Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, 2015. / Submitted by Andrielle Gomes (andriellemacedo@bce.unb.br) on 2015-07-07T17:01:54Z
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2015_ JuraciMariodeCarvalho.pdf: 7569873 bytes, checksum: 060a1868d69c9a8dd9e11f248d948ba3 (MD5) / No Brasil, pouco se conhece sobre a distribuição dos esforços intraplaca devido à baixa sismicidade associada à baixa densidade de estações sismográficas. Apenas muito recentemente esse quadro tem mudado devido à implantação da Rede Sismográfica Brasileira (RSBR). Os estudos de mecanismo focal se iniciaram apenas, em 1978, com o trabalho pioneiro de Mendiguren e Richter.
Este trabalho dá uma contribuição a esses estudos pois mostra que é possível obter, de forma confiável, mecanismos focais de microtremores por inversão de formas de ondas. Foram obtidos os parâmetros de fonte do sismo principal de Mara Rosa (5.0 mb, VI MM, em 08/10/2010) e de onze de suas réplicas registradas por uma rede local de oito estações com instrumentos de período curto (1 Hz – 100 Hz) e período longo (30 s – 100 Hz), ambos amostrados a 200 sps com distâncias epicentrais menores que 8 km. Essas distâncias permitiram modelar frequências relativamente altas (1.5 Hz a 2.0 Hz). A banda de frequência da inversão foi determinada, na parte inferior, pela razão SNR e na parte superior pela frequência de esquina (corner frequency). A seleção dos dados envolveu uma inspeção rigorosa nas formas de ondas para remover traços com perturbações instrumentais. Na avaliação da confiabilidade dos resultados foram usados vários parâmetros de controle de qualidade, tais como VR (Variance Reduction), CN (Condition Number), DC% (porcentagem Double Couple), SNR (relação sinal-ruído), concordância de polaridades e computação da incerteza teórica ou dispersão dos resultados. O melhor ajuste entre sintético e observado foi obtido com uma busca iterativa no espaço e no tempo. A posição do centroide foi inicialmente fixada no epicentro, variando a profundidade de 0.4 km até 2.0 km, em passos de 0.2 km e tempo de origem variando em ± 1,0 segundo, em passos de 90 milissegundos, permitindo a otimização do momento tensor. Foram obtidos bons resultados para todos os eventos estudados, com a maioria dos parâmetros de controle de qualidade dentro dos limites estabelecidos. As inversões das formas de ondas das onze réplicas resultaram em falhas com strike variando de 188° a 280°, consistentes com estudos anteriores. A inversão dos mecanismos focais das replicas mostrou que o evento de Mara Rosa ocorreu em uma falha com direção 264° e mergulho de 16°. Os esforços principais (σ1, σ2 e σ3) encontrados foram 155°, 63° e 312° com σ1 e σ2 horizontais, com plunge de 15° e 6°, respectivamente, σ3 vertical com inclinação de 74°, compatível com modelo de falha inversa encontrada para o evento de Mara Rosa. / In Brazil, little is known about intraplate tectonic stress distribution due to low seismicity associated with low density of seismographic stations. Only recently, this situation has changed because of the implementation of the Brazilian Seismographic Network (RSBR). Studies of focal mechanism in Brazil began only in 1978 with the pioneering work of Mendiguren and Richter.
This paper gives a contribution to these studies in showing that it is possible to obtain reliably, focal mechanisms of micro-earthquakes by waveforms inversion. We obtained the source parameters of the main earthquake Mara Rosa (5.0 mb MM VI, on 08/10/2010) and eleven of its aftershocks detected by a local network of eight stations (distances up to 8 km) equipped with short period and broadband sensors. Thanks to the short epicentral distances, we are able to model the complete wavefield up to the relatively high frequencies (2.0 Hz). The frequency band of the inversion has been determined, at the lower side by the SNR ratio and at high end by the event corner frequency.
Prior to the inversion, a thorough inspection to the waveforms was done to remove data with instrumental disturbances, electronic noise, excessive cultural noise and/or any kind of equipment malfunction, which could bias the inversion results. To assess the results reliability, we used several quality-control parameters, such as VR (variance reduction), CN (condition number), DC% (double couple percentage), SNR (signal-to-noise ratio), the first-motion polarity agreement and the focal mechanism uncertainty described by the Kagan-angle dispersion.
We investigate the focal mechanisms using the ISOLA program, based on the least-squares calculation of the moment tensor and grid search of the centroid position and time. The grid-searched centroid positions (trial sources) was situated below the fixed epicenter, ranging the depths from 0.4 km to 2.0 km; in steps of 0.2 km and origin time ranging from +1.0 to -1.0 second, in steps of 90 milliseconds allowing the optimization of the deviatoric moment tensor.
Good results were obtained for the eleven studied events, with most quality-control parameters meeting the optimum values established in previous studies. The inversion of the waveform of the eleven aftershocks resulted in faults striking from 188° to 280°, consistent with previous studies. The stress inversion from focal mechanisms showed that the Mara Rosa main event occurred on a fault striking at 264° and dip 16°. The direction of the obtained principal stresses (σ1, σ2 and σ3) are 155°, 312° and 63° respectively. The σ1 and σ2 axes are nearly horizontal (15° and 6°); the σ3 axis is nearly vertical (74°), corresponding to the reverse faulting regime.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unb.br:10482/18515 |
| Date | January 2015 |
| Creators | Carvalho, Juraci Mário de |
| Contributors | Barros, Lucas Vieira |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UnB, instname:Universidade de Brasília, instacron:UNB |
| Rights | A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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