УДК 550.34.034

PACS 91.30.–f

Оценка регистрационных возможностей сейсмической сети в западной части Северного Кавказа
через геометрию сети и локальный уровень
микросейсмических шумов

Федеральный исследовательский центр “Единая геофизическая служба Российской академии наук”, г. Обнинск, Россия

Автор для переписки: И.П. Габсатарова, e-mail: ira@gsras.ru

Аннотация

Исследованы спектры мощности микросейсмического шума на 20 станциях западной зоны Северного Кавказа. Сейсмические станции расположены на восточном побережье Черного моря и смежных территориях, охватывающих различные тектонические структуры от Большого Кавказа до Скифской платформы. Изучены ночные и дневные уровни микросейсм в различные времена года. Рассчитаны годовые медианные спектры сейсмического шума. Выявлены наиболее чувствительные станции, обладающие самым низким и мало отличающимся днем и ночью уровнем шумов и расположенные в заповедных зонах вдали от населенных пунктов – “Гузерипль”, “Горное” и “Красная Поляна”. Большая часть станций имеет средний уровень мощности шума в сравнении со среднемировыми кривыми шума Петерсона; на частотах выше 1 Гц в дневное время уровень шума вырастает как минимум на порядок за счет антропогенной деятельности. Средние уровни шума в полосе частот 1–10 Гц использованы для построения карт чувствительности сети по разработанной методике, учитывающей эмпирические кривые затухания сейсмических волн, которые используются при расчете магнитуд сейсмических источников в регионе. На картах представительных значений K_Р_min выделяются две области наибольшей чувствительности сети: Анапская, с уровнем K_Р_min=6.0 днем и K_Р_min=5.5 ночью, и Сочинско-Краснополянская, с уровнем K_Р_min=5.5 днем и K_Р_min=5.0–5.5 ночью.

Ключевые слова: микросейсмический шум, сейсмическая станция, сейсмометр, медианный спектр мощности шума, чувствительность сейсмической сети, западная зона Северного Кавказа

Цитируйте эту статью как: Маловичко А.А., Габсатарова И.П., Дягилев Р.А., Мехрюшев Д.Ю., Зверева А.С. Оценка регистрационных возможностей сейсмической сети в западной части Северного Кавказа через геометрию сети и локальный уровень микросейсмических шумов // Сейсмические приборы. 2020. Т. 56, № 3. C.35–60. https://doi.org/10.21455/si2020.3-3

Финансирование

Работа выполнена в рамках государственного задания Федерального исследовательского центра “Единая геофизическая служба Российской академии наук” № 075-01304-20.

Литература

Аптикаев Ф.Ф. Микросейсмы // Большая Российская энциклопедия. Т. 20. М., 2012. С. 272. Электронная версия (2017): https://bigenc.ru/physics/text/2212765. Дата обращения: 29.07.2020 г.

Аранович З.И., Фабрициус З.Э. Об эффективной чувствительности отдельных станций при регистрации кавказских землетрясений (на примере станции “Бакуриани”) // Методика и результаты оценки эффективности региональных систем сейсмических наблюдений. Тбилиси: Мецниереба, 1980. 68 с.

Бурмин В.Ю. Оценка эффективности сети сейсмологических наблюдений на Кавказе // Сейсмические приборы. 2018а. Т. 54, № 2. С.24–32. https://doi.org/10.21455/si2018.2-2

Бурмин В.Ю. Оптимальная геометрия сети сейсмологических наблюдений на Кавказе // Сейсмические приборы. 2018б. Т. 54, № 3. С.56–69. https://doi.org/10.21455/si2018.3-4

Габсатарова И.П., Маловичко А.А., Старовойт О.Е. История инструментальных наблюдений на Северном Кавказе (очерк) // Геофизический журнал. 2008. Т. 30, № 5. С.50–72.

Горбатиков А.В., Габсатарова И.П., Рогожин Е.А., Степанова М.Ю., Харазова Ю.В., Сысолин А.И., Погребченко В.А. Уточнение глубинного строения и кинематики тектонических движений в области Сальского землетрясения 2001 г. на основе новых геофизических данных // Вопросы инженерной сейсмологии. 2019. Т. 46, № 2. С.5–15. https://doi.org/10.21455/VIS2019.2-1

Дягилев Р.А. SArra, версия 1. Руководство пользователя. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2020. 14 с. http://www.ceme.gsras.ru/new/sarra.htm

Заклюковская А.С., Габсатарова И.П. Уточнение шкалы локальных магнитуд M_L для западной части Северного Кавказа // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: Материалы Десятой международной сейсмологической школы / Отв. ред. А.А. Маловичко. Обнинск: ГС РАН, 2015. С.132–136.

Калинюк И.В., Свидлова В.А., Бондарь М.Н. Сейсмичность Крыма в 2018 году // Учёные записки Крымского Федерального университета имени В.И. Вернадского. География. Геология. 2019. Т. 5, № 4. С.7–75.

Канасевич Э.Р. Анализ временных последовательностей в геофизике. М.: Недра, 1985. 400 с.

Маловичко А.А., Габсатарова И.П. Сейсмическая опасность и сейсмический мониторинг Причерноморья Российской Федерации // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2012. № 1. С.98–105.

Пустовитенко Б.Г., Кульчицкий В.Е. Об энергетической оценке землетрясений Крымско-Черноморского региона // Магнитуда и энергетическая классификация землетрясений. Т. 2. М.: ИФЗ АН СССР, 1974. C.113–125.

Раутиан Т.Г. Об определении энергии землетрясений на расстоянии до 3000 км // Труды ИФЗ АН СССР. 1969. № 32 (199). С.88–93.

Смирнов В.Б., Габсатарова И.П. Представительность каталога землетрясений Северного Кавказа: расчетные данные и статистические оценки // Вестник ОГГГГН РАН. 2000. № 4 (14). 16 с. Электронный ресурс: http://www.scgis.ru/russian/cp1251/h_dgggms/4-2000/ smirnov.htm#begin

Хаин В.Е. Кавказ. Тектоническая карта. М: 1:5 500 000 // Большая Советская Энциклопедия. М.: “Советская энциклопедия”, 1973. Т. 11. С.112–114.

Bondar I., Myers S.C., Engdahl E.R., Bergman E.A. Epicentre accuracy based on seismic network criteria // Geophys. J. Int. 2004. V. 156, Iss. 3. P.483–496. https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2004.02070.x

Bormann P., Wielandt E. Seismic Signals and Noise // New Manual of Seismological Observatory Practice 2 (NMSOP2) / Ed. P. Bormann. Potsdam: Deutsches GeoForschungs Zentrum GFZ, 2013. P.1–62. https://doi.org/10.2312/GFZ.NMSOP-2_ch4

Czecze B., Bondár I. Hierarchical cluster analysis and multiple event relocation of seismic event clusters in Hungary between 2000 and 2016 // Journal of Seismology. 2019. V. 23, N 6. P.1313–1326. https://doi.org/10.1007/s10950-019-09868-5

Peterson J. Observations and modeling of seismic background noise. U.S. Geol. Survey Open-File Report 93-322. 1993. 95 p.

Sandvol E.A., Nabelek J.L., Mackey K.G., Malovichko A.A., Dyagilev R.A., Vinogradov Yu.A., Shulakov D., Godoladze T., Babayan H., Yetirmishli G. Uplift and seismic structure of the Greater Caucasus. Second stage of project // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных: Тезисы XIV Международной сейсмологической школы / Отв. ред. А.А. Маловичко. Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. С.3–7.

Tatevossian R.E., Arefiev S.S., Pletnev K.G. Macroseismic survey of Salsk (Russian platform) earthquake of 22 May 2001 // Rus. J. Earth Sci. 2002. V. 4, N 2. P.163–169.

Waldhauser F. HypoDD – A program to compute double-difference hypocenter locations. U.S. Geol. Survey Open File Report 01-113. 2001. 25 p.

Waldhauser F., Ellsworth W.L. A double difference earthquake location algorithm: method and application to the Northern Hayward fault, California // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2000. V. 90, N 6. P.1353–1368.

Сведения об авторах

МАЛОВИЧКО Алексей Александрович – Федеральный исследовательский центр “Единая геофизическая служба Российской академии наук”. Россия, 249035, Калужская обл., г. Обнинск, просп. Ленина, д. 189. E-mail: amal@gsras.ru

ГАБСАТАРОВА Ирина Петровна – Федеральный исследовательский центр “Единая геофизическая служба Российской академии наук”. Россия, 249035, Калужская обл., г. Обнинск, просп. Ленина, д. 189. E-mail: ira@gsras.ru

ДЯГИЛЕВ Руслан Андреевич – Федеральный исследовательский центр “Единая геофизическая служба Российской академии наук”. Россия, 249035, Калужская обл., г. Обнинск, просп. Ленина, д. 189. E-mail: dra@gsras.ru

МЕХРЮШЕВ Дмитрий Юрьевич – Федеральный исследовательский центр “Единая геофизическая служба Российской академии наук”. Россия, 249035, Калужская обл., г. Обнинск, просп. Ленина, д. 189. E-mail: dmeh@gsras.ru

ЗВЕРЕВА Анастасия Сергеевна – Федеральный исследовательский центр “Единая геофизическая служба Российской академии наук”. Россия, 249035, Калужская обл., г. Обнинск, просп. Ленина, д. 189. E-mail: zvereva.as59@gmail.com