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Marcelo Assumpção & Afonso E. V. Lopes
Mecanismo Focal e as Polaridades das Ondas de Corpo (Parte 1)
Agosto de 2010
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Mecanismos Focais no Nordeste do Brasil
João Câmara
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Mecanismo Focal
-Determinação da orientação da falha (strike, dip) e do deslocamento (“slip” ou “rake”), e da tensão que causou o sismo.
- Área de ruptura do sismo na falha (A);- Alivio de tensão (“stress drop”)- Deslocamento da falha (“slip”), d- Momento sísmico
Mo = m d A (m = módulo de rigidez)
Falha de Samambaia, João Câmara, RN, ativa desde 1986. ~35 km de comprimento e magnitude máxima de 5,1 mb.
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Mecanismo Focal e Tensões Tectônicas
Objetivo: determinar a “tensão tectônica”.
O Mecanismo focal pode ser determinado com as ondas P, S e de superfície.
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Polaridade da Onda P
C
DHD
Cio
+_+_ +_
F
A
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Eixos P (pressão) e T (tração)
+
+
--P
T F
+ -Onda P: para frente ou p/ trás
(“compressional” ou “dilatacional”)
P e Ta 45º dos planosF e A : tensões liberadaspelo sismo
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Mecanismo focal com ondas P
+
+-
-
Determinação dos 2 planos (Falha e Auxiliar) que dividem o espaço em 4 quadrantes com polaridades P distintas: empurrão (+) e puxão (-).
Polaridades plotadas em um hemisfério inferior imaginário (suficientemente grande p/ a ruptura ser um “foco”, mas suficientemente pequena para que os raios sejam retilíneos.
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Eixos P e T independem da identificação dos planos F e A
+
+--
P
T FA
+
+--
P
T AF
Falha sinistral Falha dextral
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uP ~ Mo(4pra3r)-1 sen(2 )q uP ~ Mo(4pra3r)-1 sen(2 )q cos f
Radiação das ondas P
Plano de falha : X1, X2 (X3 é normal a falha)Direção de deslocamento d : direção X1
d
uP
F e A são planos nodais (amplitude 0 para onda P)
d
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Radiação das ondas S
dX1
Polarização da S perpendicular aos planos F e A, sentido do eixo P para o eixo T. Não há planos nodais, apenas no eixo X2 a S é zero.
uf ~ Mo (4prb3r)-1 (-cos( )q sin )f
uq ~ Mo (4prb3r)-1 cos(2 )q cos f
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Radiação Ondas P e S
X1 = slipX2 = BX3 = Eixo normal
Pujol. GRL-74-2 (2003)
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Mecanismos Focais na Margem Continental
1990, RSmagnitude 5,0
1988, Uruguaimagnitude 4,8
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Mecanismos Focais na Margem Continental
Sismogramas com a identificação das polaridades das ondas P e pP. Note que todas as polaridades se encontram próximas ao centro da projeção, gerando grande incerteza nos parâmetros (direção e mergulho) da falha inversa. A razão de amplitudes P/Pp pode ajudar a melhorar o mecanismo focal!
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Representação de Mecanismo Focal com “Bolas de Praia”
Assunto da próxima aula!