Геофизические исследования

УДК 550.347.097

Аннотация  Литература  Полный текст

ОЦЕНКА СТАНЦИОННЫХ ПОПРАВОК ДЛЯ СЕЙСМОЛОГИЧЕСКОЙ СЕТИ KNET НА ОСНОВЕ АНАЛИЗА ОТНОШЕНИЯ СПЕКТРОВ H- И V-КОМПОНЕНТ СЕЙСМИЧЕСКОГО ШУМА И ЛОКАЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

© 2018 г. Н.А. Сычева, А.Н. Мансуров

Научная станция РАН в г. Бишкеке, Киргизская Республика

Работа посвящена расчету станционных поправок десяти станций сети KNET для учета влияния на сейсмические волны расположенного непосредственно под сейсмической станцией небольшого слоя горных пород низкой плотности, который, усилив сигнал, может породить его резонанс. Станционные поправки получены на основе вычисления отношения спектра горизонтальных компонент сигнала к спектру вертикальной компоненты. Проанализированы записи S-волн 90 локальных землетрясений и более 5000 шестидесятисекундных записей сейсмического шума. Проведено сравнение станционных поправок, полученных на основе анализа сейсмического шума и землетрясений, которые в целом согласуются. На отдельных участках рассматриваемого диапазона частот (1–20 Гц) наблюдаются некоторые различия в форме графика зависимости величины поправки от частоты; на станциях AAK, AML, KZA  отличается и диапазон этих значений. При этом на всех станциях отсутствуют сильные резонансные явления во всем диапазоне рассматриваемых частот. Для станций AAK, AML, KBK, TKM2 отмечены существенные резонансные эффекты на отдельных частях исследуемого диапазона частот; для станций CHM, EKS, KZA, UCH, ULHL, USP значение станционной поправки всюду близко к единице и ею можно пренебречь. Полученные станционные поправки могут быть использованы при расчете очаговых спектров землетрясений.

Ключевые слова: сайт-эффект, станционная поправка, станционное усиление, резонанс, сейсмическая станция, сейсмограмма, спектр, сейсмический шум, землетрясение.

Литература

Зейгарник В.А., Трапезников Ю.А., Брагин В.Д. Отчет по теме “Научное и техническое обслуживание Кыргызской сейсмической телеметрической сети”. Научная станция РАН Объединенного института высоких температур. 1994. 7 с.

Костюк А.Д., Сычева Н.А., Юнга С.Л., Богомолов Л.М., Яги Ю. Деформация земной коры Северного Тянь-Шаня по данным очагов землетрясений и космической геодезии // Физика Земли. 2010. № 3. С.52–65.

Макагон М.Ю., Сычева Н.А. Программный комплекс расчета станционных поправок (сайт-эффект) станций на основе сейсмического шума // Вестник Киргизско-Российского Славянского университета. 2013. Т. 13, № 7. С.90–96.

Ребецкий Ю.Л., Сычева Н.А., Сычев В.Н., Кузиков С.И., Маринин А.В. Напряженное состояние коры Северного Тянь-Шаня по данным сети КНЕТ // Геология и геофизика. 2016. № 3. С.496–520.

Сычева Н.А., Богомолов Л.М. Падение напряжения в очагах среднемагнитудных землетрясений в Северном Тянь-Шане // Физика Земли. 2014. № 3. С.142–153.

Сычева Н.А., Кузиков С.И. Анализ скоростных моделей литосферы Тянь-Шаня и метод двойных разностей при определении положения гипоцентров землетрясений по данным сейсмологической сети KNET // Геофизические исследования. 2012. Т. 13, № 2. С.5–22.

Сычева Н.А., Мансуров А.Н. Сравнение оценок деформации земной коры Северного и Центрального Тянь-Шаня, полученных на основе сейсмических и GPS данных // Вестник КРСУ (Кыргызско-Российский Славянский университет). 2016. T. 16, № 1. С.178–182.

Сычева Н.А., Мансуров А.Н., Сычев В.Н. Предварительные оценки станционных поправок сейсмических станций сети KNET (Северный Тянь-Шань) на основе горизонтально-вертикальных спектральных отношений землетрясений // “Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле”. Третья тектонофизическая  конференция: Материалы докладов конференции 8–12 октября 2012 г. Т. 2. С.191–194.

Сычева Н.А., Богомолов Л.М., Юнга С.Л., Макаров В.И. Сейсмотектонические деформации и новейшая тектоника Тянь-Шаня // Физика Земли. 2008. № 5. С.3–15.

Сычева Н.А., Кальметьева З.А., Мансуров А.Н., Сычев В.Н. Методические особенности определения динамических параметров землетрясений по данным сейсмологической сети KNET (Северный Тянь-Шань) // “Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле”. Третья тектонофизическая  конференция: Материалы докладов конференции 8–12 октября 2012 г. Т. 2. С.185–190.

Сычева Н.А., Юнга С.Л., Богомолов Л.М., Мухамадиева В.А. Сейсмотектонические деформации земной коры Северного Тянь-Шаня (по данным определений механизмов очагов землетрясений на базе цифровой сейсмической сети KNET) // Физика Земли. 2005. № 11.  С. 62–78.

Bindi D., Parolai S., Spallarossa D., Catteneo M. Site effects by H/V ratio: Comparison of two different procedures // Journal of Earthquake Engin. Imperial College Press, 2000. V. 4, N 1. Р.97–113.

Giacomo D.D., Gallipoli M.R., Mucciarelli M., Parolai S., Richwalski S.M. Analysis and Modeling ofHVSRin the Presence of a Velocity Inversion: The Case of Venosa, Italy // Bulletin of the Seismological Society of America. 2005. V. 95, N 6. P. 2364–2372. doi: 10.1785/0120040242.

Konno K., Ohmachi T. Ground-motion characteristics estimated from spectral ratio between horizontal and vertical components of microtremor // Bull. Seismol. Soc. Amer. 1998. V. 88, N 1. Р.228–241.

Mellors R.J. Two studies in Central Asian seismology: a teleseismic study of the Pamir/Hindu Kush seismic zone and analysis of data from the Kyrgyzstan broad band seismic network:  Submitted to the faculty of the Graduate School in partial fulfillment of the requirements for the degree Doctor of Philosophy in the Department of Geological Sciences Indiana University, June. 1995. 77 p.

Nakamura Y.A. Method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface, QR Railw // Tech. Res. Inst. 1989.  V. 30.  Р.25–33.

Parolai S., Bindi D., Baumbach M., Grosser H., Milkereit C., Karakisa S., Zunbul S. Comparison of Different Site Response Estimation Techniques Using Aftershocks of the 1999 Izmit Earthquake // Bull. Seismol. Soc. Amer. 2004.  V. 94, N 3. Р.1096–1108.

Picozzi M., Strollo A.,  Parolai S., Durukal E.,  Ozel O., Karabulut S., Zschau J., Erdik M. Site characterization by seismic noise in Istanbul, Turkey // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2008.  Р.2–6.

Pilz M., Parolai S. Tapering of windowed time series // Ed. By Bormann P.  New Manual of Seismological Observatory Practice 2 (NMSOP‑2). Potsdam: Deutsches GeoForschungs­Zentrum GFZ, 2012.  Р.1–4.