Využití vrtných seismometrů pro studium útlumu seismických vln

Abstract

Súčasná seizmická aktivita je najčastejšie zaznamenávaná seizmickými stanicami uloženými na zemskom povrchu. Avšak v priebehu posledných rokov dochádza v Českej republike k novým inštaláciám vrtných seizmometrov. V Hartoušově, nachádzajúcom sa v Západných Čechách, a v Litoměřicích boli v nedávnej minulosti vybudované monitorovacie seizmické vrty a nainštalované vrtné seizmometre. Na dáta získané z vrtných staníc v týchto oblastiach som aplikovala metódu spektrálneho pomeru, snažiac sa o pochopenie a upresnenie vplyvu pripovrchovej vrstvy. Dáta pochádzali z rôznych hĺbkových úrovní a rôznych geologických prostredí. Analýzou amplitúd som určila ich zosilnenie na povrchu a určením pomeru medzi signálom a šumom som dokázala, aký význam má využívať vrtné seizmometre k zlepšeniu citlivosti monitorovania. Následná spektrálna analýza slúžila nie len na porovnanie s teoretickými výsledkami, ale aj k určeniu faktoru kvality Q pripovrchovej vrstvy v Litoměřicích a v Hartoušově. Zhodnotené sú jeho hodnoty v rozsahu frekvencií 5 až 30 Hz, vplyv lokálnych efektov a geológie.

Nowadays, the seismic activity is most often recorded by seismic stations on the surface of the Earth. Nevertheless, in the recent years, Czech Republic started installing the borehole seismometeres. In Hartoušov in West Bohemia and Litoměřice, new monitoring seismic boreholes were built and borehole seismometers were installed. On data gathered by the seismometers in these areas, I have applied the spectral ratio method, in order to fully understand and further specify the influence of the near-surface layer. The data stemmed from various levels of depths and distinctive geological environments. Through the analysis of amplitudes, I defined their intensification on the surface and through the definition of the signal and noise ratio I showed what the significance of the use of borehole seismometers is in terms of improving the sensitivity of monitoring. The following spectral analysis served not only as a comparison with the theoretical outcomes, but also to determine the quality factor Q in the near-surface layer in Litoměřice and Hartoušov. Lastly, I evaluated the value of Q on the scale of 5 to 30 Hz, the influence of the local effects and geology.