О различении взрывов и землетрясений

В нашем регионе, отличающемся высоким уровнем горнодобывающей и прочей технологической активности, очень важной для сейсмологии является проблема различения взрывов и землетрясений. Большое количество взрывов разных типов (открытых, подземных, подводных), зарегистрированных нами, представляют собой богатый материал для исследования фундаментального вопроса о том, что в записях сейсмических событий является функцией источника, а что - пути распространения волн.

Для отличения взрывов от землетрясений используется ряд критериев, большинство из которых не носят абсолютного характера. Другими словами, для многих сейсмических событий только на основании сейсмических записей пока невозможно достоверно сказать, было ли событие взрывов или землетрясением.

В КФ ГС РАС систематически исследуются вопросы, имеющие отношения к проблеме распознавания событий. Это:

• Изучение горнодобывающей активности в регионе. Выяснение режимов работы рудников, типов взрывов, особенностей записей взрывов разных типов.
• Повышение точности локации сейсмических событий. События, произошедшие в пределах рудников, с большей вероятностью могут быть квалифицированы как взрывы.
• Проверка критерия отношения амплитуд объемных волн P и S (считается, что взрывы в виду сферической симметрии источника не генерируют S-волны).
• Изучение спектральных свойств событий разных типов, выработка спектральных критериев распознавания событий.
• Применение обобщенных огибающих (то есть кривых, отражающих среднее поведение амплитуды и частоты сигнала) к распознаванию сейсмических событий.
• Регистрация акустических импульсов от открытых взрывов.
• Различие магнитуд по объемным (Mb) и поверхностным (Ms) волнам.
• Выяснение характерных форм сейсмических сигналов.

По результатам исследования упомянутых подходов и критериев можно сделать следующие предварительные выводы:

• Отношение амплитуд S/P. Большое (выше 3) значение данного параметра может свидетельствовать в пользу того, что сейсмическое событие является землетрясением. Низкое значение данного параметра НЕ МОЖЕТ БЫТЬ СЕРЬЕЗНЫМ АРГУМЕНТОМ В ПОЛЬЗУ ПРЕДПОЛОЖЕНИЯ, ЧТО ИЗУЧАЕМОЕ СОБЫТИЕ ЯВЛЯЕТСЯ ВЗРЫВОМ.
• Глубина события. Недостоверный параметр. В большинстве случаев не может быть использован в качестве критерия дискриминации, в каждом случае требует отдельного анализа. В редких случаях (близость события к сейсмической группе и высокие значения кажущихся скоростей прихода волн на группу) может свидетельствовать в пользу естественного происхождения события.
• Разность магнитуд по объемным и поверхностным волнам. По-видимому, работает для достаточно сильных событий на региональных расстояниях (хотя и существует область перекрытия). Для применения критерия необходимо наличие широкополосных записей, поэтому применение метода в нашем регионе ограничено.
• Изменение спектров во времени. Высокие значения параметра a (выше 0.5) с очень высокой степенью достоверности свидетельствуют об искусственном происхождении сейсмического события.
• Сравнение обобщенных трасс событий. Представляется многообещающим критерием дискриминации событий. Для его использования необходимо наличие базы данных о событиях известной природы.
• Наличие акустических сигналов. Достоверный критерий искусственного происхождения сейсмического события.
• Характерная форма события. Наличие признаков, описанных в данном разделе, позволяет достоверно идентифицировать сейсмическое событие, как обрушение породы на одном из Хибинских рудников.