Study on energy distributions of strong seismic events in the USCB

• Autorzy: Bracławska A. , Idziak A. F.

Identyfikatory

DOI

10.1515/ctg-2017-0004

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the statistical analysis of energy distribution of strong seismic shocks (energy E ≥ 105 J) occurred in the Upper Silesian Coal Basin which is one of the most seismically active mining areas in the world. In the USCB tremor epicenters do not occur uniformly throughout the whole basin but group in several regions belonging to different structural units and are separated by regions where strong shocks are not observed. The aim of the studies was to determine the modality of the energy distributions and to compare the modal types in regions of the USCB where the shocks epicenters cluster. An analysis was made for shocks with energies equal to or greater than 105 J recorded by Upper Silesian Regional Seismological Network operated by Central Mining Institute (CMI), which took place between 1987 – 2012. The analysis has proven the bimodality of seismic energy distribution in the three of five studied areas of the Upper Silesian Coal Basin. The Gumbel’s distribution II type best fit the experimental energy distribution for almost all studied tectonic units except the main syncline area, where the Gumbel’s distribution I type matched better the low-energy mode. This is due to too short time window, causing a shortage of the strongest shocks in seismic catalogue.

Słowa kluczowe

EN

induced seismicity; mining tremors; energy distribution; bimodality; Gumbel's distribution

PL

sejsmiczność; drżenie górnicze; dystrybucja energii; bimodalność; rozkład energii; dystrybucja Gumbel

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Contemporary Trends in Geoscience
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 6, iss. 1
• Strony: 41--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Bracławska A.

• Department of Applied Geology, Faculty of Earth Science, University of Silesia in Katowice, 60 Bedzinska Str., 41-200, Sosnowiec

autor

Idziak A. F.

• Department of Applied Geology, Faculty of Earth Science, University of Silesia in Katowice

Bibliografia

• 1. Gibowicz, S. (1989) The mechanism of seismic events induced by mining (Mechanizm ognisk wstrząsów górniczych). Publications of the Institute of Geophysics Polish Academy of Sciences, M-13 (221), 8-16.
• 2. Gibowicz S.,J., Kijko A., (1994) An introduction to mining seismology. Academic Press. San Diego.
• 3. Gumbel E.J. (1958) Statistics of extremes. Columbia University. Press New York.
• 4. Idziak A., F., Sagan G., Zuberek W.M. (1991) An analysis of energy distributions of shocks from the Upper Silesian coal basin (Analiza rozkładów energetycznych wstrząsów z obszaru Górnośląskiego Zagłębia Węglowego). Publications of the Institute of Geophysics Polish Academy of Sciences, M – 15 (235), 1163 – 1182.
• 5. Idziak A. (1996) Tectonophysics of mining areas. Prace Naukowe Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 1602.
• 6. Idziak A., F., Teper L., Zuberek W.M. (1999) Sejsmiczność a tektonika Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego. Katowice.
• 7. Idziak A. (2010) Badanie rozkładów epicentrów silnych wstrząsów w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. [In:] Geneza i charakterystyka zagrożenia sejsmicznego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym (ed. W. M. Zuberek, K. Jochymczyk). Wydawnictwo Uniwersytetu Śląskiego, Katowice, 53 – 59.
• 8. Jura D. (1999) Young Alpine Klonica Fault scarps of the metacarpathian in the Silesian Upland. Technika Poszukiwań Geologicznych Geosynoptyka i Geotermia, 1, 52-56.
• 9. Kijko A., Drzęźla B., Mendecki A. (1986) Bimodal character of the distribution of extreme seismic events in mines (Bimodalny charakter ekstremalnych rozkładów zjawisk sejsmicznych w kopalniach). Publications of the Institute of Geophysics Polish Academy of Sciences, M-8 (191), 91–101.
• 10. Kijko A., Drzęźla B., Stankiewicz T. (1987) Bimodal character of extremal seismic events in Polish mines. Acta Geophysica Polonica, 35, 1157 – 1168.
• 11. Marcak H., Zuberek W.M. (1994) Geofizyka górnicza. Śląskie Wydawnictwo Techniczne. Katowice.
• 12. Marcak H., Mutke G. (2013) Seismic activation of tectonic stresses by mining. Journal of Seismology 17, 4: 1139-1148, DOI: 10.1007/s10950-013-9382-3
• 13. Pilecka E., Stec K. (2006) Analiza związku wysokoenergetycznej sejsmiczności z anomaliami grawimetrycznymi i magnetycznymi na terenie GZW. Warsztaty 2006 z cyklu: Zagrożenia naturalne w górnictwie. Mat. Symp., 331– 337.
• 14. Pierwoła J. (1998) Geologiczne uwarunkowania rozkładów energetycznych wstrząsów indukowanych działalnością górniczą na Górnym Śląsku. PhD thesis, University of Silesia, Katowice.
• 15. Stec K. (2002) Aktywność sejsmiczna Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Research Reports Mining and Environment, quarterly 3, 43 – 57.
• 16. Stec K. (2006) Characteristics of seismic activity of the Upper Silesian Coal Basin in Poland. Geophysical Journal International 168, 2: 757 - 768, DOI: 10.1111/j.1365246X.2006.03227.x
• 17. Stec K. (2007) Skala zagrożenia sejsmicznego w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Research Reports Mining and Environment, quarterly 3, 55 – 75.
• 18. Stec K., Lurka A. (2013) Charakterystyka i sejsmologiczne metody analizy aktywności sejsmicznej Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. [In:] Prewencja zagrożeń naturalnych. (ed. J. Kabiesz). GIG, Katowice, 405-422.
• 19. Teisseyre R. (1989) Indukowana sejsmiczność i wstrząsy pochodzenia eksploatacyjnego. [In:] Fizyka i Ewolucja Wnętrza Ziemi. (ed. Z. Dyśko, M. Rosak, B. Siedlecka). PWN, Warszawa, volume 2, 254-260.