Определение средней дисперсионной кривой поверхностной волны Рэлея методом пассивной интерферометрии по данным локального профиля
https://doi.org/10.18303/2619-1563-2025-3-4
Аннотация
В работе впервые в России был применен метод пассивной интерферометрии к 60 часам непрерывных сейсмических записей, зарегистрированных локальным сейсморазведочным профилем с шагом между приемниками в 50 см. В результате применения метода были построены функции кросс-корреляции окружающего сейсмического шума между всеми парами приемников. Во всех построенных функциях кросс-корреляций выделяются поверхностные волны Рэлея, распространяющиеся между приемниками. К ним был применен новый метод, основанный на преобразовании Стоквелла–Бесселя, для извлечения средней дисперсионной кривой фазовой скорости поверхностной волны Рэлея, который показал свою эффективность при использовании на малом расстоянии между приемниками и малой длине расстановки. Успешное построение дисперсионной кривой позволяет рассматривать метод шумовой интерферометрии как один из возможных методов инженерной сейсморазведки.
При поддержке: работа была выполнена в рамках государственных заданий FSUS-2025-0015 и FWZZ2022-0017.
Об авторах
Я. М. Бережнев
Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
БЕРЕЖНЕВ Ярослав Максимович – младший научный сотрудник лаборатории обработки и анализа сейсмических данных
630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1
Н. Н. Беловежец
Новосибирский государственный университет
Россия
Россия
БЕЛОВЕЖЕЦ Надежда Николаевна – младший научный сотрудник лаборатории обработки и анализа сейсмических данных
630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1
П. А. Дергач
Новосибирский государственный университет; Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
Россия
Россия
ДЕРГАЧ Петр Александрович – научный сотрудник лаборатории динамических проблем сейсмики
630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1
630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3
А. В. Яблоков
Новосибирский государственный университет; Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН
Россия
Россия
ЯБЛОКОВ Александр Викторович – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории динамических проблем сейсмики; старший научный сотрудник
630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1
630090, Новосибирск, просп. Акад. Коптюга, 3
Список литературы
1. Aki K. Space and time spectra of stationary stochastic waves, with special reference to microtremors // Bulletin of the Earthquake Research Institute. 1957. Vol. 35. P. 415–456.
2. 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.
3. Chen X. A systematic and efficient method of computing normal modes for multilayered half‐space // Geophysical Journal International. 1993. Vol. 115 (2). P. 391–409. doi:10.1111/j.1365-246X.1993.tb01194.x.
4. Cheng F., Xia J., Luo Y., Xu Z., Wang L., Shen C., Liu R., Pan Y., Mi B., Hu Y. Multichannel analysis of passive surface waves based on crosscorrelations // Geophysics. 2016. Vol. 81. P. EN57–EN66. doi:10.1190/geo20150505.1.
5. Larose E., Carriere S., Voisin C., Bottelin P., Baillet L., Gueguen P., Walter F., Jongmans D., Guillier B., Garambois S., Gimbert F., Massey C. Environmental seismology: What can we learn on earth surface processes with ambient noise? // Journal of Applied Geophysics. 2015. Vol. 116. P. 62–74. doi: 10.1016/j.jappgeo.2015.02.001.
6. Li C., Yao H., Fang H., Huang X., Wan K., Zhang H., Wang K. 3D near‐surface shear‐wave velocity structure from ambient‐noise tomography and borehole data in the Hefei Urban Area, China // Seismological Research Letters. 2016. Vol. 87. P. 882–892. doi:10.1785/0220150257.
7. Luo Y., Lin J., Yang Y., Wang L., Yang X., Xie J. Joint inversion of active sources and ambient noise for nearsurface structures: A case study in the Balikun Basin, China // Seismological Research Letters. 2018. Vol. 89. P. 2256–2265. doi:10.1785/0220180140.
8. Moschetti M., Ritzwoller M., Lin F., Yang Y. Crustal shear wave velocity structure of the western United States inferred from ambient seismic noise and earthquake data // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2010. Vol. 115. P. B10306. doi:10.1029/2010JB007448.
9. Pasten C., Saez M., Ruiz S., Leyton F., Salomon J., Poli P. Deep characterization of the Santiago Basin using HVSR and cross-correlation of ambient seismic noise // Engineering Geology. 2016. Vol. 201. P. 57–66. doi: 10.1016/j.enggeo.2015.12.021.
10. Picozzi M., Parolai S., Bindi D., Strollo A. Characterization of shallow geology by high-frequency seismic noise tomography // Geophysical Journal International. 2009. Vol. 176 (1). P. 164–174. doi:10.1111/j.1365246X.2008.03966.x.
11. 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 (3). P. 3524–3531. doi: 10.1121/1.4809069.
12. Sánchez‐Sesma F.J., Campillo M. Retrieval of the Green’s function from cross correlation: The canonical elastic problem // Bulletin of the Seismological Society of America. 2006. Vol. 96 (3). P. 1182–1191. doi: 10.1785/0120050181.
13. 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. Shapiro N.M., Campillo M. Emergence of broadband Rayleigh waves from correlations of the ambient seismic noise // Geophysical Research Letters. 2004. Vol. 31. P. L07614. doi:10.1029/2004GL019491.
14. Stockwell R.G., Mansinha L., Lowe R.P. Localization of the complex spectrum: The S transform // IEEE Transactions on Signal Processing. 1995. Vol. 44 (4). P. 998–1001. doi:10.1029/2004GL019491.
15. Yao H., van Der Hilst R., Hoop M. Surface-wave array tomography in SE Tibet from ambient seismic noise and two-station analysis – I. Phase velocity maps // Geophysical Journal International. 2006. Vol. 166 (2). P. 732–744. doi:10.1111/j.1365-246X.2006.03028.x.
16. Zhang G., Chen X., Yu C., Feng X., Liu Q., Gao L., Song W. A Stockwell-Bessel transform based method for extracting broadband dispersion curve from seismic ambient noise data // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2025. Vol. 130 (7). P. e2024JB030311. doi:10.1029/2024JB030311.
17. Zheng Y., Shen W., Zhou L., Yang Y., Xie Z., Ritzwoller M.H. Crust and uppermost mantle beneath the North China Craton, northeastern China, and the Sea of Japan from ambient noise tomography // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2011. Vol. 116. P. B12312. doi:10.1029/2011JB008637.
Рецензия
Для цитирования:
Бережнев Я.М., Беловежец Н.Н., Дергач П.А., Яблоков А.В. Определение средней дисперсионной кривой поверхностной волны Рэлея методом пассивной интерферометрии по данным локального профиля. Геофизические технологии. 2025;(3):4–11. https://doi.org/10.18303/2619-1563-2025-3-4
For citation:
Berezhnev Ya.M., Belovezhets N.N., Dergach P.A., Yablokov A.V. Estimation of the average Rayleigh surface wave dispersion curve from local profile data using passive interferometry method. Russian Journal of Geophysical Technologies. 2025;(3):4–11. (In Russ.) https://doi.org/10.18303/2619-1563-2025-3-4
Просмотров:
60
JATS XML
Послать статью по эл. почте 