Geofizika, Vol. 36 No. 2, 2019.
Original scientific paper
https://doi.org/10.15233/gfz.2019.36.15
Fraktalna analiza seizmoakustičnih signala u sedimentnim stijenama blizu površine na Kamčatki
Sanjar Imashev
orcid.org/0000-0003-3293-3764
; Research Station of the Russian Academy of Sciences, Bishkek, Kyrgyzstan
Mikhail Mishchenko
; Institute of Cosmophysical Research and Radio Wave Propagation, Far East Branch of the Russian Academy of Sciences, Paratunka, Elizovskiy District, Kamchatka Region, Russia
Mikhail Cheshev
; Research Station of the Russian Academy of Sciences, Bishkek, Kyrgyzstan
Abstract
U ovom smo radu mono- i multifraktalnom detrendiranom fluktuacijskom analizom (DFA) proučavali vremenske fluktuacije u dinamici seizmoakustičnih podataka zabilježe-nih na postaji Karymshina, koja je smještena u seizmički aktivnom području Kamčatke. U analizi smo koristili niz seizmoakustičnih odziva prilagođenih na regionalne potrese s magnitudama M > 4 za razdoblje 2017.–2018. Niz smo podijelili u tri grupe (visoka, sred-nja i niska) na temelju amplitude zabilježenog seizmoakustičnog odziva. Dio mikroseiz-mičkog nemira prisutnog unutar signala iskazuje monofraktalnu strukturu sličnu bijelom šumu s gotovo konstantnim vrijednostima generaliziranog Hurstovog eksponenta Hq ≈ 0,5 i vrlo malom širinom multifraktalnog spektra Δa ≈ 0,1. Analiza seizmoakustičnog signa-la visoke amplitude s jasnim P-, S- i koda valovima pokazala je da P- i S-valovi pokazuju širi multifraktalni spektar (ΔaP = 0,37, ΔaS = 0,35) i raspon generaliziranih Hurstovih eksponenata Hq u usporedbi s koda valovima, koje karakterizira gotovo konstantan Hq i minimalna širina multifraktalnog spektra (ΔaCODA = 0,13). Pokazali smo da se svojstva multifraktalnog spektra mogu upotrijebiti za otkrivanje nailaska seizmičkih valova, pro-cjenu nihovog trajanja i razdvajanje P-, S- i koda valova. Primjena monofraktalne DFA metode na zapise u kliznom prozoru pokazala je da akustički signal prelazi iz monofrak-talnog i nekoreliranog mikroseizmičkog nemira (Hurstov eksponent jednak 0,5) u stanje dugog dometa tijekom dolaska seizmičkih valova, što je korisno u analizi signala, poseb-no u slučaju akustičnih odziva niske amplitude s nejasnim valnim oblikom. Razlika u širini multifraktalnog spektra između izvornog signala niske amplitude i njegovih zam-jenskih oblika, dobivenih nasumičnim odabirom, ukazuje da multifraktalnost u signalu dominantno ovisi o dalekosežnim korelacijama.
Keywords
seizmoakustični signal; monofraktal; Hurstov eksponent; multifraktal; detrendirana fluktuacijska analiza
Hrčak ID:
232674
URI
Publication date:
30.12.2019.
Visits: 1.352 *