25УДК 550.348 (476)
Беларусь
Т.И. Аронова, Р.Р. Сероглазов, ГА. Аронов, О.Н. Ацута, В А. Аронов
Центр геофизического мониторинга Национальной академии наук Беларуси, г. Минск, Беларусь, centr@cgm.org.by
Аннотация. Представлен обзор сейсмичности территории Беларуси за 2013 г. на основе данных двух аналоговых и 18 цифровых станций. Всего зарегистрировано 43 события с ^=4.6-8.2, которые проявились в южной части, включая Солигорский горнопромышленный район. Приведены карта эпицентров всех событий и таблица распределения по месяцам. Описано сравнение функции N(R) за 2013 г. с таковыми за 1983-2012 гг. Уровень выделившейся сейсмической энергии в 2013 г. выше такового в 2012 г. в 1.89 раза и в 5.13 раз ниже его среднего значения за 30 предыдущих лет. Дано распределение числа событий по энергетическим классам и суммарной сейсмической энергии по месяцам в 2013 г., а также в целом за 31 год (с 1983 по 2013 г.). Представлено распределение всех событий за 2013 г. в реальном времени, по часовым интервалам и дням недели.
Ключевые слова: мониторинг, сейсмическая станция, землетрясение, магнитуда, энергетический класс, эпицентр.
DOI: 10.35540/1818-6254.2019.22.21
Для цитирования: Аронова Т.И., Сероглазов Р.Р., Аронов Г.А., Ацута О.Н., Аронов В.А. Беларусь // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. - C. 240-246. doi: 10.35540/1818-6254.2019.22.21
Введение. Территория Беларуси расположена на западе древней Восточно-Европейской платформы и в соответствии с сейсмотектоническим районированием относится к слабоактивному региону [1]. В тектоническом плане сейсмические события, зарегистрированные в 2013 г., приурочены к зоне сочленения северо-западной части Припятского прогиба и Белорусской ан-теклизе, включая Солигорский горнопромышленный район [2].
Сеть сейсмических
станций. Сейсмологические -------—-м 2S" 30 3î"
наблюдения на территории Беларуси в 2013 г. проводились, как и в 2012 г. [3], на станциях «Минск» (MIK), «Нарочь» (NAR), «Могилев» (MGL), «Волоты» (VOL), «Те-сово» (TES), «Устронь» (UST). Без изменений продолжали работать семь станций Остро-вецкой локальной сети: «Гра-довщизна» (GRD), «Вадатиш-ки» (VDT), «Бояры» (BOR), «Селище» (SEL), «Горная Каймина» (GRK), «Воробьи» (VRB) и «Литвяны» (LTV). Продолжено формирование Солигорской локальной сети станций, так 14 августа были открыты станции «Чижовка» (CHJ), Копацевичи (KAP), Новый луг (NVL) ; 20 августа Махновичи (MAH); 31 октября
Рис. 1. Сеть сейсмических станций Беларуси за 2013 г.
1 - сейсмическая станция; 2 - город; 3 - г. Минск; 4 - государственная граница.
Листопадовичи (LST). Непрерывные наблюдения на Солигорской сети станций (кроме станции «Волоты») и Островецкой проводились аппаратурой, состоящей из регистраторов сейсмических сигналов «Дельта-03» (изготовитель - фирма «ГЕОТЕХ», Россия [3-6]) и короткопериодных сей-смоприемников «Le 3DLite» (изготовитель - фирма «LENNARTZ», Германия [3-5, 7]). Все цифровые станции работали в режиме on-line с непрерывной передачей информации через мобильную сеть в центр сбора информации в г. Минске. Расположение сейсмических станций показано на рис. 1. Сведения о станциях и параметрах регистрирующей аппаратуры приведены в Приложении к наст. ежегоднику на CD [8].
Методика обработки записей сейсмических событий. Обработка землетрясений осуществлялась с помощью современных стандартных компьютерных программ, подробно изложенных в [3]. Телесейсмические и региональные землетрясения обрабатывались с использованием программы WSG (система обработки сейсмических данных), разработанной в Геофизической службе РАН [9]. Для обработки данных, которые поступают в Центр из сети станций, используется программа UniViewer [3-5]. Программа UniViewer предназначена для визуального отображения сейсмических данных, просмотра и регистрации сейсмических событий. Программа работает с двумя типами файлов: с файлами станций SDAS и файлами типа DDB от станций Дельта-03.
Методы определения основных параметров местных землетрясений подробно описаны в [3]. Обработка местных сейсмических событий на станциях Солигорской локальной сети осуществлялась в программе HYPOSAT, которая была адаптирована и предусматривает наряду с региональным годографом [10] применение мирового годографа IASPEI [11]. По времени вступления Р- и 5-волн вычислялись очаговые параметры: время t0 возникновения землетрясения, положение гипоцентра (ф, Я, h). При этом определяются как общая погрешность по времени и положению эпицентра, так и ошибка каждого отдельного вступления.
Классификация землетрясений. В 2013 г. наблюдения сейсмическими станциями в Со-лигорском районе проводились на поверхности. Энергетический класс определялся по длительности колебаний записи, где t длительность записей от начала колебаний до момента слияния с микросейсмами [3]. Соотношение для определения энергетического класса события по длительности записи в секундах имеет вид:
Rd=7.2 lgt-6.8. (1)
Определение магнитуд получено пересчетом из энергетических классов Rd по формуле Т.Г. Раутиан [12], в предположении о возможности его использования и для классов Rd:
M=(Rd-4)/1.8. (2)
Анализ сейсмичности. Общее число зарегистрированных событий в 2013 г. составило N=43 [13]. Из них наименьшее имеет Rd=4.6, наибольшее - 8.2. Самое слабое землетрясение зафиксировано 30 декабря в 22h45m, наибольшее значение энергетического класса (Rd=8.2) отмечено 28 декабря 2013 г. в 16h03m. Карта эпицентров всех зарегистрированных событий показана на рис. 2. Распределение числа сейсмических событий по энергетическим классам и суммарной выделившейся сейсмической энергии по месяцам представлено в табл. 1.
Расположение землетрясений по интервалам глубин очагов показано в табл. 2. В основном очаги землетрясений (39) локализованы в верхних слоях земной коры (h=0-30 км), остальные (4) зафиксированы в интервале (h=31-60 км). Число землетрясений с глубиной гипоцентров h=0-30 км увеличилось в 2.79 раза по сравнению с 2012 г. (14) [3].
27° 28и
П 10 20i.i 1-и-1 Oi-пшжмчм #
КоныЛь ■
° 9 да: ° с ojST^ Cu.inropcK^-, о о / о j О о0 О ° о о 1 '.пуск •
О oil 071 О 6 0 5,1 • 2 L_.3 3
Рис. 2. Карта эпицентров землетрясений произошедших на территории Беларуси за 2013 г.
1 - энергетический класс 2 - город; 3 - граница шахтных полей Солигорского горнопромышленного района.
Таблица 1. Распределение числа землетрясений по энергетическим классам К и суммарная сейсмическая энергия ЕЕ за январь-декабрь 2013 г.
Месяц КА N. ЕЕ, Месяц КА N ЕЕ,
5 6 7 8 109 Дж 5 6 7 8 109 Дж
I 1 2 3 0.0199 VIII 0 0.0000
II 1 1 0.0004 IX 2 1 3 0.0225
III 2 2 1 5 0.0290 X 2 1 1 4 0.0152
IV 2 2 0.0113 XI 2 4 1 7 0.0116
V 1 1 1 3 0.0046 XII 1 6 2 1 10 0.2072
VI VII 1 1 1 2 3 0.0205 0.1280
1 1 Всего 9 20 12 2 43 0.4702
Таблица 2. Распределение числа землетрясений по интервалам гЗлубин И в 2013 г.
¡1-И2, км 0-10 11-20 21-30 31-40 41-50 51-60 N
N(¡2) 21 15 3 3 0 1 43
График повторяемости землетрясений, построенный по данным табл. 1 приведен на рис. 3. Параметры графика повторяемости, рассчитанные для диапазона энергетических классов Ка=6-8, имеют вид (3):
^N=4.39-0.5^. (3)
Наклон графика повторяемости землетрясений за 2013 г. составил по модулю у=|0.50|, что немного ниже этого показателя (у=|0.52|) за 2012 г. для диапазона (Ка=6-8) (4):
^N=4.15-0.52^. (4)
Рассматривая на рис. 4 ход сейсмического процесса в течение года, можно отметить, что максимумы высвобождения сейсмической энергии приходятся на июль (наличие энергетического класса Ка=8.1) и декабрь (Ка=8.2), а максимумы числа событий N - на ноябрь и декабрь. В августе землетрясения не зарегистрированы. Минимальные значения выделившейся энергии и числа событий приходятся на февраль.
Рис. 3. График повторяемости земле- Рис. 4. Распределение числа сейсмических событий (а)
трясений Беларуси в 2013 г. и выделившейся энергии (б) за 2013 г.
Сопоставление данных 2013 г. с долговременными средними оценками N и ЪЕ за период 1983-2012 гг. (табл. 3) показало, что уровень выделившейся в 2013 г. сейсмической энергии, равный ЪЕ=0.470-109Дж, больше такового в 2012 г. (ЪЕ=0.249-109Дж [3]) в 1.89 раза, и в 5.13 раз ниже среднего его значения ЪЕ=2.409-109 Дж за 30 лет. Число событий в 2013 г. (£N=43) больше в 2.53 раза, чем в 2012 г. (£N=17 [3]) и чуть больше, в 1.01 раза, относительно его среднего долговременного значения, равного ЪN=42.63.
Таблица 3. Годовые значения числа событий разных энергетических классов КР и их суммарной сейсмической энергии на территории Беларуси за 1983-2011 гг. и 2012-2013 гг. (К)
Год Кр N. ЕЕ, Год Кр N. ЕЕ,
4 5 6 7 8 9 109 Дж 4 5 6 7 8 9 109 Дж
1983 8 4 10 1 23 2.238 2001 6 22 20 2 50 0.651
1984 2 10 21 12 45 2.487 2002 2 13 37 32 6 90 1.112
1985 1 9 12 1 23 4.975 2003 8 16 26 8 58 1.087
1986 3 13 29 45 5.281 2004 22 16 14 4 56 0.847
1987 5 10 5 20 0.969 2005 3 9 14 5 1 1 33 1.390
1988 7 8 9 2 26 0.518 2006 13 24 14 3 54 0.422
1989 2 1 2 7 12 1.580 2007 3 12 12 7 34 0.815
1990 2 17 25 45 89 7.680 2008 15 11 7 2 35 0.428
1991 6 11 13 30 2.990 2009 1 8 17 5 31 0.796
1992 1 2 10 13 1.754 2010 2 15 8 2 27 0.287
1993 2 10 20 32 4.806 2011 4 11 3 1 19 0.299
1994 1 4 15 16 36 2.709 КА
1995 1996 1997 1 1 17 6 4 22 12 23 31 25 45 11 44 73 81 4.217 8.080 2.254
2012 2 11 3 1 17 0.249
Сумма 5 146 336 419 370 3 1279 72.283
1998 14 22 25 18 79 2.434 Среднее 0.17 4.87 11.20 13.97 12.33 0.10 42.63 2.409
1999 15 25 39 79 7.227 за 30 лет
2000 5 11 9 25 1.701 2013 9 20 12 2 43 0.470
В целом по региону наблюдается спад суммарной сейсмической энергии после 1999 г. с ЕЕ=7.227-109 Дж с небольшими колебаниями до ЕЕ=0.249-109 Дж в 2012 г., а также почти монотонный спад суммарного числа землетрясений с 2002 г. от N.=90 до N.= 17 в 2012 г. (табл. 3, рис. 5). В 2013 г. наметился рост значений выделившейся суммарной сейсмической энергии и суммарного числа землетрясений.
Рис. 5. Распределение числа сейсмических событий (а) и суммарной выделившейся энергии (б)
по годам с 1983 г. по 2013 г.
В реальном времени 43 события за 2013 г. развернуты по временной оси на рис. 6, на котором видны три периода затишья: с третьей декады января по вторую декаду февраля, с середины мая до середины июня и с конца июля до начала сентября. Три периода активности наблюдались с марта до середины мая, с третьей декады июня до конца июля, когда 25 июля произошло землетрясение с Кд=8.1 [13], с середины октября по конец декабря, когда 28 декабря произошло наибольшее землетрясение (Ка=8.2) [13].
1 -е -
5 -
4
3 -2 -
Рис. 6. Развертка сейсмических событий разных классов К по временной оси в 2013 г.
Распределение всех 43 событий за 2013 г. по часовым интервалам за сутки показано на рис. 7. На графике видны периоды повышения числа событий в ночное время - 22ь, в дневное время - 11ь и 12ь. На рис. 8 показано распределение всех землетрясений за 2013 г. по дням недели, среди которых максимум преобладает в субботу (12) и понедельник (8), минимум наблюдается в пятницу (2).
Рис. 7. Реализация сейсмических событий по часам суток в 2013 г.
Рис. 8. Распределение сейсмических событий по дням недели в 2013 г.
Заключение. Обзор сейсмичности территории Беларуси за год представлен на основе анализа работы данных двух аналоговых и 18 цифровых станций. Обработка землетрясений осуществлялась с помощью современных стандартных компьютерных программ. В 2013 г. на территории Беларуси зарегистрировано 43 сейсмических события с Кд=4.6-8.2. По-прежнему природная сейсмическая активность наблюдается в южной части, включая Солигорский горнопромышленный район. Анализ сейсмичности показал, что уровень сейсмической активности в 2013 г. повысился относительно такового в 2012 г., но остается ниже среднего за много лет. В целом можно отметить, что 2013 г. в сейсмическом отношении был достаточно спокойным.
Литература
1. Аронов А.Г., Сероглазов Р.Р., Аронова Т.И. Сейсмичность и сейсмотектоника // Сейсмотектоника плит древних платформ в области четвертичного оледенения / Под ред. Р.Г. Гарецкого, С.А. Несмеянова. - М.: «Книга и Бизнес», 2009. - С. 122-137.
2. Геология Беларуси / Под общ. ред. А.С. Махнача [и др.]. - Минск: ИГН НАН Беларуси, 2001. - 815 с.
3. Аронов А.Г., Сероглазов Р.Р., Аронова Т.И., Колковский В.М., Аронов В.А., Ацута О.Н., Аронов Г. А. Беларусь // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 21 (2012 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2018. - С. 218-227.
4. Аронов А.Г. Система сейсмологического мониторинга в Беларуси // Вестник НЯЦ РК. - 2016. -Вып. 2 (66), июнь 2016. - С. 32-37.
5. Аронов А.Г., Аронов В.А. Особенности организации сейсмологической сети в Беларуси // Геориск. - 2017. - №. 1. - С. 40-46.
6. Регистратор сейсмических сигналов «Дельта-03». Руководство по эксплуатации. ИТЛЯ.416611.004 РЭ. - М.: 2007. - 20 с.
7. Техническая документация фирмы «Lennartz electronic GmbH». LE-xD Seismometer Family, DN: 990-0073. - Tübingen, Germany, 2012. - 30 с.
8. Сероглазов Р.Р., Колковский В.М., Аронов Г.А. (сост.). Сейсмические станции Беларуси в 2013 г. // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. - Приложение на CD_ROM.
9. Акимов А.П., Красилов С.А., Пойгина С.Г. Система обработки сейсмических данных WSG. -URL: ftp://ftp.gsras.ru/pub/wsg/WSG/DOC/WSG adm.doc
10. Аронов А.Г. Региональные годографы сейсмических волн запада Восточно-Европейской платформы // Сейсмологический бюллетень. - Минск: ОКЖИОП, 1996. - С. 136-149.
11. Kennet B.L.N. (editor). IASPEI 1991 Seismological Tables. - Sydney: Research School of Earth Sciences Australian National University, 1991. - 167 p.
12. Раутиан Т.Г. Энергия землетрясений // Методы детального изучения сейсмичности (Тр. ИФЗ АН СССР, № 9(176)). - М.: ИФЗ АН СССР, 1960. - С. 75-114.
13. Аронова Т.И. (отв. сост.), Ацута О.Н., Аронов В.А. (сост.). Каталог землетрясений Беларуси за 2013 г. // Землетрясения Северной Евразии. - Вып. 22 (2013 г.). - Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2019. -Приложение на CD_ROM.
METADATA IN ENGLISH
Belarus
T.I. Aronova, R.R. Seroglazov, GA. Aronov, O.N. Atsuta, V.A. AAronov
Centre of Geophysical Monitoring of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk, Belarus, centr@cgm.orgbv
Abstract. The annual review of seismicity in the territory of Belarus based on the data of two analog and eighteen digital stations is presented. Forty three events with M=4.6-8.2 were recorded. These were attributed to the southern part of the territory, which includes the Soligorsk mining area. The map of epicenters of all the events and the table showing their distribution by months are presented. The N(K) function for 2013 was compared with those for 1983-2012. The amount of seismic energy released in 2013 is 1.89 times higher than in 2012 and 5.13 times lower than its average value for previous 30 years. The distribution of the events according to their energy classes and total seismic energy by months in 2013 as well as for the period of 31 years since 1983 till 2013 was provided. The time history, time of day and day of week distributions of seismicity recorded in 2013 are presented.
Keywords: monitoring, seismic station, earthquake, magnitude, energy class, epicenter.
DOI: 10.35540/1818-6254.2019.22.21
For citation: Aronova, ^I., Seroglazov, R.R., Aronov, GA., Atsuta, O.N., & Aronov, V.A. (2019). Belarus. Zemletriaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22 (2013), 240-246. (In Russ.). doi: 10.35540/1818-6254.2019.22.21
References
1. Aronov, A.G., Seroglazov, R.R., & Aronova, T.I. (2009). [Seismicity and seismotectonics]. In Seismotek-tonika plit drevnikh platform v oblasti chetvertichnogo oledineniya [Seismotectonics of the Plates of the Old Platforms within an Area of the Quarternary Glaciation] (pp. 122-137). Moscow: Kniga i Biznes Publ. (In Russ.).
2. Makhnach, A.S., Goretsky, G.I., Matvejeva, A.V., & Anoshko, J.I. (2001). Geologiya Belarusi [Geology of Belarus]. Minsk: The Institute of Geological Science, 815 p. (In Russ.).
3. Aronov, A.G., Seroglazov, R.R., Aronova, T.I., Kolkovsky, V.M., Aronov, V.A., Atsuta, O.N., & Aro-nov, G.A. (2012). Belarus. Zemletriaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22 (2013), 218-227. (In Russ.).
4. Aronov, A.G. (2016) [System of seismological monitoring in Belarus]. Vestnik NAZ PK. [Oil Industry], 2 (66), 32-37. (In Russ.).
5. Aronov, A.G., & Aronov, V.A. (2017). [Some features of seismological networking in Belarus]. GeoRisk. [Oil Industry], 1, 40-46 (In Russ.).
6. Registrator seismicheskikh signalov "Delta-03". Rukovodstvo po ekspluatatsii ITLIA. 416611.004 RE. (2007). [Seismic signal recorder "Delta-03". Operations Manual]. Moscow, 20 p. (In Russ.).
7. Technical Documentation «Lennartz electronic GmbH». (2012). LE-xD Seismometer Family, DN: 9900073. Tübingen, Germany, 30 p. (In Russ.).
8. Seroglazov, R.R., Kolkovsky, V.M., & Aronov, G.A. (2019). Seismic Stations of Belarus in 2013. Zemletriaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22 (2013), Appendix on CD. (In Russ.).
9. Akimov, A.P., Krasilov, S.A., & Poigina, S.G. (2007). [Seismic Data Processing System WSG] Sistema obrabotkiseismicheskikh dannykh WSG. Retrieved from ftp://ftp.gsras.ru/pub/wsg/WSG/DOC/WSG adm.doc
10. Aronov, A.G. (1996). [Regional Travel-Time Curves of Seismic Waves of the East European Platform West]. Seismologicheskii biulleten' [Seismological Bulletin] (pp. 136-149). Minsk. (In Russ.).
11. Kennet, B.L.N. (1991). IASPEI 1991 Seismological Tables. Sydney: Research School of Earth Sciences Australian National University.
12. Rautyan, T.G. (1960). [Earthquake energy]. Trudy IFZ AN SSSR [Proceedings of the IPF of the USSR Academy of Sciences], 9 (176), 75-114.
13. Aronova, T.I., Atsuta, O.N., Aronov, V.A. (2019). Catalogue of the Earthquakes of Belarus in 2013. Zemletriaseniia Severnoi Evrazii [Earthquakes in Northern Eurasia], 22(2013), Appendix on CD. (In Russ.).
