3.2 - fases sísmicas

3.2 - FASES SÍSMICAS
FASES SÍSMICAS
Fases sísmicas
3.0 Ondas planas y teoría de rayos (repaso)
3.1 Diferencias entre campo cercano y campo lejano
3.2 Fases regionales. Tiempos de viaje
3.3 Fases telesísmicas. Tiempos de viaje
CLASE PASADO
En el clase pasado vimos:
• la
ecuación de momento
• la
ecuación de ondas sísmicas (en varios formatos)
• potenciales
ONDAS ESFÉRICAS
El Laplacian en
coordinadas esféricas
La ecuación de onda P
en coordinadas esféricas
Las solución:Igual a las
ondas planas salvo el
factor (1/r)
DESPLAZAMIENTO DE
ONDAS P
Solución para el
potencial para ondas P
en coordinadas esféricas
u = grad phi
Campo cercano
Campo lejano
POLARIZACIÓN DE ONDAS
DE CUERPO
Ondas P
Ecuación de ondas
Solución
Usando
Desplazamiento
Ondas S
POLARIZACIÓN DE ONDAS
DE CUERPO
FASES SÍSMICAS
Fases sísmicas
3.0 Ondas planas y teoría de rayos
3.1 Diferencias entre campo cercano y campo lejano
3.2 Fases regionales. Tiempos de viaje
3.3 Fases telesísmicas. Tiempos de viaje
CAMPO CERCANO
Desplazamiento
vertical (simulado)
en la region de
Sumatra durante el
terremoto en 2004
Onda interna directa o primaria P:
forma y duración reproducen los de la fuente sísmica
ruptura por dislocación (fuente de doble par de fuerzas):
descripción mediante función de momento sísmico M(t)
Para c. lejano (r >> λ) y fuente puntual (r >> L):
u(t) ~ campana (dM(t)/dt)
ancho base pulso (escalón) = τs
BB: registros velocidad período onda = τs
atenuación + dispersión → ¡engrosamiento pulso!
→ Duración onda P directa ≈ τs
(independientemente de r, pero:
- atención ancho banda instrumento
- posibles efectos atenuación
sitio
- no se cumple para M >>)
CAMPO CERCANO
Sismogramas
sintéticas en un
espacio homogeneo
isotropico a
distancia 10 km de
la fuente
S
P
Fase W
CAMPO CERCANO
τs = 40 s, registros de desplazamiento (integrados)
CAMPO CERCANO
(Mw 7.3, H = 15 km)
τs > 70 s (anómala)
registros de desplazamiento
(integrados)
CAMPO CERCANO
El temblor de ChiChi,
Taiwan 1999
CHICHI 2009 - ACCELERACIÓN
CHICHI 2009 - VELOCIDAD
CHICHI 2009 - DESPLAZAMIENTO
CAMPO LEJANO - CHICHI 1999
Distancias telesísmicas,
entre 7 y 90 grados de
distancia
fuente sísmica: sólo P y S (directas)
 resto de fases producto interacción con heterogeneidades
transferencia parte de energía P y S directas mediante procesos de:
• reflexión
• refracción
• difracción
• interferencia
• dispersión
• conversión
• atenuación
ESTRUCTÚRA DE LA TIERRA
ESTRUCTÚRA DE LA TIERRA
CAMPO CERCANO
Régistro de 7 km de la
fuente en linea recta
corteza: región más
heterogénea Tierra
(procesos tectónicos fallamiento, plegamiento,
cabalgamiento,
metamorfismo, plutonismo,
vulcanismo, circulación de
fluidos, erosión…-)
Gran complexidad; difícil interpretar
onda por onda
GOLFO DE CALIFORNIA
¡¡No capas planas!!
TÍPOS DE ONDAS
Ondas de cuerpo
• impulsivos con altas frecuencias y poca disperción
Ondas de superficie
• tren disperso de ondas
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3.1 Diferencias entre campo cercano y campo lejano
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