Сейсмические приборы: статья

О проблемах выявления взрывов в каталогах землетрясений на примере Турции и Ирана
В.И. ЖУРАВЛЁВ
А.А. ЛУКК
А.Я. СИДОРИН
Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
Журнал: Сейсмические приборы
Том: 57
Номер: 1
Год: 2021
Страницы: 69-82
УДК: 550.34
DOI: 10.21455/si2021.1-5
Информация об авторах
Аннотация
Библиографический список
Ключевые слова: каталог землетрясений, каталог взрывов, дискриминация землетрясений и взрывов, суточная периодичность землетрясений, недельная периодичность землетрясений, землетрясения Турции, землетрясения Ирана
Аннотация: Анализировались каталоги слабых сейсмических событий (М<4) Турции и Ирана для выявления признаков их засорённости взрывами. Обнаружено хорошо выраженное преобладание количества сейсмических событий и понижение их средней магнитуды в период с 10 до 17 ч местного времени. Эпицентры сейсмических событий, произошедших в этом временном интервале на глубинах менее 3 км, расположены по сравнению с остальными сейсмическими событиями существенно более компактно. Подобные факторы можно рассматривать как свидетельство засорённости каталогов землетрясений дорожными и карьерными взрывами. Присутствие в каталогах землетрясений такого антропогенного эффекта подтверждается и наличием хорошо выраженной недельной периодичности сейсмических событий. Она проявляется в виде существенного ослабления обсуждаемого дневного экстремума в субботу и воскресенье в Турции и в пятницу в Иране. На примере Турции, где службой наблюдений произведена попытка разделения взрывов и землетрясений в каталоге сейсмических событий, показано, что в очищенном таким образом каталоге землетрясений по-прежнему наблюдается преобладание сейсмических событий в дневное время над их числом в ночное время. Выявлен и обратный эффект - наличие землетрясений в каталоге взрывов, т.е. наблюдается взаимная засоренность каталогов землетрясений и взрывов. Однако нельзя исключить, что относительное увеличение числа землетрясений в дневное время лишь отчасти обусловлено наличием неопознанных взрывов из-за несовершенства алгоритмов дискриминации взрывов и землетрясений. Возможна частичная обусловленность дневного экстремума количества землетрясений возникновением дополнительных слабых землетрясений, возбуждённых относительно сильными взрывами, т.е. триггерным воздействием взрывов на естественный процесс сейсмогенеза. Полученные результаты показывают, что при работе даже с теми каталогами землетрясений, которые обозначены их составителями как очищенные от взрывов, необходимо проводить предварительные исследования каталогов с целью оценки их засорённости взрывами.
Список литературы: Абдуллабеков К.Н (ред.). Сейсмичность территории Узбекистана. Ташкент: ФАН, 1990. 344 с.

Адугикин В.В. Сейсмичность взрывных работ на территории Европейской части России // Физика Земли. 2013. № 2. С.110-130. https://doi.org/10.7868/S000233371301002X

Беляков А. С., Журавлёв В.И., ЛуккА.А. Суточная периодичность слабых землетрясений и высокочастотного подземного шума на Камчатке // Физика Земли. 2011. № 3. С.34-54.

Годзиковская А.А. Задача распознавания карьерных взрывов и местных землетрясений // Вопросы инженерной сейсмологии. 1987. Вып. 28. С.232-236.

Годзиковская А.А. Местные взрывы и землетрясения. М.: Гидропроект, 1995. 100 с.

Годзиковская А.А. Дальность макросейсмических проявлений взрывов // Вопросы инженерной сейсмологии. 2012. Т. 39, № 3. С.52-58.

Годзиковская А.А., Прибылова НЕ. Сейсмические события Европейской части бывш. СССР, Урала и Западной Сибири // Вопросы инженерной сейсмологии. 2014. Т. 41, № 2. С.5-22.

Дещеревская Е.В., Сидорин А.Я. Пространственно-временные особенности суточной периодичности слабых землетрясений Гармского полигона // Вопросы инженерной сейсмологии. 2015. Т. 42, №4. С.77-84.

Дещеревская Е.В., Сидорин А.Я. Пространственно-временные особенности внутрисуточных распределений сильных землетрясений Гармского полигона // Сейсмические приборы. 2018. Т. 54, № 2. С.66-84. https://doi.org/10.21455/si2018.2-5

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Пространственно-временные особенности потоков сейсмических событий в каталоге Душанбинско-Вахшского района // Наука и технологические разработки. 2015а. Т. 94, № 3. С.3-22.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Анализ суточной периодичности в Душанбино-Вахшском каталоге землетрясений методом годографов Рэлея-Шустера // Вопросы инженерной сейсмологии. 20156. Т. 42, № 3. С.71-92.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Оценка количества взрывов в Душанбино-Вахшском каталоге землетрясений // Вопросы инженерной сейсмологии. 2016. Т. 43, № 4. С.61-76. https://doi.org/10.21455/VlS2016.4-4

Еременко В.А., Еременко А.А., Рагиева С.В., Турунтаев С.Б. Влияние взрывов на техногенную сейсмичность в районе Таштагольского месторождения // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2009. № 5. С.66-74.

Журавлёв В.И., Лукк А.А., Мирзоев К.М., Сычёва Н.А. Суточная периодичность слабых землетрясений Средней Азии // Физика Земли. 2006. №11. С.29-43.

Журавлёв В.И, Лукк А.А. Полуденная активизация сейсмичности в Турции и ряде других регионов мира//Геофизические исследования. 2011. Т. 12, № 4. С.31-57.

Журавлёв В.И, Лукк А.А. Особенности суточной периодичности слабых землетрясений Ирана // Физика Земли. 2012. № 1. С.63-81.

Сидорин А.Я. Полуденный эффект во временных рядах землетрясений и сейсмического шума // Докл. РАН. 2005а. Т. 402, № 6. С.822-827.

Сидорин А.Я. Необычная суточная периодичность землетрясений в бассейне р. Нарын //Геофизические исследования. 20056. Вып. 3. С.51-62.

Сидорин А.Я. Годовая и суточная периодичности землетрясений Нурекского района // Геофизи-ческие исследования. 2005в. Вып. 4. С.99-114.

Сидорин А.Я. Суточная периодичность землетрясений Средней Азии. Часть 2. Бассейн р. На-рын // Сейсмические приборы. 2005г. Т. 41. С.65-80.

Сидорин А.Я. Суточная периодичность землетрясений Средней Азии. Часть 3. Нурекский район, Республика Таджикистан // Сейсмические приборы. 2006а. Т. 42. С.52-74.

Сидорин А.Я. Суточная периодичность землетрясений Средней Азии. Часть 4. Республика Узбекистан // Сейсмические приборы. 20066. Т. 42. С.75-83.

Сидорин А.Я. Суточная периодичность землетрясений Средней Азии. Часть 5. Каталог Киргизской цифровой широкополосной сейсмической сети KNET // Сейсмические приборы. 2007. Т. 43. С.61-78.

Сидорин А.Я. Причина необычной суточной периодичности сейсмических событий // Вопросы инженерной сейсмологии. 2011а. Т. 38, № 2. С.55-70.

Сидорин А.Я. Неравномерности внутричасовых распределений землетрясений Японии // Сейсмические приборы. 20116. Т. 47, № 3. С.71-81.

Сидорин А.Я. Техногенные эффекты в сейсмичности района Курпсайского и Токтогульского водохранилищ // Вопросы инженерной сейсмологии. 2014. Т. 41, № 3. С.75-86.

Сидорин А.Я. Техногенная суточная периодичность сейсмических событий в районе Нурекско-го водохранилища // Наука и технологические разработки. 2015а. Т. 94, № 2. С.28^4.

Сидорин А.Я. Поиск техногенных эффектов в каталоге землетрясений Гармского полигона // Геофизические процессы и биосфера. 20156. Т. 14, № 1. С.80-94.

Budakoglu Е., Horasan G. Classification of seismic events using linear discriminant function (LDF) in the Sakarya region, Turkey // Acta Geophys. 2018. V. 66. P.895-906. https://d0i.0rg/l 0.1007/s 11600-018-0179-1

Farahani J. V. Discrimination of quarry blasts and microearthquakes using adaptive neuro-fuzzy inference systems in the Tehran region // Episodes. 2015. V. 38, N 3. P.162-168.

Farahani J. V, Mehdi Z. Site characterizations for the Tehran network (TDMMO) in Tehran Region using micro-earthquake, microtremor and quarry blast data // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2014. V. 63. P.235-247. https://doi.Org/10.1016/j.soildyn.2014.03.013

Farahani J. V., Mehdi Z., Caro L. Adaptive neuro-fuzzy inference systems for semi-automatic discrimination between seismic events: a study in Tehran region // J. Seismol. 2012. V. 16, N 2. P.291-303. https://doi.org/10.1007/sl0950-011-9270-7

Gulia L. Detection of quarry and mine blast contamination in European regional catalogues // Nat. Hazards. 2009. V. 53, N 2. P. 229-249. https://doi.org/10.1007/sl 1069-009-9426-8

Horasan G., Guney A.B., Kusmezer A., Bekler F., Ogutcu. Z., Musaoglu N. Contamination of seismicity catalogs by quarry blasts: an example from Istanbul and its vicinity, northwestern Turkey // J. Asian Earth Sci. 2009. V. 34, N 1. P.90-99.

Kahriman A. Analysis of ground vibrations caused by bench blasting at Can Open-pit Lignite Mine in Turkey // Environmental Geology. 2002. V. 41, N 6. P.653-661, https://doi.org/10.1007/s00254-001-0446-2

Kalafat D. Statistical Evaluation of Turkish Earthquake Data (1900-2015): A Case study 11 Eastern Anatolian Journal of Science. 2016. V. 2, N 1. P.14-36.

Karadogan A., Kahriman A., Ozer U. A new damage criteria norm for blast-induced ground vibrations in Turkey // Arab. J. Geosci. 2013. V. 7, N 4. P.1617-1626. https://doi.org/10.1007/sl2517-013-0830-8

Kekovali K, Kalafat D., Kara M., Deniz P. The estimation capability of potential mining and quarry areas from seismic catalog using statistical analysis, an application to Turkey // Int. J. Phys. Sci. 2011. V. 6(15). P.3784-3794. https://doi.org/10.5897/IJPS10.629

Kekovali K, Kalafat D., Deniz P. Spectral discrimination between mining blasts and natural earthquakes: application to the vicinity of Tuntpbilek mining area, Western Turkey // Int. J. Phys. Sci. 2012. V. 7(35). P.5339-5352. https://doi.org/10.5897/IJPS12.156

Kiszely M.M. Discriminating of small earthquakes from quarry-blasts in the Vertes Hills, Hungary using complex analysis // Acta Geodetica et Geophysica Hungarica. 2009. V. 44, N. 2. P.227-244.

Kiszely M.M. Statistical analysis of earthquakes and quarry blasts in the Carpathian Basin - new problems and facilities // Carpathian Journal of Earth and Environmental Sciences. 2010. V. 5, N 2. P.101-110.

Kumar R., Choudhury D., Bhargava К. Determination of blast-induced ground vibration equations for rocks using mechanical and geological properties // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2016. V. 8, Iss. 3. P.341-349. https://doi.Org/10.1016/j.jrmge.2015.10.009

Kuyuk H.S., Yildirim E., Dogan E., Horasan G. An unsupervised learning algorithm: application to the discrimination of seismic events and quarry blasts in the vicinity of Istanbul // Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 2011. V. 11,N 1. P.93-100, https://doi.org/10.5194/nhess-ll-93-2011

Kuyuk H.S., Yildirim E., Dogan E., Horasan G. Clustering seismic activities using linear and nonlinear discriminant analysis // J. Earth Sci. 2014. V. 25. P.140-145, https://doi.org/10.1007/sl2583-014-0406-x

Miao F., Carpenter N.S., Wang Z., Holcomb A.S., Woolery E.W. High-accuracy discrimination of blasts and earthquakes using neural networks with multiwindow spectral data // Seismol. Res. Lett. 2020. V. 91, N 3. P.1646-1659. https://doi.org/10.1785/0220190084

Monjezi M., Hasanipanah M., Khandelwal M. Evaluation and prediction ofblast-induced ground vibra-tionat Shur River Dam, Iran, by artificial neural network // Neural Comput. Appl. 2013. V. 22. P.1637-1643. https://doi.org/10.1007/s00521-012-0856-y

Ogutgu Z., Horasan G., Kalafat D. Investigation of microseismic activity sources in Konya and its vicinity, central Turkey // Natural Hazards. 2011. V. 58, N 1. P.497-509. https://doi.org/10.1007/sll069-010-9683-6

Rajabi A.M, Vafaee A. Prediction of blast-induced ground vibration using empirical models and artificial neural network (Bakhtiari Dam access tunnel, as a case study) // Journal of Vibration and Control. 2020. V. 26, N 7-8. P.520-531. https://doi.org/10.1177/1077546319889844

Saadat M., Khandelwal M., Monjezi M. An ANN-based approach to predict blast-induced ground vibration of Gol-E-Gohar iron ore mine, Iran // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2014. V. 6. P.67-76. https://doi.Org/10.1016/j.jrmge.2013.ll.001

Wiemer S., Baer M. Mapping and removing quarry blast events from seismicity catalogs // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2000. V. 90, N 2. P.525-530. https://doi.org/10.1785/0119990104

Yavuz E., Sertgelik F., Livaoglu H, Woith H, Luhr B.G. Discrimination of quarry blasts from tectonic events in the Armutlu peninsula, Turkey // J Seismol. 2019. V. 23. P.59-76. https://doi.org/10.1007/sl0950-018-9793-2

Yildirim E., Gulbag A., Horasan G., Dogan E. Discrimination of quarry blasts and earthquakes in the vicinity of Istanbul using soft computing techniques // Comput Geosci. 2011. V. 37. P.1209-1217. https://d0i.0rg/l 0.1016/j .cageo.2010.09.005

Yilmaz Bayrak Y., Cinar H. Discrimination of earthquakes and quarry blasts in the eastern Black Sea region of Turkey // J. Seismol. 2013. V. 17, N 2. P.721-734. https://doi.org/10.1007/sl0950-012-9348-x