Механизм фокусировки - Focal mechanism

Механизм фокусировки 01.jpg

В фокусный механизм из землетрясение описывает деформация в исходный регион что порождает сейсмические волны. В случае вина -связанное событие относится к ориентации плоскость разлома что поскользнулся и поскользнулся вектор и также известен как решение в плоскости разлома. Механизмы очага выводятся из решения тензора момента землетрясения, которое само оценивается путем анализа наблюдаемых сейсмический формы волны. Механизм фокусировки может быть получен из наблюдения за паттерном «первых движений», то есть от того, распадаются ли первые приходящие P-волны. Этот метод использовался до того, как формы сигналов были записаны и проанализированы в цифровом виде, и этот метод все еще используется для землетрясений, слишком малых для простого решения тензора момента. Механизмы фокуса в настоящее время в основном выводятся с использованием полуавтоматического анализа записанных сигналов.[1]

Решения тензора моментов

Механизм фокусировки 03.jpg

Решение тензора момента обычно отображается графически с помощью так называемого пляжный мяч диаграмма. Картина энергии, излучаемой во время землетрясения с одним направлением движения на плоскости одного разлома, может быть смоделирована как двойная пара, который математически описывается как частный случай второго порядка тензор (аналогично таковым для стресс и напряжение ), известный как тензор момента.

Землетрясения, не вызванные движением разломов, имеют совершенно разные модели излучения энергии. В случае с метро ядерный взрыв, например, тензор сейсмического момента изотропный и это различие позволяет легко отличить такие взрывы от их сейсмической реакции. Это важная часть мониторинга, позволяющая различать землетрясения и взрывы для Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний.

Графическое представление («сюжет пляжного мяча»)

Механизм фокусировки 02.jpg

Данные для землетрясения построены с использованием нижнего полушария. стереографическая проекция. В азимут и угол взлета используются для построения позиции отдельной сейсмической записи. Угол взлета - это угол от вертикали сейсмического луча, выходящего из очага землетрясения. Эти углы вычисляются из стандартного набора таблиц, в которых описывается соотношение между углом взлета и расстоянием между фокусом и станцией наблюдения. По соглашению, закрашенные символы используются для построения данных со станций, где первое зарегистрированное движение P-волны было вверх (волна сжатия), полые символы - вниз (волна растяжения), с точками для станций со слишком слабым прибытием, чтобы понять движения. Если имеется достаточное количество наблюдений, можно провести две ортогональные большие круги которые отделяют сжатие от наблюдений за натяжением, и это узловые плоскости. Наблюдения со станций, у которых нет четкого первого движения, обычно проходят вблизи этих плоскостей. По соглашению, квадранты сжатия заполнены цветом, а квадранты растяжения слева - белым. Две узловые плоскости пересекаются по N (нейтральной) оси. Также часто наносятся оси P и T; с осью N эти три направления соответственно соответствуют направлениям максимального, минимального и промежуточного главных сжимающих напряжений, связанных с землетрясением. Ось P отложена в центре белого сегмента, ось T - в центре сегмента с заливкой цветом.

USGS механизм очага землетрясения в Индийском океане 2004 г.

Плоскость разлома, вызвавшая землетрясение, будет параллельна одной из узловых плоскостей, а другая называется вспомогательной. Невозможно определить только по механизму фокуса, какая из узловых плоскостей на самом деле является плоскостью разлома. Для этого необходимы другие геологические или геофизические данные, чтобы устранить двусмысленность. Вектор скольжения, который представляет собой направление движения одной стороны разлома относительно другой, лежит в плоскости разлома под углом 90 градусов от оси N.

Чтобы привести пример, в Землетрясение 2004 года в Индийском океане, решение тензора момента дает две узловые плоскости, одна наклоняется на северо-восток под углом 6 градусов, а другая - на юго-запад под углом 84 градусов. В этом случае землетрясение можно уверенно связать с пологим падением плоскости на северо-восток, так как это ориентация землетрясения. подчинение плита, как определено историческими местоположениями землетрясений и тектоническими моделями плит.[2]

Решения плоскости разлома полезны для определения стиля разлома в сейсмогенных объемах на глубине, для которой не существует поверхностного выражения плоскости разлома или где след разлома покрыт океаном. Прекрасно простой пример успешной проверки гипотезы распространение морского дна была демонстрацией того, что чувство движения по океану преобразовать разломы[3] противоположно тому, что можно было бы ожидать в классической геологической интерпретации офсетных океанических хребтов. Это было сделано путем построения решений землетрясений в океанических разломах на плоскости разлома, на которых были показаны графики сдвигового характера (см. Рисунки) с одной узловой плоскостью, параллельной разлому, и сдвиг в направлении, требуемом идеей расширения морского дна. от хребтов.[4]

Решения плоскости разлома также сыграли ключевую роль в открытии того, что зоны глубоких землетрясений в некоторых погружающихся плитах испытывают сжатие, а другие - растяжение.[5][6]

Калькулятор пляжного мяча

Существует несколько программ для подготовки решений для фокусных механизмов (FMS). BBC, а MATLAB ящик для инструментов для подготовки схем пляжного мяча. Это программное обеспечение отображает первые данные о полярности движения, поступившие на разные станции. Сжатие и расширение разделяются с помощью мыши. Окончательная диаграмма подготавливается автоматически.[7]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Сипкин С.А., 1994, Быстрое определение решений глобального тензора момента: Geophysical Research Letters, т. 21, с.1667–1670.
  2. ^ Сибуэ, Дж. К., Рангин, К., Ле Пишон, X., Сингх, С., Грейндорж, Д., Клингельхофер, Ф., Лин, Дж. Ю., Малод, Дж., Мори, Т., Шнайдер, Дж. Л. , Султан, Н., Умбер, М., Ямугути, Х. и команда "Афтершоки Суматры". 2007. 26 декабря 2004 г. большое Суматринско-Андаманское землетрясение: косейсмические и постсейсмические движения на севере Суматры. Письма о Земле и планетологии, 263, 88–103. В архиве 27 мая 2008 г. Wayback Machine
  3. ^ Уилсон, Дж. (1965). Новый класс разломов и их влияние на дрейф континентов, Природа, 207, 343–347.
  4. ^ Сайкс, Л. (1967). Механизм землетрясений и природа разломов срединно-океанических хребтов, Журнал геофизических исследований, 72, 5–27.
  5. ^ Isacks, B. & Molnar, P. (1971). Распределение напряжений в нисходящей литосфере из глобального обзора решений механизма очагов мантийных землетрясений, Reviews of Geophysics and Space Physics, 9, 103–174.
  6. ^ Мариус Василиу (1984). «Напряжения в погружающихся плитах, выявленные землетрясениями, проанализированные с помощью инверсии тензоров моментов», «Планета Земля». Sci. Lett. 69, 195–202.
  7. ^ Шахзад, Ф., 2006, Разработка программного обеспечения для решения плоскости разлома и карты изосейсм, M.Sc. Диссертация, Университет Каид-и-Азам, Исламабад, Пакистан

внешняя ссылка