Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2022
Идентификатор DOI: 10.21455/gr2022.1-5
Ключевые слова: velocity model of the medium, hodograph, seismic station, seismic ray, time residual, refracted wave, head wave, hypocenter, 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 локальная сейсмическая сеть, которая позволяет регистрировать слабые сейсмические события, ранее недоступные для исследования. За время наблюдений ею зарегистрировано множество искусственных сейсмических источников с известными координатами - промышлеПоказать полностьюнных 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. Currently, a local seismic network has been deployed on the territory of Tyva, Khakassia and the south of the Krasnoyarsky krai, which allows to record weak seismic events that were previously inaccessible for research. During observations many artificial seismic sources with known coordinates - industrial explosions - were recorded. Using the highest quality records, the task was set to compare and analyze the hodographs that define the velocity structure of the environment in the region. This article discusses the hodograph that is currently used for the location of seismic events and the new regional hodograph proposed by the authors. This hodograph was calculated on the basis of the previously constructed block-layered velocity model of the medium using an algorithm based on analytical solutions of the direct kinematic seismic problem in the medium with linear dependence of velocity on depth. Calculations were made with a step of 5 km in depth and epicentral distance; the introduction of station corrections to the hodograph for low velocity zones under seismic stations and their excess above sea level was planned. A preliminary comparison of the hodographs indicates a deeper position of the Moho boundary in the accepted model of the medium and an increase in velocity with depth within the Earth's crust at a lower initial value. For the analysis of hodographs, 37 explosions with the highest magnitudes recorded by seven seismic stations were selected. A total of 119 seismic rays were considered. For all rays, the time residuals between the experimental moments of wave arrival at the seismic station and the predicted ones, taken from the travel time curves under consideration, are calculated. The comparison results are summarized in two tables. The first table shows the residuals obtained from the data of one randomly selected source. The second includes all experimental material, statistically processed to eliminate the effect of random errors. The comparison shows that the level of time residuals between the experimental times and those took from the new hodograph is less than those for the current hodograph for almost all seismic stations. In addition, there is no increase in the level of residuals with an increase in epicentral distance, which is typical for the current hodograph. This confirms the authors’ assumption that the model for the new hodograph better reflects the velocity structure of the medium of the area controlled by the seismic network. Thus, based on a comparative analysis of residuals characterizing the degree of correspondence of hodographs to the real environment, one can conclude that new regional hodograph is promising for data processing tasks from local and nearby seismic events and earthquakes in the seismically active region, including the south of the Krasnoyarsky krai, Khakassia and Tyva.
Журнал: Геофизические исследования
Выпуск журнала: Т. 23, № 1
Номера страниц: 62-76
ISSN журнала: 18183735
Место издания: Москва
Издатель: Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН