Mechanizm ogniskowania

Centralny mechanizm (czasami zwany również rozwiązanie błędu płaszczyzna lub beachball schemat pracy naukowej) jest synteza geometryczny w postaci stereograficznego, z danymi związanymi ze zjawiskiem wytwarzania fal sejsmicznych , opisujące odkształcenia w tym regionie. wytwarzanie tych fal ( ognisko lub hipocentrum ).

Przypadek trzęsienia ziemi pochodzenia tektonicznego

Mechanizm ostrości charakteryzuje poślizgu / pęknięcia samolot i płaszczyznę pomocniczą związaną z nim, i to odzwierciedla kierunek pierwszych przyjazdów fal P .
Płaszczyzna pęknięcia zawiera punkt początkowy fal sejsmicznych lub źródło sejsmiczne, które z definicji jest ogniskiem lub hipocentrum wspomnianego trzęsienia ziemi ( epicentrum jest rzutem hipocentrum na powierzchnię ziemi).
Mechanizm w centrum uwagi jest zatem reprezentacją źródła sejsmicznego  : albo reprezentacją ruchu w punkcie zapoczątkowania zerwania, albo dla największych trzęsień ziemi średnią reprezentacją ruchu na uskoku , gdy ruch ten ma określony Trwanie. Następnie mówimy o mechanizmie centroidu. Musi umożliwiać określenie, jaki typ usterki występuje, potencjalne kierunki usterek i kierunek ruchu. Wskazano dwie płaszczyzny , dwie płaszczyzny węzłowe , z których jedna jest płaszczyzną uskoku, a druga płaszczyzną pomocniczą, prostopadłą do ruchu na płaszczyźnie uskoku. Mechanizmy w ognisku modelują reakcję gruntu w identyczny sposób na podwójną parę sił, stąd obecność drugiej pomocniczej płaszczyzny węzłowej. Mechanizm ogniskowania nie dostarcza informacji o wielkości ani o tożsamości rzeczywistej płaszczyzny uskoku w stosunku do płaszczyzny pomocniczej bez dodatkowych informacji z zewnątrz.

Na poziomie interpretacji sejsmiczno-tektonicznej, czyli sytuacji uskoku w ogólnym reżimie ograniczeń tektonicznych regionu, w którym się znajduje, mechanizm w centrum ma tę zaletę, że wskazuje na aktualny zestaw ograniczeń. w miejscu dotkniętym trzęsieniem ziemi. Dlatego też jest to ważny punkt odniesienia.

Obliczenie mechanizmu w ognisku odbywa się na podstawie nagrań lub sejsmogramów z różnych stacji sejsmicznych . Obliczenia te można wykonać za pomocą metod automatycznych i modelowania przebiegów. Mechanizm ogniskowania wywodzi się z tensora momentu trzęsienia ziemi , który umożliwia również obliczenie amplitudy ruchu, energii dostarczonej przez trzęsienie ziemi, a tym samym wielkości momentu .
Można to również zrobić na podstawie biegunowości pierwszych fal przybycia, które są związane z kierunkiem pierwszych ruchów gruntu. W przypadku tego ostatniego podejścia, w zależności od tego, czy polaryzacja tej fali jest dodatnia czy ujemna (dlatego opisuje ruch odpowiednio w kompresji lub w wydłużeniu) pojawi się ona na czarnej lub białej tarczy zgodnie z wybraną konwencją, najczęściej czarna dla kompresji biały. do przedłużenia. Pochodzenie tej fali jest określane dzięki integracji trzech komponentów (północ-południe, wschód-zachód i pionu) zapisu sejsmicznego.

Reprezentacja stereograficzna

Stereograficzny przedstawienie nagrań z różnych stanowisk (patrz rysunek) pokazuje dwa węzłowe płaszczyzn, które oddzielają promieniową miejsca w sąsiedztwie punktu centralnego do czterech objętości, po dwa w kompresji, dwóch w rozszerzeniu. Względne położenie tych fragmentów przestrzeni pozwala określić charakter usterek reprezentowanych na mechanizmie w ognisku:

Istnieją wszystkie pośrednie modulacje między tymi skrajnymi przypadkami, w zależności od azymutu i nachylenia płaszczyzn uskoków oraz stopnia osuwiska spowodowanego trzęsieniem ziemi.

Bez pomocy innych rozważań tektonicznych, geologicznych lub geofizycznych nie można wiedzieć, która płaszczyzna uskoku jest płaszczyzną pomocniczą.

Parametry określające mechanizm w ognisku

Mechanizm w ognisku trzęsienia ziemi pochodzenia tektonicznego można jednoznacznie zdefiniować, po wyznaczeniu płaszczyzny uskoku, za pomocą trzech parametrów, którymi są azymut uskoku inicjującego poślizg, opadanie tego uskoku i kąt poślizgu lub prowizja . Azymut i zagłębienie określają płaszczyznę uskoku, kąt poślizgu określa kierunek i kierunek wektora poślizgu na tej płaszczyźnie uskoku. Ich pomiar jest generalnie zgodny z następującymi konwencjami:

Konwencje

Istnieje źródło nieporozumień związanych z konwencjami nazewnictwa obowiązującymi w środowiskach naukowych skupionych z jednej strony na tektonice , z drugiej na sejsmice . Podczas gdy tektonista jest ogólnie zainteresowany komponentem ścinającym mechanizmu w ognisku, sejsmolog będzie zwracał uwagę na zmiany objętości w pobliżu ogniska.

Z definicji, względna zmiana objętości jest definiowana jako równa śladowi tensora odkształceń i jest warta trzykrotności średniego odkształcenia 1D. W stereograficznej reprezentacji mechanizmów w punkcie ogniskowym, zmiana głośności jest związana ze słownictwem „kompresja” (zagęszczanie tarczy, czarny) / „dylatacja” (rozszerzanie tarczy, biel). W kategoriach odkształcenia i ścinania rozważa się raczej osie znane jako wydłużenie i skrócenie (główne osie odchylającej części tensora odkształceń ), związane odpowiednio z pojęciami „rozciąganie” i „ciśnienie” (kierunek maksymalnego (względnie minimalne) naprężenie, przy którym wywierany jest największy (względnie słaby) nacisk, powoduje skrócenie (lub wydłużenie) w kierunku przyłożenia naprężenia, które z definicji jest prostopadłe do powierzchni, na którą przykłada się rozważany nacisk) .

Kierunek „ciśnienia” tj. skrócenia perspektywicznego jest dwusieczna tarcz w ekspansji, natomiast kierunek „naciągu” tj. wydłużenie to przepołowienie ściskanych tarcz. Ta pozorna sprzeczność wynika jedynie ze stosowanego słownictwa. Mechanizmy w ognisku zwykle opisywane w raportach sejsmicznych są oznaczone literami P i T w celu wskazania kierunków i przypuszczalnych kierunków głównych osi, co umożliwia zorientowanie ogniska. Na przykład mechanizm ogniskowy ( Global CMT Project Moment Tensor Solution ) podczas trzęsienia ziemi w L'Aquila (Włochy) z 6 kwietnia 2009 r. (Wielkość 6,3, usuwanie normalnego uskoku):

########### April 6, 2009, CENTRAL ITALY, MW=6.3 (Meredith Nettles, Goran Ekstrom) --------########### CENTROID-MOMENT-TENSOR SOLUTION -------------########## GCMT EVENT: C200904060132A ------------------######### DATA: II IU CU G GE #-------------------######### [...] ##---------------------######## PRINCIPAL AXES: ###---------- --------####### 1.(T) VAL= 3.423;PLG= 3;AZM=231 #####--------- P --------######## 2.(N) 0.001; 15; 140 #####--------- ---------####### 3.(P) -3.424; 75; 334 #######-------------------####### ########-------------------###### #########-----------------##### ###########---------------##### # #########-----------##### T #############-------###- ###################--- #################-- ###########

Uwagi i odniesienia

  1. Vallée M., Charléty J., Ferreira AMG, Delouis B. and Vergoz J., (2011) SCARDEC: nowa technika szybkiego określania wielkości momentu sejsmicznego, mechanizmu ogniskowego i funkcji czasu źródła dla dużych trzęsień ziemi przy użyciu fal ciała dekonwolucja, Geophysical Journal International , vol. 184, nr 1, str. 338-358.
  2. Delouis B. (2014): FMNEAR: Determination of Focal Mechanism and First Estimate of Rupture Directivity using Near-Source Records and a Linear Distribution of Point Sources, Bulletin of the Seismological Society of America , vol. 104, nr 3, str. 1479
  3. Aki, K., Richards, PG, 1980. Quantitative Seismology, Freeman and Co., New York

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne