Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-10-20T14:02:56Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_Migracao3DTempo.pdf: 10471953 bytes, checksum: 415de3c21f90d60df1bc57b415e7a879 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-10-22T13:47:23Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_Migracao3DTempo.pdf: 10471953 bytes, checksum: 415de3c21f90d60df1bc57b415e7a879 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-22T13:47:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_Migracao3DTempo.pdf: 10471953 bytes, checksum: 415de3c21f90d60df1bc57b415e7a879 (MD5) Previous issue date: 1998 / O trabalho aqui apresentado visa o estudo da migração 3D no tempo, em amplitudes verdadeiras, de dados da seção afastamento nulo ("zero-offset"), usando a aproximação de segunda ordem do tempo de trânsito de difração. O processo de migração no tempo usa a função difração determinada, corretamente, através de mesmos parâmetros que controlam a função tempo de trânsito de reflexão, além do auxílio dos raios paraxiais. Os parâmetros que controlam a função tempo de trânsito de reflexão são determinados através de pelo menos nove medidas de tempo de trânsito, obtidas a partir de dados pré-empilhados (tiro comum, ponto médio comum - CMP, etc.). Determinada a função difração, pode-se fazer a migração sem a necessidade de que se conheça o modelo de velocidades, pois a função tempo de trânsito de difração, como definido neste trabalho, não necessita do mesmo. O espalhamento geométrico é removido através do processo de migração e aplicação de uma função peso aos dados da seção afastamento nulo. Juntamente com a função peso, aplicou-se um filtro objetivando a recuperação da fase do sinal, ocorrida como consequência do processo de migração. Devido a limitação computacional, fez-se testes com dados sintéticos, em 2D, objetivando verificar a eficiência do programa. Os resultados obtidos foram satisfatórios, mostrando a eficiência e confiabilidade do processo. / This presentation aims at the 3-D time migration of zero offset data, in true amplitude. This method is based on paraxial ray theory and uses a diffraction time function which is directly and correctly determined by the measurement of pre-stack seismic data. It is not necessary to know a macro velocity model in order to apply the time migration. In order to obtain a true amplitude time migration the migration result must be multiplied by a scaling factor and convolved with a known function. Together with a scaling factor, a filter was applied in order to recover the signal phase altered during the migration process. Due to the computational limitation synthetic dada in 2-D was used aims to test the program efficiency. The result was satisfactory, showing the efficiency and robustness of process.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-10-31T16:48:42Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MigracaoFdFfd.pdf: 1152510 bytes, checksum: 3aee1c0b06480886813dd15b93fe803d (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-11-03T12:34:41Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MigracaoFdFfd.pdf: 1152510 bytes, checksum: 3aee1c0b06480886813dd15b93fe803d (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-03T12:34:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MigracaoFdFfd.pdf: 1152510 bytes, checksum: 3aee1c0b06480886813dd15b93fe803d (MD5) Previous issue date: 2007 / Métodos de migração baseados na equação da onda unidirecional apresentam limitações no imageamento de refletores com forte mergulho e no tratamento de ondas evanescentes. Utilizando a expansão de Padé complexa na solução da equação da onda unidirecional para imageamento em geofísica é possível tratar ondas evanescentes, estabilizando a migração e dispensando um tratamento especial para absorção nas fronteiras do domínio. Utilizando várias parcelas na expansão de Padé, refletores com forte mergulho podem ser corretamente migrados. Nesta dissertação aplicamos a equação da onda unidirecional com expansão de Padé complexa para implementar dois algoritmos de migração em profundidade pré e pós empilhamento: a migração por diferenças finitas (FD) e a migração por diferenças finitas e Fourier (FFD). O estudo das curvas de dispersão e da resposta impulsiva dos operadores de migração nos permitiu escolher o número adequado de parcelas na expansão de Padé e os coeficientes da expansão que garantem estabilidade à continuação do campo de onda para um ângulo de mergulho máximo prescrito. As implementações foram validadas nos dados Marmousi e no modelo de domo de sal da SEG/EAGE mostrando que refletores com forte mergulho foram corretamente migrados, mesmo na presença de forte variação lateral de velocidade. Esses resultados são comparados com outros métodos de migração baseados na equação da onda unidirecional ressaltando a qualidade da aproximação estudada neste trabalho. / Seismic Migration by downward continuation using the unidirectional wave equation approximations has two shortcomings: imaging steep dip reflectors and handling evanescent waves. Complex Padé approximations allow a better treatment of evanescent modes stabilizing the finite difference migration, and does not require special treatment for domain boundaries. Imaging of steep dip reflectors can be improved using several terms in the Padé expansion. This dissertation discuss the implementation and evaluation of complex Padé approximation for finite difference migration and Fourier finite difference migration. The study of the dispersion relation and impulsive response associated to the migration operator is used to select the number of terms and coefficients in the Padé expansion which assures stability for a prescribed maximum reflector dip. The implementations are validated in the Marmousi and SEG/EAGE salt model datasets, and compared to other wave equation migration methods. The results of FD and FFD complex Padé migrations can handle steeper dips, and present a much lower signal to noise ratio than their real valued counterparts.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-10-31T16:49:47Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MigracaoFfd3dProfundidade.pdf: 2095344 bytes, checksum: 1dab5ee905a0d3c0bba9e5df55e88589 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-11-03T12:53:24Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MigracaoFfd3dProfundidade.pdf: 2095344 bytes, checksum: 1dab5ee905a0d3c0bba9e5df55e88589 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-03T12:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23898 bytes, checksum: e363e809996cf46ada20da1accfcd9c7 (MD5) Dissertacao_MigracaoFfd3dProfundidade.pdf: 2095344 bytes, checksum: 1dab5ee905a0d3c0bba9e5df55e88589 (MD5) Previous issue date: 2011 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / PETROBRAS - Petróleo Brasileiro S.A. / Implementações dos métodos de migração diferença finita e Fourier (FFD) usam fatoração direcional para acelerar a performance e economizar custo computacional. Entretanto essa técnica introduz anisotropia numérica que podem erroneamente posicionar os refletores em mergulho ao longo das direções em que o não foi aplicado a fatoração no operador de migração. Implementamos a migração FFD 3D, sem usar a técnica do fatoração direcional, no domínio da frequência usando aproximação de Padé complexa. Essa aproximação elimina a anisotropia numérica ao preço de maior custo computacional buscando a solução do campo de onda para um sistema linear de banda larga. Experimentos numéricos, tanto no modelo homogêneo e heterogêneo, mostram que a técnica da fatoração direcional produz notáveis erros de posicionamento dos refletores em meios com forte variação lateral de velocidade. Comparamos a performance de resolução do algoritmo de FFD usando o método iterativo gradiente biconjugado estabilizado (BICGSTAB) e o multifrontal massively parallel direct solver (MUMPS). Mostrando que a aproximação de Padé complexa é um eficiente precondicionador para o BICGSTAB, reduzindo o número de iterações em relação a aproximação de Padé real. O método iterativo BICGSTAB é mais eficiente que o método direto MUMPS, quando usamos apenas um termo da expansão de Padé complexa. Para maior ângulo de abertura do operador, mais termos da série são requeridos no operador de migração, e neste caso, a performance do método direto é mais eficiente. A validação do algoritmo e as propriedades da evolução computacional foram avaliadas para a resposta ao impulso do modelo de sal SEG/EAGE. / Fourier finite-difference (FFD) migration implementations use splitting techniques to accelerate performace and save computational cost. However, such techniques introduce numerical anisotropy which leads to mispositioning of dipping reflectors along directions not used for splitting the migration operator. We implement 3D FFD continuation migration without splitting in the frequency-space domain using the complex Padé approximation and implicit finite differences. This approach eliminates numerical anisotropy at the expense of a computationally more intensive solution of a large banded linear system. Numerical experiments in homogeneous and heterogeneous models show that splitting techniques produce noticiable positioning erros for models with strong lateral velocity variation. We compare the performance of the iterative stabilized biconjugate gradient (BICGSTAB) and the multifrontal massively parallel direct solver (MUMPS). It turns out that the use of the complex Padé approximation provides an effective preconditioner for the BICGSTAB, reducing the number of iterations relative to the real Padé expansion. The iterative BICGSTAB method is more efficient than the direct MUMPS method when solving for a single term in the Padé expansion. For wide angle approximations more terms are required to represent the migration operator, in this case direct methods are required. The algorithm is validated and the properties evaluated computing the migration impulse response in the SEG/EAGE salt model.

Submitted by Cleide Dantas (cleidedantas@ufpa.br) on 2014-11-14T13:27:58Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ModelagemSismicaDiferencas.pdf: 4865060 bytes, checksum: cc997aaa8b8edf32ae17d1758321e554 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Rosa Silva (arosa@ufpa.br) on 2014-11-14T17:05:40Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ModelagemSismicaDiferencas.pdf: 4865060 bytes, checksum: cc997aaa8b8edf32ae17d1758321e554 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-11-14T17:05:40Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 22974 bytes, checksum: 99c771d9f0b9c46790009b9874d49253 (MD5) Dissertacao_ModelagemSismicaDiferencas.pdf: 4865060 bytes, checksum: cc997aaa8b8edf32ae17d1758321e554 (MD5) Previous issue date: 2000 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho tem por objetivo a modelagem sísmica em meios com fortes descontinuidades de propriedades físicas, com ênfase na existência de difrações. Como parte deste estudo foi feita a análise numérica visando as condições de estabilidade e de fronteiras utilizadas no cálculo do campo de ondas sísmicas. Para a validação do programa de diferenças finitas foi feita a comparação cinemática com a Teoria do Raio para um modelo simples. O motivo deste estudo é ter uma melhor compreensão e controle sobre os problemas de modelagem, visando contribuir para a solução de problemas na interpretação de dados sísmicos. Segundo vários autores na literatura geológica, Derby (1877), Evans (1906), Paiva (1929) e Moura (1938). A Bacia do Amazonas é constituída por rochas sedimentares depositadas desde o Ordoviciano até o recente, atingindo espessuras da ordem de 5 km. Os corpos de diabásio, presentes entre os sedimentos paleozóicos, estão dispostos na forma de soleiras, alcançando espessuras de centenas de metros, perfazendo um volume total de 90.000 quilômetros cúbicos. A ocorrência de tais estruturas é responsável pela existência de reflexões múltiplas durante a propagação da onda sísmica, impossibilitando uma melhor interpretação dos horizontes refletores que se encontram abaixo das soleiras. Para representar situações geológicas desse tipo foi usado um modelo acústico de velocidades. Para o cálculo dos sismogramas foi utilizado um programa de diferenças finitas com aproximação de quarta ordem da equação da onda acústica no espaço e no tempo. As aplicações dos métodos de diferenças finitas para o estudo de propagação de ondas sísmicas têm melhorado a compreensão sobre a propagação em meios onde existem heterogeneidades significativas, tendo como resultado boa resolução na interpretação dos eventos de reflexão sísmica em áreas de interesse. Como resultado dos experimentos numéricos realizados em meio de geologia complexa, foi observado a influência significativa das múltiplas devido a camada de alta velocidade, o que faz com que haja maior perda de energia dificultando a interpretação dos alvos. Por esta razão recomendo a integração de dados de superfície com os dados de poço, com o objetivo de se obter uma melhor imagem dos alvos abaixo das soleiras de diabásio. / The subject of this work is the seismic modeling in medium with strong discontinuities in physical properties with enphasis in diffractions events. This research intend to contribute for a better comprehension and control of seismic modeling in complex medium. According to various authors, the Amazon Basin is formed by sedimentary rocks deposited since the Ordovician to the present, reaching depth up to 5 Km. The bodies of basalt between the paleozoic sediments are arranged as basaltic layers reaching thickness of hundred meters, which add to 90,000 km3. The ocurrence of these structures is responsible for the existence of multiple reflections during the propagation of the seismic waves, which makes impossible a better imaging of horizons located bellow the basaltic layers An accoustic velocity model was used to demonstrate this geological situation. The seismograms were calculated with a program of finite-difference with a fourth order aproximation of the acoustic wave equation in space and time. The aplication of the finite-difference method for modeling the propagation of the seismic waves has improved the understanding of the wave propagation in significant heterogeneous medium and achieves a good resolution in the interpretation of seismic reflection events in areas of interest As a result of numerical experiments accomplished in a complex geological medium a significant influence due to multiple reflection observed in a high velocity layer causing an increase in a loss of energy that made the data more dificult to analise. Because of this problem I advise the integration of the data from both surface and wells, to achieve a better imaging below the basaltic layer.

Este trabajo de investigación tiene como objetivo determinar el potencial sísmico del sistema de fallas Cofradía, y por consiguiente aportar nuevos datos sobre el grado de peligrosidad sísmica al que puede estar sometida la zona en la que se localiza esta falla. Determinar su peligrosidad sísmica es de suma importancia, dadas las dimensiones de esta falla y la elevada concentración poblacional de la zona de Managua, una ciudad cree de manera desordenada, donde la mayoría de las viviendas no cumplen con los estándares o normas de construcción requerido para zona del Pacifico de Nicaragua. La ciudad esta ubicada a lo interno de una estructura tectónica activa denominada graben de Managua en la que producen sismos con frecuencia. Este graben es la estructura tectónica más activa de Nicaragua, localizada en la denominada Depresión Nicaragüense, un extenso poco profundo de mas de 300 km de longitud y 70 km de ancho, con una orientación NO-SE, atraviesa el territorio nacional en su sector occidental, de manera paralela a la costa del Pacifico. La mala situación económica a la que se enfrenta un alto porcentaje de la población hace que se adquieran materiales de construcción de mala calidad y en muchos casos de segunda mano que de igual manera cumplen con los requisitos de calidad para productos de la rama de la construcción. Ello representa un peligro adicional en el momento de la ocurrencia de un sismo de una cierta magnitud. Todas estas condiciones hacen que la vulnerabilidad en esta zona sea alta; dicha vulnerabilidad junto con la alta peligrosidad sísmica que genera la ocurrencia de sismos fuertes en esta zona los parámetros que determinan su riesgo sismo. El proceso de ejecución a seguir en este estudio pasa por la selección de una zona, en la que se ubica una falla activa en este caso el sistema de fallas Cofradía, a partir de diferentes características: geológicas, geomorfológicas y sísmicas propias de esta falla. A continuación se realiza una recopilación y síntesis de toda la información existente sobre la falla y la zona en la que se ubica la traza de falla, la foto interpretación es una etapa importante, centra en la morfología del terreno en la zona seleccionada esto genera, como resultado la selección de un cierto numero de puntos de interés en los que se observan elementos geomorfológicos (escarpes de fallas, abanicos aluviales, alineamientos) los cuales deben ser estudiados con mayor detalle durante la etapa de campo, para detectar indicadores de actividad geotectónica. Todos los datos de campo obtenidos han de permitir la aplicación de diversos análisis (geomorfológicos, estructural, de la sismicidad y Paleosismicidad) sobre lo que hay que discutir para obtener el resultado esperado. El graben de Managua localizado en el sector Oeste de la depresión Nicaragüense, es la estructura tectónica más activa localizada en el interior de este depresión, con una orientación Norte-Sur, la que se ha considerado como una estructura secundaria, con respecto a la depresión Nicaragüense que la alberga, su relación estructural con la estructural principal no es conocida. El graben de Managua se ha interpretado como una estructura de tipo extensional activa, a la que se le ha adjudicado la separación que se observa en la cadena volcánica cuaternaria. El graben esta limitado tanto en el Oeste como por el este por falla normales de orientación Norte –Sur, una de estas fallas es la falla Cofradía, la que se extiende desde las cercanía del complejo volcánico Masaya en el sur, hacia el Norte a lo largo de 38 km. La falla Cofradía es un sistema de fallas normales que limita el graben de Managua, por su extremo Este, y la depresión del graben del aeropuerto. La falla Cofradía representa una estructura geológica importante, dada su longitud, su conexión con la Caldera del Volcán Masaya, su influencia sobre la anómalamente recta de la costa oriental del Lago de Managua y su cercanía con la ciudad de Managua. Se trata de una falla de 3 km de largo cuya expresión superficial esta bien definida, con la presencia de un escarpe que presenta diferentes alturas a lo largo de toda su longitud. Con el estudio paleosismológico se determinaron cinco eventos sísmicos asociados a esta falla, tres detectados en la trinchera el Cocal, y dos en la de La Vaquería, y detectaron estructuras que revelan al actividad sísmica de la falla, con rupturas de la superficie del terreno: cuñas coluviales y estructuras de licuefacción. Esta falla es capaz de romper en toda su longitud y producir sismos con una Mw próxima a 7. Durante los últimos 1700 años esta estructura ha producido tres sismos lo que han afectado la superficie, con una recurrencia media de 570 años y una tasa de deslizamiento de 1 mm/año.

El coneixement del subsòl sempre ha estat objecte d’interès per diversos motius. La disponibilitat de recursos naturals (minerals, aigua, hidrocarburs...), l’obra civil, el vulcanisme o la sismicitat són factors que condicionen i modifiquen el nostre ús del sòl i per tant és convenient conèixer-los. En aquest sentit, la tomografia sísmica representa una tècnica de prospecció indirecta i no destructiva molt adient per a gran quantitat d’estudis. Mitjançant aquesta metodologia es poden obtenir les velocitats que caracteritzen els materials presents a la zona d’estudi. Aquest fet ja permet, en molts casos, correlacionar aquest paràmetre (la velocitat) amb la composició del terreny. A més a més, els models de velocitats que s’obtenen són de molta utilitat per l’aplicació d’altres tècniques de processat de dades sísmiques com les correccions estàtiques o les migracions en fondària. En aquest treball s’ha aplicat la tomografia sísmica a diversos casos amb característiques molt diferenciades. Ja se sap que la tomografia sísmica és una metodologia resolutiva sempre i quan els contrastos de velocitats en el medi siguin importants. D’entre aquests contrastos, en virtut del principi de Fermat, les anomalies d’alta velocitat són les que es poden reproduir i caracteritzar amb més fiabilitat. En canvi, les anomalies negatives constitueixen en molts casos una limitació per a l’aplicació d’aquesta tècnica. En dos dels estudis que es presenten en aquest treball, s’ha utilitzat la tomografia sísmica per detectar i caracteritzar plutons granítics, i obtenir informació sobre les seves propietats a escala superficial (fins poc més de mil metres de fondària). Els resultats mostren una bona identificació dels cossos granítics, a més a més les variacions de velocitat en l’interior d’aquests cossos s´on atribuïbles a canvis de propietats de la roca. En altres dos estudis s’ha utilitzat la tomografia sísmica per intentar delimitar colades basàltiques (altes velocitats) situades entre sèries sedimentàries de velocitat inferior en una conca marina. La sedimentació posterior als episodis de vulcanisme es pot caracteritzar raonablement, així com el límit superior de la colada basàltica. No succeeix el mateix amb la base de la colada i molt menys amb els sediments subbasàltics. En aquest cas el millor model tomogràfic obtingut s’ha utilitzat per implementar una migració pre-stack en fondària, fet que ha millorat sensiblement la imatge obtinguda utilitzant un processat de sísmica de reflexió convencional. En el darrer estudi que es presenta, la tomografia sísmica ha proporcionat un model detallat de velocitats per generar dades sintètiques. Aquestes dades al comparar-les amb les dades reals, han permès inferir certes propietats de l’escorça inferior i de la discontinuïtat escorça-mantell. En alguns d’aquests treballs la sísmica de reflexió també ha tingut un paper important, com a pas previ a un estudi més detallat, o bé com a complement i aportació d’informació addicional sobre les estructures implicades en l’estudi. En la majoria dels casos estudiats s’han dut a terme simulacions sintètiques amb diferents propòsits: verificar software de processat, fer tests sobre la idoneïtat dels diferents dispositius experimentals o bé verificar hipòtesis sobre la naturalesa dels materials que formen el subsòl. Encara que la tomografia sísmica té certes limitacions, en general, s’ha mostrat com una tècnica robusta i resolutiva aplicada a diferents contextos geològics i a diferents escales. / The internal structure of the subsoil has been a topic of major interest for several reasons. The availability of natural resources (water, oil, minerals..), seismicity or volcanism condition the use of the soil, therefore knowing its properties is mandatory. Synthetic simulations and forward modelling have been intensively used in the present work to compare tomographic softwares, to test a new pre-stack depth migration code and to test several acquisition geometries. Synthetic data provide a fast (and cheap) way to study many hypothetical situations and experimental conditions and to predict results. Seismic tomography is an indirect and non-destructive prospection technique that can be used in many studies. By means of this methodology, velocities that feature materials of the study area can be obtained. In most of cases, this parameter (velocity) can be correlated with the subsurface composition. Furthermore, velocity models obtained are very useful for the application of other seismic reflection techniques such as static corrections or depth migrations. In this work, seismic tomography has been used for a wide range of situations. Theoretical considerations (Snell’s law) suggest that low-velocity anomalies are under-sampled while high-velocity zones were well resolved using this methodology. For the optimal case (positive anomalies), seismic tomography has been successful in detecting granitic plutons and basalt layers because of the contrast of acoustic properties between these bodies and the sorrounding rocks. The performance of seismic tomography has been tested in less favourable situations such as the presence of subterranean cavities (extreme low-velocity anomalies), fracturation zones or subbasalt sediments. In some of these cases, tomographic models are not conclusive and require the use of other methodologies in order to solve the problem. Despite these limitations, seismic tomography can be considered as a robust technique to obtain velocity models in different geological contexts and at different scales.

The main goal of this thesis is to test the brittle-ductile (BD) interaction hypothesis of the lithosphere. The model uses the correlation of two parameters, the seismicity characterizing the brittle part and the attenuation representing the ductile part. It assumes the coupling of both parts and therefore the correlation between the time series of the parameters during the normal part of the stress loading cycle. A few years before the occurrence of a major earthquake, the brittle part of the system suffers a stress overload, so it cannot maintain the normal loading processes through the brittle-ductile transition zone, provoking the decoupling of the parts and breaking the previous correlation between the analyzed time series. First, a worldwide analysis of seismicity is developed, focusing after in three regions, Colombia, Taiwan and the Iberian Peninsula. The seismicity data for the global analysis are obtained from the Centennial Catalog, while local catalogs are used for the regional study. Then, the BD hypothesis is tested in three seismic stations in Colombia and five in Taiwan; for that purpose, a selection of almost 4000 waveforms are effectively used from a total of almost 48000 of the study areas, for the coda Q quality factor analysis. The global and regional seismicity analysis allows the detection of space-time evolution trends with no easy explanation and that are attributed to external manifestations of the Earth¿s interior dynamic processes in the mantle. The detailed seismicity analysis in the 8 studied stations characterizes the brittle part. The waveforms in each station are used to determine the time series of coda Q in a time window of around 14 years. First, its space-time variation and depth dependence are studied, finding significant changes that correlate with local geotectonic structures. Besides, specific time series that characterize the ductile part are obtained. The correlation analysis and the one of the time variation of the central correlation coefficient have allowed evaluating the BD model. A new technique that allows the construction of time series of this coefficient is proposed, in a way that following and detecting the correlation/uncorrelation of the seismicity and Q time series can be done continuously. Therefore, calm and enhanced activity periods can be firmly established in the BD theory. By applying the technique to different geotectonic locations we find cases in which the behavior obeys the theory, whilst for others the validity is unclear. In the former, high values of the central correlation coefficient, above 0.6, are observed during calm periods; this value decreases drastically some time before the occurrence of a major earthquake. In the latter, the correlation is found to be, in most cases, permanently low, what can be attributed to a inexistent or poorly developed BD interaction zone, since, in most cases, these regions are ruled by complex geotectonic structures and a relatively high frequency of major earthquakes.

El objeto de estudio de esta tesis son los registros sísmicos generados por aludes de nieve. Los objetivos principales son dos: caracterizar las señales sísmicas generadas por aludes de nieve con el fin de utilizar la sísmica como sistema de detección automático y obtener más información sobre el fenómeno del alud mediante el estudio de las señales sísmicas que genera. Los resultados de este trabajo se basan en una colección de datos experimentales, 95 registros sísmicos generados por 52 aludes de nieve diferentes, adquiridos desde el año 1996 hasta el presente, 2003. Los registros se han realizado en los valles de Boí Taüll y Núria (Pirineos catalanes) y en Vallée de La Sionne (Alpes suizos). Las señales se han caracterizado en el dominio del tiempo, el dominio de la frecuencia y el dominio tiempo-frecuencia. En el dominio del tiempo se calculan las amplitudes máximas registradas y la duración temporal de las señales. En el dominio de las frecuencias se estudia el contenido frecuencial dominante de la señal. En el dominio tiempo-frecuencia se estudia la evolución temporal del contenido frecuencial de la señal. Por otra parte se estudian las características de los aludes de nieve (dimensión, tipo de flujo, velocidad, etc.). Las SSA (señal sísmica generada por alud de nieve) dependen del lugar en el que son registradas, de la dimensión del alud, del tipo de flujo y del canal por el que se desarrollan. A pesar de esta variabilidad se observan envolventes similares en aludes del mismo tipo de flujo, dimensión, con trayectorias similares y registrados en el mismo emplazamiento.SSA generadas por un mismo alud varían significativamente en el dominio temporal según donde se registren dependiendo de: la posición relativa entre el sensor y el alud, la distancia entre sensor y alud y las características sísmicas del emplazamiento. Las SSA están condicionadas por la dimensión y el tipo de flujo del alud. Las máximas amplitudes y la duración temporal de las SSA son proporcionales a las dimensiones del alud. Considerando aludes registrados a las mismas distancias y de similares dimensiones, los aludes de flujo y nieve húmeda generan mayores amplitudes que los aludes mixtos. Los aludes aerosol son los que generan SSA de menor amplitud. Las SSA de mayor duración son generadas por aludes de flujo y nieve húmeda. El estudio del contenido frecuencial total corrobora la dependencia de las SSA con el emplazamiento en el que se registran. Las señales registradas por sensores situados dentro de la trayectoria del alud contienen frecuencias hasta 45 Hz. Las SSA registradas por sensores situados fuera de la trayectoria del alud contienen frecuencias hasta 20 Hz. La mayoría de SSA tienen espectros de Fourier cuyas amplitudes decrecen significativamente en frecuencias inferiores a 2 Hz.A lo largo de esta tesis hemos interpretado el alud como un conjunto de múltiples fuentes sísmicas en movimiento. La variación de la distancia fuentes-sensor a lo largo del registro genera una señal cuyo contenido frecuencial no es constante si no que tiene una evolución característica. A medida que el alud se aproxima al sensor el contenido en altas frecuencias aumenta y se hace máximo a su paso sobre el emplazamiento del sensor. Junto a la caracterización de las señales se presenta una comparación de éstas con las señales generadas por sismos locales, sismos regionales, telesismos, la señal de una explosión y la señal generada por un helicóptero. Los resultados también incluyen la correlación de señales sísmicas con imágenes de vídeo y con datos de radar FMCW. Existe una correlación temporal entre la respuesta sísmica en altas frecuencias (30-50) Hz y la señal del radar FMCW. Estas correlaciones muestran un frente del alud de baja reflectividad en la señal radar que produce fracturas en las capas de nieve del suelo y genera altas respuestas sísmicas del suelo. En las partes posteriores de las señales se observa un flujo de mayor reflectividad en la señal radar y con una dinámica generadora de bajas amplitudes sísmicas.

El reconeixement de les falles actives i l'obtenció dels paràmetres que descriuen el seu cicle sísmic és un dels punts que poden ajudar a millorar els estudis de perillositat sísmica en zones amb una baixa activitat sísmica. Les falles localitzades en aquestes regions es caracteritzen per tenir taxes de lliscament baixes (< 0.01 mm/any) i cicles sísmics llargs (entre 10^3 i 10^5 anys), fet que dificulta la distinció entre falles actives i falles inactives. Amb la finalitat de localitzar les falles actives en una zona de deformació lenta, el marge nord-occidental del solc de València, s'han seguit diferents aproximacions. En primer lloc, s'ha realitzat un estudi sismotectònic per veure quines són les estructures neotectòniques de la zona, tenint en consideració tant informació geològica com geofísica, i s'ha vist que aquestes es corresponen amb les falles normals originades durant l'extensió neògena. A continuació, s'ha mirat si hi ha coincidència espacial entre els terratrèmols, tant instrumentals com històrics, i aquestes falles. D'aquesta forma s'han pogut distingir les falles que podrien ser responsables de part de l'activitat sísmica actual i/o les falles que han estat responsables d'algun dels grans terratrèmols històrics. S'ha realitzat un estudi de paleosismologia que ha permès reconèixer el caràcter sismogènic de la falla del Camp (Tarragona) i caracteritzar el seu cicle sísmic. També s'ha realitzat un estudi geomorfològic dels fronts de muntanya per identificar aquells associats a falles que encara serien actives. Finalment, l'anàlisi de perfils de sísmica de reflexió realitzats a les zones marines del solc ha permès observar que algunes falles extensives neògenes estaven desplaçant reflectors corresponents als nivells sedimentaris plio-quaternaris, fet que fa suposar que aquestes falles encara serien actives. A partir de les diferents aproximacions s'han classificat les falles extensives del solc de València en 5 grups: a) falles sismogèniques; b) falles amb registre d'activitat actual i acumulada; c) falles amb registre d'activitat acumulada; d) falles amb registre d'activitat actual; i e) falles sense registre d'activitat. A partir de la longitud de les falles considerades actives i de les taxes de lliscament s'han obtingut els paràmetres sísmics que descriuen el cicle sísmic de les falles, la magnitud màxima del terratrèmol característic y el seu període de retorn. De totes formes, a causa de les limitacions de les aproximacions utilitzades aquesta informació només s'ha pogut obtenir per les falles sismogèniques, per les falles amb registre d'activitat actual i acumulada i per les falles amb registre d'activitat acumulada. El tercer paràmetre que caracteritza el cicle sísmic de les falles, el temps transcorregut des de l'últim gran terratrèmol, només es pot obtenir a partir d'estudis de paleosismologia i a la zona només s'ha pogut obtenir per la falla del Camp. Amb aquesta informació s'han inclòs les falles com a fonts sismogèniques en un estudi de perillositat sísmica que ha permès veure quines són les variacions que es produeixen i poder determinar quin dels tres paràmetres que descriuen el cicle sísmic de les falles és el que té més influència en el resultat final. S'ha observat que la inclusió de les falles produïa augments significatius de la perillositat (acceleració pic) en zones on sense tenir en compte les falles aquesta era baixa i que el paràmetre que més fa variar els resultats finals de perillositat és el període de recurrència. / The recognition of active faults and the determination of the characteristic earthquake parameters for each fault is a difficult key point in the seismic hazard analysis of zones with low seismic activity. The faults located in these regions are characterized by low slip-rates (seismic cycles between 103 and 105) thing that defaults the distinction between active and inactive faults. Different approaches are proposed to help in this distinction. The first one consists on the coincidence in space of historical and instrumental earthquakes with the main neotectonic faults. Using this approach it is possible to recognize faults that produced destructive earthquakes in the past and the faults that are responsible for the moderate present seismic activity and might generate destructive earthquakes in the future. The next approach is based on the idea that under the same climatic and geological conditions the active faults should have similar geomorphological expression. Therefore, the geomorphological and morphometrical comparison between faults that produced destructive earthquakes and long faults having an appropriate orientation with respect to the current stress field to be activated will allow us to detect faults that are probably active and could potentially produce destructive earthquakes. The last approach is based on the recognition of deformed plio-quaternary sedimentary layers through the analysis of seismic reflection profiles made in the offshore zones. Using these approaches, the faults located in eastern Iberia have been classified as: 1) seismogenic faults, those which have generated destructive earthquakes in the past; 2) faults with present and accumulated activity registry, , those that show geomorphological features revealing long term activity and also showing moderate to low current activity; 3) faults with accumulated activity registry, those that show geomorphological features revealing long term activity;, 4) faults with present activity registry, those that are the responsible of part of the present moderate earthquake activity; and 5) non active faults. Using the length of the seismogenic and high potential faults enabled me to estimate their maximum earthquake and, from the dated geomorphological features, brackets for long-term slip-rates have been obtained. Other seismic parameters (recurrence period for example) have been estimated from the slip-rates according to empirical relationships among different seismic parameters. Finally, hazard maps of eastern Iberia concerning long return periods have been proposed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Florianópolis, 2011 / Made available in DSpace on 2012-10-26T08:05:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 295653.pdf: 5240002 bytes, checksum: 4eeac7fe3cc1780e3fa9d7ada39ca259 (MD5) / Este trabalho tem como objetivo realizar um estudo de análise dinâmica de edifícios de concreto armado submetidos a sismos, com ênfase na aplicação em projeto estrutural. Inicialmente é feita uma revisão geral de sismologia, análise dinâmica e sísmica e, em seguida, apresentam-se os critérios de projeto da norma brasileira NBR 15421 para o projeto de estruturas sismo-resistente. Para alguns exemplos de edifícios avaliam-se primeiramente os diversos parâmetros de projeto da norma que influenciam na obtenção das forças horizontais sísmicas, tais como, tipo de sistema estrutural, tipo de solo, frequência natural de vibração da estrutura, aceleração sísmica de projeto etc. Aplicam-se em diferentes modelos de edifícios os dois métodos simplificados da norma, o de cargas estáticas equivalentes e o de análise por espectro de resposta, comparando-se os resultados obtidos. Em seguida, comparam-se os esforços cortantes nas bases dos pilares e os deslocamentos máximos no topo dos edifícios obtidos pelos métodos simplificados da norma e os obtidos por uma análise dinâmica no tempo, utilizando-se superposição modal e aplicando-se acelerações nas bases dos pilares provenientes de acelerogramas de diversos terremotos ocorridos em diferentes países. Nessa comparação considera-se que os edifícios têm comportamento elástico-linear e fundações fixas (solo infinitamente rígido). Para cada exemplo de edifício varia-se o número de pavimentos. Também é feita uma comparação dos esforços na base dos edifícios obtidos pela ação do vento e pela ação de sismos, usando-se o método simplificado de forças estáticas equivalentes. Ao final do trabalho extraíram-se algumas conclusões e recomendações.