3.5 - FASES SÍSMICAS - usuarios.geofisica.unam.mxusuarios.geofisica.unam.mx/...1_files/3.4-FasesSismicas-18.9.2012.pdf · Observación: Estación (instrumentación, ubicación, red)

3.5 - FASES SÍSMICAS

FASES SÍSMICAS

Fases sísmicas 3.0 Ondas planas y teoría de rayos 3.1 Diferencias entre campo cercano y campo lejano3.2 Fases regionales. Tiempos de viaje 3.3 Fases telesísmicas. Tiempos de viaje

SISMOGRAMAS

Procesos de la fuente-Movimiento de particulos-Falla finita

Función de transferencia de la Tierra

-Estructura-Atenuación

Instrumento

Procesos que determinan las formas de onda de sismogramas

SISMOGRAMAS

✔Procesos de la fuente

-Movimiento de particulos-Falla finita

Función de transferencia de la Tierra

-Estructura-Atenuación

Instrumento

Procesos que determinan las formas de onda de sismogramas

SISMOGRAMAS

✔ ✔

Procesos de la fuente-Movimiento de particulos-Falla finita

Función de transferencia de la Tierra

-Estructura-Atenuación

Instrumento

Procesos que determinan las formas de onda de sismogramas

SISMOGRAMAS

✔ ✔ ✔

Procesos de la fuente-Movimiento de particulos-Falla finita

Función de transferencia de la Tierra

-Estructura-Atenuación

Instrumento

Procesos que determinan las formas de onda de sismogramas

SISMOGRAMAS

✔ ✔ ✔✔

Procesos de la fuente-Movimiento de particulos-Falla finita

Función de transferencia de la Tierra

-Estructura-Atenuación

Instrumento

Procesos que determinan las formas de onda de sismogramas

SISMOGRAMAS

✔ ✔ ✔✔

Procesos de la fuente-Movimiento de particulos-Falla finita

Función de transferencia de la Tierra

-Estructura-Atenuación

Instrumento

Procesos que determinan las formas de onda de sismogramas

SISMOGRAMAS

✔ ✔ ✔✔

Procesos de la fuente-Movimiento de particulos-Falla finita

Función de transferencia de la Tierra

-Estructura-Atenuación

Instrumento

Procesos que determinan las formas de onda de sismogramas

Observación:Estación (instrumentación, ubicación, red)

Componente (y qué buscar en cada una)Tipo de registro (u / v / a)

HoraFiltrado

Calidad señal (ratio s/n, resolución ADC, LB…)

DuraciónEnvolventeFases: tllegada y amplitud (saturación?, predominancia)

f carácter (emergente/impulsiva; dispersiva…)

polaridadCodaCorrelación azimutal primer impulso onda PDetalles particulares (detalles fuente, despl. estático…)

?estimación:

tipo de evento (loc/reg/tele)distanciaazimut

HM

sismotectónica

Observación:Estación (instrumentación, ubicación, red)

Componente (y qué buscar en cada una)Tipo de registro (u / v / a)

HoraFiltrado

Calidad señal (ratio s/n, resolución ADC, LB…)

DuraciónEnvolventeFases: tllegada y amplitud (saturación?, predominancia)

f carácter (emergente/impulsiva; dispersiva…)

polaridadCodaCorrelación azimutal primer impulso onda PDetalles particulares (detalles fuente, despl. estático…)

?estimación:

tipo de evento (loc/reg/tele)distanciaazimut

HM

sismotectónica

20/03/2008; M 7.2 N ChinaKirgizistán, ULHL, D = 7º (770 km)

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

TIEMPOS DE VIAJE

En los sismogramas podemos ver muchos fases distintos con tiempos de arribo T(Δ)

La objectivo de este parte del clase es entender las formas de los funciones y poder calcularlos para differentes modelos de velocidad

Utilizamos “curvas de camino-tiempo ” [travel time curves]

TIEMPOS DE VIAJE

En los sismogramas podemos ver muchos fases distintos con tiempos de arribo T(Δ)

La objectivo de este parte del clase es entender las formas de los funciones y poder calcularlos para differentes modelos de velocidad

Utilizamos “curvas de camino-tiempo ” [travel time curves]

FASES REGIONALES

Temblor superficial (10 km) registrado a distancias locales hasta regionales

FASES REGIONALES

FASES REGIONALES

Mismos registros, pero en desplazamiento

?

FASES REGIONALES

Mismos registros, pero en desplazamiento

Problema en deconvolución de la respuesta de instrumento

ESTRUCTURA DE LA CORTEZA

Fases regionales causados por interactuación de los ondas P y S con la estructura somera: la corteza.

Las interfaces más importante: Conrad y Moho

Conrad: lo vemos en continentes, pero no es observable en todos lugares. Puede ser la discontinuidad entre rocas granticas en la corteza superior y rocas basálticas en la corteza más profunda. Misterioso!

Moho: la interfaz entre el manto y la corteza

ESTRUCTURA DE LA CORTEZA OCEÁNICA

Capas bien definidas desde su origen en las dorsales oceánicas.

Espesor: 7-8 km. Delgada!

CORTEZA CONTINENTAL

Granítica

Más ancha

Muy variable!

PROFUNDIDAD DE MOHO

Más profundo en los cordilleras volcánicas y de collisión, los Himalayas y Andes

FASES SÍSMICAS REGIONALES

FASES SÍSMICAS REGIONALES

• Pg,Sg - ondas de cuerpo directas. Viajan directamente de la fuente al receptor sin interactuar con alguna fuerte discontinuidad

• P*,S* - ondas refractadas a lo largo de la discontinuidad de Conrad. Normalmente con baja amplitud.

• PmP, SmS - ondas reflejadas en la interfase Moho.

• Pn,Sn - son de gran importancia y siempre presentes en los sismogramas regionales. Estas son ondas de galerías, ondas refractadas en la base del Moho de poca amplitud y período largo

CURVAS DE CAMINO TIEMPO

Sísmo regional a profundidad de 20 km

REPASO: LEY DE SNELL

p - parámetro de rayou - lentitud (1/v)

REPASO: LEY DE SNELL EN UN SOLIDO

REPASO: ANGULO CRÍTICO - SH

Para ángulos más grande que el ángulo crítico, ic, el coeficiente de reflexión tiene un parte imaginario.

Tenemos un cambio en fase!

REPASO: ANGULO CRÍTICO - P/SV

REPASO: ANGULO CRÍTICO - P/SV

Interacción con la onda P y el superficie:

REPASO: ANGULO CRÍTICO - P/SV

Interacción con la onda P y el superficie:

Pequeños ángulos de incidencia: Casí toda la energía se refleja

REPASO: ANGULO CRÍTICO - P/SV

Interacción con la onda P y el superficie:

Pequeños ángulos de incidencia: Casí toda la energía se refleja

Angulos muy largos: casi toda la energía se convierte a SV.

REPASO: ANGULO CRÍTICO - P/SV

REPASO: ANGULO CRÍTICO - P/SV

Interacción con la onda P y un interface solido-solido (v1< v2):

REPASO: ANGULO CRÍTICO - P/SV

Interacción con la onda P y un interface solido-solido (v1< v2):

Pequeños ángulos de incidencia: Casí toda la energía es transmitida

REPASO: ANGULO CRÍTICO - P/SV

Interacción con la onda P y un interface solido-solido (v1< v2):

Pequeños ángulos de incidencia: Casí toda la energía es transmitida

Angulos muy largos: casi toda la energía es reflejada

CAPA SOBRE SEMI-ESPACIO

• EN PIZARRÓN

SÍSMOLOGÍA DE REFRACCIÓNOnda directa

Onda reflejada

Onda refractada

En pizarron

SÍSMOLOGÍA DE REFRACCIÓNOnda directa

Onda reflejada

Onda refractada

En pizarron

SÍSMOLOGÍA DE REFRACCIÓNOnda directa

Onda reflejada

Onda refractada

En pizarron

SÍSMOLOGÍA DE REFRACCIÓNOnda directa

Onda reflejada

Onda refractada

En pizarron

SÍSMOLOGÍA DE REFRACCIÓNOnda directa

Onda reflejada

Onda refractada

En pizarron

CURVAS CAMINO-TIEMPO

Capa sobre un semi-espacio [layer over half space]

En pizarron

EL MOHO

En 1909 A. Mohorovicic ví dos ondas P en un experimento de refracción y la interpretación era que había una capa más profunda con velocidad 7.7 km/s y otra más somera, con espesor 50 km y velocidad 5.7 km/s.

Ya conocemos la capa más somera como la corteza y la más profunda como el manto.

La frontera entre los dos llamamos el Moho.

TIEMPO DE VIAJE REDUCIDO

Datos de un experimento de refracción en Inglaterra.

Ploteado con tiempo de viaje reducido (util para alinear los fases en una linea horizontal).

BAJAR DATOS DE LA RED MUNDIAL

BAJAR DATOS DE LA RED MUNDIAL

• Hay muchas maneras de bajar datos de IRIS (www.iris.edu) d

• Una manera para bajar datos de un temblor de tamaño intermedio o grande es con WILBER II. (http://www.iris.edu/wilber)

http://www.iris.edu/wilber

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Los canales tienen nombres con tres letras. La primera es el “band code”, segunda es el “instrument code” y la tercera el “orientation code”.

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