Экспериментальный годограф объемных волн для западной части Восточно-Европейской платформы (Волыно-Подолия—Украинский щит)
Представлены результаты расчета годографа P- и S-волн в интервале эпицентральных расстояний 10-350 км по записям 25 местных землетрясений (mb=2,0-3,4; h0=2-7 км) и 43 промышленных взрывов. Проведено сравнение рассчитанного годографа с глобальными годографами (h0=0 км). Установлено, что в пределах ис...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Геофизический журнал |
|---|---|
| Дата: | 2012 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України
2012
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98299 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Экспериментальный годограф объемных волн для западной части Восточно-Европейской платформы (Волыно-Подолия—Украинский щит) / В.В. Кутас, Ю.А. Андрущенко, И.А. Калитова // Геофизический журнал. — 2012. — Т. 34, № 6. — С. 48-56. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-98299 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Кутас, В.В. Андрущенко, Ю.А. Калитова, И.А. 2016-04-11T16:27:21Z 2016-04-11T16:27:21Z 2012 Экспериментальный годограф объемных волн для западной части Восточно-Европейской платформы (Волыно-Подолия—Украинский щит) / В.В. Кутас, Ю.А. Андрущенко, И.А. Калитова // Геофизический журнал. — 2012. — Т. 34, № 6. — С. 48-56. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. 0203-3100 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98299 550.348 Представлены результаты расчета годографа P- и S-волн в интервале эпицентральных расстояний 10-350 км по записям 25 местных землетрясений (mb=2,0-3,4; h0=2-7 км) и 43 промышленных взрывов. Проведено сравнение рассчитанного годографа с глобальными годографами (h0=0 км). Установлено, что в пределах исследуемого интервала расстояний различия с годографом Кеннета незначительны и не превышают 1,5 с (P) и 2 с (S), с годографом Джеффриса-Буллена расхождения весьма существенны на близких расстояниях до 100 км - 3-6 с (P) и 4-8 с (S). Рассчитанный годограф сопоставлен с ранее вычисленным для расстояний до 500 км по записям землетрясений (mb=2,0-4,0; h0=2-10 км) Карпатского регионам и западной части Восточно-Европейской платформы, а также и промышленных взрывов, проведенных в этих районах. Remove selected Наведено результати розрахунку годографа P- і S-хвиль в інтервалі епіцентральних відстаней 10—350 км за записами 25 місцевих землетрусів (mb=2,0-3,4; h0=2-7 км) і 43 промислових вибухів. Проведено порівняння розрахованого годографа з глобальними годографами (h0=0 км). Установлено, що в межах досліджуваного інтервалу відстаней відмінності з годографом Кеннетта незначні і не перевищують 1,5 с (P) і 2 с (S), з годографом Джеффриса—Буллена розбіжності дуже істотні на близьких відстанях до 100 км — 3—6 с (P) і 4—8 с (S). Розрахований годограф зіставлений з раніше обчисленим для відстаней до 500 км за записами землетрусів (mb=2,0-4,0; h0=2-10 км) Карпатського регіону і західної частини Східноєвропейської платформи, а також промислових вибухів. Results of travel-time curve calculation have been presented for P- and S-waves in the interval of epicentral distances 10—350 km by the records of 25 local earthquakes (mb=2,0-3,4; h0=2-7 km) and 43 industrial explosions. Comparison of calculated hodograph with global hodograph (h0=0 km) has been conducted. It has been found that within the limits of the studied interval of distances differences with Kennett hodograph are not essential and do not exceed 1,5 s (P) and 2 s (S), with hodograph of Jeffreys—Bullen differences are considerable within the distances less than 100 km — 3—6 s (P) and 4—8 s (S). The obtained hodograph has been compared with calculated earlier for the distances up to 500 km by the records of the earthquakes (mb=2,0-4,0; h0=2-10 km) of the Carpathian region, the western part of the East-European platform and industrial explosions. ru Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України Геофизический журнал Экспериментальный годограф объемных волн для западной части Восточно-Европейской платформы (Волыно-Подолия—Украинский щит) Експериментальний годограф об’ємних хвиль для західної частини Східноєвропейської платформи (Волино-Поділля—Український щит) Experimental travel-time curve of three-dimensional waves for the northern part of the East-European platform (Volyno-Podolia — the Ukrainian Shield) Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Экспериментальный годограф объемных волн для западной части Восточно-Европейской платформы (Волыно-Подолия—Украинский щит) |
| spellingShingle |
Экспериментальный годограф объемных волн для западной части Восточно-Европейской платформы (Волыно-Подолия—Украинский щит) Кутас, В.В. Андрущенко, Ю.А. Калитова, И.А. |
| title_short |
Экспериментальный годограф объемных волн для западной части Восточно-Европейской платформы (Волыно-Подолия—Украинский щит) |
| title_full |
Экспериментальный годограф объемных волн для западной части Восточно-Европейской платформы (Волыно-Подолия—Украинский щит) |
| title_fullStr |
Экспериментальный годограф объемных волн для западной части Восточно-Европейской платформы (Волыно-Подолия—Украинский щит) |
| title_full_unstemmed |
Экспериментальный годограф объемных волн для западной части Восточно-Европейской платформы (Волыно-Подолия—Украинский щит) |
| title_sort |
экспериментальный годограф объемных волн для западной части восточно-европейской платформы (волыно-подолия—украинский щит) |
| author |
Кутас, В.В. Андрущенко, Ю.А. Калитова, И.А. |
| author_facet |
Кутас, В.В. Андрущенко, Ю.А. Калитова, И.А. |
| publishDate |
2012 |
| language |
Russian |
| container_title |
Геофизический журнал |
| publisher |
Інститут геофізики ім. С.I. Субботіна НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Експериментальний годограф об’ємних хвиль для західної частини Східноєвропейської платформи (Волино-Поділля—Український щит) Experimental travel-time curve of three-dimensional waves for the northern part of the East-European platform (Volyno-Podolia — the Ukrainian Shield) |
| description |
Представлены результаты расчета годографа P- и S-волн в интервале эпицентральных расстояний 10-350 км по записям 25 местных землетрясений (mb=2,0-3,4; h0=2-7 км) и 43 промышленных взрывов. Проведено сравнение рассчитанного годографа с глобальными годографами (h0=0 км). Установлено, что в пределах исследуемого интервала расстояний различия с годографом Кеннета незначительны и не превышают 1,5 с (P) и 2 с (S), с годографом Джеффриса-Буллена расхождения весьма существенны на близких расстояниях до 100 км - 3-6 с (P) и 4-8 с (S). Рассчитанный годограф сопоставлен с ранее вычисленным для расстояний до 500 км по записям землетрясений (mb=2,0-4,0; h0=2-10 км) Карпатского регионам и западной части Восточно-Европейской платформы, а также и промышленных взрывов, проведенных в этих районах.
Remove selected
Наведено результати розрахунку годографа P- і S-хвиль в інтервалі епіцентральних відстаней 10—350 км за записами 25 місцевих землетрусів (mb=2,0-3,4; h0=2-7 км) і 43 промислових вибухів. Проведено порівняння розрахованого годографа з глобальними годографами (h0=0 км). Установлено, що в межах досліджуваного інтервалу відстаней відмінності з годографом Кеннетта незначні і не перевищують 1,5 с (P) і 2 с (S), з годографом Джеффриса—Буллена розбіжності дуже істотні на близьких відстанях до 100 км — 3—6 с (P) і 4—8 с (S). Розрахований годограф зіставлений з раніше обчисленим для відстаней до 500 км за записами землетрусів (mb=2,0-4,0; h0=2-10 км) Карпатського регіону і західної частини Східноєвропейської платформи, а також промислових вибухів.
Results of travel-time curve calculation have been presented for P- and S-waves in the interval of epicentral distances 10—350 km by the records of 25 local earthquakes (mb=2,0-3,4; h0=2-7 km) and 43 industrial explosions. Comparison of calculated hodograph with global hodograph (h0=0 km) has been conducted. It has been found that within the limits of the studied interval of distances differences with Kennett hodograph are not essential and do not exceed 1,5 s (P) and 2 s (S), with hodograph of Jeffreys—Bullen differences are considerable within the distances less than 100 km — 3—6 s (P) and 4—8 s (S). The obtained hodograph has been compared with calculated earlier for the distances up to 500 km by the records of the earthquakes (mb=2,0-4,0; h0=2-10 km) of the Carpathian region, the western part of the East-European platform and industrial explosions.
|
| issn |
0203-3100 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/98299 |
| citation_txt |
Экспериментальный годограф объемных волн для западной части Восточно-Европейской платформы (Волыно-Подолия—Украинский щит) / В.В. Кутас, Ю.А. Андрущенко, И.А. Калитова // Геофизический журнал. — 2012. — Т. 34, № 6. — С. 48-56. — Бібліогр.: 18 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT kutasvv éksperimentalʹnyigodografobʺemnyhvolndlâzapadnoičastivostočnoevropeiskoiplatformyvolynopodoliâukrainskiiŝit AT andruŝenkoûa éksperimentalʹnyigodografobʺemnyhvolndlâzapadnoičastivostočnoevropeiskoiplatformyvolynopodoliâukrainskiiŝit AT kalitovaia éksperimentalʹnyigodografobʺemnyhvolndlâzapadnoičastivostočnoevropeiskoiplatformyvolynopodoliâukrainskiiŝit AT kutasvv eksperimentalʹniigodografobêmnihhvilʹdlâzahídnoíčastinishídnoêvropeisʹkoíplatformivolinopodíllâukraínsʹkiiŝit AT andruŝenkoûa eksperimentalʹniigodografobêmnihhvilʹdlâzahídnoíčastinishídnoêvropeisʹkoíplatformivolinopodíllâukraínsʹkiiŝit AT kalitovaia eksperimentalʹniigodografobêmnihhvilʹdlâzahídnoíčastinishídnoêvropeisʹkoíplatformivolinopodíllâukraínsʹkiiŝit AT kutasvv experimentaltraveltimecurveofthreedimensionalwavesforthenorthernpartoftheeasteuropeanplatformvolynopodoliatheukrainianshield AT andruŝenkoûa experimentaltraveltimecurveofthreedimensionalwavesforthenorthernpartoftheeasteuropeanplatformvolynopodoliatheukrainianshield AT kalitovaia experimentaltraveltimecurveofthreedimensionalwavesforthenorthernpartoftheeasteuropeanplatformvolynopodoliatheukrainianshield |
| first_indexed |
2025-11-25T01:05:15Z |
| last_indexed |
2025-11-25T01:05:15Z |
| _version_ |
1850503367479001088 |
| fulltext |
В. В. КУТАС, Ю. А. АНДРУЩЕНКО, И. А. КАЛИТОВА
48 Геофизический журнал № 6, Т. 34, 2012
Введение. При ощутимых землетрясени-
ях, происходивших на Восточно-Европейской
платформе (ВЕП) в пределах территории Укра-
ины в XIX и XX вв., на земной поверхности в
районах эпицентров наблюдались сотрясения
интенсивностью 5—7 баллов по шкале MSK-64;
магнитуда соответствовала интервалу значе-
ний 4,2—5,3. Обобщение данных о наиболее
сильных землетрясениях приведено в работах
[Кендзера, 2007; Кутас и др., 2006; 2007; 2009].
Изучение инструментальными методами
слабой сейсмичности в западной части ВЕП не
проводилось вплоть до начала ХXI в. Развитие
сети цифровых сейсмических станций в этой
части платформы начато с 2002 г., в настоящее
время регистрация землетрясений осущест-
вляется в 10 пунктах наблюдений. Параметры
локальных землетрясений рассчитывались по
данным групп станций — Украинской сейсми-
ческой группы (УСГ) Главного центра специ-
УДК 550.348
Экспериментальный годограф объемных волн
для западной части Восточно-Европейской платформы
(Волыно-Подолия — Украинский щит)
© В. В. Кутас1, Ю. А. Андрущенко2, И. А. Калитова1, 2012
1Институт геофизики НАН Украины, Киев, Украина
2Главный центр специального контроля НКА Украины, Макаров-1, Украина
Поступила 1 марта 2012 г.
Представлено членом редколлегии В. Д. Омельченко
Наведено результати розрахунку годографа P- і S-хвиль в інтервалі епіцентральних від-
станей 10—350 км за записами 25 місцевих землетрусів (mb=2,0÷3,4; h0=2÷7 км) і 43 промис-
лових вибухів. Проведено порівняння розрахованого годографа з глобальними годографами
(h0=0 км). Установлено, що в межах досліджуваного інтервалу відстаней відмінності з годо-
графом Кеннетта незначні і не перевищують 1,5 с (P) і 2 с (S), з годографом Джеффриса—
Буллена розбіжності дуже істотні на близьких відстанях до 100 км — 3—6 с (P) і 4—8 с (S).
Розрахований годограф зіставлений з раніше обчисленим для відстаней до 500 км за записа-
ми землетрусів (mb=2,0÷4,0; h0=2÷10 км) Карпатського регіону і західної частини Східноєвро-
пейської платформи, а також промислових вибухів.
Results of travel-time curve calculation have been presented for P- and S-waves in the interval
of epicentral distances 10—350 km by the records of 25 local earthquakes (mb=2,0÷3,4; h0=2÷7 km)
and 43 industrial explosions. Comparison of calculated hodograph with global hodograph
(h0=0 km) has been conducted. It has been found that within the limits of the studied interval of
distances differences with Kennett hodograph are not essential and do not exceed 1,5 s (P) and 2 s
(S), with hodograph of Jeffreys—Bullen differences are considerable within the distances less than
100 km — 3—6 s (P) and 4—8 s (S). The obtained hodograph has been compared with calculated
earlier for the distances up to 500 km by the records of the earthquakes (mb=2,0÷4,0; h0=2÷10 km)
of the Carpathian region, the western part of the East-European platform and industrial explosions.
ального контроля (ГЦСК) Национального кос-
мического агентства Украины и Карпатской
опытно-методической сейсмической партии
(ОМСП) Института геофизики НАН Украины.
В рассматриваемой части ВЕП на Украин-
ском щите (УЩ) проводятся промышленные
взрывы. Сетью сейсмических станций УСГ
зарегистрированы взрывы в карьерах, рас-
положенных в широком диапазоне расстояний
от пунктов наблюдений, а ближайшие — в 10—
70 км. Наиболее мощные взрывы производятся
в центральной и восточной частях УЩ — на
удалении до 500 км от сейсмических станций.
Станциями карпатской сети зарегистрированы
в основном взрывы, источники которых нахо-
дятся в нескольких районах Волыно-Подолии
и в западной части УЩ. Некоторые из взры-
вов, произведенных на щите на расстоянии
100—200 км от карпатских станций, в каталогах
бюллетеней [Сейсмологический..., 2007—2009]
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ГОДОГРАФ ОБЪЕМНЫХ ВОЛН ДЛЯ ЗАПАДНОЙ ...
Геофизический журнал № 6, Т. 34, 2012 49
представлены как местные землетрясения; в
связи с этим возникла необходимость в про-
ведении исследований по распознаванию про-
исхождения слабоинтенсивных сейсмических
событий, регистрируемых на платформе.
Результаты применения методики иден-
тификации природы сейсмических событий,
разработанной в ГЦСК, и обобщение данных
о локальных землетрясениях, произошедших в
2005—2011 гг. в западной части ВЕП, представ-
лены в статьях [Андрущенко, 2006; Андрущен-
ко и др., 2010—2012]. Рассмотрены различия в
значениях координат эпицентров землетря-
сений, рассчитанных в разных центрах обра-
ботки данных. Оценено влияние на точность
результатов особенностей годографов, исполь-
зованных при обработке записей сейсмических
событий в Карпатской ОМСП и УСГ.
Цель настоящей работы — анализ возмож-
ностей использования записей местных земле-
трясений и промышленных взрывов с магниту-
дой mb≥2,0, зарегистрированных в западной
части платформы, для расчета годографа - и
S-волн в интервале близких эпицентральных
расстояний — до 350 км и сопоставление рас-
считанного экспериментального годографа с
табличными данными о времени пробега объем-
ных волн, применяемыми при обработке запи-
сей сейсмических событий в других регионах.
Пункты сейсмических наблюдений. На
ВЕП в северо-западной части щита находит-
ся локальная сейсмологическая сеть ГЦСК
НКАУ, элементы которой, расположенные в
районе г. Малин (в частности, центральный
3-компонентный элемент УСГ-PS-45, далее по
тексту называемый станция «Малин»), входят
в УСГ — PS-45, являющуюся составной частью
Международной системы мониторинга. Эта
группа станций оснащена короткопериодными
вертикальными датчиками, расположенными
в скважинах, и трехкомпонентным широко-
полосным сейсмометром, установленным в
шахте на глубине 37 м. Телеметрическая си-
стема, объединяющая элементы сети, выпол-
няет функции сбора информации и центра-
лизованного управления элементами системы
с одной технической площадки. Сейсмиче-
ские станции (с/ст) «Подлубы», «Зеленица» и
«Каменный Брод» расположены в коренных
породах в шахтных сооружениях в северо-
западной части УЩ; южнее на щите находит-
ся с/ст «Любар»; на Волыно-Подолии вблизи
границы щита — с/ст «Каменец-Подольский».
В карпатскую сейсмическую сеть цифро-
вых станций входят 19 пунктов наблюдений,
большинство из которых находится в Карпа-
тах и Закарпатье. Для построения экспери-
ментального годографа использованы записи
только четырех станций карпатской сети, рас-
положенных на платформе. В южной части
Волыно-Подолии на близких расстояниях от
края щита (≤90 км) находятся с/ст «Городок»,
«Каменец-Подольский» и «Черновцы». На юго-
западном крае щита расположена с/ст «Ново-
днестровск».
Материал для построения годографа. Годо-
граф рассчитан по данным о временах пробега
- и S-волн локальных сейсмических событий,
зарегистрированных цифровой аппаратурой в
2005—2011 гг.
Пункты наблюдений и эпицентры сейс-
мических событий находятся в западной ча-
сти платформы в районах Волыно-Подолии и
УЩ на площади, ограниченной координатами:
ϕ=48÷51◦N, λ=25÷29◦E. В течение рассматривае-
мого периода времени отмечено 32 землетря-
сения с магнитудой 1,5—3,5; для построения
годографа использованы данные о времени
пробега волн, полученные по записям 25 из них
с mb≥2,0, а также более 40 взрывов аналогичной
магнитуды.
Результаты расчета параметров землетря-
сений по данным карпатской группы станций
представлены в разделах «Каталоги и подроб-
ные данные о землетрясениях Карпатского
региона» в бюллетенях [Сейсмологический...,
2007—2011]. Координаты эпицентров и маг-
нитуда сейсмических событий разного проис-
хождения, полученные в результате обработки
записей на станциях УСГ, взяты из «Каталогов
местных сейсмических событий, зарегистри-
рованных сейсмологической сетью станций
Главного центра специального контроля НКАУ
с 2005 по 2011 гг.». Схема расположения пун-
ктов сейсмических наблюдений и эпицентров
локальных землетрясений показана на рис. 1.
Параметры сейсмических событий, при-
веденные в этих каталогах, в ряде случаев раз-
личаются. Погрешности, возникающие при
определении координат эпицентров сейсмиче-
ских проявлений, связаны с небольшим числом
станций в группах и односторонним располо-
жением групп по отношению к источникам ко-
лебаний — пункты наблюдений УСГ находятся
на северо-востоке, Карпатской сети станций —
на юго-западе. Расхождение в значениях ϕ и λ
эпицентров, рассчитанных по записям разных
сейсмических групп, обусловлено не только
особенностями расположения станций. На точ-
ность расчетов оказывают влияние ошибки в
В. В. КУТАС, Ю. А. АНДРУЩЕНКО, И. А. КАЛИТОВА
50 Геофизический журнал № 6, Т. 34, 2012
определении времени пробега -волны, в связи
с нечеткостью первых вступлений на записи,
и использование разных годографов, суще-
ственно различающихся в диапазоне близких
расстояний — до 200 км.
В каталогах ГЦСК кроме данных о локаль-
ных землетрясениях приведены сведения о
магнитуде и координатах эпицентров множе-
ства промышленных взрывов, произведенных
в карьерах, расположенных в разных районах
УЩ. Часть тектонических событий не нашла
отражения в каталогах Карпатской ОМСП;
выявлены также не соответствия в оценках
уровня магнитуды некоторых сейсмических
событий и их природы.
Сведения о расхождении значений коор-
динат эпицентров локальных землетрясений,
зарегистрированных в рассматриваемых рай-
онах платформы, рассчитанных по записям
каждой из групп станций в отдельности, а так-
же полученные при использовании данных
обеих групп, представлены в работе [Андру-
щенко и др., 2011].
На юго-западном крае УЩ 10 землетрясе-
ний с mb=2,0÷2,7 зарегистрировано в районе
г. Новоднестровск: в 2005 (18.10), 2006 (09.04,
18.06 и 22.10), 2007 (18.11), 2009 (23.04, 12.07 и
13.07), 2010 (12.08), 2011 (14.01) годах. Очаги
землетрясений находятся на глубине 3—5 км.
Ближе к границе с Молдовой произошло два
землетрясения — 09.06.2007 г., mb=2,0, h0=6 км
и 02.06.2008 г., mb=2,9, h0=7 км [Сейсмологиче-
ский..., 2007—2011].
В оценках магнитуды некоторых земле-
трясений (09.06.2007, 18.11.2007, 02.06.2008 и
других) отмечены различия. В случае земле-
трясения 18.11.2007 г., при котором интенсив-
ность сотрясений вблизи эпицентра соответ-
ствовала 4 баллам, значение магнитуды равно
3,4 по данным УСГ и 2,6, согласно каталогу,
приведенному в [Сейсмологический..., 2009].
Единичные слабоинтенсивные локальные
тектонические события зарегистрированы на
щите северо-восточнее очаговой зоны ново-
днестровских землетрясений. По данным УСГ
вблизи г. Хмельник 17.03.2008 г. произошло
землетрясение с mb=2,5. В районе Коростенско-
го плутона станциями обеих групп 12.03.2006 г.
зарегистрировано землетрясение с магнитудой
3,4 по каталогу ГЦСК и 2,9 по данным, при-
веденным в бюллетене [Сейсмологический...,
2008].
Различие в значениях магнитуды на 0,5 и
более отмечено также и в случае землетря-
сений, произошедших на Волыно-Подолии
возле г. Каменец-Подольский (17.10.2005 г.
и 11.11.2010 г.). Уровень магнитуды выше по
оценкам, сделанным по записям станций УСГ,
по сравнению с данными карпатской группы
станций; также различаются значения t0 — вре-
мени возникновения процесса в очагах земле-
трясений (до 5—7 с) и координат эпицентров
(на 0,2—0,3◦).
Значения магнитуды и координаты эпи-
центров девяти землетрясений (31.03.2006;
12.04.2007; 09.06, 03.09, 26.09 и 16.10.2008;
16.11.2010; 22.02 и 26.02.2011 г.) с mb=2,0÷2,9,
очаги которых находятся на Волыно-Подолии
вблизи западной границы щита, определены по
записям станций УСГ. Сведения о параметрах
этих землетрясений не приведены в каталогах
[Сейсмологический..., 2008—2011]. Координа-
ты эпицентров некоторых землетрясений были
пересчитаны с учетом данных о времени всту-
плений волн на записях нескольких карпат-
ских станций. Землетрясение 16.10.2008 г. за-
регистрировано всеми цифровыми станциями,
которые находятся на платформе. Значение
долготы эпицентра, вычисленное при исполь-
зовании данных обеих групп станций, совпало
с первым вариантом расчета, сделанным по за-
Рис. 1. Схема расположения эпицентров землетрясений
и пунктов сейсмических наблюдений: 1 — эпицентры
локальных землетрясений с mb≥2,0, произошедших в
2005—2011 гг.; 2 — область расположения эпицентров
землетрясений на юго-западном крае УЩ; 3 — западная
часть УЩ; 4 — пункты сейсмических наблюдений (а —
Института геофизики; б — ГЦСК).
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ГОДОГРАФ ОБЪЕМНЫХ ВОЛН ДЛЯ ЗАПАДНОЙ ...
Геофизический журнал № 6, Т. 34, 2012 51
писям станций УСГ. Различие в расположении
эпицентра по широте оказалось незначитель-
ным — 0,1 [Андрущенко и др., 2011].
Расхождение в параметрах сейсмических
событий, отмеченное при обработке записей
отдельных групп станций, связано с исполь-
зованием различных годографов. В катало-
гах ГЦСК приведены данные о координатах
эпицентров, расчет которых в течение ряда
лет проводился с помощью годографа Джеф-
фриса—Буллена (Д-Б) [Jeffreys, Bullen, 1940].
Этот годограф модифицирован для условий
северо-западного региона Украины на основе
результатов статистической обработки запи-
сей землетрясений и нескольких тысяч взры-
вов, зарегистрированных в ближней зоне (до
1000 км) [Андрущенко, 2006].
Координаты эпицентров землетрясений,
очаги которых находятся в верхней части зем-
ной коры в Карпатском регионе и прилегаю-
щих к нему районах платформы, в ОМСП рас-
считываются с использованием эксперимен-
тального карпатского годографа [Харитонов
и др., 1996], который на близких расстояниях
существенно отличается от годографа Д-Б.
Различие годографов значительно: -волны на
5—6 с в интервале эпицентральных расстояний
Δ=10÷50 км, 3 с — на 100 км и 1,5 с — на 150 км;
Рис. 2. Участки записи землетрясений: а,
б — с/ст «Малин» (а — 18 ноября 2007 г.,
юго-западная часть УЩ, mb=3,4, Δ=273 км;
б — 9 июня 2008 г. Волыно-Подолия, mb=2,5,
Δ=267 км); в — с/ст Каменный Брод; 11 ноября
2010 г., Волыно-Подолия, mb=3,5, Δ=200 км.
В. В. КУТАС, Ю. А. АНДРУЩЕНКО, И. А. КАЛИТОВА
52 Геофизический журнал № 6, Т. 34, 2012
S-волны (на тех же расстояниях) — на 7—8, 4
и 2 с. При сравнении карпатского годографа
с табличными данными о времени пробега -,
S-волн, приведенных в работе [Kennett, 1991],
установлена их идентичность в полосе рас-
стояний до 300 км и расхождение на 1,5—2 с
в интервале 300—500 км. Правомерность при-
менения карпатского годографа при опреде-
лении параметров локальных сейсмических
событий, возникающих в изучаемом районе
платформы вблизи земной поверхности, под-
тверждается совпадением значений рассчитан-
ных координат эпицентров с установленными
по макросейсмическим данным при ощутимых
землетрясениях в районе г. Новоднестровск
(22.10.2006 и 18.11.2007 г.).
Данные о времени пробега объемных волн.
Для расчета годографа использованы значения
времени пробега - и S-волн в зависимости от
расстояния до эпицентров сейсмических со-
бытий с mb=2,0÷3,4: 25 местных землетрясений
и 43 взрывов. Глубина очагов 80 % землетрясе-
ний не превышает 5 км, остальных — 6ff7 км.
(Участки записей с/ст «Малин» землетрясений,
произошедших в разных районах рассматри-
ваемой части платформы, и промышленных
взрывов в карьерах, приведены на рис. 2, 3.)
Координаты эпицентров 14 землетрясений
в западной части щита, были рассчитаны по за-
писям каждой из групп станций в отдельности.
Уточнение параметров землетрясений с ис-
пользованием данных обеих групп выполнено
после опубликования каталогов сейсмических
событий в бюллетенях [Сейсмологический...,
2007—2011]. При построении зависимости
tP,S=F(Δ), представленной на рис. 4, а, исполь-
зованы значения t0 и эпицентральных рас-
стояний, полученные с учетом данных обеих
групп станций, кроме того, добавлены значе-
ния времени пробега - и S-волн, зарегистри-
рованных только станциями УСГ от девяти
землетрясений, очаги которых находятся на
Рис. 3. Участки записей взрывов, зареги-
стрированных с/ст «Малин»: а — 14 мар-
та 2006 г., mb=2,2, Δ=55 км; б — 26 апре-
ля 2007 г., mb=2,0, Δ=80 км; в — 3 ноября
2006 г., mb=2,0, Δ=145 км.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ГОДОГРАФ ОБЪЕМНЫХ ВОЛН ДЛЯ ЗАПАДНОЙ ...
Геофизический журнал № 6, Т. 34, 2012 53
Волыно-Подолии.
Значения времени пробега - и S-волн от
промышленных взрывов при построении го-
дографа взяты в основном по записям станций
УСГ. Несколько взрывов зарегистрировано
также и карпатскими станциями, расположен-
ными на платформе на расстоянии 50—200 км
от карьеров, которые находятся в западной
части щита. Однако в каталогах [Сейсмологи-
ческий..., 2007—2009] они представлены как
землетрясения, очаги которых отнесены к ин-
тервалу глубин 2—5 км. В период 2005—2007 гг.
в УСГ была разработана методика идентифи-
кации природы слабоинтенсивных сейсми-
ческих событий, с помощью которой удается
распознавать их происхождение. Характерные
особенности записи и спектрограмм земле-
трясений (тектонических и техногенных) и
промышленных взрывов, зарегистрированных
на УЩ, приведены в работах [Андрущенко,
Гордієнко, 2009; Андрущенко и др., 2010; 2012].
Расчет годографа. Разброс значений време-
ни пробега волн в зависимости от расстояния
(см. рис. 4, а) связан с погрешностями в опреде-
лении координат эпицентров сейсмических
событий, обусловленными недостаточным
количеством регистрирующих станций, влия-
нием особенностей строения среды на пути
распространения колебаний (70 % которых
вызвано взрывами в карьерах), в ряде случаев с
нечеткостью вступлений волн на записях и др.
Для оценки влияния методики расчета, в
частности интервалов расстояний, в которых
произведена выборка значений tP, tS, рассчита-
но несколько вариантов зависимости tP,S=F(Δ)
Рис. 4. Графики зависимости времени пробега - и S-волн
от эпицентрального расстояния: а — единичные значения
времени пробега волн, зарегистрированных при локаль-
ных сейсмических событиях из очагов h0=0÷5 км (1); экс-
периментальный годограф (2); б — сопоставление экспе-
риментального годографа (1) с данными таблиц [Kennett,
1991] для h0=0 км (2), 15 км (3).
Таблица 1. Исходный материал, используемый для расчета годографа, и отклонение рас-
считанных значений времени пробега P- и S-волн относительно приведенных в [Kennett, 1991]
Количество
измерений
Интервал
расстояний,
, км
Среднее
значение
Δ, км
Среднее
значение
времени
пробега
волн
tP,S , с
Дисперсия
tP,S , с
Коэффициент
корреляции
значений
tP,S , с
Коэффициент
b линейной
зависимости
tP,S=F( )
Отклонение
значений
tP,S , с
(с учетом σ)
от tP,S, по
[Kennett, 1991]
P-волна
144 0―150 74,6 13,7 ±0,5 0,99 0,172 0,4―1,4
108 150―300 223,5 36,0 ±0,5 0,96 0,131 0,3―1,3
121 150―350 233,6 37,3 ±0,6 0,97 0,130 0,2―1,4
S-волна
152 0―150 72,0 22,5 ±0,9 0,99 0,300 0―1,8
103 150―300 227,8 62,5 ±1,0 0,99 0,238 0,5―1,5
115 150―350 237,0 64,8 ±1,1 0,99 0,235 0,8―1,4
В. В. КУТАС, Ю. А. АНДРУЩЕНКО, И. А. КАЛИТОВА
54 Геофизический журнал № 6, Т. 34, 2012
для расстояний 0—350 км. Средние значения
времени пробега - и S-волн вычислялись в
пределах разных по протяженности вырезок:
25, 50, 150 и 200 км. При вычислении годографа
использована зависимость ti=tсред±b( i– сред). В
окончательном варианте расчета осреднение
значений времени пробега проведено в ин-
тервалах 0—150 и 150—350 км (см. табл. 1, 2).
Параметры, характеризующие рассеяние
единичных значений времени пробега, r — ко-
эффициент корреляции tP, tS при осреднении
их линейной зависимостью и σ — дисперсию
значений tPсред, tSсред, первоначально были
вычислены в узких полосах эпицентральных
расстояний: 25 и 50 км. Наибольшее количе-
ство значений tP, tS относится к интервалу
50—100 км (n=75), наименьшее — к интервалу
300—350 км (n=13).
На участках протяженностью 50 км для
-волны получены следующие данные: высо-
кий коэффициент корреляции (0,98) и неболь-
шая дисперсия tPсред (±0,3 с) на =50÷100 км;
наименьшие значения r (0,8 и 0,7) и более
значительная дисперсия (±0,4 и ±0,7 с) на
=250÷300 и Δ=300÷350 км. Для S-волны на этих
расстояниях отмечены следующие значения
r и σ: 0,98 и ±0,5 с; 0,9 и ±0,6 с; 0,8 и ±1,0 с. В
интервалах большей протяженности коэф-
фициенты корреляции и дисперсия значений
tP равны: 0,99 и ±0,5 с (0—150 км); 0,97 и ±0,6 с
(150—350 км), значений tS соответственно 0,99
и ±0,9 с; 0,96 и ±1,1 с. Количество значений tP и
tS, использованных для вычисления годографа,
коэффициенты их корреляции и дисперсия
среднего значения времени пробега волн по-
казаны в табл. 1.
Значения времени пробега - и S-волн («точ-
ки» экспериментального годографа) рассчи-
таны с шагом 10 км (табл. 2). Сопоставлены
результаты вычисления tP, tS в разных по про-
тяженности интервалах расстояний. Различия
в значениях tP вдоль всей длины годографа,
независимо от рассматриваемых интервалов,
не превышают 0,3 с. В значениях tS на близ-
ких расстояниях различия больше — 0,5÷0,7 с
( ≤130 км) и 1,1 с ( =140÷150 км). По-видимому,
это связано с особенностями структуры зем-
ной коры, оказывающими большее влияние на
поперечные колебания.
Средние значения времени пробега - и
S-волн в выборках, равных 50 км, сопоставлены
с табличными данными для очагов, располо-
женных на земной поверхности (h0=0 км) и
глубже (h0=15 км) [Kennett, 1991]. Установлено,
что рассчитанные средние значения tP, по срав-
нению с приведенными в таблицах для h0=0 км,
выше на 0,5—1,5 с в интервалах 0—50, 50—100 и
100—150 км и приблизительно на 2 с в интерва-
лах 150—200 и 300—350 км. Средние значения
tS (относительно табличных) различаются в
основном не более, чем на 2,0 с: 0—1,1 с на
до 50 км; 1,0—2,0 с на 50—100 и 100—150 км; от
−0,4 до +1,0 (150—200 и 200—250 км) и от −1,0 до
+1,5 с на 250—300 и 300—350 км. Отклонение
средних значений времени пробега объемных
волн, вычисленных в более протяженных ин-
тервалах (0—150, 150—350 км), также не пре-
вышает 2,0 с.
При сопоставлении с данными, приведен-
ными в сейсмологических таблицах [Kennett,
1991] для источника колебаний, расположенно-
го на h0=15 км, отмечены более значительные
отклонения экспериментального годографа,
рассчитанного при использовании записей
Таблица 2. Годограф P- и S-волн, рассчитанный для изучаемого района западной части ВЕП
Δ, км tP, с tS, с Δ, км tP, с tS, с Δ, км tP, с tS, с
10 2,6 3,9 130 23,2 39,9 240 38,2 65,4
20 4,3 6,9 140 24,9 42,9 250 39,5 67,8
30 6,0 9,9 150 26,7 45,9 260 40,8 70,2
40 7,7 12,9 150 26,4 44,0 270 42,1 72,5
50 9,5 15,9 160 27,7 46,4 280 43,4 74,9
60 11,2 18,9 170 29,0 48,7 290 44,7 77,3
70 12,9 21,9 180 30,3 51,1 300 46,0 79,7
80 14,6 24,9 190 31,6 53,5 310 47,2 82,0
90 16,3 27,9 200 32,9 55,9 320 48,5 84,3
100 18,1 30,9 210 34,2 58,3 330 49,8 86,7
110 19,8 33,9 220 35,5 60,6 340 51,1 89,0
120 21,5 36,9 230 36,9 63,0 350 52,4 91,4
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ ГОДОГРАФ ОБЪЕМНЫХ ВОЛН ДЛЯ ЗАПАДНОЙ ...
Геофизический журнал № 6, Т. 34, 2012 55
сейсмических событий из очагов h0=2÷7 км.
Средние значения времени пробега больше
на 3—4 с: Р-волны — на эпицентральных рас-
стояниях 150—350 км, S-волны — на 130—160
и 220—350 км.
Графическое представление эксперимен-
тального годографа - и S-волн, рассчитанного
по записям локальных сейсмических событий,
очаги которых находятся в западной части
ВЕП, и годографа Кеннетта, используемого для
расчета координат эпицентров землетрясений
в других регионах, показано на рис. 4, б. Кажу-
щаяся скорость распространения - и S-волн
оценена по коэффициентам b (см. табл. 1), ха-
рактеризующим угол наклона прямых линий,
которые «осредняют» значения времени про-
бега волн в выбранных интервалах расстоя-
ний. Получены значения VP и VS: 5,8 и 3,3 км/с
на Δ=0÷150 км, 7,7 и 4,3 км/с на Δ=150÷350 км.
Согласно результатам оценки скорости рас-
пространения сейсмических объемных волн в
зависимости от расстояний по данным о вре-
мени их пробега, приведенным в таблицах
IASPEI-1991, в интервалах 0—150 и 150—350 км
значения VP и VS равны: 6,0 и 3,5 км/с; 7,7 и
4,4 км/с соответственно.
Заключение. При исследовании сейсмич-
ности древних платформ отмечено проявление
сейсмической активности в краевых прогибах и
на участках, граничащих с ними, а также в шов-
ных зонах и на окраинах щитов [Хаин, 2001].
Цель изучения слабоинтенсивных сейсми-
ческих проявлений на ВЕП в 2005—2011 гг. —
установление расположения сейсмотектониче-
ских структур и оценка уровня сейсмическо-
го потенциала в районе Волыно-Подолии, на
границе УЩ с Днестровским перикратонным
прогибом и в центральной части УЩ.
При наиболее сильных землетрясениях с
mb≥3,0, произошедших на юго-западном крае и
в центральной части УЩ, интенсивность сотря-
сений в эпицентрах соответствовала 4 и 5 бал-
лам по шкале MSK-64. Зарегистрированы и бо-
лее слабые сейсмические события с mb=1,5ff2,9.
В большинстве случаев возникали сомнения в
отношении их происхождения (слабоинтен-
сивные тектонические землетрясения или про-
мышленные взрывы) и в точности координат
эпицентров, установленных при расчетах по
записям разных групп станций. Последнее свя-
зано с небольшим числом станций в группах
(ГЦСК и Карпатской ОМСП), расположением
их в узких азимутальных створах, с особен-
ностями строения среды в районах записи
колебаний и на пути распространения волн
к станциям, а также в значительной мере с
применением годографов, существенно разли-
чающихся на расстояниях 0—200 км. При пере-
расчетах, проведенных по данным обеих групп
станций, отмечены изменения в координатах
эпицентров некоторых землетрясений, не пре-
вышающие в основном значений 0,2—0,3◦.
Приведенный в настоящей работе годо-
граф - и S-волн для интервала расстояний
10—350 км рассчитан по записям 25 местных
землетрясений с mb=2,0ff3,4 и 43 промышлен-
ных взрывов, зарегистрированных в районе
ВЕП, ограниченном координатами: ϕ=48ff51 ◦N,
λ=25ff29 ◦E. Проведено сравнение этого годо-
графа с другими, применяемыми при обработ-
ке записей сейсмических событий, происходя-
щих в разных регионах.
Отклонение рассчитанного годографа - и
S-волн относительно годографа Джеффриса—
Буллена весьма существенно на эпицентраль-
ных расстояниях до 150 км: на =10—50 км на
5—6 с ( ) и 7—8 с (S); на 100 км на 3 с ( ) и 4 с
(S). С ростом расстояний расхождение време-
ни уменьшается — на Δ=150 км до значений
1,5 с ( ) и 2 с (S), на 200—350 км до 1 с в - и
S-волне. Различие значений времени пробега
волн, соответствующих экспериментальному
годографу, относительно данных, приведен-
ных в таблицах IASPEI-1991, меньше — на про-
тяжении всего рассматриваемого интервала
расстояний в -волне не превышает 1,5 с, в
S-волне — 2,0 с.
При обработке записей местных сейсми-
ческих событий, происходящих в рассматри-
ваемой части платформы на расстояниях до
350 км от пунктов наблюдений, можно исполь-
зовать годографы: экспериментальный, пред-
ставленный в цифровом виде в настоящей
работе, карпатский, рассчитанный ранее, и
Кеннетта. Карпатский годограф, применяемый
при расчете координат эпицентров в ОМСП,
на эпицентральных расстояниях до 300 км со-
впадает с годографом Кеннетта, в интервале
300—500 км отмечены небольшие отклонения
— в пределах 1,5—2,0 с.
Использование рассчитанного годографа
будет способствовать точности установления
координат эпицентров локальных землетрясе-
ний и более надежному выделению сейсмоак-
тивных участков земной коры. Уточнение годо-
графа осуществимо при продолжении работы
в начатом направлении — при накоплении
данных о времени пробега объемных волн,
регистрируемых при местных сейсмических
событиях.
В. В. КУТАС, Ю. А. АНДРУЩЕНКО, И. А. КАЛИТОВА
56 Геофизический журнал № 6, Т. 34, 2012
Список литературы
Андрущенко Ю. А. Контроль промислових та ава-
рійних вибухів на території України сейсміч-
ними станціями Головного центру спеціального
контролю // Геофиз. журн. — 2006. — 28, № 3.
— С. 110—115.
Андрущенко Ю. А., Гордієнко Ю. А. Аналіз ефектив-
ності застосування критеріїв ідентифікації вибу-
хів і землетрусів для локальних та регіональних
подій в умовах платформної частини України //
Геофиз. журн. — 2009. — 31, № 3. — С. 121—129.
Андрущенко Ю. А., Кутас В. В., Кендзера А. В., Омель-
ченко В. Д. Результаты сейсмических наблю-
дений на Восточно-Европейской платформе в
районах Волыно-Подолии и Украинского щита в
2005—2011 гг. // Сейсмол. бюл. Украины за 2010 г.
— Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика»,
2011. — С.42—52.
Андрущенко Ю. А., Кутас В. В., Кендзера А. В.,
Омельченко В. Д. Слабые землетрясения и
промышленные взрывы, зарегистрированные
на Восточно-Европейской платформе в пределах
территории Украины 2005—2010 гг. // Геофиз.
журн. — 2012. — 34, № 3. — С. 49—60.
Андрущенко Ю. А., Кутас В. В., Кендзера А. В., Омель-
ченко В. Д., Гордиенко Ю. А., Калитова И. А. Приро-
да сейсмических событий, зарегистрированных
на западе Украинского щита в 2005—2007 гг. //
Геофиз. журн. — 2010. — 32, № 2. — С. 64—74.
Кендзера А. В. Юго-западные регионы Восточно-
Европейской платформы // Землетрясения и
микросейсмичность в задачах современной гео-
динамики Восточно-Европейской платформы.
— Петрозаводск: Изд-во КНЦ ИГ РАН, 2007.
— С. 310—327.
Кутас В. В., Кендзера А. В., Омельченко В. Д., Дрогиц-
кая Г. М., Калитова И. А. Проявление сейсмич-
ности в XVIII—XX вв. и потенциально сейсмоо-
пасные зоны западной части Украины // Геофиз.
журн. — 2006. — 28, № 4. — С. 3—15.
Кутас В. В., Омельченко В. Д., Дрогицкая Г. М., Кали-
това И. А. Криворожское землетрясение 25 де-
кабря 2007 г. // Геофиз. журн. — 2009. — 31, № 1.
— С. 42—52.
Кутас В. В., Омельченко В. Д., Кендзера А. В., Дрогиц-
кая Г. М., Калитова И. А. Сейсмичность запад-
ной части Восточно-Европейской платформы в
пределах Украины // Геофиз. журн. — 2007. — 29,
№ 5. — С. 59—72.
Сейсмологический бюллетень Украины за 2005 год.
— Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика»,
2007. —203 с.
Сейсмологический бюллетень Украины за 2006 год.
— Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика»,
2008. — 296 с.
Сейсмологический бюллетень Украины за 2007 год.
— Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика»,
2009. —143 с.
Сейсмологический бюллетень Украины за 2008 год.
— Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика»,
2010. —178 с.
Сейсмологический бюллетень Украины за 2010 год.
— Севастополь: НПЦ «ЭКОСИ-Гидрофизика»,
2011. — 200 с.
Хаин В. Е. Тектоника континентов и океанов (год
2000). — Москва: Научный мир, 2001. — 606 с.
Харитонов О. М., Костюк О. П., Кутас В. В., Ру-
денская И. М. Экспериментальные годографы
объемных волн землетрясений Карпатского ре-
гиона // Доп. НАН України. — 1996. — № 5. —
С. 103—107.
Jeffreys H., Bullen K. E. Seismological Tables. — Lon-
don: Britsh Association Seismological Committee,
1940. — 145 p.
Kennett B. L. N. IASPEI-1991 Seismological Tables: Re-
search School of Earth Sciences Australian National
University. — Canberra, 1991. — 143 p.
|