Geodynamics

Abstract

Мета. З метою отримання кількісних оцінок динамічних параметрів впливу особливостей швидкісного розрізу середовища під сейсмічними станціями для трьох станцій Карпатської мережі за моделями, побудованими за даними буріння у приповерхневих шарах, за допомогою алгоритму, розробленого на основі матричного методу, обчислено спектральні співвідношення між горизонтальною і вертикальною компонентами переміщень на вільній поверхні (частотні характеристики), які залежать лише від властивостей средовища і характеризують його резонансні властивості. Методика. У методичному аспекті перевірено ступінь збігу інтерференційних резонансних частот в ідеально пружному шаруватому середовищі, обчислених за допомогою розробленого алгоритму для джерела у вигляді плоскої хвилі і прогнозованих за методом Накамури, а в наступній роботі буде оцінено ступінь їхнього збігу з частотами експериментальних характеристик, обчислених з використанням реальних записів шумів і землетрусів, перспективу використання цих методів у регіональних сейсмологічних дослідженнях. Результати. Головні резонансні максимуми у спектральних співвідношеннях між горизонтальною і вертикальною компонентами переміщень, обчислених для станцій Ужгород і Міжгір'я, належать найтоншим (не більше ніж десять метрів) поверхневим шарам переважно глинистих відкладів і перебувають у високочастотних ділянках спектра практично поза межами робочого діапазону приладів, справляючи так мінімальний вплив на результати спостережень на станціях. Однак, на відміну від методу Накамури, у якому можна оцінити товщину/резонансний максимум лише одного (зазвичай поверхневого) шару, спектральні співвідношення, обчислені за допомогою матричного методу, дали змогу виявити й інші максимуми, зумовлені складнішою будовою середовища, зокрема такою, як під станцією Ужгород, які натомість перебувають вже у межах робочого діапазону приладів і які необхідно враховувати. Незважаючи на те, що моделі середовища під іншими двома станціями (Тросник і Міжгір'я) були дещо простіші, виразні резонансні максимуми у робочих ділянках спектра були виявлені і тут. Наукова новизна. Уперше за швидкісними моделями перших сотень метрів шаруватого середовища під трьома сейсмічними станціями Карпатської мережі, побудованими за даними буріння, обчислено з використанням матричного методу частотні характеристики, які залежать лише від властивостей середовища і характеризують його резонансні властивості. Практична значущість. Обчислені частотні характеристики дають змогу оцінити ступінь впливу середовища на записи сейсмічних сигналів на станціях, що найістотніше на частотах, які відповідають отриманим інтерференційним резонансним максимумам (і мінімумам). Ці частоти необхідно враховувати під час аналізу та інтерпретації записів сейсмічних сигналів, під час оцінювання параметрів можливого сейсмічного впливу тощо. Ключові слова: шарувате середовище; частотна характеристика; метод Накамури; матричний метод; резонансні частоти; інтерференція.