Извлечение поперечной сейсмической волны из записей сейсмического шума на Таштагольском железорудном месторождении методом пассивной интерферометрии
https://doi.org/10.18303/2619-1563-2024-3-65
Аннотация
В настоящей работе впервые к данным сейсмического шума, зарегистрированным на Таштагольском железорудном месторождении, был применен метод пассивной интерферометрии. В качестве данных были использованы непрерывные сейсмические записи одних суток с шести сейсмических станций. Метод пассивной интерферометрии основывается на анализе кросс-корреляционных функций сейсмического шума. На итоговых кросс-корреляциях были успешно выделены поперечные сейсмические волны, распространяющиеся между сейсмическими станциями. Результаты работы дают основание полагать, что в дальнейшем для данных шахт будет возможно проведение исследований с помощью шумовой сейсмической томографии
Ключевые слова
шумовая сейсмическая интерферометрия,
поперечная сейсмическая волна,
железорудное месторождение,
Таштагольское месторождение,
шахта
При поддержке: Работа была выполнена в рамках государственного задания FSUS-2022-0019.
Об авторах
Я. М. Бережнев
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
Ярослав Максимович Бережнев – младший научный сотрудник лаборатории обработки и анализа сейсмических данных; инженер лаборатории сейсмической томографии. Основные научные интересы: пассивная сейсмическая интерферометрия, мониторинг изменений сейсмических скоростей.
630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3; 30090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1
Н. Н. Беловежец
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН; Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
Надежда Николаевна Беловежец – младший научный сотрудник лаборатории обработки и анализа сейсмических данных; инженер лаборатории сейсмической томографии. Основные научные интересы: шумовая сейсмическая интерферометрия, поверхностно-волновая томография.
630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3; 30090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1
Г. Д. Рукавишников
АО «ВНИМИ»; Институт горного дела им. Н.А. Чинакала СО РАН
Россия
Россия
Георгий Дмитриевич Рукавишников – заведующий центром геодинамического мониторинга. Основные научные интересы: геомеханика блочных массивов, сейсмические наблюдения в глубоких шахтах.
199106, 22-я Линия В.О., 3, корпус 1, оф. 406, Санкт-Петербург; 630091, Новосибирск, Красный пр., 54
Список литературы
1. Гаврилов А.Г., Штирц В.А., Рукавишников Г.Д. Современные подходы контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород по данным сейсмических наблюдений на Таштагольском железорудном месторождении // Горная промышленность. 2024. № 3S. С. 32–36. doi:10.30686/1609-9192-2024-3S-32-36.
2. Еременко А.А., Мулев С.Н., Штирц В.А. Мониторинг геодинамических явлений микросейсмическим методом при освоении удароопасных месторождений // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2022. № 1. C. 12–22. doi:10.15372/FTPRPI20220102.
3. Мулев С.Н., Рукавишников Г.Д., Мороз Д.И., Пашкова В.И., Мороз Н.Е. Мониторинг напряженного состояния сейсмическими и расчетными методами на шахтах АО «Воркутауголь» // Уголь. 2022. № 12. С. 88–93. doi:10.18796/00415790-2022-12-88-93.
4. Рукавишников Г.Д., Мулёв С.Н., Гаврилов А.Г. Опыт применения и перспективы развития системы сейсмического мониторинга ГИТС на Таштагольском железорудном месторождении // Горная промышленность. 2023. № S1. С. 90–95. doi:10.30686/1609-9192-2023-S1-90-95.
5. Штирц В.А., Колтышев В.Н. Отработка блоков и распределение толчков после массовых взрывов в условиях Таштагольского месторождения // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015. № 7. С. 54–59.
6. 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 (3). P. 1239–1260. doi:10.1111/j.1365-246X.2007.03374.x.
7. Boué P., Poli P., Roux P., Campillo M., Briand X. Phase velocity tomography of surface waves using ambient noise cross-correlation and array processing // Journal of Geophysical Research. 2014. Vol. 119 (1). P. 519–529. doi:10.1002/2013JB010446.
8. Czarny R., Marcak H., Nakata N., Pilecki Z., Zbigniew I. Monitoring velocity changes caused by underground coal mining using seismic noise // Pure and Applied Geophysics. 2016. Vol. 173. P. 1907–1916. doi:10.1007/s00024-015-1234-3.
9. Lin F., Li D., Clayton R.W., Hollis D. High-resolution 3D shallow crustal structure in Long Beach, California: Application of ambient noise tomography on a dense seismic array // Geophysics. 2013. Vol. 78 (4). P. Q45–Q56. doi:10.1190/geo2012-0453.1.
10. Liu Y., Zhang H., Fang H., Yao H., Gao J. Ambient noise tomography of three-dimensional near-surface shear wave velocity structure around the hydraulic fracturing site using surface microseismic monitoring array // Journal of Applied Geophysics. 2018. Vol. 159. P. 209–217. doi:10.1016/j.jappgeo.2018.08.009.
11. Moreau L., Stehly L., Boué P., Lu Y., Larose E., Campillo M. Improving ambient noise correlation functions with an SVD-based Wiener filter // Geophysical Journal International. 2017. Vol. 211. P. 418–426. doi:10.1093/gji/ggx306.
12. Nakata N., Snieder R., Tsuji T., Larner K., Matsuoka T. Shear wave imaging from traffic noise using seismic interferometry by cross-coherence // Geophysics. 2011. Vol. 76 (6). P. SA97–SA106. doi:10.1190/geo2010-0188.1.
13. Olivier G., Brenguier F., Campillo M., Lynch R., Roux P. Body-wave reconstruction from ambient seismic noise correlations in an underground mine // Geophysics. 2015. Vol. 80 (3). P. KS11–KS25. doi:10.1190/geo2014-0299.1.
14. Sabra K., Roux P., Kuperman W. Emergence rate of the time-domain Green’s function from the ambient noise cross-correlation function // Journal of the Acoustical Society of America. 2005. Vol. 118 (6). P. 3524–3531. doi:10.1121/1.2109059.
15. Seats K.S., Lawrence J.F., Prieto G.A. Improved ambient noise correlation functions using Welch′s method // Geophysical Journal International. 2012. Vol. 188 (2). P. 513–523. doi:10.1111/j.1365-246X.2011.05263.x.
16. Shapiro N.M., Campillo M. Emergence of broadband Rayleigh waves from correlations of the ambient seismic noise // Geophysical Research Letters. 2004. Vol. 31 (7). P. L07614. doi:10.1029/2004GL019491.
17. Snieder R. Coda wave interferometry and the equilibration of energy in elastic media // Physical Review E. 2002. Vol. 66 (4). P 046615. doi:10.1103/PHYSREVE.66.046615.
18. Zhang J., Gerstoft P., Shearer P. High-frequency P-wave seismic noise driven by ocean winds // Geophysical Research Letters. 2009. Vol. 36 (9). P. L09392. doi:10.1029/2009GL037761.
Рецензия
Для цитирования:
Бережнев Я.М., Беловежец Н.Н., Рукавишников Г.Д. Извлечение поперечной сейсмической волны из записей сейсмического шума на Таштагольском железорудном месторождении методом пассивной интерферометрии. Геофизические технологии. 2024;(3):65-73. https://doi.org/10.18303/2619-1563-2024-3-65
For citation:
Berezhnev Y.M., Belovezhets N.N., Rukavishnikov G.D. Seismic shear-wave extraction from ambient seismic noise records at the Tashtagol iron using the passive interferometry method. Russian Journal of Geophysical Technologies. 2024;(3):65-73. (In Russ.) https://doi.org/10.18303/2619-1563-2024-3-65
Просмотров:
140
Послать статью по эл. почте 