An experiment on the study of synchronous continental microseisms in northern Eurasia using a combination of gravimetric and seismic observations
Authors: Дробышев М.Н. , Абрамов Д.В. , Бычков С.Г. , Конешов В.Н. , Герман М.И. , Храпенко О.А. , Горожанцев С.В. , Красилов С.А. , Бебнев А.С. , Овчаренко А.В. 
Published: August 2021

Исследованы непериодические повышения интенсивности микросейсмического шума. На протяжении четырех месяцев осуществлялись синхронные геофизические наблюдения гравиметрами ScintrexCG5 Autograv в Обнинске, Мурманске, Екатеринбурге и Красноярске. При проведении измерений были зарегистрированы множественные случаи синхронного повышения интенсивности микросейсмических шумов, как в пунктах гравиметрических наблюдений, так ив ряде сейсмометрических пунктов северовосточной части Евразии. Продолжительность зарегистрированного аномального повышения микровибраций составляет от нескольких часов до нескольких суток. Высокочувствительные гравиметры регистрируют не только гравитационное поле и его вариации, связанные с приливными изменения силы тяжести и другими неприливными и метеорологическими явлениями, но и высокочастотные вариации, связанные в первую очередь с воздействием процессов инерциального характера. Гравиметры и сейсмографы обладают различными характеристиками, однако, высокочастотное воздействие, от общего источника регистрируется обоими приборами, с той лишь разницей, что в гравиметре оно считается помехой и характеризуется среднеквадратичным отклонением (СКО). СКО гравиметрических данных, и СКО, посчитанное по рядам измерений сейсмометров, обнаруживают высокое сходство. Сопоставление с микросейсмическими шумами позволяет говорить об инерциальной, а не о гравиметрической природе зарегистрированных гравиметрами аномалий. Результаты исследования корреляционных связей сигналов объясняются крупными локальными вариациями микросейсм и метеорологических характеристик, их влиянием на тонкую структуру геофизических сигналов, регистрируемых гравиметрами. Кратковременные полугодовые наблюдения обнаружили особенности геофизических процессов на обширной территории Евразии. Дальнейшие исследования позволят выявить тонкую структуру взаимных влияний геофизических процессов по данным наблюдений чувствительными гравиметрами и сейсмометрами. Учет этого явления необходим при планировании и выполнении высокоточных гравиметрических съемок и долговременных гравиметрических наблюдений.
Nonperiodic intensity increase of microseismic noise was researched. During four months, synchronous geophysical observations were carried out using Scintrex CG5 Autograv gravimeters in Obninsk, Murmansk, Yekaterinburg and Krasnoyarsk. During the measurements, multiple cases of synchronous intensity increase of microseismic noise were recorded, both at the gravimetric observation points and at a number of seismometric points in northeastern Eurasia. The duration of the registered anomalous increase in microvibrations ranges from several hours to several days. Highly sensitive gravimeters register not only the gravitational field and its variations associated with tidal changes of gravity and other nontidal and meteorological phenomena, but also highfrequency variations associated primarily with the effects of inertial processes. Gravimeters and seismographs have different characteristics, however, both instruments record highfrequency effects from a common source, with the only difference that in the gravimeter it is considered interference and is characterized by standard deviation (RMS). RMS of gravimetric data, and RMS, calculated by series of seismometers measurements, show high similarity. Comparison with microseismic noise suggests an inertial rather than a gravimetric nature of anomalies recorded by gravimeters. The results of the signals correlation study are explained by large local variations of microseisms and meteorological characteristics, their influence on the fine structure of geophysical signals recorded by gravimeters. Shortterm semiannual observations revealed features of geophysical processes in the vast territory of Eurasia. Further studies will reveal the fine structure of the mutual influences of geophysical processes according to observation data by sensitive gravimeters and seismometers. Consideration of this phenomenon is necessary when planning, performing highprecision gravimetric surveys, and longterm gravimetric observations