Journal of Volcanology and SeismologyJournal of Volcanology and SeismologyВулканология и сейсмология0203-03063034-5138The Russian Academy of Sciences69102310.31857/S0203030625040069qflrfgArticlesСтатьиResearch ArticleUpgrading the Sensitivity of the Seismological Network in the Lena River Delta AreaПовышение чувствительности сейсмологической сети в районе дельты реки ЛенаPonasenkoS. N.ПонасенкоС. Н.PonasenkoSN@ipgg.sbras.ruDergachP. A.ДергачП. А.DuchkovA. A.ДучковА. А.Trofimuk Institute of Petroleum Geology and Geophysics Siberian Branch of the RASИнститут нефтегазовой геологии и геофизики имени А.А. Трофимука СО РАНNovosibirsk State UniversityНовосибирский государственный университет150720254NO4 (2025)№4 (2025)10111221092025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0203-0306/article/view/691023

This work is devoted to the study and improvement of the quality parameters of the obtained data of the seismological network in the western area of the Lena River Delta. The sensitivity and azimuth gap between neighboring stations, also known as the “azimuthal gap”, were chosen as the main metrics to be evaluated. When evaluating scenarios for the placement of network points, an area was selected in which the average sensitivity values were estimated as the highest priority metric and azimuth gap. The planning of the placement of points was carried out in order to optimize the sensitivity of the network, ensuring, if possible, an average value of the azimuth gap in the selected area of less than 180°. As a result of the assessment of the current arrangement, it was decided to dismantle the “SML09” point and move the equipment to a more promising location. In addition, a scenario was proposed for the installation of additional stations, in which the average sensitivity in the studied area increases by 0.49, which, according to the Gutenberg–Richter law, should lead to an increase in the number of earthquakes by 2.08 times.

Данная работа посвящена изучению и улучшению параметров качества получаемых данных сейсмологической сети в западном районе дельты реки Лена. В качестве основных оцениваемых метрик были выбраны чувствительность и азимутальный пробел между соседними станциями, также известный, как “azimuthal gap”. При оценке сценариев расстановки пунктов сети выбиралась область, в которой оценивались средние значения чувствительности, как наиболее приоритетной метрики и азимутального пробела. Планирование расстановки пунктов проводилось с целью оптимизировать чувствительность сети, по возможности обеспечивая среднее значение азимутального пробела по выбранной области менее 180°. В результате оценки текущей расстановки было принято решение о демонтаже пункта “SML09” и переноса оборудования в более перспективное место. Кроме того, был предложен сценарий установки дополнительных станций, при котором средняя чувствительность в изучаемой области увеличивается на 0.49, что по закону Гутенберга–Рихтера должно привести к увеличению количества землетрясений в 2.08 раз.

seismological networksoptimization of the geometry of the seismological networksensitivityseismicityLena River Deltanorthern Yakutiaсейсмологические сетиоптимизация геометрии сейсмологической сетичувствительностьсейсмичностьдельта реки Ленасеверная ЯкутияАнтонова Л.В., Аранович З.И., Кондорская Н.В. Магнитуда и эффективность станций в связи с проблемой оптимизации сейсмических наблюдений // Магнитуда и энергетическая классификация землетрясений. М.: ИФЗ АН СССР, 1974. Т. 2. С. 195–202.Аранович З.И., Ахалбедашвили А.М., Гоцадзе О.Д., Деканосидзе Ц.А. Методика расчета эффективности сети региональных сейсмических станций на примере Кавказа // Вопросы оптимизации и автоматизации сейсмических наблюдений. Тбилиси: Мецниереба, 1977. С. 27–57.Бурмин В.Ю. Оптимальное расположение сейсмических станций при регистрации близких землетрясений // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1986. № 5. С. 34–42.Бурмин В.Ю. Оптимизация сетей сейсмологических наблюдений // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных. 2007. С. 54–62.Бурмин В.Ю., Салтыков В.А., Коновалова А.А. Оценка эффективности системы сейсмологических наблюдений на Удинском вулканическом комплексе // Проблемы комплексного геофизического мониторинга сейсмоактивных регионов. 2021. С. 241–244.Дергач П.А., Епонешникова Л.Ю., Понасенко С.Н., Картозия А.А., Гайслер В.Х., Дучков А.А., Шибаев С.В., Зобнин Г.Ю. Построение сейсмотомографической модели района научно-исследовательской станции “остров Самойловский” по данным локального сейсмологического мониторинга за 2019‒2021 гг. // Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13. № 2s. С. 29–35.Дергачев А.А., Омельченко О.К., Филина А.Г. Планирование и анализ зональной сейсмической сети Кемеровской области // Горный информационный-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2009. Т. 17. № 12. С. 262–270.Гайсслер В.Х., Баранов Б.В., Шибаев С.В., Хаберланд К., Цуканов Н.В., Дозорова К.А. Российско-германский проект “Сейсмичность и неотектоника Лаптевоморского региона” // Вестник КРАУНЦ. Серия: Науки о Земле. 2018. № 1. С. 102–106.Имаева Л.П., Гусев Г.С., Имаев В.С. Динамика рельефа и сейсмотектоническая активизация новейших структур дельты р. Лена // Геотектоника. 2019. № 5. С. 62–77.Лаверов Н.П., Лобковский Л.И., Кононов М.В., Добрецов Н.Л., Верниковский В.А., Соколов С.Д., Шипилов Э.В. Геодинамическая модель тектонического развития Арктики в мезозое и кайнозое и проблема внешней границы континентального шельфа России // Геотектоника. 2013. № 1. С. 3–35.Омельченко О.К., Белобородов В.Н. Об оптимальном планировании региональной сети сейсмических станций // Препринт № 668. ВЦ СО АН СССР. Новосибирск, 1968.Понасенко С.Н., Дергач П.А., Яскевич С.В., Дучков А.А. Результаты локального сейсмологического мониторинга в районе дельты реки Лена // Геофизические технологии. 2022. № 1. С. 76–87.Шибаев С.В., Козьмин Б.М., Макаров А.А. Сейсмичность Якутии в 2015 г. // Землетрясения Северной Евразии. 2021. № 24. С. 173–181.Dergach P., Yushin V. Electrodynamic geophones beyond the limit of capacity // Seismic Instruments. 2017. V. 53. P. 280–285.Geissler W., Shibaev S., Krüger F., Baranov B., Haberland Ch., Tsukanov N., Ploetz A., Vollmer D., Pravkin S. Laptev Sea Rift Seismological Network (SIOLA). Part I. GFZ Data Services // Other/Seismic Network. 2020. https://doi.org/10.14470/3O7561738646Gutenberg B., Richter C.F. Frequency of Earthquakes in California // Bull. Seismol. Soc. Am. 1944. V. 34. P. 185–188.Hardt M., Scherbaum F. The design of optimum networks for aftershock recordings // Geophys. J. International. 1994. V. 117. № 3. P. 716–726.Havskov J., Ottemöller L., Trnkoczy A., Bornmann P. Seismic networks // New Manual of Seismological Observatory Practice (NMSOP). Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ. 2011. P. 1–63.Kijko A. An algorithm for the optimum distribution of a regional seismic network // I. Pageoph. 1977. V. 115. P. 999–1009.Metropolis N., Ulam S. The Monte Carlo Method // Journal of the American statistical association. 1949. V. 44. № 247. P. 335–341.Pavlis G.L. Appraising earthquake hypocenter location errors: a complete, practical approach for single-event locations // Bull. Seismol. Soc. Am. 1986. V. 76. 1699–1717.Peterson J.R. Observations and modeling of seismic background noise // US Geological Survey. 1993. P. 93–322.Rabinowitz N., Steinberg D. Optimal configuration of a seismographic network: a statistical approach // Bull. Seismol. Soc. Am. 1990. V. 80. P. 187–196.Sato Y., Skoko D. Optimum distribution of seismic observation points // Bull. Earthquake. Res. Inst. 1965. V. 43. № 3. P. 451–458.Tiira T., Uski M., Kortstrom J., Kaisko O., Korja A. Local seismic network for monitoring of a potential nuclear power plant area // J. of Seismology. 2016. V. 20. P. 397–417.Toledo T., Jousset P., Mauer H., Krawczyk C. Optimized experimental network design for earthquake location problems: Applications to geothermal and volcanic field seismic networks // J. of Volcanology and Geothermal Res. 2020. V. 391. P. 106433.Tramelli A., Troise C., De Natale G., Orazi M. A new method for optimization and testing of microseismic networks: an application to Campi Flegrei (Southern Italy) // Bull. Seismol. Soc. Am. 2013. V. 103. № 3. P. 1679–1691.Uhrhammer R. Analysis of small seismographic station networks // Bull. Seismol. Soc. Am. 1980. V. 70. P. 1369–1379.Valtonen O., Uski M., Korja A., Tiira T., Kortstorm J. Optimal configuration of a micro-earthquake network // Advances in Geosciences. 2013. V. 34. P. 33–36.