УДК 550.34.034 с.37-49. DOI: 10.21455/si2017.4-3
PACS: 91.30.Vc
Идентификация локальных
сейсмических событий
в районе расположения группы “Михнево”
© 2017 г.
М.А. Нестеркина, С.И. Сергеев, И.А. Санина, Н.Л.
Константиновская, Т.В. Данилова, К.С. Сергеев
Институт динамики геосфер Российской академии наук, г. Москва, Россия
Автор для переписки: С.И. Сергеев, e-mail: sergio68moscow@live.ru
Главное
·
Рассмотрены
локальные сейсмособытия, присутствующие в записях
сейсмических групп
·
Приведена
классификация сейсмособытий в ближайшей окрестности
центра группы
·
Предложены
методы идентификации локальных сейсмособытий
по записям группы
·
Рассмотрены
процедуры обнаружения и идентификация ударно-волновых воздействий
·
Использованы
записи сейсмической антенны “Михнево” в Московской области
Аннотация
При
проведении сейсмологических наблюдений с помощью сейсмических групп, как
правило, регистрируется большое количество событий, источники которых
располагаются в непосредственной близости от группы. На этапе обработки записей
сейсмических групп эти события должны быть распознаны и верно интерпретированы
во избежание “засорения” каталога событий. Решение данной задачи требует классификации
записей локальных событий по генетическому признаку и создания банка данных с
наиболее характерными образцами. В настоящей работе рассматриваются локальные
события, зафиксированные с помощью уникальной научной установки “Малоапертурная сейсмическая антенна “Михнево”. Эпицентры
сейсмических локальных событий расположены на расстоянии менее 5 км от центра
группы. Рассматриваются также сейсмические отклики акустических ударных волн.
Благодаря применению аппарата кластерного, взаимно-корреляционного и вейвлет-анализа удалось выделить и классифицировать
сейсмические события, обусловленные техногенными источниками. Были выделены
события, сопровождающиеся приходом только поверхностных волн, а также события,
представленные волнами объёмными, поверхностными и акустического происхождения.
В отдельную категорию были отнесены события ударно-волновой природы. Также была
обнаружена небольшая группа слабых событий, имеющих предположительно природный
генезис. В результате был сформирован банк волновых форм локальных сейсмических
событий для сейсмической группы “Михнево”. В дальнейшем это позволит
автоматизировать их идентификацию при исследовании сейсмичности
Восточно-Европейской платформы.
Ключевые слова: сейсмическая
группа, локальное сейсмическое событие, кросс-корреляция волновых форм, вейвлет-анализ, поверхностные волны, объёмные волны,
техногенное сейсмическое событие, Михнево, Восточно-Европейская платформа.
Цитируйте эту статью как: Нестеркина
М.А., Сергеев С.И., Санина И.А., Константиновская Н.Л., Данилова Т.В., Сергеев
К.С. Идентификация локальных сейсмических событий в районе расположения группы
“Михнево” // Сейсмические приборы. 2017. Т. 53,
№ 4. C.37–49. DOI:
10.21455/si2017.4-3.
Литература
Адушкин В.В. Сейсмичность
взрывных работ на территории Европейской части России // Физика Земли. 2013. №
2. С.110–130.
Адушкин В.В., Китов И.О., Нестеркина
М.А., Константиновская Н.Л., Санина И.А., Непеина К.С.
Обнаружение сверхслабых сигналов на малоапертурной сейсмической антенне “Михнево” с помощью кросс-корреляции волновых форм // Докл. РАН. 2015. Т. 460, № 6. С.707–709.
Асминг В.Э. Создание программного комплекса для автоматизации детектирования,
локации и интерпретации сейсмических событий и его использование для изучения
сейсмичности Северо-Западного региона: Дис. … канд.
физ.-мат. наук. М.: ИДГ РАН, 2004. 136 с.
Годзиковская А.А. Дальность макросейсмических проявлений взрывов // Вопросы инженерной сейсмологии. 2012. Т. 39, № 3. С. 52–58.
Годзиковская А.А. Местные взрывы и землетрясения. Сейсмический режим в районе крупнейших
ГЭС России / Институт “Гидропроект”. М.: Мордвинцев, 2011. 124 с.
Горбунова
Э.М. Основные закономерности
изменения режима подземных вод Приокского участка Нелидово-Рязанской шовной зоны //
Динамические процессы во взаимодействующих геосферах / Сборник научных трудов
ИДГ РАН. М.: ГЕОС, 2006. С.219–227.
Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Оценка количества взрывов в
Душанбино-Вахшском каталоге землетрясений // Вопросы инженерной сейсмологии.
2016. Т. 43, № 4. С.61–76.
Любушин A.А. Анализ данных систем геофизического и экологического мониторинга.
М.: Наука, 2007. 228 с.
Санина И.А., Волосов С.Г., Черных О.А., Асминг
В.Э., Солдатенков А.М., Ризниченко О.Ю. Cинтез и опыт экспериментального применения двухмерной малоапертурной сейсмической антенны Михнево // Сейсмические
приборы. 2008. Т. 44, № 1. С.5–20.
Санина И.А.,
Горбунова Э.М. Идентификация
нетектонических сигналов от близкорасположенных источников по данным малоапертурной сейсмической антенны “Михнево” // Геофизические
исследования. 2013. Т. 14, № 4. С.36–45.
Санина И.А., Нестеркина М.А., Константиновская Н.Л., Ризниченко О.Ю.,
Данилова Т.В. Применение вейвлет-анализа для уточнения каталога промышленных взрывов
по данным малоапертурной группы “Михнево” //
Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: Материалы
XI Международной сейсмологической школы. Обнинск, 2016.
С.294–298.
Черных О.А. Сейсмический мониторинг Восточно-Европейской
платформы с применением малоапертурной группы
“Михнево”: Дис. … канд. физ.-мат. наук. М.: ИДГ РАН, 2011. 103 c.
Gibbons S.J., Sorensen M.B., Harris D., Ringdal F. The detection and
location of low magnitude earthquakes in northern
Kahbasi A., Moradi A. Earthquake–explosion
discrimination using waveform cross-correlation technique for mines in
southeast of
Kitov I., Bobrov D., Rozhkov M., Sanina I. Creation of a
high-resolution catalogue of mining explosions within the Russian platform
using joint capabilities of seismic array Mikhnevo and IMS // T3.3-O5. CTBT:
Science and Technology Conference, 2015, 22–26 June, Hofburg palace,
Krischer L., Megies T., Barsch R., Beyreuther M.,
Lecocq T., Caudron C., Wassermann J. ObsPy: a bridge for seismology into the scientific Python
ecosystem // Computational Science & Discovery. 2015. V. 8, N 1. DOI:
10.1088/1749-4699/8/1/014003.
Megies Т., Beyreuther M.,
Barsch R., Krischer L., Wassermann J. ObsPy – What can it do for data centers and observatories? // Annals of
Geophysics. 2011. V. 54, N 1. P.47–58.
Sergeev S.,
Vasterling M., Wegler U.,
Bruestle A., Becker J. Real time monitoring of induced seismicity in the
Insheim and Landau deep geothermal reservoirs, Upper Rhine Graben, using the
new SeisComP3 cross-correlation detector // Journal of Seismology. 2017. V. 21,
N 1. P.193–208.
Virieux J. Fast and accurate ray tracing
by Hamiltonian perturbation // J. Geophys. Res. 1991. V. 96. P.579–594.
Сведения об авторах
НЕСТЕРКИНА Маргарита
Алексеевна –
научный сотрудник, Институт динамики геосфер РАН. 119334, Москва, Ленинский
проспект, д. 38, корп. 1. Тел.: +7(495) 939-75-82. E-mail: nes-rita@yandex.ru
СЕРГЕЕВ Сергей Ильич – научный сотрудник, Институт
динамики геосфер РАН. 119334, Москва, Ленинский проспект, д. 38, корп. 1. Тел.:
+7(495) 939-75-82. E-mail: Sergio68moscow@live.ru
САНИНА Ирина Альфатовна – доктор физико-математических наук, заведующий
лабораторией, Институт динамики геосфер РАН. 119334, Москва, Ленинский
проспект, д. 38, корп. 1. Тел.: +7(495) 939-75-82. E-mail:
irina@idg.chph.ras.ru
КОНСТАНТИНОВСКАЯ Наталия
Львовна –
младший научный сотрудник, Институт динамики геосфер РАН. 119334, Москва, Ленинский
проспект, д. 38, корп. 1. Тел.: +7(495) 939-75-82. E-mail:
konstnat@list.ru
ДАНИЛОВА Татьяна Валерьевна – младший научный
сотрудник, Институт динамики геосфер РАН. 119334, Москва, Ленинский проспект,
д. 38, корп. 1. Тел.: +7(495) 939-75-82. E-mail: tanushka.73@bk.ru
СЕРГЕЕВ Константин
Сергеевич
– инженер, Институт динамики геосфер РАН. 119334, Москва, Ленинский проспект,
д. 38, корп. 1. Тел.: +7(495) 939-75-82.
E-mail: Dzin@protonmail.com
METADATA IN
ENGLISH
About the journal
SEISMICHESKIE PRIBORY, ISSN: 0131-6230, eISSN: 2312-6965,
DOI: 10.21455/si, http://elibrary.ru/title_about.asp?id=25597)
English Translation: Seismic Instruments, ISSN:
0747-9239 (Print) 1934-7871 (Online),
https://link.springer.com/journal/11990
Identification of local seismic events
by the Mikhnevo seismic array
M.A. Nesterkina, S.I. Sergeev, I.A. Sanina, N.L. Konstantinovskaya,
T.V.
Danilova, K.S. Sergeev
Corresponding
author: Sergei
Sergeev, e-mail: sergio68moscow@live.ru
Highlights
·
Local seismic events in the records of
seismic arrays are considered
·
The classification of local seismic events
is given
·
Methods for identifying local seismic
events by array records are proposed
·
The detection and identification of sonic
booms is considered
·
The records of the
seismic array “Mikhnevo” (
Abstract.
There is an amount of relatively close events in
seismic records of coherent seismic arrays. These events must be recognized and
interpreted correctly in order to avoid clogging of the event catalog at the
stage of processing of seismic records. The solution of this problem requires
the classification of records of local events according to its nature and the
creation of a data bank with the most characteristic samples. In this paper we
consider the records from Mikhnevo small aperture seismic array. The epicenters
of the considered events located in 5 km or less from the center of seismic
array. We classified events by the use of cluster analysis, cross-correlation
analysis and wavelet analysis. Events were identified, accompanied by the
arrival of only surface waves, as well as events represented by body, surface
and acoustic waves. The events of the sonic boom type were classified as a
separate category by the using of cross-correlation processing. A small set of
weak events with a supposedly natural genesis was also found. Spatially these
events located near the ravine slopes and could be triggered by slope activity
such as landslide. As a result, a bank of waveforms of local seismic events was
formed. This will allow them to automate their identification in the future, in
development of landslide detection systems and to improve the research of the
seismicity of the Eastern European platform.
Keywords: seismic array,
coherent array, local seismic events, cross-correlation processing, cluster
analysis, wavelet analysis, body waves, surface waves, Mikhnevo, East-European
platform.
About the authors
NESTERKINA Margarita –
Researcher,
SERGEEV Sergei – Researcher,
E-mail: sergio68moscow@live.ru
SANINA Irina – Head of the laboratory,
KONSTANTINOVSKAYA Natalia – Junior Researcher,
SERGEEV Konstantin –
Researcher,
Cite this article as: Nesterkina M.A., Sergeev S.I., Sanina I.A., Konstantinovskaya
N.L., Danilova T.V., Sergeev K.S. Identification
of local seismic events by the Mikhnevo seismic array. Seismicheskie Pribory, 2017, Vol. 53, no 4, pp. 37-49.
DOI: 10.21455/si2017.4-3 (in Russ.).
English translation of the article
will be published in Seismic Instruments, ISSN: 0747-9239 (Print)
1934-7871 (Online), https://link.springer.com/journal/11990), 2018, Volume 54,
Issue 4.