CC BY
7Математическая геофизика
59
Анализ данных вибросейсмического мониторинга Южного Прибайкалья
А. П. Григорюк, В. В. Ковалевский, Л. П. Брагинская
Институт вычислительной математики и математической геофизики СО РАН
Email: and@opg.sscc.ru
DOI: 10.24411/9999-017A-2020-10368
В последнее десятилетие в рамках проектов СО РАН и РФФИ выполнено исследование характеристик вибросейсмического поля мощного 100-тонного вибрационного сейсмического источника, расположенного на Южнобайкальском геодинамическом полигоне СО РАН. Регистрация вибросейсмических сигналов на региональных профилях протяженностью до 500 км осуществлялась малыми сейсмическими группами (антеннами) с трехкомпонентными сейсмоприемниками [1]. Также было проведено математическое моделирования полных волновых полей для двух скоростных моделей земной коры и получены теоретические сейсмограммы. Сравнение экспериментальных и теоретических сейсмограмм позволило верифицировать скоростные модели земной коры для юга Байкальской рифтовой зоны [2].
Для выделения вибрационных зондирующих сигналов и пространственной селекции приходящих волн на больших расстояниях, а также для визуализации и сравнения сейсмограмм использовалось специализированное программное обеспечение, разработанное в Лаборатории геофизической информатики ИВМиМГ СО РАН [3]. В работе рассматриваются некоторые алгоритмы и процедуры, лежащие в основе данного ПО, а также приводятся полученные результаты.
Список литературы
1. Kovalevskiy V Chimed O., Tubanov Ts., Braginskaya L., Grigoruk A., Fatyanov A. Vibroseismic sounding of the Earth's crust on the profile Baikal - Ulaanbaatar // Proceedings of the International Conference on Astronomy & Geophysics in Mongolia, 2017. P. 261-265.
2. Ковалевский В.В., Фатьянов А.Г., Караваев Д.А., Брагинская Л.П., Григорюк А.П., Мордвинова В.В., Тубанов Ц.А., Базаров А.Д. Исследование и верификация скоростных моделей земной коры методами математического моделирования и активной сейсмологии // Геодинамика и тектонофизика. 2019;10(3):569-583.
3. Ковалевский В.В., Григорюк А.П., Брагинская Л.П. Обработка и анализ сигналов при вибросейсмическом монитринге // В книге: Марчуковские научные чтения-2019. Тезисы Международной конференции. 2019. С. 128-129.
Северокорейские ядерные испытания 2006-2017 гг.: сейсмические наблюдения
А. А. Добрынина Институт земной коры СО РАН Геологический институт СО РАН Email: dobrynina@crust.irk.ru DOI: 10.24411/9999-017A-2020-10370
В течение 2006-2017 гг. на территории Корейской Народной Демократической Республики на ядерном полигоне Пунге Ри была произведена серия из 6 подземных ядерных испытаний мощностью от 0.7 до 400 кт [1]. События были зарегистрированы глобальными и региональными сетями сейсмических станций. В работе изучались характеристики излучения сейсмических волн при взрывах и оценки их возможных вариаций. Частотный состав Р-волн показывает значительные вариации - от 0.20 до 6.09 Гц, излучение волн Рэлея происходит в достаточно широком диапазоне от 0.03 до 0.45 Гц. Для обоих типов волн наблюдается убывание частот с расстоянием по степенному закону. Отмечается увеличение вклада поверхностных волн в общее сейсмическое излучение с ростом мощности взрыва. Наблюдается также тренд к понижению частоты колебаний Р-волн с ростом энергии взрыва. Анализ пространственного распределения пиковых частот показал, что для области континентального массива характерны высокие и средние значения частот, а в переходной зоне между океанической и континентальной корой наблюдаются низкие частоты сейсмических волн. По сейсмологическим данным проведена оценка размеров очага термоядерного взрыва 2017 г. и области связанных с ним деформаций горного массива, полученные результаты хорошо согласуются с размерами области обрушения и максимальных деформаций, установленных ранее по геодезическим данным [2].
Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (код проекта 17-45-388049).
60
Секция 4
Список литературы
1. Gaebler P., Ceranna L., Nooshiri N., Barth A., Cesca S., Frei M., Grünberg I., Hartmann G., Koch K., Pilger C., Ross J. O., and Dahm T.A multi-technology analysis of the 2017 North Korean nuclear test // Solid Earth. 2019. 10. P. 5978. https://doi.org/10.5194/se-10-59-2019.
2. Wang T., Shi Q., Nikkhoo M., Wei S., Barbot S., Dreger D., Bürgmann R., Motagh M., Chen Q.F. The rise, collapse, and compaction of Mt. Mantap from the 3 September 2017 North Korean nuclear test // Science. 2018. V. 361, iss. 6398. P. 166-170. DOI: 10.1126/science.aar7230.
Сравнение узлового и векторного МКЭ для решения трехмерных задач индукционного каротажа
П. А. Домников, Ю. И. Кошкина
Новосибирский государственный технический университет
Email: p_domnikov@mail.ru
DOI: 10.24411/9999-017A-2020-10374
Выполнена конечноэлементная аппроксимация задачи моделирования гармонического по времени трехмерного электромагнитного поля, возбуждаемого катушкой каротажного прибора в скважине, проходящей через разлом геоэлектрической среды [1]. Применялось несколько вариантов применения метода конечных элементов с использованием узловых и векторных базисных функций [2]. Было произведено сравнение точности и вычислительных затрат для рассмотренных способов конечноэлементной аппроксимации. Для решения конечноэлементных систем линейных алгебраических уравнений применялись прямые и итерационные методы [3] с модификациями, разработанными авторами.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 19-71-10068). Список литературы
1. Soloveichik Y.G., M.G. Persova, P.A. Domnikov, Y.I. Koshkina, D.V. Vagin. Finite-element solution to multidimensional multisource electromagnetic problems in the frequency domain using non-conforming meshes // Geophysical Journal International. - 2018. - Vol. 212, iss. 3. P. 2159-2193.
2. Соловейчик Ю.Г., Рояк М.Э., Персова М.Г. Метод конечных элементов для решения скалярных и векторных задач : учеб. пособие : Сер.: Учебники НГТУ, 2007. 896 с.
3. Saad Y. Iterative methods for sparse linear systems. - SIAM, 2003.
Анализ магнитотеллурических данных методом истокообразной аппроксимации
О. Б. Забинякова1, П. Н. Александров2 1Научная станция РАН в г. Бишкеке, Киргизия
2Центр геоэлектромагнитных исследований Института физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН
Email: perah.92@inbox.ru
DOI: 10.24411/9999-017A-2020-10108
Метод истокообразной аппроксимации заключается в аппроксимации наблюденного электромагнитного поля решением соответствующей прямой задачи для модели проводящего полупространства с включенным в него элементарным объемом избыточной электропроводности [1]. Вычисляемые для каждого местоположения элементарного объема коэффициент аппроксимации и дисперсия аппроксимации могут рассматриваться как функции местоположения элементарного объема и позволяют делать выводы о местоположении неоднородностей в геологической среде [i, 2]. В [2] метод истокообразной аппроксимации был апробирован на данных вертикального электрического зондирования (ВЭЗ). В данной работе рассмотрена возможность применения метода истокообразной аппроксимации к интерпретации данных магнитотеллурического зондирования (МТ-данных). Показано, что результаты истооб-разной аппроксимации МТ-данных, обладающие геометрическим смыслом, позволяют определять первоначальное приближение при решении соответствующей некорректной обратной задачи магнитотел-лурического зондирования и, таким образом, снижать размерность ее решения.
Работа выполнена в рамках государственного задания НС РАН (тема AAAA-A19-119020190063-2) и при частичной финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 20-05-00475).
