Grov Fel och Hög Frekvens Mark Rörelse

Link: http://pangea.stanford.edu/~edunham/research/rough.html

Osammanhängande hög frekvens seismiska vågor finns överallt i marken motion poster. Vågor med frekvenser är större än 1 Hz är av särskilt intresse för jordbävningen ingenjörer som resonans frekvenser för de flesta konstruktioner (med undantag av höga byggnader) faller inom denna höga frekvensområdet. Seismiska data visar att jordbävningen spricker väcka vågor av alla våglängder, och att dessa vågor blivit allt mer osammanhängande vid höga frekvenser. Vad som orsakar detta?

Vi undersöker idén att högfrekventa vågor genereras av oregelbundna bristning förökning på grund av geometriska komplexitet fel. I synnerhet de senaste hög upplösning LiDAR studier visar att naturlig fel ytor är grov i alla skalor. Halka på nonplanar fel genererar enorma stress störningar som kan antingen påskynda eller bromsa den spricka som den fortplantar sig. Denna process frigör skurar av seismiska vågor med våglängder som är jämförbar storlek nonplanar funktioner.


Fig. 1: Mark rörelse från en grov fel modell. Fel profil är ett band-begränsad egen liknande fraktal kurva. Klicka på bilden för att se en film som visar hur hög frekvens seismiska vågor som genereras som en bristning accelererar och retarderar.
Fig. 2: Velocity seismograms från stationen visas i Fig. 1.

under Förutsättning att den av fel material svar är fortfarande idealiskt elastisk, omfattningen av stress störningar kan, särskilt vid korta våglängder, överstiger lithostatic belastning. Modeller vilket gör den elastisk antagande därmed förutsäga den storskaliga fel att öppna och stress stater långt över dem för vilka elastiskt beteende observeras i experiment i laboratorier. Dessa modeller är tydligt unphysical. Istället, oelastisk deformation, i samband med återvinningsbart slöseri med energi, följer. Naturliga störningar är omgivet av områden med starkt sprickigt berg. dessa skador zoner, liksom sekundär fel grenar, är möjligen den geologiska undertecknandet av detta oelastisk deformation. I våra modeller använder vi kontinuum plasticitet till svars för detta.

Fig. 3: Fördelning av plast stam efter en jordbävning på en nonplanar fel.
hemsida
Senast uppdaterad: 20 januari, 2010

Detta material är baserat på arbete stöds av National Science Foundation i Bidrag Nr. ÖRON-0910574. Alla åsikter, resultat och slutsatser eller rekommendationer som uttrycks i detta material är de av författaren(s) och inte nödvändigtvis de åsikter som Nationella Vetenskap Stiftelsen (NVS).

Leave a Reply