Noise measurements at seismic array in the drilling site of Bagnolifutura, Campi Flegrei

Abstract

Noise measurements at seismic array in the drilling site of Bagnolifutura, Campi Flegrei n 2012 two seismic surveys were carried out in the area of Bagnolifutura (Campi Flegrei, Naples), with the aim of characterizing the properties of the seismic noise during the drilling activity performed in the framework of the Campi Flegrei Deep Drilling Project (CFDDP; https://sites.google.com/site/cfddpproject/). During the first survey, which was conducted from 2 to 4 April, before the drilling, seven broadband threecomponent seismometers were installed in two different array configurations. The second survey started on November 26, in concomitance with the drilling operations and fluid injection, and ended on December 5, four days after the end of the drilling, when the maximum depth of 502 m was reached. During this period seven broadband and one short-period three-component sensors were installed. A preliminary spectral analysis was performed on samples of seismic noise; moreover the root mean square of the amplitude of the signals and the polarization parameters were calculated. The preliminary results show similar spectral and polarization features for the data of the two surveys, whereas the amplitude of the seismic noise collected during the second survey is greatly influenced by the bad meteorological conditions. As future development experimental site transfer functions from Nakamura’s technique and surface wave dispersion from array techniques will be calculated to obtain the shallow crustal structure. The results corresponding to the different phases of the drilling activity will be compared, with the aim of establishing if significant variations of the medium properties have occurred during the experiment. Moreover the recorded signals will be deeply investigated in order to detect the eventual occurrence of microseismicity induced by fluid injection and to define its features.
El corso del 2012 sono state realizzate due campagne di acquisizione dati nell’area di Bagnolifutura (Campi Flegrei, Napoli), con lo scopo di caratterizzare le proprietà del rumore sismico durante l’attività di perforazione avvenuta nell’ambito del progetto Campi Flegrei Deep Drilling Project (CFDDP; https://sites.google.com/site/cfddpproject/). Durante la prima campagna, condotta dal 2 al 4 aprile, prima della perforazione, sono stati installati sette sismometri a larga banda a tre componenti, in due diverse configurazioni di array. La seconda campagna è iniziata il 26 novembre, in concomitanza con le operazioni di perforazione e l’iniezione di fluidi, e si è conclusa il 5 dicembre, quattro giorni dopo la fine della perforazione che ha raggiunto la massima profondità di 502 m. In questo periodo sono stati installati sette sensori a larga banda ed uno a corto periodo, tutti a tre componenti. È stata effettuata un’analisi spettrale preliminare sui campioni di rumore sismico; inoltre sono stati calcolati lo scarto quadratico medio dell’ampiezza del segnale e I parametri di polarizzazione. I risultati preliminari mostrano, per I dati registrati durante le due campagne, caratteristiche spettrali e di polarizzazione simili, mentre l’ampiezza del rumore sismico registrato durante la seconda campagna appare fortemente influenzata dalle cattive condizioni meteorologiche. Come sviluppo futuro, saranno calcolate le funzioni di trasferimento del sito mediante il metodo di Nakamura, e la dispersione delle onde superficiali attraverso le tecniche di array, con lo scopo di ottenere la struttura crostale superficiale. I risultati corrispondenti alle diverse fasi dell’attività di perforazione saranno confrontati con lo scopo di verificare se sono avvenute variazioni significative delle proprietà del mezzo nel corso dell’esperimento. Inoltre I segnali registrati saranno attentamente esaminati per rilevare l’eventuale presenza di microsismicità indotta dall’iniezione di fluidi, e per definirne le caratteristiche.