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Sismicidade e esfor?os tect?nicos na zona s?smica Acara?, Nordeste do BrasilOliveira, Paulo Henrique Sousa de 30 January 2015 (has links)
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Previous issue date: 2015-01-30 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior - CAPES / A regi?o noroeste do estado do Cear? ? uma das principais regi?es com sismicidade ativa dentro da Prov?ncia Borborema. H? relatos de um abalo s?smico ocorrido em 1810, na cidade de Granja. A partir de janeiro de 2008, a atividade s?smica na regi?o aumentou consideravelmente e foi instalada uma rede sismogr?fica com 11 esta??es digitais na serra da Meruoca. Em 2009, outra sequ?ncia de abalos s?smicos iniciou-se e outra rede foi instalada na cidade de Santana do Acara?, com at? 6 esta??es digitais. Os resultados mostrados nessa tese foram obtidos atrav?s da an?lise dos dados registrados nessas duas redes, principalmente.
As ?reas epicentrais est?o localizadas nas proximidades da parte nordeste do Lineamento Transbrasiliano, uma zona de cisalhamento com trend NE-SW que corta a regi?o de estudo. Identificamos zonas s?smicas com hipocentros localizados entre 1km e 8km. Os mecanismos focais encontrados foram do tipo transcorrente, predominante na Prov?ncia Borborema.
Foi realizada uma integra??o entre dados sismol?gicos, geol?gicos e geof?sicos (aeromagn?ticos) e mostramos que as falhas sismog?nicas encontradas est?o orientadas na mesma dire??o das estruturas fr?geis locais observadas em campo e de lineamentos magn?ticos.
A dire??o do SHmax (esfor?o m?ximo) na regi?o foi estimada usando uma invers?o de sete mecanismos focais espalhados pela regi?o e usamos as dire??es dos falhamentos sismog?nicos. O esfor?o horizontal possui m?xima compress?o (?1=300?) com orienta??o NW - SE e extens?o (?3=210?) com dire??o NE - SW e ?2 vertical. Esses resultados est?o de acordo com resultados de estudos anteriores, mas foi usado um n?mero maior de mecanismos focais.
A atividade s?smica registrada na ?rea de estudo n?o est? relacionada com uma poss?vel reativa??o do Lineamento Transbrasiliano, at? o momento. / Inside the Borborema Province the Northwestern Cear? (NC) is one of the most seismic active regions. There are reports of an earthquake occurred in 1810 in the Granja town. On January, 2008 the seismic activity in NC has increased and it was deployed a seismographic network with 11 digital stations. In 2009, another earthquake sequence began and it was deployed another seismographic network in the Santana do Acara? town with 6 stations. This thesis presents the results obtained by analyzing the data recorded in these two networks.
The epicentral areas are located near the northeastern part of the Transbrasiliano Lineament, a shear zone with NE-SW-trending that cuts the study area. The hypocenters are located between 1km and 8km. The strike-slip focal mechanisms were found, which is predominant in the Borborema Province.
An integration of seismological, geological and geophysical data was performed and it show that the seismogenic faults found are oriented in the same direction to the local brittle structures observed in field and magnetic lineaments.
The SHmax (maximum compressional stress) direction in NC was estimated using an inversion of seven focal mechanisms. The horizontal maximum compression stress (?1 = 300?) with orientation NW-SE and extension (?3 = 210?) with NE-SW and ?2 vertical. These results are consistent with results of previous studies.
The seismic activity recorded in NC is not related to a possible reactivation of the Transbrasiliano Lineament, by now.
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Orienta??o e magnitude de tens?es na bacia potiguar: implica??es para evolu??o de bacias em margens passivasReis, Alvaro Francisco Campassi 20 December 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-12-20 / This study presents new stress orientations and magnitudes from the Potiguar
basin in the continental margin of Brazil. We analyzed breakout and drilled induced
fractures derived from resistivity image logs run in ten oil wells. We also used direct
Shmin measurements determined from hydraulic fractures and rock strength laboratory
analysis. In addition, we compared these results with 19 earthquake focal mechanisms
located in the crystalline basement.
We observed that stress directions and magnitudes change across the basin and
its basement. In the basin, the SHmax gradient of 20.0 MPa/km and the SHmax/Shmin ratio
of 1.154 indicate a normal stress regime from 0.5 to 2.0 km, whereas the SHmax gradient
of 24.5MPa/km and the SHmax/Shmin ratio of 1.396 indicate a strike slip stress regime
from 2.5 to 4.0 km. The deeper strike-slip stress regime in the basin is similar to the
regime in the basement at 1-12 km deep.
This stress regime transition is consistent with an incipient tectonic inversion
process in the basin. We also noted that the SHmax direction rotates from NW SE in the
western part of the Potiguar basin to E W in its central and eastern part, following
roughly the shoreline geometry. It indicates that local factors, as density contrast
between continental and oceanic crust and sediment loading at the continental shelf
influence the stress field. The concentration of fluid pressure in faults of the lowpermeability
crystalline basement and its implications to establish a critically stressed
fault regime in the basement is also discussed / Nesse trabalho s?o apresentados novos dados de orienta??o e magnitude de
tens?es na Bacia Potiguar. Foram analisados fraturas induzidas e breakouts em 10
po?os na bacia atrav?s da interpreta??o de perfis de imagem microrresistiva.. Foram
tamb?m utilizados dados de fraturamento hidr?ulico para estimativa da magnitude da
tens?o horizontal m?nima e an?lises de laborat?rio para estimativa da resist?ncia ?
compress?o n?o confinada em amostras de testemunho. Adicionalmente, os dados de
orienta??o e regime de tens?es obtidos em po?os foram comparados aos resultados de
19 solu??es de mecanismos focais publicados na literatura e localizados na borda
cristalina da Bacia Potiguar.
Observou-se que a dire??o e a magnitude de tens?es variam atrav?s da bacia e
do embasamento circundante. Na bacia, entre as profundidades de 0,5 a 2,0km, estimouse
um gradiente de tens?o horizontal m?xima (SHmax) de 20,0 MPa/km, uma raz?o entre
as tens?es horizontais (SHmax/Shmin) de 1.154 e um regime de falhas normais. Por outro
lado, entre as profundidade de 2,5 a 4,0 km, estimou-se um gradiente de SHmax de 24,5
MPa/km, raz?o entre as tens?es horizontais de 1.396 e uma transi??o para um regime de
tens?es transcorrente. O regime transcorrente predomina nos mecanismos focais a
profundidade de 1 a 12 km.
A transi??o entre um regime de tens?es normal para transcorrente ? consistente
com um processo incipiente de invers?o tect?nica instalado na bacia. Al?m disso,
observou-se em ambos dados de po?os e mecanismos focais, rota??o na orienta??o de
SHmax de NW-SE na por??o oeste da bacia para E-W nas por??es central e leste,
acompanhando a geometria da linha de costa. Tais dados indicam que mecanismos
locais controlam o campo de tens?es, como contraste de densidade entre crosta oce?nica
e continental e carga sedimentar na plataforma continental. Adicionalmente, a
concentra??o de transmissibilidade e press?o de fluidos em falhas e fraturas de baixa
permeabilidade e sua contribui??o para o estabelecimento de um regime de falhas em
equil?brio por fric??o ? tamb?m discutida
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Tensor momento s?smico para eventos no nordeste do Brasil com amplitudes espectrais: estudos em S?o Caetano, PESilva, S?rgio Luiz Eduardo Ferreira da 07 June 2016 (has links)
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Previous issue date: 2016-06-07 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / O estudo da fonte s?smica ? importante para um melhor entendimento
dos processos f?sicos din?micos geradores de sismos e para investiga??es
sismotect?nicas de uma regi?o. Neste trabalho, alteramos uma metodologia
existente para determina??o do tensor momento s?smico atrav?s da invers?o
das amplitudes espectrais de ondas de corpo, que ? testada com eventos
locais registrados nas proximidades de S?o Caetano, em Pernambuco, no
nordeste do Brasil. A metodologia consiste em minimizar a diferen?a entre os
valores observados e previstos das amplitudes espectrais ? com polaridade -
de ondas P, SV e SH, para determina??o dos seis componentes independentes
do tensor momento s?smico. A metodologia original foi desenhada para inverter
amplitudes espectrais de ondas diretas em eventos induzidos em minas
profundas e registrados em redes sismogr?ficas subterr?neas. Em nosso
estudo, propomos altera??es para adequa??o desta metodologia para eventos
tect?nicos registrados em superf?cie. Com isso, ? preciso remover os efeitos da
superf?cie terrestre a partir dos tr?s componentes s?smicos registrados no
sismograma para recuperar as formas de onda P, SV e SH incidentes e, assim
medir sua amplitude espectral. Para ?ngulos de incid?ncia pr?-cr?ticos, a
corre??o ? facilmente realizada atrav?s da divis?o do componente vertical das
formas de onda P e SV por seus correspondentes coeficientes de reflex?o da
superf?cie livre; para ?ngulos de incid?ncia p?s-cr?ticos, uma corre??o mais
sofisticada envolvendo a transformada de Hilbert das formas de onda
registradas ? necess?ria para remover a distor??o da forma de onda
introduzida pela mudan?a de fase. A metodologia proposta ? extremamente vantajosa, visto que utiliza informa??es dos padr?es de radia??o tanto das
ondas P quanto das ondas S para determinar o mecanismo focal de eventos
individuais. Testamos com 16 terremotos registrados em dist?ncias locais ( <
10 km) por uma rede sismogr?fica implantada na localidade de S?o Caetano,
PE, entre 15 de setembro e 23 de dezembro de 2010. Por fim, comparamos
com um mecanismo focal composto desenvolvido em trabalhos anteriores na
zona de estudo a partir de polaridades da onda P e verificou-se uma
consist?ncia com as nossas solu??es do tensor momento, o que demonstra a
aplicabilidade do m?todo aqui proposto para registros locais em superf?cie.
Al?m disso, a metodologia apresentada permite estimar a magnitude momento
(MW) para os eventos analisados. / The study of the seismic source is important to improve our
understanding of the physical processes that trigger earthquakes, and also for
seismotectonics investigations of a region. In this work, we modify an existing
methodology for determination of the seismic moment tensor by inversion of
spectral amplitudes, and test it with events recorded at local distances near Sao
Caetano, Pernambuco, in northeastern Brazil. The methodology consists of
minimizing the difference between observed and predicted values of the
spectral amplitudes ? with polarity attached - of P, SV and SH waves, to
determine the six independent components of the moment tensor. The original
methodology inverts spectral amplitudes of direct waves for events in deep
mines and recorded at underground seismographic networks. In our study, we
adapt this methodology to tectonic events recorded by surface networks. First,
the effects of the Earth's free surface are removed from the seismic recordings
to recover the incident P, SV and SH waves; then, the corresponding spectral
amplitudes are measured and a polarity is attached; finally, the spectral
amplitudes are inverted in a least squares sense. At pre-critical incidence
angles, the correction is easily achieved by dividing the vertical component of
the P and SV waveforms by the corresponding free-surface reflection
coefficients; at post-critical incidence angles, a more sophisticated correction
involving the Hilbert transform of the recorded waveforms is needed to account
for waveform distortion introduced by the coefficient?s phase shift. Correction of
the SH components is achieved through division by a factor of 2. The proposed
methodology is extremely advantageous since it uses the radiation patterns of both P and S waves to determine the focal mechanism of individual events. The
adapted methodology is applied to 16 earthquakes recorded at local distances
(< 10 km) by an aftershock network deployed in the locality of S?o Caetano, PE,
between September 15th and December 23rd, 2010. Comparison with a
composite focal mechanisms developed in previous works in the study area
from fist-motion polarities shows consistency with our moment tensor solutions,
thus demonstrating the portability of the spectral amplitude method. Additionally,
the ported methodology allows the estimation of moment magnitudes for
individual events.
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Sismicidade e correla??o com fei??es geol?gicas: o caso do lineamento Pernambuco e seu entornoLima Neto, Heleno Carlos de 16 August 2013 (has links)
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Previous issue date: 2013-08-16 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / This thesis presents and discusses the results of the various seismic areas in the State
of Pernambuco, with the aim of having a vision of regional seismicity and its causes. To the
papers published in journals were added two new original works submitted to international
journals, dealing with seismic areas located in the counties of S?o Caetano, Cupira, and
Agrestina. All seismic areas mentioned in this thesis are located on the Pernambuco
Lineament and its surroundings (both in branches or single faults within 40 km of it). The
Pernambuco Lineament is a Neoproterozoic shear zone of continental-scale that deformed
the Borborema Province, and presents as branches, shear zones with NE-SW direction.
The new submitted papers are from the analysis of data collected by three local
networks of stations that operated in the following areas: network SO07 (seismicity in the
district of Santa Luzia - S?o Caetano, 2007), network BM10 (data from seismic areas of
Serra Verde ( Cupira) and Barra do Chata (Agrestina), in 2010), network SO10 (seismicity
near the urban center of S?o Caetano in 2010). These data were used for determining the
hypocenters and focal mechanisms in order to discuss the relationship between the
seismicity and geological features of the area. The new mechanisms obtained, as well as the
previously published allowed the determination of the direction of the average stress in the
region.
The direction of stress in the region involving the various seismic areas, now or
previously studied, is quite stable and approximate EW direction (SHmax). The correlation
between seismicity and geological features is observed on the lineament and north of it. In
the south (Cupira and Agrestina), in seismic areas nearby shear zones NE-SW, there is no
correlation and seismogenic EW normal faults are active and its motion is compatible with
regional stresses. It is probable that these active faults are more recent than the
Neoproterozoic, probably of the Cretaceous period, when the last great movement of the
Pernambuco Lineament occurred / Nesta tese s?o apresentados e discutidos os resultados do estudo de diversas ?reas
s?smicas no Estado de Pernambuco com o objetivo de se ter uma vis?o regional da
sismicidade e suas causas. Aos trabalhos j? publicados em revistas foram acrescentados dois
novos trabalhos originais, submetidos a peri?dicos internacionais, abordando as ?reas
s?smicas localizadas nos munic?pios de S?o Caetano, Cupira e Agrestina. Todas as ?reas
s?smicas abordadas nesta tese est?o situadas sobre o Lineamento Pernambuco ou seu entorno
(seja em ramifica??es ou falhas isoladas a menos de 40 km do mesmo). O Lineamento
Pernambuco ? uma zona de cisalhamento Neoproteroz?ica de escala continental que
deformou a Prov?ncia Borborema e que apresenta, como ramifica??es, zonas de
cisalhamento com dire??o NE-SW.
Os novos trabalhos submetidos s?o decorrentes da an?lise de dados coletados por tr?s
redes de esta??es que operaram nas seguintes ?reas: rede SO07 (sismicidade no distrito de
Santa Luzia - S?o Caetano, em 2007); rede BM10 (dados das ?reas s?smicas de Serra Verde
(Cupira) e Barra do Chata (Agrestina), em 2010); rede SO10 (sismicidade pr?xima ao centro
urbano de S?o Caetano, em 2010). Esses dados foram utilizados na determina??o dos
hipocentros e mecanismos focais visando discutir a correla??o entre a sismicidade e as
principais fei??es geol?gicas da regi?o. Os novos mecanismos obtidos, bem como os
anteriormente publicados permitiram a determina??o da dire??o do esfor?o m?dio na regi?o.
A dire??o dos esfor?os na regi?o envolvendo as diversas ?reas s?smicas, agora ou
anteriormente estudadas, ? bastante est?vel e de dire??o aproximada EW (SHmax). A
correla??o entre a sismicidade e fei??es geol?gicas ? observada sobre o lineamento e ao
norte do mesmo. Ao sul (Cupira e Agrestina), em ?reas s?smicas pr?ximas a zonas de
cisalhamento NE-SW, n?o h? correla??o e falhas sismog?nicas normais de dire??o EW est?o
ativas e seu movimento ? compat?vel com os esfor?os regionais. ? prov?vel que essas falhas
ativas sejam mais recentes que o Neoproteroz?ico, provavelmente do per?odo Cret?ceo,
?poca do ?ltimo grande movimento do Lineamento Pernambuco
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Estudo da atividade s?smica em S?o Caetano-PE em 2007Lima Neto, Heleno Carlos 06 March 2009 (has links)
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Previous issue date: 2009-03-06 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / In this dissertation we studied the seismic activity in the S?o Caetano county, Pernambuco State, Northeastern Brazil, located near the Pernambuco Lineament. The
Pernambuco Lineament is a one of Neoproterozoic continental-scale shear zones that deforms the Borborema province.
The seismicity estudied occurred in a NE trending branch of Pernambuco Lineament. The seismic activity in S?o Caetano started in 2006 and in May 20th, 2006 a 4,0 mb
earthquake hit there. This was the largest earthquake ever reported in Pernambuco State. This dissertation is the result of a campaign done in the period from Februay 1th 2007
to July 31 th 2007. In this campaign up to nine three-component digital seismographic stations were deployed and the collected data was used to determine hypocenters and focal mechanism. A total of 214 earthquakes, recorded at least by three stations, were analyzed. To determine hypocenters and time origin the HYPO71 program was used assuming a half-space model with parameters : VP (P-wave velocity) equal to 5.90 km/s and the ratio VP/VS 1.70, where VS is the S-wave velocity. The earthquakes hypocentral distribution was approximately 4 km long and agrees with the NE-SW direction of the Pernambuco Lineamento branch. Hypocentres depth range from 2 to 8 km. The composed focal mechanism was made from a group of 14 selected earthquakes. We try firstly to find the fault plane solution matching the polarity distribution at stations, using the FPFIT program. The result was 43 deg ? 15 deg for strike, 59 deg ? 9 deg for dip and -142 deg ? 15 deg for rake. We also fitted a plane using the hypocentral distribution to obtain the dip and azimuth of the hypocentral distribution. The results obtained by this fit were 58 deg for the azimuth, 55 deg for the dip and -155 deg for rake. This result shows a mechanism of a strike-slip dextral fault with a normal component. This dissertation shows, once more, that there is a good correlation between the seismic activity and geological features in the region near the Pernambuco Lineament and its
NE branches / Nesta disserta??o foi estudada a atividade s?smica no munic?pio de S?o Caetano, estado de Pernambuco, Nordeste brasileiro, localizado pr?ximo ao Lineamento Pernambuco.
O Lineamento Pernambuco ? uma zona de cisalhamento Neoproteroz?ica de escala continental que deforma a prov?ncia Borborema. A sismicidade estudada ocorreu numa ramifica??o para nordeste do Lineamento Pernambuco. A atividade s?smica em S?o Caetano iniciou em 2006 e no dia 20/05/2007 ocorreu, neste munic?pio, um sismo de magnitude 4,0 mb. Este ? o sismo de maior magnitude que ocorreu no estado de Pernambuco. Este trabalho ? decorrente da an?lise de dados coletados durante o per?odo de monitoramento na regi?o que foi de 01/02/2007 at? 21/07/2007. Nesse monitoramento foi utilizado de seis at? nove esta??es sismogr?ficas digitais. Os dados coletados por essas
esta??es foram analisados, objetivando a determina??o dos hipocentros e do mecanismo focal composto. Foram utilizados 214 sismos, registrados em pelo menos tr?s esta??es.
Na determina??o hipocentral, foi utilizado o programa HYPO71, assumindo-se um modelo de semi-espa?o, com os par?metros: velocidade da onda P (VP) e raz?o VP/VS,
respectivamente, 5,90 km/s e 1,70. Os hipocentros dos sismos ocorridos na regi?o deste estudo acompanham uma ramifica??o para nordeste do Lineamento Pernambuco e possui
aproximadamente 4km de extens?o e profundidade variando entre 2 at? 8 km. O mecanismo focal composto foi feito para um conjunto de 14 sismos selecionados. N?s primeiramente tentamos encontrar a solu??o do plano de falha considerando apenas a distribui??o de polaridades utilizando o programa FPFIT. Os resultados foram: 43? ? 15? para o azimute, 59? ? 9? para o mergulho e -142? ? 15? para o rake. N?s tamb?m ajustamos o plano usando a distribui??o hipocentral. Os resultados obtidos foram: 58? para o azimute, 55? para o mergulho, O valor do rake foi fixado em -155?. Este resultado mostra um mecanismo de uma falha transcorrente dextral com uma componente normal. Esta disserta??o mostra, mais uma vez, que existe uma boa correla??o entre a
sismicidade e falhas mapeadas na regi?o pr?xima ao Lineamento Pernambuco e suas
ramifica??es para nordeste
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Par?metros de fonte de microterremotos em Cascavel-CEC?ndido J?nior, Irenaldo Pessoa 27 April 2009 (has links)
Made available in DSpace on 2015-03-13T17:08:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2009-04-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this dissertation it was studied the rupture characteristic of earthquakes of the Town of Cascavel CE, Northeastern Brazil. Located on the border of the Potiguar Basin, the Town of Cascavel is one of the most seismically active intraplate areas in the country. In this town, on November 20th, 1980 a 5,2mb earthquake occurred. This was the largest earthquake ever reported in Northeast Brazil. Studies of this region using
instruments were possible after 1989, with several campaigns being done using seismographic networks. From the beginning of the monitoring to April 2008 more than 55,000 events were recorded.
With the data collected by a network with six 3-components digital seismographic stations during the campaigns done from September 29th, 1997 to March 5th, 1998, estimates of source parameters were found fitting the displacement spectra in the
frequency domain for each event.
From the fitting of the displacement spectra it was possible to obtain the corner frequency ( ) c f and long period amplitude ( ) W0 . Source parameters were determined following Brune (1970) and Madariaga (1976) models. Twenty-one seismic events were analyzed (0.7 ? ? 2.1) b m in order to estimate the source dimension (r ), seismic moment ( ) M0 , static stress drop (Ds ), apparent stress ( ) a s , seismic energy ( ) S E and moment magnitude ( ) W M for each of the events.
It was observed that the ratio between radiated seismic energy and moment seismic (apparent stress) increases with increasing moment and hence magnitude at the observed range. As suggested by Abercrombie (1995), also in this work there is a breakdown in the scaling for earthquakes with magnitudes smaller than three ( < 3.0) W M , so that the rupture physics is different for larger events.
If this assumption is valid, the earthquakes analyzed in this work are not selfsimilar.
Thus, larger events tend to radiated more energy per unit area than smaller ones. / Nesta disserta??o foi estudada a caracter?stica de ruptura dos sismos da cidade de Cascavel CE, Nordeste Brasileiro. Localizada na borda da Bacia Potiguar, a cidade de Cascavel ? uma das ?reas intraplaca mais sismicamente ativa do Brasil. Neste munic?pio, no dia 20 de novembro de 1980, ocorreu o maior sismo de que se tem not?cia no Nordeste, com magnitude igual 5,2mb . A partir de 1989, essa regi?o tem sido estudada
instrumentalmente, sendo realizadas diversas campanhas com redes sismogr?ficas. Desde o in?cio do monitoramento at? abril de 2008, foram registrados mais de 55.000 eventos.
Com os dados coletados por uma rede de seis esta??es digitais triaxiais em uma campanha realizada entre 29 de setembro de 1997 e 05 de mar?o de 1998, foi realizado um estudo para determinar os par?metros de fonte, ajustando-se os espectros de deslocamento de cada sismo no dom?nio da frequ?ncia.
A partir dos ajustes dos espectros de deslocamento, foi poss?vel obter os valores da frequ?ncia de corte ( ) c f e da amplitude de longo per?odo ( ) W0 . Os par?metros foram determinados a partir dos modelos de fonte propostos por Brune (1970) e Madariaga (1976) para 21 sismos (0,7 ? ? 2,1) b m , obtendo-se as estimativas do raio da fonte (r ), momento s?smico ( ) M0 , stress drop est?tico (Ds ), stress aparente ( ) a s , energia s?smica irradiada ( ) S E e magnitude momento ( ) W M de cada evento. Foi observado que o stress drop e a raz?o entre a energia irradiada e o momento s?smico (stress aparente) aumentam com o incremento do momento e, consequentemente,
com o valor da magnitude para a escala investigada. Assim como sugerido por Abercrombie (1995), neste trabalho tamb?m parece haver um quebra na rela??o de escala para sismos com magnitudes menores que tr?s ( < 3,0) W M , o que implica em um processo de ruptura diferente para terremotos grandes e pequenos. Caso esta hip?tese seja v?lida, os sismos analisados neste trabalho n?o s?o autosimilares.
Assim, os eventos maiores tendem a irradiar mais energia por unidade de ?rea que os menores.
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