Title (eng)
Validation of the 3D seismic model of Malé Karpaty focal zone using seismic noise spectral H/V method
Parallel title (deu)
Validierung des seismischen 3D-Modells der Malé Karpaty-Quellregion mithilfe der H/V-Spektralmethode aus seismischem Rauschen
Author
Alzbeta Dufalová
Advisor
Miriam Kristeková
Assessor
Miriam Kristeková
Abstract (deu)
Wir präsentieren eine Analyse des seismischen Grundrauschens an den permanenten seismischen Stationen im Malé Karpaty Herdgebiet, mithilfe des H/V-Verhältnisses im Frequenzbereich. Wir erstellen einen Vergleich der erhaltenen H/V-Ergebnisse, die aus dem seismischen Grundrauschens mit theoretischen Elliptizitätskurven berechnet wurden, mit SH-Übertragungsfunktionen, die aus existierenden seismischen Modellen der Gegend bestimmt worden sind. Das Malé Karpaty-Herdgebiet ist eines der wichtigsten Erdbebengebiete in der Slowakei. Es ist auch eines der aktivsten Herdgebieten, dessen Bedeutung durch die Nähe des Kernkraftwerks Jaslovské Bohunice unterstrichen wird. Überwachung und Analyse der Seismizität ist unerlässlich für eine zuverlässige Beurteilung der seismischen Gefährdung des Atomkraftwerks. Für eine verlässliche Abschätzung der seismischen Gefährdung ist es wichtig, genaue Informationen über die lokale geologische Struktur zu gewinnen, die sehr komplex für das Malé Karpaty-Gebiet ist. Darüber hinaus sind die derzeit verwendeten 3D-Geschwindigkeitsmodelle nicht genau genug, was negative Auswirkungen auf die Genauigkeit der Lokalisierung von Erdbeben hat, wie auch auf andere Merkmale der Seismizität in der Gegend. Das Erstellen eines genaueren Modells ist ein sehr wichtiges langfristiges Forschungsziel. Angewandt auf das seismische Grundrauschen, sollte die Anwendung der H/V-Spektralverhältnismethode es uns erlauben, die räumliche Variabilität der lokalen geologischen Struktur zu bestimmen. In dieser Arbeit fassen wir das aktuelle Wissen über das seismische Grundrauschens und über Methoden zur Analyse dieses Rauschens mithilfe der H/V-Spektralverhältnismethode zusammen. Wir beschreiben die Methode im Detail; wir beschreiben auch das Verhältnis zwischen dem Wellenfeld des seismischen Grundrauschens und H/V und die Bedeutung der Parameter und Faktoren, die für die korrekte Interpretation der Ergebnisse verwendet werden. Wir analysieren Aufzeichnungen des seismischen Grundrauschens von allen permanenten seismischen Stationen des Malé Karpaty-Gebiets, und auch aus zusätzlichen Feldmessungen an zwei anderen Orten. Für jede seismische Station berechnen wir das H/V-Spektralverhältnis, aus welchem wir Peak künstlichen Ursprungs ausschließen. Dann vergleichen wir diese H/V-Spektralverhältnisse mit theoretischen Elliptizitätskurven und der SH-Transferfunktionen, die aus dem derzeit verwendete Modell berechnet wurden. Der Vergleich und die Analyse der Unterschiede hilft uns, die Teile des Modells zu identifizieren, die von der Realität abweichen. Diese Ergebnisse werden hilfreich für die weitere Untersuchung des seismischen Modells des Malé Karpaty-Herdgebiets sein.
Abstract (eng)
We present an analysis of a seismic noise recorded on permanent seismic stations in a source zone Malé Karpaty using H/V spectral ratio method. We also present a comparison of obtained H/V results, calculated from the seismic noise with theoretical ellipticity curves and SH transfer functions, which are calculated for existing seismic model of the area. The source zone Malé Karpaty is one of the most important epicentral areas in Slovakia. It is also one of the most active source zones and its importance is enhanced by the vicinity of the nuclear power plant Jaslovské Bohunice. Monitoring and analysis of the seismicity is essential for a reliable assessment of the seismic hazard of the nuclear power plant. For a reliable estimation of the seismic hazard it is crucial to have detailed information about local geological structure, which is very complex for source zone Malé Karpaty. Moreover, the currently used 3D velocity model is not accurate enough, which has negative impact on the accuracy of the earthquake localization and also on other characteristics of the seismicity on the site. Construction of more accurate model is very important long-term research goal. H/V spectral-ratio method applied to seismic noise should allow us to find the spatial variability of local geological structure. In this work, we summarize the current knowledge about the seismic noise wavefield composition and about methods for analysis of the seismic noise with focus on method H/V spectral ratio. We describe the method in detail. We also describe the relation between the seismic noise wavefield and H/V and the importance of parameters and factors used for the correct interpretation of the obtained results. We analyse seismic noise recordings from all permanent seismic stations of the source zone Malé Karpaty and also from additional field measurement on the two another points. For every seismic station, we calculate H/V spectral ratio, from which we exclude peaks with artificial origin. Then we compare these H/V spectral ratios, with theoretical ellipticity curves and SH transfer function, which are calculated from currently used model. The comparison and analysis of differences helps us to identify the parts of the model which differ from reality the most. These results will be useful for further investigation of seismic model of source zone Malé Karpaty.
Keywords (eng)
method H/V spectral ratioseismic noisesource zone Malé Karpatyvelocity modeltheoretical curves
Keywords (deu)
H/V-Spektralverhältnismethodeseismisches RauschenMalé Karpaty-HerdgebietGeschwindigkeitsmodelltheoretische Kurven
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1328517
rdau:P60550 (deu)
103 Seiten : Illustrationen, Diagramme, 1 Karte
Number of pages
103
Study plan
Joint-Masterstudium Physics of the Earth (Geophysics)
[UA]
[066]
[680]
Association (deu)
Title (eng)
Validation of the 3D seismic model of Malé Karpaty focal zone using seismic noise spectral H/V method
Parallel title (deu)
Validierung des seismischen 3D-Modells der Malé Karpaty-Quellregion mithilfe der H/V-Spektralmethode aus seismischem Rauschen
Author
Alzbeta Dufalová
Abstract (deu)
Wir präsentieren eine Analyse des seismischen Grundrauschens an den permanenten seismischen Stationen im Malé Karpaty Herdgebiet, mithilfe des H/V-Verhältnisses im Frequenzbereich. Wir erstellen einen Vergleich der erhaltenen H/V-Ergebnisse, die aus dem seismischen Grundrauschens mit theoretischen Elliptizitätskurven berechnet wurden, mit SH-Übertragungsfunktionen, die aus existierenden seismischen Modellen der Gegend bestimmt worden sind. Das Malé Karpaty-Herdgebiet ist eines der wichtigsten Erdbebengebiete in der Slowakei. Es ist auch eines der aktivsten Herdgebieten, dessen Bedeutung durch die Nähe des Kernkraftwerks Jaslovské Bohunice unterstrichen wird. Überwachung und Analyse der Seismizität ist unerlässlich für eine zuverlässige Beurteilung der seismischen Gefährdung des Atomkraftwerks. Für eine verlässliche Abschätzung der seismischen Gefährdung ist es wichtig, genaue Informationen über die lokale geologische Struktur zu gewinnen, die sehr komplex für das Malé Karpaty-Gebiet ist. Darüber hinaus sind die derzeit verwendeten 3D-Geschwindigkeitsmodelle nicht genau genug, was negative Auswirkungen auf die Genauigkeit der Lokalisierung von Erdbeben hat, wie auch auf andere Merkmale der Seismizität in der Gegend. Das Erstellen eines genaueren Modells ist ein sehr wichtiges langfristiges Forschungsziel. Angewandt auf das seismische Grundrauschen, sollte die Anwendung der H/V-Spektralverhältnismethode es uns erlauben, die räumliche Variabilität der lokalen geologischen Struktur zu bestimmen. In dieser Arbeit fassen wir das aktuelle Wissen über das seismische Grundrauschens und über Methoden zur Analyse dieses Rauschens mithilfe der H/V-Spektralverhältnismethode zusammen. Wir beschreiben die Methode im Detail; wir beschreiben auch das Verhältnis zwischen dem Wellenfeld des seismischen Grundrauschens und H/V und die Bedeutung der Parameter und Faktoren, die für die korrekte Interpretation der Ergebnisse verwendet werden. Wir analysieren Aufzeichnungen des seismischen Grundrauschens von allen permanenten seismischen Stationen des Malé Karpaty-Gebiets, und auch aus zusätzlichen Feldmessungen an zwei anderen Orten. Für jede seismische Station berechnen wir das H/V-Spektralverhältnis, aus welchem wir Peak künstlichen Ursprungs ausschließen. Dann vergleichen wir diese H/V-Spektralverhältnisse mit theoretischen Elliptizitätskurven und der SH-Transferfunktionen, die aus dem derzeit verwendete Modell berechnet wurden. Der Vergleich und die Analyse der Unterschiede hilft uns, die Teile des Modells zu identifizieren, die von der Realität abweichen. Diese Ergebnisse werden hilfreich für die weitere Untersuchung des seismischen Modells des Malé Karpaty-Herdgebiets sein.
Abstract (eng)
We present an analysis of a seismic noise recorded on permanent seismic stations in a source zone Malé Karpaty using H/V spectral ratio method. We also present a comparison of obtained H/V results, calculated from the seismic noise with theoretical ellipticity curves and SH transfer functions, which are calculated for existing seismic model of the area. The source zone Malé Karpaty is one of the most important epicentral areas in Slovakia. It is also one of the most active source zones and its importance is enhanced by the vicinity of the nuclear power plant Jaslovské Bohunice. Monitoring and analysis of the seismicity is essential for a reliable assessment of the seismic hazard of the nuclear power plant. For a reliable estimation of the seismic hazard it is crucial to have detailed information about local geological structure, which is very complex for source zone Malé Karpaty. Moreover, the currently used 3D velocity model is not accurate enough, which has negative impact on the accuracy of the earthquake localization and also on other characteristics of the seismicity on the site. Construction of more accurate model is very important long-term research goal. H/V spectral-ratio method applied to seismic noise should allow us to find the spatial variability of local geological structure. In this work, we summarize the current knowledge about the seismic noise wavefield composition and about methods for analysis of the seismic noise with focus on method H/V spectral ratio. We describe the method in detail. We also describe the relation between the seismic noise wavefield and H/V and the importance of parameters and factors used for the correct interpretation of the obtained results. We analyse seismic noise recordings from all permanent seismic stations of the source zone Malé Karpaty and also from additional field measurement on the two another points. For every seismic station, we calculate H/V spectral ratio, from which we exclude peaks with artificial origin. Then we compare these H/V spectral ratios, with theoretical ellipticity curves and SH transfer function, which are calculated from currently used model. The comparison and analysis of differences helps us to identify the parts of the model which differ from reality the most. These results will be useful for further investigation of seismic model of source zone Malé Karpaty.
Keywords (eng)
method H/V spectral ratioseismic noisesource zone Malé Karpatyvelocity modeltheoretical curves
Keywords (deu)
H/V-Spektralverhältnismethodeseismisches RauschenMalé Karpaty-HerdgebietGeschwindigkeitsmodelltheoretische Kurven
Subject (deu)
Type (deu)
Persistent identifier
https://phaidra.univie.ac.at/o:1328518
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103
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