Моделі сейсмічних джерел - Малицький, Д.В.; Павлова, А.Ю.; Грицай, О.Д.; Асташкіна, О.А.; Обідіна, О.О.; Махніцький, М.Р.; Козловський, Е.М. (Геоінформатика, 2017)
Розглянуто нові методи для визначення параметрів як точкового, так і розподіленого джерела. Для визначення механізму вогнища землетрусу запропоновано графічний метод. Вхідні дані: знак полярності вступу Р-хвилі; кут виходу (або кут падіння) Р-хвилі для кожної станції; азимути станцій. Важливою інформацією для такої задачі є дані щодо неточних вступів Р-хвиль і логарифма відношення амплітуд прямої S-хвилі та прямої Р-хвилі. Це дає змогу точніше визначати нодальні площини на фокальній сфері. Кут виходу (або кут падіння) Р-хвилі для кожної станції та азимути станцій розраховують з використанням програмних пакетів для кожної події. У разі недостатньої кількості станцій запропоновано визначення механізму вогнища землетрусу за допомогою методу інверсії хвильових форм з використанням лише прямих Р-хвиль на кожній станції. Цей метод полягає у знаходженні тензора сейсмічного моменту за даними конкретної станції та перенесенні отриманого розв’язку в гіпоцентр події. Для визначення параметрів розподіленого джерела слід розв’язати обернену задачу. Розподілене джерело моделюють сумою точкових джерел. Отже, розв’язання задачі щодо вогнища землетрусу має два етапи: а) визначення механізму вогнища землетрусу; б) визначення посування по розриву, часів наростання (rise times) і часів розривів (rupture times) для кожного елементарного точкового джерела. З метою забезпечення коректності задачі додатково задається умова на горизонтальну компоненту хвильового числа. Реалізацію запропонованих методів для визначення параметрів як точкового, так і розподіленого джерела подано з використанням даних проекту SIV. Рассмотрены новые методы для определения параметров как точечного, так и распределенного источника. Для того чтобы определить механизм очага землетрясения, предложено использование графического метода. Входные данные: знак полярности вступления Р-волны, угол выхода (или угол падения) Р-волны для каждой станции, азимуты станций. В случае недостаточного количества станций предложено определение механизма очага землетрясения с помощью метода инверсии волновых форм с использованием только прямых Р-волн на каждой станции. Этот метод заключается в вычислении тензора сейсмического момента по данным конкретной станции и перенесении полученного решения в гипоцентр события. Для определения параметров распределенного источника необходимо решить обратную задачу. Распределенный источник моделируется суммой точечных источников. Таким образом, решение задачи по очагу землетрясения осуществляется в два этапа: а) определение механизма очага землетрясения; б) определение передвижения по разрыву, времен нарастания (rise times) и времен разрывов (rupture times) для каждого элементарного точечного источника. Реализация предложенных методов для определения параметров как точечного, так и распределенного источника представлена с использованием данных проекта SIV. Purpose. The paper proposes new methods to determine the parameters of the point and the extended sources of earthquakes.
Design/methodology/approach. The source mechanism of an earthquake is determined by a graphic method from polarities of the P-waves first arrival, emergence angles (or angles of incidence) of the first P-waves at the stations, and station azimuths. The accuracy of the nodal planes on the focal sphere in the graphic method is significantly improved by accounting for important additional information contained in fuzzy P-wave arrivals and the logarithm of S- to P-wave amplitude ratio. Emergence angles of P-waves at the stations, and station azimuths are calculated using a software package for each of the events. In case of an insufficient number of stations, we propose an earthquake mechanism to determine by inversion only waveforms of direct P-waves at the stations.
Findings. The inversion method consists in determining seismic moment tensor at a station and subsequently trans¬lating the solution into the event’s hypocenter. The extended source is modeled by solving the inverse problem as a set of point sources and their parameters. The problem of the earthquake source is therefore solved in two steps: 1) identification of source mechanism; 2) determination of slip, rise time, and rupture time for each of the elementary point sources. Correctness of the problem is improved by adding a constraint on the horizontal component of wave number.
Practical value /implications. Using the data from the project SIV, we present practical application of the methods to determine both the point and the extended sources.