geophystechГеофизические технологииRussian Journal of Geophysical Technologies2619-1563IPGG SB RAS10.18303/2619-1563-2020-2-30geophystech-102Research ArticleСтатьиВыявление измерений режима активности вулкана Камбальный (Южная Камчатка) на основе корреляции сейсмического шумаIdentification of changes in the activity of Kambalny volcano (South Kamchatka) based on correlation of seismic noiseТрифоновА. Л.TrifonovA. L.

ТРИФОНОВ Александр Леонидович – инженер лаборатории сейсмической томографии, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3, Россия; 630090, ул. Пирогова, 1, Россия

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090, Russia; Pirogova Str., 1, Novosibirsk, 630090, Russia

TrifonovAL@ipgg.sbras.ruКулаковИ. Ю.KoulakovI. Yu.

КУЛАКОВ Иван Юрьевич – доктор геолого-минералогических наук, заведующий лабораторией сейсмической томографии ИНГГ СО РАН, член-корреспондент РАН, 630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3, Россия; 630090, ул. Пирогова, 1, Россия

Koptyug Ave., 3, Novosibirsk, 630090, Russia; Pirogova Str., 1, Novosibirsk, 630090, Russia

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университетРоссияTrofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics SB RAS; Novosibirsk State UniversityRussian Federation202017122020023040Copyright © Трифонов А.Л., Кулаков И.Ю., 20202020Трифонов А.Л., Кулаков И.Ю.Trifonov A.L., Koulakov I.Y.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjgt.ru/jour/article/view/102

C использованием данных сейсмических станций, установленных на вулкане Камбальный в период с июля 2018 по июль 2019, были построены наборы корреляционных функций и проведена их первичная интерпретация. Проведены работы, нацеленные на контроль качества полученных функций кросс-корреляции. Выявлены изменения частотно-амплитудных характеристик кросс-корреляционных функций на малых временах, а также смещения выявленных фаз на больших временах. Такого рода вариации характера кросс-корреляции могут указывать на наличие периодов с существенно различным характером сейсмичности и значительными вариациями механических свойств пород под вулканом. Это, в свою очередь, говорит о продолжающейся активности магматической системы вулкана Камбальный.

Using experimental data obtained from the network of stations installed on Kambalny volcano in the period from July 2018 to July 2019, a set of correlation functions was obtained and its preliminary interpretation was carried out. Works aimed at quality control of the obtained cross-correlation functions have been performed. We have identified considerable variations of the frequency-amplitude characteristics of the cross-correlation functions at small times, as well as significant shifts of the derived phases in large correlation times. Such variations of the cross-correlation patterns may indicate the existence of distinct time periods with different types of seismicity, as well as strong variations of mechanical properties of rocks. In turn, this might be an evidence for the ongoing activity of the magmatic system beneath the Kambalny volcano.

поверхностные волнышумовая томографиякросс-корреляциясейсмическая сетьмониторингsurface wavesambient noise tomographycross-correlationseismic networkmonitoringДанное исследование поддержано грантом РНФ 20-17-00075.ReferencesГирина О.А., Мельников Д.В., Маневич А.Г., Нуждаев А.А. Первое историческое извержение вулкана Камбальный // Во все концы достигнет россов слава: Материалы XXXIV Крашенинниковских чтений. – Петропавловск-Камчатский: ККНБ им. С.П. Крашенинникова, 2017. – С. 260–261.Гирина О.А., Мельников Д.В., Маневич А.Г., Нуждаев А.А. Первое историческое извержение вулкана Камбальный // Во все концы достигнет россов слава: Материалы XXXIV Крашенинниковских чтений. – Петропавловск-Камчатский: ККНБ им. С.П. Крашенинникова, 2017. – С. 260–261.Нуждаев И.А., Феофилактов С.О., Денисов Д.К. Магнитометрические исследования на геотермальных месторождениях Южной Камчатки // Материалы девятых научных чтений памяти Ю.П. Булашевича. – Екатеринбург: ИГФ УрО РАН, 2017. – С. 310–314Нуждаев И.А., Феофилактов С.О., Денисов Д.К. Магнитометрические исследования на геотермальных месторождениях Южной Камчатки // Материалы девятых научных чтений памяти Ю.П. Булашевича. – Екатеринбург: ИГФ УрО РАН, 2017. – С. 310–314Bensen, G.D., Ritzwoller M.H., Barmin M.P., Levshin A.L., Lin F., Moschetti M.P., Shapiro N.M., Yang Y. Processing seismic ambient noise data to obtain reliable broad-band surface wave dispersion measurements // Geophysical Journal International. – 2007. – Vol. 169, No. 3. – P. 1239–1260. doi: 10.1111/j.1365-246X.2007.03374.x.Bensen, G.D., Ritzwoller M.H., Barmin M.P., Levshin A.L., Lin F., Moschetti M.P., Shapiro N.M., Yang Y. Processing seismic ambient noise data to obtain reliable broad-band surface wave dispersion measurements // Geophysical Journal International. – 2007. – Vol. 169, No. 3. – P. 1239–1260. doi: 10.1111/j.1365-246X.2007.03374.x.Brenguier F., Shapiro N.M., Campillo M., Nercessian A., Ferrazzini V. 3-D surface wave tomography of the Piton de la Fournaise volcano using seismic noise correlations // Geophysical Research Letter. – 2007. – Vol. 34, Article L02305, doi:10.1029/2006GL028586.Brenguier F., Shapiro N.M., Campillo M., Nercessian A., Ferrazzini V. 3-D surface wave tomography of the Piton de la Fournaise volcano using seismic noise correlations // Geophysical Research Letter. – 2007. – Vol. 34, Article L02305, doi:10.1029/2006GL028586.Brenguier F., Shapiro N.M., Campillo M., Ferrazzini V., Duputel Z., Coutant O., Nercessian A. Towards forecasting volcanic eruptions using seismic noise // Nature Geoscience. – 2008. – Vol. 1, No. 2. – P. 126–130.Brenguier F., Shapiro N.M., Campillo M., Ferrazzini V., Duputel Z., Coutant O., Nercessian A. Towards forecasting volcanic eruptions using seismic noise // Nature Geoscience. – 2008. – Vol. 1, No. 2. – P. 126–130.Brenguier F., Clarke D., Aoki Y., Shapiro N.M., Campillo M., Ferrazzini V. Monitoring volcanoes using seismic noise correlations // Comptes Rendus Geoscience. – 2011. – Vol. 343, Issues 8–9. – P. 633–638. doi:10.1016/j.crte.2010.12.010.Brenguier F., Clarke D., Aoki Y., Shapiro N.M., Campillo M., Ferrazzini V. Monitoring volcanoes using seismic noise correlations // Comptes Rendus Geoscience. – 2011. – Vol. 343, Issues 8–9. – P. 633–638. doi:10.1016/j.crte.2010.12.010.Brenguier F., Campillo M., Takeda T., Aoki Y., Shapiro N.M., Briand X., Emoto K., Miyake H. Mapping pressurized volcanic fluids from induced crustal seismic velocity drops // Science. – 2014. – Vol. 345, Issue 6192. – P. 80–82, doi:10.1126/science.1254073.Brenguier F., Campillo M., Takeda T., Aoki Y., Shapiro N.M., Briand X., Emoto K., Miyake H. Mapping pressurized volcanic fluids from induced crustal seismic velocity drops // Science. – 2014. – Vol. 345, Issue 6192. – P. 80–82, doi:10.1126/science.1254073.Duputel Z., Ferrazzini V., Brenguier F., Shapiro N., Campillo M., Nercessian A. Real time monitoring of relative velocity changes using ambient seismic noise at the Piton de la Fournaise volcano (La Réunion) from January 2006 to June 2007 // Journal of Volcanology and Geothermal Research. – 2009. – 184 (1–2). – P. 164–173, doi:10.1016/j.jvolgeores.2008.11.024.Duputel Z., Ferrazzini V., Brenguier F., Shapiro N., Campillo M., Nercessian A. Real time monitoring of relative velocity changes using ambient seismic noise at the Piton de la Fournaise volcano (La Réunion) from January 2006 to June 2007 // Journal of Volcanology and Geothermal Research. – 2009. – 184 (1–2). – P. 164–173, doi:10.1016/j.jvolgeores.2008.11.024.Mordret A., Jolly, A. D., Duputel Z., Fournier N. Monitoring of phreatic eruptions using interferometry on retrieved cross-correlation function from ambient seismic noise: Results from Mt. Ruapehu, New Zealand // Journal of Volcanology and Geothermal Research. – 2010. – Vol. 191, No. 1. – P. 46–59.Mordret A., Jolly, A. D., Duputel Z., Fournier N. Monitoring of phreatic eruptions using interferometry on retrieved cross-correlation function from ambient seismic noise: Results from Mt. Ruapehu, New Zealand // Journal of Volcanology and Geothermal Research. – 2010. – Vol. 191, No. 1. – P. 46–59.Liu Z., Huang J., Peng Z., Su J. Seismic velocity changes in the epicentral region of the 2008 Wenchuan earthquake measured from three-component ambient noise correlation techniques // Geophysical Research Letters. – 2014. – Vol. 41, Issue 1. – P. 37–42, doi:10.1002/2013GL058682.Liu Z., Huang J., Peng Z., Su J. Seismic velocity changes in the epicentral region of the 2008 Wenchuan earthquake measured from three-component ambient noise correlation techniques // Geophysical Research Letters. – 2014. – Vol. 41, Issue 1. – P. 37–42, doi:10.1002/2013GL058682.Sens-Schönfelder C., Wegler U. Passive image interferometry and seasonal variations of seismic velocities at Merapi Volcano, Indonesia // Geophysical Research Letters. – 2006. – Vol. 33, Issue 21, Article L21302, doi:10.1029/2006GL027797.Sens-Schönfelder C., Wegler U. Passive image interferometry and seasonal variations of seismic velocities at Merapi Volcano, Indonesia // Geophysical Research Letters. – 2006. – Vol. 33, Issue 21, Article L21302, doi:10.1029/2006GL027797.Shapiro N.M., Campillo M. Emergence of broadband Rayleigh waves from correlations of the ambient seismic noise // Geophysical Research Letters. – 2004. – Vol. 31, Issue 7, Article L07614, doi:10.1029/2004GL019491.Shapiro N.M., Campillo M. Emergence of broadband Rayleigh waves from correlations of the ambient seismic noise // Geophysical Research Letters. – 2004. – Vol. 31, Issue 7, Article L07614, doi:10.1029/2004GL019491.Shapiro N.M., Campillo M.H., Stehly L., Ritzwoller M.H. High resolution surface wave tomography from ambient seismic noise // Science. – 2005. – Vol. 307. – P. 1615–1618.Shapiro N.M., Campillo M.H., Stehly L., Ritzwoller M.H. High resolution surface wave tomography from ambient seismic noise // Science. – 2005. – Vol. 307. – P. 1615–1618.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.