и информационных технологий СФУ, г. Красноярск, Россия
2 Красноярский научно-исследовательский институт геологии и минерального сырья,
г. Красноярск, Россия
3 Институт земной коры СО РАН, г. Иркутск, Россия
Журнал: Геофизические исследования
Том: 23
Номер: 1
Год: 2022
Страницы: 62-76
УДК: 550.34
DOI: 10.21455/gr2022.1-5
Ключевые слова: скоростная модель среды, годограф, сейсмостанция, сейсмический луч, временная невязка, рефрагированная волна, головная волна, гипоцентр
Аннотация: В настоящее время на территории Тывы, Хакасии и юга Красноярского края развёрнута ло-кальная сейсмическая сеть, которая позволяет регистрировать слабые сейсмические собы-тия, ранее недоступные для исследования. За время наблюдений ею зарегистрировано мно-жество искусственных сейсмических источников с известными координатами – промыш-ленных взрывов. Используя наиболее качественные записи, была поставлена задача сравнения и анализа годографов, задающих скоростное строение среды в регионе. В представленной статье рассматриваются годограф, используемый в настоящее время для локации сейсмических событий, и предлагаемый авторами новый региональный годограф. Этот годограф был рассчитан на основе ранее построенной блоково-слоистой скоростной модели среды с помощью алгоритма, базирующегося на аналитических решениях прямой кинематической задачи сейсмики в среде с линейной зависимостью скорости от глубины. Расчёты выполнены с шагом 5 км по глубине и эпицентральному расстоянию; предусмотрено введение станционных поправок к годографу за зоны малых скоростей под сейсмостанциями и их превышение над уровнем моря. Предварительное сравнение годографов между собой указывает на более глубокое положение границы Мохо в принятой модели среды и рост скорости с глубиной в пределах земной коры при меньшем начальном значении. Для анализа годографов было отобрано 37 взрывов с наибольшими магнитудами, зарегистрированных семью сейсмостанциями. Всего получилось 119 сейсмических лучей. Для всех лучей рассчитаны временные невязки между экспериментальными моментами вступления волн на сейсмостанцию и прогнозными – снятыми с рассматриваемых годографов. Результаты сравнений сведены в две таблицы. В первой таблице отражены невязки, полученные по данным одного произвольно выбранного источника. Во вторую включён весь экспериментальный материал, причём статистически обработанный для устранения влияния случайных ошибок. Сравнение показывает, что уровень временных невязок между экспериментальными временами и снятыми с нового годографа меньше невязок для действующего годографа практически по всем сейсмостанциям. Кроме того, отсутствует рост уровня невязки с ростом эпицентрального расстояния, характерный для действующего годографа. Это подтверждает предположение авторов, что модель, которая лежит в основе нового годографа, лучше отображает скоростное строение среды территории, контролируемой сейсмической сетью. Таким образом, на основе сравнительного анализа невязок, характеризующих степень соответствия годографов реальной среде, можно сделать вывод о перспективности нового регионального годографа для задач обработки данных от местных и близких сейсмических событий и землетрясений в сейсмоактивном регионе, включающем юг Красноярского края, Хакасию и Тыву.
Список литературы: Аки К., Ричардс П. Количественная сейсмология. Теория и методы. В 2-х томах. М.: Мир,
1983. 880 с.
Баранов С.В., Герман В.И., Осеев В.Г. Афтершоковый процесс Тувинского землетрясения 27.12.2011 г. // Геофизические исследования. 2013. Т. 14, № 1. С.16–30.
Бурмин В.Ю. Некоторые обратные кинематические задачи сейсмологии: теория, эксперименты, результаты. М.: Наука, 2019. 276 с.
Бурмин В.Ю., Кугаенко Ю.А. Уточнение параметров скоростной модели в районе вулканов Большая и Малая Удина (Ключевская группа вулканов, Камчатка) по данным о локальных землетрясениях // Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России: Труды Седьмой научно-технической конференции. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. С.417–421.
Ващилов Ю.А. Блоково-слоистая структура земной коры и верхней мантии и представление об астеносфере. Изостазия. М.: Наука, 1973. С.31–43.
Винник Л.П., Орешин С.И., Цыдыпова Л.Р., Мордвинова В.В., Кобелев М.М., Хритова М.А., Тубанов Ц.А. Кора и мантия Байкальской рифтовой зоны по данным приемных функций продольных и поперечных волн // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8, № 4. С.695–709.
Герман В.И., Славский А.В. Центральные и южные районы Красноярского края // Землетрясения России в 2014 году. Обнинск: ГС РАН, 2016. С.89–91.
Голенецкий С.С., Кругляков М.И., Перевалова Г.И. Годографы сейсмических волн землетрясений Прибайкалья // Сейсмическое и глубинное строение Прибайкалья. 1978. С.30–38.
Инструкция о порядке производства и обработки наблюдений на сейсмических станциях Единой системы сейсмологических наблюдений СССР / Отв. сост. Н.В. Кондорская. М.: Наука, 1981. 272 с.
Кадурин И.Н., Белявский В.В., Егоркин А.В. Геофизические исследования сейсморазведочными и электроразведочными методами глубинного строения Алтае-Саянской складчатой области по профилям общей протяженностью 3300 км //Организация и проведение режимных геофизических наблюдений на Тывинском полигоне: Отчет, Геолфонд. 2008. № 492309.
Кондорская Н.В., Тушко Т.А. Блоково-слоистая модель земной коры и определение гипоцентров землетрясений Каспийского моря // Известия АН СССР. Физика Земли. 1993. № 5. С.17–23.
Красилов С.А., Коломиец М.В., Акимов А.П. Организация процесса обработки цифровых сейсмических данных с использованием программного комплекса WSG // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: Материалы Международной сейсмологической школы, посвященной 100-летию открытия сейсмических станций “Пулково” и “Екатеринбург”. Обнинск: ГС РАН, 2006. С.77–83.
Кульчицкий В.Е. Новые годографы сейсмических волн Крымско-Черноморского региона // Учёные записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. География. Геология. 2018. Т. 4 (70), № 4. С.164–173.
Линд Э.Н. (отв. исп.) Отчет “Региональные сейсморазведочные и электроразведочные работы для изучения глубинного строения земной коры Алтае-Саянской геосинклинальной области по маршруту МТЗ “Тээли – Ак-Дуруг – Саяно-Шушенская ГЭС”, МОВЗ “Танзыбей – Кызыл – Эрзин”. Красноярск: КНИИГиМС, 2004. Книга 1. 109 с.
Лобацкая Р.М., Краснораменская Т.Г. Объемная неотектоническая разломно-блоковая модель Алтае-Саянской складчатой области как основа для анализа и прогноза сейсмичности // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле РАЕН. 2008. № 6 (32). С.132–142.
Павленкова Г.А., Павленкова Н.И. Результаты совместной обработки данных ядерных и химических взрывов по сверхдлинному профилю “Кварц” (Мурманск-Кызыл) // Физика Земли. 2008. № 4. С.62–73.
Пивоварова Н.Б., Славина Л.Б. Алгоритм и результаты машинного определения координат землетрясений по данным региональной сети (на примере Кавказа) // Применение ЭВМ в сейсмологической практике (Методические работы ЕССН). М.: Наука, 1985. С.53–75.
Саваренский Е.Ф., Кирнос Д.П. Элементы сейсмологии и сейсмометрии. М.: Гос. изд-во тех.-теор. литературы, 1955. 544 с.
Соловьев В.М., Селезнев В.С., Еманов А.Ф., Лисейкин А.В., Сальников А.С. Глубинное строение литосферы Алтае-Саянского региона по данным промышленных взрывов, землетрясений и мощных вибрационных источников // Модели земной коры и верхней мантии по результатам глубинного сейсмопрофилирования. СПб.: ВСЕГЕИ, 2007. С.201–206.
Тойб Р.Е., Мищук О.В., Михайленко В.Г., Кириленко В.А., Золотов Е.Е., Ракитов В.А. Региональные геофизические исследования глубинного строения земной коры Алтае-Саянской геосинклинальной области // Проблемы использования и охраны природных ресурсов Центральной Сибири. Красноярск: КНИИГиМС, 2003. Вып. 5. С.322–329.
Тушко Т.А., Осеев В.Г., Пилимонкин Н.С. Построение скоростной модели среды для решения задач гипоцентрии // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: материалы V Международной сейсмологической школы. Обнинск: ГС РАН, 2010. С.209–214.
Тушко Т.А. Алгоритм расчета годографа для среды, содержащей слой с линейной зависимостью скорости от глубины // Вестник СибГАУ. 2011. № 4 (37). С.97–101.
Тушко Т.А. Расчет годографа Тывы на основе скоростной модели среды // Вестник СибГАУ. 2014. № 3 (55). С.151–156.
Тушко Т.А. К расчету регионального годографа для обработки данных сейсмомониторинга // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: материалы XII Международной сейсмологической школы. Обнинск: ГС РАН, 2017. С.368–372.
Цибульчик Г.М. О годогpафаx сейсмических волн и строении земной коры Алтае-Саянской области // Региональные геофизические исследования в Сибири. Новосибирск: Наука, 1967. С.159–169.
Bormann P., Klinge K., Wendt S. Data Analysis and Seismogram Interpretation // New Manual of Seismological Observatory Practice 2 (NMSOP-2). Potsdam: Deutsches GeoForschungs Zentrum GFZ, 2014. P.1–126.
Kennett B.L.N., Engdahl E.R., Buland R. Constraints on seismic velocities in the Earth from travel times // Geophysical Journal International. 1995. V. 122, N 1. P.108–124.
Lynner C., Porritt R.W. Crustal structure across the eastern North American margin from ambient noise tomography // Geophys. Res. Lett. 2017. V. 44, N 13. P.6651–6657.
Magrin A., Rossi G. Deriving a New Crustal model of Northern Adria: The Northern Adria crust (NAC) model // Frontiers in Earth Science. 2020. V. 8, N 89. P.1–23. https://doi.org/10.3389/
feart.2020.00089.
Manu-Marfo D., Aoudia A., Pachhai S., Kherchouche R. 3D shear wave velocity model of the crust and uppermost mantle beneath the Tyrrhenian basin and margins // Scientific reports. 2019. V. 9, N 1. P.3609.
1983. 880 с.
Баранов С.В., Герман В.И., Осеев В.Г. Афтершоковый процесс Тувинского землетрясения 27.12.2011 г. // Геофизические исследования. 2013. Т. 14, № 1. С.16–30.
Бурмин В.Ю. Некоторые обратные кинематические задачи сейсмологии: теория, эксперименты, результаты. М.: Наука, 2019. 276 с.
Бурмин В.Ю., Кугаенко Ю.А. Уточнение параметров скоростной модели в районе вулканов Большая и Малая Удина (Ключевская группа вулканов, Камчатка) по данным о локальных землетрясениях // Проблемы комплексного геофизического мониторинга Дальнего Востока России: Труды Седьмой научно-технической конференции. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. С.417–421.
Ващилов Ю.А. Блоково-слоистая структура земной коры и верхней мантии и представление об астеносфере. Изостазия. М.: Наука, 1973. С.31–43.
Винник Л.П., Орешин С.И., Цыдыпова Л.Р., Мордвинова В.В., Кобелев М.М., Хритова М.А., Тубанов Ц.А. Кора и мантия Байкальской рифтовой зоны по данным приемных функций продольных и поперечных волн // Геодинамика и тектонофизика. 2017. Т. 8, № 4. С.695–709.
Герман В.И., Славский А.В. Центральные и южные районы Красноярского края // Землетрясения России в 2014 году. Обнинск: ГС РАН, 2016. С.89–91.
Голенецкий С.С., Кругляков М.И., Перевалова Г.И. Годографы сейсмических волн землетрясений Прибайкалья // Сейсмическое и глубинное строение Прибайкалья. 1978. С.30–38.
Инструкция о порядке производства и обработки наблюдений на сейсмических станциях Единой системы сейсмологических наблюдений СССР / Отв. сост. Н.В. Кондорская. М.: Наука, 1981. 272 с.
Кадурин И.Н., Белявский В.В., Егоркин А.В. Геофизические исследования сейсморазведочными и электроразведочными методами глубинного строения Алтае-Саянской складчатой области по профилям общей протяженностью 3300 км //Организация и проведение режимных геофизических наблюдений на Тывинском полигоне: Отчет, Геолфонд. 2008. № 492309.
Кондорская Н.В., Тушко Т.А. Блоково-слоистая модель земной коры и определение гипоцентров землетрясений Каспийского моря // Известия АН СССР. Физика Земли. 1993. № 5. С.17–23.
Красилов С.А., Коломиец М.В., Акимов А.П. Организация процесса обработки цифровых сейсмических данных с использованием программного комплекса WSG // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: Материалы Международной сейсмологической школы, посвященной 100-летию открытия сейсмических станций “Пулково” и “Екатеринбург”. Обнинск: ГС РАН, 2006. С.77–83.
Кульчицкий В.Е. Новые годографы сейсмических волн Крымско-Черноморского региона // Учёные записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. География. Геология. 2018. Т. 4 (70), № 4. С.164–173.
Линд Э.Н. (отв. исп.) Отчет “Региональные сейсморазведочные и электроразведочные работы для изучения глубинного строения земной коры Алтае-Саянской геосинклинальной области по маршруту МТЗ “Тээли – Ак-Дуруг – Саяно-Шушенская ГЭС”, МОВЗ “Танзыбей – Кызыл – Эрзин”. Красноярск: КНИИГиМС, 2004. Книга 1. 109 с.
Лобацкая Р.М., Краснораменская Т.Г. Объемная неотектоническая разломно-блоковая модель Алтае-Саянской складчатой области как основа для анализа и прогноза сейсмичности // Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле РАЕН. 2008. № 6 (32). С.132–142.
Павленкова Г.А., Павленкова Н.И. Результаты совместной обработки данных ядерных и химических взрывов по сверхдлинному профилю “Кварц” (Мурманск-Кызыл) // Физика Земли. 2008. № 4. С.62–73.
Пивоварова Н.Б., Славина Л.Б. Алгоритм и результаты машинного определения координат землетрясений по данным региональной сети (на примере Кавказа) // Применение ЭВМ в сейсмологической практике (Методические работы ЕССН). М.: Наука, 1985. С.53–75.
Саваренский Е.Ф., Кирнос Д.П. Элементы сейсмологии и сейсмометрии. М.: Гос. изд-во тех.-теор. литературы, 1955. 544 с.
Соловьев В.М., Селезнев В.С., Еманов А.Ф., Лисейкин А.В., Сальников А.С. Глубинное строение литосферы Алтае-Саянского региона по данным промышленных взрывов, землетрясений и мощных вибрационных источников // Модели земной коры и верхней мантии по результатам глубинного сейсмопрофилирования. СПб.: ВСЕГЕИ, 2007. С.201–206.
Тойб Р.Е., Мищук О.В., Михайленко В.Г., Кириленко В.А., Золотов Е.Е., Ракитов В.А. Региональные геофизические исследования глубинного строения земной коры Алтае-Саянской геосинклинальной области // Проблемы использования и охраны природных ресурсов Центральной Сибири. Красноярск: КНИИГиМС, 2003. Вып. 5. С.322–329.
Тушко Т.А., Осеев В.Г., Пилимонкин Н.С. Построение скоростной модели среды для решения задач гипоцентрии // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: материалы V Международной сейсмологической школы. Обнинск: ГС РАН, 2010. С.209–214.
Тушко Т.А. Алгоритм расчета годографа для среды, содержащей слой с линейной зависимостью скорости от глубины // Вестник СибГАУ. 2011. № 4 (37). С.97–101.
Тушко Т.А. Расчет годографа Тывы на основе скоростной модели среды // Вестник СибГАУ. 2014. № 3 (55). С.151–156.
Тушко Т.А. К расчету регионального годографа для обработки данных сейсмомониторинга // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: материалы XII Международной сейсмологической школы. Обнинск: ГС РАН, 2017. С.368–372.
Цибульчик Г.М. О годогpафаx сейсмических волн и строении земной коры Алтае-Саянской области // Региональные геофизические исследования в Сибири. Новосибирск: Наука, 1967. С.159–169.
Bormann P., Klinge K., Wendt S. Data Analysis and Seismogram Interpretation // New Manual of Seismological Observatory Practice 2 (NMSOP-2). Potsdam: Deutsches GeoForschungs Zentrum GFZ, 2014. P.1–126.
Kennett B.L.N., Engdahl E.R., Buland R. Constraints on seismic velocities in the Earth from travel times // Geophysical Journal International. 1995. V. 122, N 1. P.108–124.
Lynner C., Porritt R.W. Crustal structure across the eastern North American margin from ambient noise tomography // Geophys. Res. Lett. 2017. V. 44, N 13. P.6651–6657.
Magrin A., Rossi G. Deriving a New Crustal model of Northern Adria: The Northern Adria crust (NAC) model // Frontiers in Earth Science. 2020. V. 8, N 89. P.1–23. https://doi.org/10.3389/
feart.2020.00089.
Manu-Marfo D., Aoudia A., Pachhai S., Kherchouche R. 3D shear wave velocity model of the crust and uppermost mantle beneath the Tyrrhenian basin and margins // Scientific reports. 2019. V. 9, N 1. P.3609.
