Тензор сейсмічного моменту та механізм вогнища землетрусу у Східній Словаччині 9 жовтня 2023 року

https://doi.org/10.23939/jgd2024.01.005
Надіслано: Січень 18, 2024
1
Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України
2
Інститут будови і механіки гірських порід Чеської Академії Наук
3
Інститут будови і механіки гірських порід Чеської Академії Наук
4
Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України
5
Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України
6
Латвійський університет, Латвійський центр екології, геології та метеорології, доктор геологічних наук, Рига
7
Національна академія сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного, Карпатське відділення Інституту геофізики ім. С.І. Субботіна НАН України

Точність визначення фокального механізму в основному залежить від кількості станцій, що використовуються, і стає проблематичною особливо у разі слабких землетрусів та мереж з недостатнім покриттям. У нашій роботі ми визначаємо тензор сейсмічного моменту землетрусу з магнітудою М=5 9 жовтня 2023 року (18:23:09 UTC, 21,783°E, 49,086°N, глибина 11,5 км) у Східній Словаччині за записами лише на чотирьох сейсмічних станціях. Обернена задача щодо тензора сейсмічного моменту базується на точковій моделі вогнища та використанні лише прямих хвиль, обчислених матричним методом. Переміщення на поверхні пружного горизонтально-шаруватого середовища генеруються шляхом інтегрування у смузі частот та хвильових чисел. Перевага використання лише прямих P- та S-хвиль у нашому методі полягає у їхньому набагато меншому спотворенні на шляху поширення, порівняно з відбитими та конвертованими хвилями, що зменшує вплив неточності швидкісної моделі та покращує точність і надійність результату. На основі прямого моделювання було розроблено числову методику обернення спостережених хвильових форм до компонент тензора моменту M(t) з використанням узагальненого оберненого розв'язку. Перед застосуванням нашого методу до землетрусу 9 жовтня 2023 року його тестували і на землетрусі 23 квітня 2020 року (23:18:26.42 UTC, 21,945°E, 48,781°N, магнітуда M=5, глибина 9 км), теж у Східній Словаччині, з використанням даних лише трьох станцій. Отримані версії механізму добре узгоджуються з механізмом, дуже надійно визначеним раніше за полярностями перших Р-хвиль на набагато більшій кількості станцій, що лише підтверджує надійність нашого методу та саму можливість отримання корисного результату за даними обмеженої кількості станцій.

  1. Aki, K. & Richards, P. G. (1980). Quantitative Seismology: Theory and Methods, Vol. I, W.H. Freeman, San Francisco. https://doi.org/10.4294/zisin1948.46.4_381
  2. Dreger, D. S., & Helmberger, D. V. (1993). Determination of source parameters at regional distances with three‐component sparse network data. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 98(B5), 8107-8125. https://doi.org/10.1029/93JB00023
  3. Dziewonski, A. M., Chou, T. A., & Woodhouse, J. H. (1981). Determination of earthquake source parameters from waveform data for studies of global and regional seismicity. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 86(B4), 2825-2852. https://doi.org/10.1029/JB086iB04p02825
  4. Herrmann, R. B. (2002). An overview of synthetic seismogram computation, computer programs in Seismology. Saint Louis University, 183 pp.
  5. Herrmann, R. B. (2008). Toward automated focal mechanism and moment determination for the continental U.S. – an ANSS product. Final Technical Report USGS Grant 05HQGR0047, 16 pp.
  6. Herrmann, R. B., Withers, M. & Benz, H. (2008). The April 18, 2008 Illinois earthquake: an ANSS monitoring success. Seismological Research Letters, 79(6), 830-843. https://doi.org/10.1785/gssrl.79.6.830
  7. Malytskyy, D. (2010). Analytic-numerical approaches to the calculation of seismic moment tensor as a function of time. Geoinformatika, 1, 79-85. (In Ukrainian). http://www.geology.com.ua/UK/2010-1-79-85/
  8. Malytskyy, D., (2016). Mathematical modeling in the problems of seismology, Naukova Dumka, Kyiv, – 277 p. (in Ukrainian).
  9. Malytskyy, D. & S. D. Amico, (2015). Moment tensor solutions through waveforms inversion, ISBN: 978-88-98161-13-3, Mistral Service S.a.S., Earth and Enviromental Sciences
  10. Malytskyy, D. & Gnyp, A. (2023). Focal mechanism of the induced earthquake of 2015-06-13 (Alberta, Canada) based on waveform inversion, Geodynamics, 1(34), 70-79. https://doi.org/10.23939/jgd2023.01.070
  11. Zhu, L., Akyol, N., Mitchell, B. & Sozbiliz, H. (2006). Seismotectonics of western Turkey from high resolution earthquake relocations and moment tensor determinations. Geophysical Research Letters, 33(7)., L07316, 4 pp. https://doi.org/10.1029/2006GL025842