Мета. У роботі експериментальні спектральні співвідношення між горизонтальною і вертикальною компонентами переміщень у коливаннях, збуджених місцевими землетрусами і шумами, зареєстрованими сейсмічними станціями Ужгород, Тросник і Міжгір’я (частотні характеристики середовища під станціями), порівнюються з обчисленими теоретично за швидкісними моделями, побудованими на основі даних буріння у приповерхневих шарах; оцінюється ступінь збігу резонансних частот і перспектива використання експериментальних і теоретичних частоних характеристик у регіональних сейсмологічних дослідженнях. Методика. Теоретичні спектральні співвідношення між горизонтальною і вертикальною компонентами переміщень на вільній поверхні ідеально-пружного горизонтально-шаруватого півпростору для джерела у вигляді плоскої поздовжної хвилі обчислювалися з використанням алгоритму, побудованого на основі матричного методу, і порівнювалися з експериментальними, обчисленими за відрізками записів малих землетрусів і шумів, виправлених за вплив сейсмографа, довжина яких обиралася такою, щоб забезпечити відсів глибинних фаз, можливо не врахованих під час обчислення теоретичних співвідношень через недостатню загальну товщину моделей, а також фаз, утворених падінням прямих поперечних хвиль від джерела. Ступінь збігу між частотними характеристиками оцінювався обчисленням функції взаємної кореляції. Результати. Найвищі ступені взаємної кореляції виявлено між експериментальними частотними характеристиками середовища під сейсмічними станціями Карпатської мережі, обчисленими за записами місцевих землетрусів, й теоретичними характеристиками для горизонтальних фазових швидкостей, що відповідають швидкостям вступів поздовжних хвиль на станціях від землетрусів. Про невипадковість збігу можна судити за величиною максимумів функції, яка досягала ~ 0,8 і більше, і з огляду на невелике зміщення відповідних максимумів по частоті, ~ 0,2 Гц і менше. Це може свідчити, з одного боку, як про адекватність моделей, побудованих за даними буріння, використаних для обчислення теоретичних частотних характеристик, так і про придатність експериментального співвідношення для оцінювання резонансних частот середовища під станціями, де дані буріння відсутні, з іншого. Виявлено також і високі ступені кореляції між експериментальними спектральними співвідношеннями між компонентами записів малих землетрусів на станціях і співвідношеннями для шумів, що уможливлює використання саме останніх для оцінювання резонансних властивостей середовища. Наукова новизна. Уперше інтерференційні резонансні властивості приповерхневих шарів середовища під сейсмічними станціями Міжгір’я, Тросник і Ужгород оцінено з використанням двох альтернативних підходів – обчислення теоретичного спектрального співвідношення між горизонтальною і вертикальною компонентами переміщень на вільній поверхні за моделями, побудованими за даними буріння, та визначення експериментального співвідношення за компонентами записів малих землетрусів і шумів на цих станціях. Доведено збіжність результатів цих підходів та доцільність їхнього використання в сейсмологічних дослідженнях у Карпатському регіоні. Практична значущість. Частоти інтерференційних резонансів у шаруватому середовищі під сейсмічними станціями необхідно враховувати під час оцінювання впливу середовища на записи сейсмічних сигналів на станціях, оцінюванні параметрів можливого сейсмічного впливу тощо. Запропоновано надійні й ефективні методи оцінювання цих частот і товщин поверхневих шарів за допомогою теоретичного моделювання частотних характеристик середовища і їхнього експериментального визначення за записами землетрусів і шумів на станціях.
- Аранович З. И., Токмаков В. А., Трапезников Н. Л. Широкополосные среднепериодные велосиметры на базе сейсмометра СМ3-КВ с обратной связью // Сейсмические инструменты. – 1996. – № 25/26. – С. 111–118.
- Вербицкий Т. З., Починайко Р. С., Стародуб Ю. П., Федоришин А. С. Математическое моделирование в сейсморазведке. – К.: Наук. думка, 1985. – 275 с.
- Гнип А. Теоретичні й експериментальні спектри H/V для середовища під сейсмічною станцією “Міжгір’я” // Матеріали наукової конференції “Сейсмологічні дослідження в сейсмоактивних регіонах”, 29–30 травня 2012 р. – Львів, 2012. – С. 37–40.
- Гнип А. Р. Теоретичні частотні характеристики приповерхневих шарів під сейсмічними станціями “Ужгород”, “Тросник” і “Міжгір’я” // Геодинаміка. – 2015. – № 19(2). – С. 72–84. (поточне видання)
- Сейсмологический бюллетень Украины за 2006 год. / Ред. Б. Г. Пустовитенко. – Институт геофизики им. С. И. Субботина НАН Украины. – Симферополь, 2008. – 295 с.
- Bensen G. D., Ritzwoller M. H., Barmin M. P., Levshin A. L., Lin F., Moschetti M. P., Shapiro N. M. and Yang Y. Processing seismic ambient noise data to obtain reliable broad-band surface wave dispersion measurements // Geophysical Journal International. – 2007. – Vol. 169. – P. 1239–1260. doi: 10.1111/j.1365-246X.2007.03374.x.
- Ibs-von Seht M., and Wohlenberg J. Microtremor measurements used to map thickness of soft sediments // Bull. Seismol. Soc. Am. – 1999. – Vol. 89, No. 1. – P. 250–259.
- Nishitsuji Y., Ruigrok E., Gomez M., and Draganov D. Global-Phase H/V Spectral Ratio for Delineating the Basin in the Malargüe Region, Argentina // Seismological Research Letters. – 2014. – Vol. 85, No. 5. – P. 1004–1011, doi: 10.1785/0220140054, 1004-1011.
- Nakamura Y. A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface // Quarterly Report of Railway Technical Research Institute. – 1989. – Vol. 30, No. 1. – P. 25–33.
- Starodub G., Gnyp A. Models of the Earth’s Crust Structure in the East Carpathian Region determined from Inversion of Farfield P-waveforms // Acta Geophysica Polonica. – 1999. – Vol. 47, No. 4. – P. 375–400.
- Tsai N. C. A note on the steady-state response of an elastic half-space // Bulletin of the Seismological Society of America. – 1970. – Vol. 60, No. 3. – P. 795–808.