gtcrustГеодинамика и тектонофизикаGeodynamics & Tectonophysics2078-502XInstitute of the Earth's crust of the Russian Academy of Sciences, Siberian Branch10.5800/GT-2012-3-2-0065gtcrust-155Research ArticleСОВРЕМЕННАЯ ГЕОДИНАМИКАRECENT GEODYNAMICSНАБЛЮДЕНИЯ СЛАБЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ ГИДРОФОННОЙ СТАНЦИЕЙ НА МЕЛКОВОДЬЕ ЮЖНЫХ КУРИЛЬСКИХ ОСТРОВОВHYDROACOUSTIC OBSERVATIONS OF WEAK EARTHQUAKES IN SHALLOW WATERS OF THE SOUTHERN KURIL ISLANDSБорисовАлександр СергеевичBorisovAlexander S.

канд. техн. наук,

93022, Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1б

Candidate of Technical Sciences,

693022, Yuzhno-Sakhalinsk, Nauki street, 1b

borisov_as@imgg.ruБорисовСергей АлександровичBorisovSergey A.

докт. техн. наук,

93022, Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1б

Doctor of Technical Sciences,

693022, Yuzhno-Sakhalinsk, Nauki street, 1b

borisov@imgg.ruЛевинБорис ВульфовичLevinBoris W.

член-корреспондент РАН,

93022, Южно-Сахалинск, ул. Науки, 1б

Corresponding Member of RAS,

693022, Yuzhno-Sakhalinsk, Nauki street, 1b

lbw@imgg.ruСасороваЕлена ВасильевнаSarosovaElena V.

докт. физ.-мат. наук,

117997, Москва, Нахимовский проспект, 36

Doctor of Physics and Mathematics,

117997, Moscow, Nakhimosky pr., 36

Институт морской геологии и геофизики ДВО РАНРоссияInstitute of Marine Geology and Geophysics FEB RASRussian FederationИнститут океанологии РАНРоссияInstitute of Oceanology RASRussian Federation20122309201532103113Copyright © Борисов А.С., Борисов С.А., Левин Б.В., Сасорова Е.В., 20152015Борисов А.С., Борисов С.А., Левин Б.В., Сасорова Е.В.Borisov A.S., Borisov S.A., Levin B.W., Sarosova E.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.gt-crust.ru/jour/article/view/155

Представлены результаты натурных гидроакустических наблюдений слабых землетрясений в районе Южных Курильских островов. Часть землетрясений была зарегистрирована и Южно-Курильской сейсмостанцией, а часть – только гидрофонной станцией. Особенностью наблюдений являлось то, что запись сейсмических сигналов проводилась на мелководье, т.е. в условиях повышенного уровня помех. Места постановки гидрофонов: озеро Лагунное (о. Кунашир) и бухта Хромовая (о. Шикотан). Анализ гидроакустических записей с гидрофонной станции показал, что заметной предваряющей реакции региональной геосреды на слабые отдаленные события не произошло, т.е. геоакустической эмиссии не наблюдалось ни до подготовки, ни в период подготовки событий. В работе показано, что, несмотря на неблагоприятную помеховую обстановку, даже отдаленные слабые землетрясения уверенно регистрируются гидрофонными станциями, а применение соответствующей обработки сигналов дает возможность выделять моменты вступления сейсмических волн и измерения их параметров. Установлено также, что частотный спектр акустических сигналов от слабых удаленных землетрясений, воспринимаемых гидрофонными станциями, носит непрерывный шумоподобный характер в диапазоне частот до 90–100 Гц. Обнаружено, что некоторым слабым землетрясениям и микроземлетрясениям может предшествовать низкочастотный упреждающий сигнал (НУС).

Results of hydroacoustic observations of signals from weak earthquakes in natural conditions in the region of the Southern Kuril Islands are presented. Some earthquakes were registered by the the Yuzhno-Kurilsk Seismic Station, other were only recorded by hydrophone stations. The observations were specific as seismic signals were recorded in shallow waters, i.e. in high noise level conditions. Hydrophones were installed in Lake Lagunnoe (Kunashir) and Khromovaya Bay (Shikotan). Our analysis of hydroacoustic records received from the hydrophone stations revealed no evident precursory response of the geological medium to weak distant events. This means that neither before the period of earthquake preparation nor during the earthquake preparation period, any geoacoustic emission was not detected. It is shown that despite the unfavourable noise level conditions, even distant weak earthquakes can be confidently registered by hydrophone stations, and pending application of proper signal processing techniques, it can be possible to determine arrival times of seismic waves and to measure parameters of seismic waves. It is also established that the frequency spectrum of acoustic signals from the weak earthquakes recordable by the hydrophone stations is continuous and of noise type in the frequency range up to 90–100 Hz. It is revealed that in some cases, weak earthquakes and microearthquakes may be forerun by low frequency signals.

землетрясениемикроземлетрясениегеоакустическая эмиссиягидрофонная станцияобработка сигналовволновая формапараметры сейсмических волннизкочастотный упреждающий сигналнаблюдения на мелководьеЮжные Курилыearthquakemicroearthquakegeoacoustic emissionhydrophone stationsignal processingwave shapeseismic wave parameterslow frequency preceding signalshallow water observationsSouthern Kuril IslandsReferencesBrocher Th.M., 1983. T-phases from the earthquake swarm on the Mid-Atlantic ridge at 31.6 N. Marine Geophysical Research 6 (1), 39–49. http://dx.doi.org/10.1007/BF00300397.Brocher Th.M., 1983. T-phases from the earthquake swarm on the Mid-Atlantic ridge at 31.6 N. Marine Geophysical Research 6 (1), 39–49. http://dx.doi.org/10.1007/BF00300397.Lappo S.S., Levin B.W., Sassorova E.V., Morozov V.E., Didenkulov I.N., Karlik Ya.S., 2003. Hydroacoustic location of an oceanic earthquake origin area. Doklady Earth Sciences 389 (2), 229–232.Lappo S.S., Levin B.W., Sassorova E.V., Morozov V.E., Didenkulov I.N., Karlik Ya.S., 2003. Hydroacoustic location of an oceanic earthquake origin area. Doklady Earth Sciences 389 (2), 229–232.Levin B.V., Sasorova E.V., 1994. Seismic-wave low-frequency forerunner of earthquake preparation. Vulkanologiya i seismologiya 4–5, 128–132 (in Russian) [Левин Б.В., Сасорова Е.В. Сейсмоволновой низкочастотный предвестник подготовки землетрясения // Вулканология и сейсмология. 1994. № 4–5. C. 128–133].Levin B.V., Sasorova E.V., 1994. Seismic-wave low-frequency forerunner of earthquake preparation. Vulkanologiya i seismologiya 4–5, 128–132 (in Russian) [Левин Б.В., Сасорова Е.В. Сейсмоволновой низкочастотный предвестник подготовки землетрясения // Вулканология и сейсмология. 1994. № 4–5. C. 128–133].Levin B.W., Sasorova E.V., Borisov S.A., Borisov A.S., 2010. Estimating the parameters of small earthquakes and their signals. Journal of volcanology and seismology 4 (3), 203–212. http://dx.doi.org/10.1134/S074204631003005X.Levin B.W., Sasorova E.V., Borisov S.A., Borisov A.S., 2010. Estimating the parameters of small earthquakes and their signals. Journal of volcanology and seismology 4 (3), 203–212. http://dx.doi.org/10.1134/S074204631003005X.Solov’ev S.L., 1968. Development of hydroacoustic studies of submarine earthquakes. Vestnik AN SSSR 11, 77–80 (in Russian) [Соловьев С.Л. Развитие работ по гидроакустике подводных землетрясений // Вестник АН СССР. 1968. № 11. С. 77–80].Solov’ev S.L., 1968. Development of hydroacoustic studies of submarine earthquakes. Vestnik AN SSSR 11, 77–80 (in Russian) [Соловьев С.Л. Развитие работ по гидроакустике подводных землетрясений // Вестник АН СССР. 1968. № 11. С. 77–80].Solov’ev S.L., Ferry M., Kyzin I.P., Kovachev S.A., 1989. Seismicity of the Earth's crust in the south-eastern part of the Tyrrhenian Sea (based on seabed and land seismic observations). Doklady AN SSSR 305 (6), 1339–1343 (in Russian) [Соловьев С.Л., Ферри М., Кузин И.П., Ковачев С.А. Сейсмичность земной коры юго-восточной части Тирренского моря (по результатам совместных донных и наземных сейсмологических наблюдений) // Доклады АН СССР. 1989. Т. 305. № 6. С. 1339–1343].Solov’ev S.L., Ferry M., Kyzin I.P., Kovachev S.A., 1989. Seismicity of the Earth's crust in the south-eastern part of the Tyrrhenian Sea (based on seabed and land seismic observations). Doklady AN SSSR 305 (6), 1339–1343 (in Russian) [Соловьев С.Л., Ферри М., Кузин И.П., Ковачев С.А. Сейсмичность земной коры юго-восточной части Тирренского моря (по результатам совместных донных и наземных сейсмологических наблюдений) // Доклады АН СССР. 1989. Т. 305. № 6. С. 1339–1343].Solov'ev S.L., Kovachev S.A., 1996. Estimating the local magnitude of minor earthquakes from ocean-bottom seismograph observations. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 32 (5), 417–421.Solov'ev S.L., Kovachev S.A., 1996. Estimating the local magnitude of minor earthquakes from ocean-bottom seismograph observations. Izvestiya, Physics of the Solid Earth 32 (5), 417–421.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.