Biến đổi theo thời gian của các ứng suất trong vùng điểm nguồn của trận động đất Tohoku ngày 11 tháng 3 năm 2011 (M = 9) từ dữ liệu phản ứng thủy triều

Pleiades Publishing Ltd - Tập 52 - Trang 210-217 - 2016
M. S. Molodenskiy1, D. S. Molodenskiy2, T. A. Begitova3
1Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia
2National Research Centre “Kurchatov Institute”, Moscow, Russia
3Faculty of Mechanics and Mathematics, Moscow State University, Moscow, Russia

Tóm tắt

Ý tưởng dự đoán động đất bằng cách liên tục theo dõi sự biến đổi theo thời gian của phản ứng thủy triều được E. Nishimura đề xuất vào năm 1950. Tuy nhiên, việc triển khai ý tưởng này chỉ trở nên khả thi với sự ra đời của mạng lưới địa chấn toàn cầu GSN và F-net. Dưới đây, chúng tôi trình bày phương pháp mới để xác định sự biến đổi theo thời gian của phản ứng thủy triều của môi trường trong các khu vực có hoạt động địa chấn cao bằng cách sử dụng dữ liệu từ các mạng lưới này. Chúng tôi cho thấy rằng cách tiếp cận của chúng tôi làm tăng đáng kể độ nhạy và độ phân giải theo thời gian của các phương pháp phân tích phổ di động tiêu chuẩn. Phân tích dữ liệu từ các con lắc ngang ghi nhận độ nghiêng về phía bắc cho thấy sự gia tăng chậm của các độ nghiêng thủy triều trong sáu năm trước trận động đất, điều này tiếp theo là sự sụt giảm tức thời của biên độ tại thời điểm xảy ra trận động đất. Trong bốn năm sau sự sụt giảm này, biên độ thủy triều duy trì ở mức thấp hơn rõ rệt so với giá trị trung bình trước trận động đất. Những thay đổi trong biên độ thủy triều này cho thấy phản ứng phi tuyến của môi trường trong sự hiện diện của các biến dạng kiến tạo lớn.

Từ khóa

#động đất #ứng suất #phản ứng thủy triều #mạng lưới địa chấn #phân tích phổ di động

Tài liệu tham khảo

Beaumont, C. and Berger, J., Earthquake prediction: modification of the earth tide tilts and strains by dilatancy, Geophys. J. R. Astron. Soc., 1974, vol. 39, pp. 111–121. Gladwin, M.T., Gwyther, R.L., Higbie, J.W., and Hart, R.H.G., A medium-term precursor to the Loma Prieta earthquake?, Geophys. Rev. Lett., 1991, vol. 18, no. 8, pp. 1377–1308. Kato, M., Observations of crustal movements by newlydesigned horizontal pendulum and water-tube tiltmeters with electromagnetic transducers, Kyoto Univ., Disaster Prevention Res. Inst. Bull., 1979, vol. 29, pp. 83–97. Linde, A.T., Gladwin, M.T., and Johnston, M.J.S., The Loma Prieta earthquake, 1989 and the Earth strain tidal amplitudes: an unsuccessful search for associated, Geophys. Rev. Lett., 1992, vol. 19, pp. 317–320. Mao, W.J., Ebblin, C., and Zadro, M., Evidence for variations of mechanical properties in the Friuli seismic area, Tectonophysics, 1989, vol. 170, nos. 3–4, pp. 231–242. Mikumo, T., Kato, M., Doi, H., Wada, Y., Tanaka, T., Shichi, R., and Yamamoto, A., Possibility of temporal variations in Earth tidal strain amplitudes associated with major earthquakes, Earthquake Precursors. Proc. US–Japan Seminar on Theoretical and Experimental Investigations of Earthquake Precursors, Tokyo: Center for Academic Publications Japan, 1978, pp. 123–136. Molodensky, D.S. and Molodensky, M.S., Temporal variations in the tidal response of the medium in the vicinities of the sources of catastrophic earthquakes, Izv., Phys. Solid Earth, 2012, vol. 48, no. 11, pp. 935–849. Molodenskii, M.S., Solution of inverse problem of tectonic fault modeling from GPS data with allowance for the rheology of the medium, Seismic Instr., 2015a, no. 1, pp. 8–15. Molodenskiy, M.S., Time variations in tidal responses of a medium before the Great Japanese Earthquake, The 26th General Assembly of the Int. Union of Geodesy and Geophysics Proceedings, Prague, 2015b, p. 1019. Molodenskii, M.S. and Molodenskii, S.M., Comparing the time variations in tidal responses of a medium in seismically active and quiet regions, Izv., Phys. Solid Earth, 2015, vol. 51, no. 1, pp. 60–69. Nishimura, E., On Earth tides, Am. Geophys. Union Transact., 1950, vol. 31, no. 3, pp. 357–376. Tanaka, T., Effect of dilatancy on ocean load tides, Pure Appl. Geophys., 1976, vol. 114, pp. 415–423.