1. JGD
  2. Всі випуски
  3. 2(33)2022
  4. Визначення різницевих координат і механізму вогнища землетрусів поблизу с. Тросник у Закарпатті протягом 2013-2015 рр.: Методичні аспекти та аналіз результатів

Визначення різницевих координат і механізму вогнища землетрусів поблизу с. Тросник у Закарпатті протягом 2013-2015 рр.: Методичні аспекти та аналіз результатів

JGD.
2022;
Випуск 2(33)2022, Номер 2(33)
: 50-63
https://doi.org/10.23939/jgd2022.02.050
Надіслано: Серпень 31, 2022
Автори:
  1. Андрій Гнип
1
Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України

Координати вогнищ серії слабких (1,0<ML<2,5) схожих між собою (повторних) землетрусів, що відбувалися протягом 2013-2015 рр. поблизу с. Тросник на півдні Закарпаття визначено за їхніми різницевими (диференційними) вступами на українських, словацьких, угорських і румунських станціях з одночасним визначенням т.зв. епіцентрально-специфічних станційних поправок. З метою підвищення надійності різницевих вступів за умови дуже низького співвідношення сигнал/шум запропоновано адаптивне фільтрування записів з метою зменшення впливу корельованих шумів, модифікований критерій максимуму функції взаємної кореляції між відрізками записів з одночасним мінімумом зміщення відносно початкового обчисленого часу вступу, а також верифікацію вступів з використанням діаграм запізнень вступів тих самих землетрусів на одних станціях відносно інших. Чутливість отриманого розв'язку до конфігурації мережі перевірено шляхом проведення т.зв. jack-knife тесту, коли координати вогнищ визначаються з вилученням з повного набору станцій щоразу однієї. За результатами 3D інтерпретації різницевих гіпоцентрів нодальну площину з азимутом простягання 150° спільного для усіх землетрусів серії фокального механізму вогнища, визначеного за полярностями вступів Р-хвиль на 16 станціях, ототожнено як площину розриву, а сам механізм класифіковано як лівосторонній зсув з компонентою насуву. Епіцентр найсильнішого землетрусу опинився майже точно на розломі донегенового фундамента паралельного до дуги Карпат простягання, яке майже збігається з простяганням ототожненої площини розриву. Вісь стиску у механізмі вогнища спрямована на схід, що цілком узгоджується з північно-східним напрямком загально-регіонального поля.

повторні (схожі між собою) землетруси
кореляція хвильових форм
відносні вступи
станційні поправки
механізм вогнища землетрусу
розломно-блокова тектоніка
тектонічні напруження
  1. Вербицкий, С. Т., Пронишин, Р. С., Вербицкий, Ю. Т., Чуба, М. В.,. Келеман, И. Н., Стецкив, А. Т. (2014). Сейсмологический бюллетень Украины за 2013 год. Севастополь, НПЦ „Экоси-Гидрофизика”, 92–158.
  2. Вербицкий, С. Т., Пронишин, Р. С., Прокопишин, В. И., Стецкив, А. Т., Чуба, М. В., Нищименко, И. М., Келеман, И. Н. (2014). Сейсмичность Карпат в 2014 году. Ученые записки Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского. География. Геология 27(66), № 2, 87–151.
  3. Вербицкий, С. Т., Пронишин, Р. С., Прокопишин, В. И., Стецкив, А. Т., Чуба, М. В., Нищименко, И. М., Келеман, И. Н. (2016). Сейсмичность Карпат в 2015 году. Ученые записки Крымского федерального университета им. В. И. Вернадского. География. Геология 2(68), № 4, С. 69–219.
  4. Вербицький, Ю. Т., Гнип, А. Р., Нарівна, М. М., Новотна, О. М., Ярема, І. І. (2011). Ототожнення вибухів у Карпатському регіоні України за ознакою схожості їхніх хвильових форм. Геодинаміка 10(1), 103–109. https://doi.org/10.23939/jgd2011.01.103
  5. Малицький, Д., Муровська, А., Обідіна, О., Гнип, А., Грицай, О., Павлова, А., Пугач, А. (2017). Визначення полів напружень у земній корі за механізмами вогнищ місцевих землетрусів у Закарпатті. Вісник КНУ ім. Т. Шевченка. Геологія 3(78), 36–45. http://doi.org/10.17721/1728-2713.78.05
  6. Пронишин, Р. С., Пустовитенко, Б. Г. (1982). Некоторые аспекты сейсмического "климата и погоды" в Закарпатье. Изв. АН СССР. Физика Земли Т. 18, № 10, 74–81.
  7. Хоменко В. І. (1971). Глибинна будова Закарпатського прогину. Наук. Думка.
  8. Хоменко В. И. (1987). Глубинная структура юго-западного края Восточно-Европейской платформы. Наук. Думка.
  9. Davis, J. C. (1986). Statistics and Data Analysis in Geology. John Wiley & Sons, Inc., Second edition.
  10. Efron, B. (1982). The Jackknife, the Bootstrap, and Other Resampling Plans. SIAM. https://doi.org/10.1137/1.9781611970319
  11. Gnyp, A. (2010). Refining locations of the 2005-2006 recurrent earthquakes in Mukacheve, West Ukraine, and implications for their source mechanism and the local tectonics. Acta Geophysica 58 (4), 587–603. https://doi.org/10.2478/s11600-010-0006-9
  12. Gnyp, A. (2013). Recovering Relative Locations of the 2005-2006 Mukacheve Earthquakes from Similarity of their Waveforms at a Single Station. Acta Geophysica 61 (5), 1074–1087. https://doi.org/10.2478/s11600-012-0096-7
  13. Gnyp, A. (2014). On Reproducibility of Relative Locations of Recurrent Earthquakes Recovered from Similarity of their Waveforms at a Single Station. Acta Geophysica 62 (6), 1246–1261. https://doi.org/10.2478/s11600-013-0195-0
  14. Gnyp, A., & Malytskyy, D., (2021). Differential and source terms locations of the 2015 Teresva (East Carpathians) series and their tectonic implications. Acta Geophysica 69 (6), 2099–2112. https://doi.org/10.1007/s11600-021-00655-w, https://rdcu.be/cyPNh
  15. Harris, D. B., & Douglas, A. D. (2021). The geometry of signal space: a case study of direct mapping between seismic signals and event distribution. Geophys. J. Int. 224, 2189–2208. https://doi.org/10.1093/gji/ggaa572
  16. Harris, D. B. (1991). A waveform correlation method for identifying quarry explosions, Bull. seism. Soc. Am. 81(6), 2395–2418. https://doi.org/10.1785/BSSA0810062395
  17. Herrmann, R. B. (1979). FASTHYPO – a hypocenter location program. Earthquake notes 50(2), 25–37. https://doi.org/10.1785/gssrl.50.2.25
  18. Malytskyy, D. V., Obidina, O. O., Gnyp, A. R., Pavlova, A. Y., & Grytsai, O. D. (2017). Tectonic stresses in the area of Solotvyno deep, Eastern Carpathians, from focal mechanisms of local earthquakes. 16th International Conference on Geoinformatics - Theoretical and Applied Aspects, 15-17 May 2017, Kyiv, Ukraine, Conference Paper 11137_ENG. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201701868
  19. Nadeau, R. M., & McEvilly, T. V. (1999). Fault slip rates at depth from recurrence intervals of repeating microearthquakes. Science 285(5428), 718–721. https://doi.org/10.1126/science.285.5428.718
  20. Poupinet, G., Ellsworth, W.L., & Fréchet, J. (1984). Monitoring velocity variations in the crust using earthquake doublets: An application to the Calaveras Fault, California. J. Geophys. Res. 89, B7, 5719–5731. https://doi.org/10.1029/JB089iB07p05719.
  21. Robinson, D. J, Sambridge, M., Sneider, R., & Hauser, J. (2013). Relocating a Cluster of Earthquakes Using a Single Seismic Station. Bull. Seism. Soc. Am. 108(6), 3057–3072. https://doi.org/10.1785/0120130004
  22. Robinson, D. J, Sambridge, M., & Sneider, R. (2007). Constraints on coda wave interferometry estimates of source separation: The acoustic case. Explor. Geophys. 38(3), 189–199. https://doi.org/10.1071/EG07019
  23. Robinson, D. J, Sneider, R., & Sambridge, M. (2007). Using coda wave interferometry for estimating the variation in source mechanism between double couple events. J. Geophys. Res. 112(В12), B12302. https://doi.org/10.1029/2007JB004925
  24. Shearer, P. M. (1997). Improving local earthquake locations using L1 norm and waveform cross correlation: Application to the Whittier Narrows, California, aftershock sequence. J. Geophys. Res. 102(B4), 8269–8283. https://doi.org/10.1029/96JB03228
  25. Shearer, P., Hauksson, E., & Lin, G. (2005). Southern California hypocenter relocation with waveform cross-correlation. Part2: Results using source-specific station terms and cluster analysis. Bull. Seism. Soc. Am. 95(3), 904–915. https://doi.org/10.1785/0120040168
  26. Sibson, R. (1973). SLINK: an optimally efficient algorithm for the single-link cluster method. The Computer Journal. British Computer Society 16 (1): 30–34. https://doi.org/10.1093/comjnl/16.1.30
  27. Starodub, G., & Gnyp, A. (1999). Models of the Earth’s Crust Structure in the East Carpathian Region determined from Inversion of Farfield P-waveforms. Acta Geophysica Polonica 47(4), 375–400. Id. YADDA: bwmeta.element.baztech-article-BSL6-0006-0061
  28. Tibuleac, I. M., & Herrin, E. (1999). Lower mantle heterogeneity beneath the Caribbean Sea. Science 285(5434), 1711–1715. https://doi.org/10.1126/science.285. 5434.1711
  29. Waldhauser, F, & Ellsworth, L.W. (2000). A Double-Difference Earthquake Location Algorithm: Method and Application to the Northern Hayward Fault. California. Bull. Seism. Soc. Am. 90(6), 1353–1368. https://doi.org/10.1785/0120000006
  30. Wessel, P., Smith, W.H.F., Scharroo, R., Luis, J.F., & Wobbe, F. (2013). Generic mapping tools: improved version released. EOS Trans. AGU. 94, 409–410. https://doi.org/10.1002/2013EO450001