Tutkimus

Seismologia

Seisminen havainto- ja tutkimustyö

Pohjois-Suomen seisminen verkko

Suomen seismisessä verkossa on 15 laajakaista (BB) ja lyhytperiodista(SP) asemaa. Helsingin yliopiston Seismologian laitoksen 12 asemaa sijaitsevat pääasiassa Etelä-Suomessa. Oulun yliopiston Sodankylän Geofysiikan Observatorion 3 pysyvää asemaa ovat Pohjois-Suomessa. SGOn seimografiasemat ovat Kuusamon Maaselässä (MSF), Kiimingin Huttukylässä (OUL), Sodankylässä (SGF) ja Rovaniemellä (RNF). Asemat muodostavat reaaliaikaisen FN-verkon (Northern Finland Seismological Network). Observatorion tehtävänä on seismisen aineiston rekisteröinti,analysointi ja arkistointi tutkimustyötä varten. Sodankylän Geofysiikan Observatorion FN-verkon toteuttaminen aloitettiin vuotta 2005 ja lyhytperiodiset seismometrit korvattiin laajakaista seismometreillä.

Asemilla on Streckeisen STS-2 VBB (very broadband) seismometrit, Earth Data PS-2400 24-bit digitoijat ja Linux PC. Tietokoneessa on SeisComP-ohjelmisto, joka on kehitetty Saksassa (GeoForschungsZentrum Potsdam ). Aineiston hakuun, rekisteröintiin, hallintaan ja siirtämiseen käytetään SeedLink-protokollaa. Vuonna 2006 FN-verkko liittyi GEVN-verkkoon (GEOFON Extended Virtual Network).

FN-verkon seismiset asemat

Asema	Koodi	Lat. N (deg)	Long. E (deg)	Korkeus(m)	Sensori	Datan keräys	Datan siirto	Data formaatti	Mittauksen aloitus
Oulu, Huttukylä	OUL	65.085	25.896	60	Streckeisen STS-2	EarthData+SeisComP	InternetASDL	mSEED	10.08.2005
Kuusamo, Maaselkä	MSF	65.911	29.040	365	Streckeisen STS-2	EarthData+SeisComP	Internet WLAN	mSEED	17.10.2005
Sodankylä	SGF	67.442	26.526	180	Streckeisen STS-2	EarthData+SeisComP	Internet WLAN	mSEED	04.01.2006
Rovaniemi	RNF	66.612	26.010	198.1	Streckeisen STS-2	EarthData+SeisComP	Internet WLAN	mSEED	06.11.2007

Litosfääritutkimus

Litosfääritutkimukset

Osallistumalla kansainvälisiin seismisiin litosfääritutkimusprojekteihin on merkinnyt hedelmällistä yhteistyötä geotieteiden eurooppalaisten huippututkijoiden kanssa ja laajentanut merkittävästi suomalaistutkijoiden toimintamahdollisuuksia. Vuonna 2005 litosfääritutkimus jatkui muutamassa projektissa.

FIRE:

Projektin heijastusmittaukset tehtiin vuosien 2001- 2003 aikana. Linjojen yhteispituus oli n. 2150 km. Sodankylän Geofysiikan Observatorio on FIRE-konsortion jäsen ja edustus johtoryhmässä. Vuoden 2004 alussa on toimittanut kaikkien linjojen datan prosessoituna ja työn loppuraportin. Datan jatkoprosessointi tapahtui Helsingin yliopiston Seismologian laitoksella. Data on prosessoitu ja on tutkijoiden käytössä. SGO ja Seismologian laitos suorittivat kymmenellä Reftek-asemalla laajakaistamittauksia FIRE 3-linjalla välillä Möhkö-Kokkola ja FIRE 4-linjalla välillä Ranua-Levi Viimeinen FIRE:n johtoryhmän kokous pidettiin 25.11.04 GTK:ssa Espoossa, jossa päätettiin, että vuoden 2005 loppuun mennessä on tavoitteena julkaista ensimmäiset tulokset ja tekniset tiedot kaikista FIRE- linjoista Geologian Tutkimuskeskuksen erikoisraportti-sarjassa.

Vuonna 2005 SGO:lla suorittiin FIRE3 ja FIRE4 laajakulmamittausten mallinnus. Lisäksi FIRE1-heijastusluotausten, SVEKA- laajakaistamittausten datan ja painovoiman 3-D mallinnusten ja inversion avulla oli saatu Kuhmon vihreäkiven vyöhykkeen 3-ulotteinen tiheysmalli. Vyöhyke on yksi tärkeästä malmialueesta Suomessa. Lisäksi vuonna 2005 aloitettiin vanhojen laajakulmamittausten (SVEKA, FENNIA, BALTIC ja POLAR) ja FIRE-linjojen yhteistulkinta SGO-OTY:n ja Puolan tiedeakatemian Geofysiikan tutkimuslaitoksen 3-vuotisessa yhteishankkeessa ”Detailed analysis of S-waves registered during deep seismic sounding experiments in Finland” Vuonna 2005 suorittiin SVEKA, FENNIA ja FIRE1, FIRE2 mallinnus.

SVEKALAPIO

SVEKALAPKO- ohjelman seismiset tomografiamittaukset toteutettiin Suomessa vuosien 1998- 99 talvikuukausina laajana kansainvälisenä yhteistyönä. Vuonna 2005 SVEKALAPKO:n seismisen anisotropian tutkimus jatkoi SGO-OTY:n ja Tsekin tiedeakatemian Geofysiikan tutkimuslaitoksen yhteisprojektissa: Deep structure of the upper mantle beneath Central Fennoscandian Shield from seismic anisotropy studies". Tsekin tiedeakatemian ja Suomen Akatemian vaihtostipendin tutkimushanke on saatu valmiiksi v. 2005 lopulla.

CELEBRATION 2000:

CELEBRATION 2000:n Central European Lithospheric Experiment Based on Refraction 2000) mittaukset suoritettiin kesäkuussa 2000 Puolassa, Tsekin Tasavallassa, Slovakiassa, Itävallassa ja Unkarissa kansainvälisenä yhteistyönä.

ALP 2002:

ALP 2002 projektin tavoite on selittää maan kuoren rakennetta Alppien vuoriston itäosassa. Kenttätyöt suoritettiin kesäkuussa 2002 Itävallassa, Tsekin Tasavallassa, Puolassa, Slovakiassa, Sloveniassa, Unkarissa ja Kroatiassa.

SUDETES2003:

SUDETES-projektin kenttätyöt toteutettiin kesäkuussa 2003 Puolassa, Tsekin Tasavallassa, Slovakiassa ja Unkarissa. Tulosten analysointi ja tulkinta aloitettiin syksyn 2004 aikana ja on jatkunut vuonna 2005 SGO-OTY:n ja Puolan tiedeakatemian Geofysiikan tutkimuslaitoksen yhteisprojektissa "Seismisen ja gravimetrisen aineistojen kolmiuotteinen yhteistulkinta litosfääritutkimuksessa " 3D studies of the lithosphere using joint interpretation of seismic and gravity data" . Tutkimuksen päätavoite on luoda geofysikaalinen 3D kuorimallin Sudetes ja Bohemian Massif vuoriston alueella (Etelä-Puola ja Pohjois-Tsekki). Toinen tavoite oli järjestää SGO:lla painovoiman tulkinnan ja 3-D mallinnuksen koulutus puolalaisille jatko-opiskelijoille M. Majdanskille ja M. Swieczakille. Hankkeen tuloksena valmistui alueellinen 3D P-aaltojen nopeusmalli ,joka on saatu SUDETES2003 datan 3D inversion perusteella.

DANUBE:

Unkarin Tiedeakatemia toteuttaa Unkarin lounaisosassa laajan seismisen tutkimusohjelman. Unkarin tiedeakatemia on pyytänyt suomalaisia ja puolalaisia suorittamaan yhdessä heidän kanssaan seismisiä passiivimittauksia. Unkarilaiset toteuttavat samalla alueella myös laajan heijastusluotausohjelman ja seismisiä refraktioluotauksia. Tavoitteena on selvittää alueen seismistä aktiivisuutta ja geologisia rakenteita. SGO:n asemat olivat toiminnassa elokuusta 2004 kesäkuuhun 2005. SGO:n ja Puolan Tiedeakatemian kiinnostus työhön kohdistuu lähinnä tieteellisiin tuloksiin. Muuten dataa tullaan käyttämään käytetyn ydinpolttoaineen varastopaikan etsinnässä.

ALPASS:

ALPASS Vuonna 2005-2006 Itävallan Wienin teknillisen korkeakoulun Geodeettinen ja Geofysiikan instituutti toteuttaa laajan seismisen passiivimittauksen Itävallassa. Mittauksen tavoite on selittää litosfäärin ja rakennetta ja laattatektoniikan prosesseja Itä-Alppien ja vuoriston alla (noin 670 km syvyyden asti) seismisen tomografian ja vastaanotin-funktio menetelmän avulla. Hankkeeseen osallistuvat mm. USA, Puola, Unkari ja Suomi. SGO osallistuu mittaukseen omalla 8 Mark 4L ja Reftek 72A dataloggereilla. Noin 55 asemaa asennettiin syyskuussa 2005 ja ne ovat rekisteröimässä maanjäristyksiä toukokuun 2006 saakka. Datan käsittely on alkanut vuonna 2006.

Integroitu litosfäärimalli Belarus-Podlyasse granuliitti-vyöhykkeen ja Polotsk-Kurzem hiertovyöhykkeen alueella (Valko-Venäjä). Hankkeen tavoite on tutkia maan kuoren ja ylävaipan rakennetta ns. Kurzema-Polotsk vyöhykkeen alueella. Kurzena-Polotsk vyöhyke on laaja siirros-alue, joka jatkaa Valko-Venäjältä Liettuan ja Kaliningrad alueen kautta Ruotsiin. Vuonna 2004 alueella (Kaliningradin kaupungin läheisyydessä) on tapahtunut kaksi yli 5.0 magnitudin maanjäristystä. Aluetta on pidetty seismisesti täysin passiivisena ja siellä ei ole havaittu järistyksiä noin 1000 vuoden aikana. Tutkimukseen osallistuu Valko-Venäjän Tiedeakatemian Geologian ja geofysiikan tutkimuslaitos. Vuonna 2005 suorittiin 3-D painovoiman ja seismisen datan yhteismallinnus Kurzema-Polotsk alueen sisärakenteen selvittämiseksi. <\p>

PASSEQ 2006-2007 Passive Seismic Experiment in TESZ.
Participating countries: Czech Republic, Denmark, Finland, Germany, Hungary, Lithuania , Poland, UK, USA
COORDINATION: M. Wilde-, mwilde@igf.fuw.edu.pl
PASSEQ will mainly concentrate on the Trans-European Suture Zone (TESZ) in the transition between Proterozoic and Europe. The main aim of the PASSEQ is an investigation of the seismic structure of the mantle in TESZ in Central Europe, between young Palaeozoic platform of the Western Europe and much older Precambrian East European platform. The knowledge of deep structure of the TESZ is very important for understanding the tectonic processes in Europe. Thanks to very good knowledge of seismic structure of the crust from deep seismic sounding experiments: POLONAISE97, CELEBRATION 2000 and SUDETES 2003, it is possible to make very good crustalcorrections which are necessary for mantle investigations.
The main target of PASSEQ is an investigation the structure of the upper mantle, particularly:
 

structure of lower lithosphere,

lithosphere-astenosphere boundary (LAB),

discontinuities "410" and "660".

in transition from East European Craton (EEC) to Variscan Europe (Wilde-Piorko et al., 2005)