Lokális földrengések hipocentrumának és fészekmechanizmusának meghatározása teljes hullámforma inverzióval.
Title in English
Full waveform inversion of local earthquakes data for hipocenter coordinates and focal mechanism.
Panel
Earth sciences 1
Department or equivalent
MTA Geodéziai és Geofizikai Kutatóintézet
Starting date
2003-01-01
Closing date
2006-12-31
Funding (in million HUF)
3.108
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Kidolgoztam egy olyan probabilisztikus hullámforma inverziós módszert, mellyel egyidejűleg meghatározható a rövidperiódusú lokális rengések fészekmechanizmusa, hipocentruma és forrásfüggvénye (STF). A számított forrásparamétereket terhelő hibák becsléséhez az eljárás figyelembe veszi a szeizmogramokat terhelő zajt, a menetidőkből meghatározott hipocentrum bizonytalanságát és az inverzióhoz használt sebességmodell pontatlanságát.
Feltételezve, hogy mindenfajta bizonytalanság Gauss-féle sűrűségfüggvénnyel (PDF) írható le, megbecsüljük az a priori információkat, valamint a mérési és elméleti hibákat. Ezután az inverziós eljárás feltérképezi a hipocentrum, a momentumtenzor és az STF a posteriori eloszlását. A forrásparaméterek végső becslését a PDF-ek maximum likelihood pontja adja meg, míg a megoldás bizonytalanságát pontfelhőkkel illusztráljuk. A momentumtenzor eloszlását oly módon ábrázoljuk a fókuszgömbön, hogy megbecsülhessük, a forrás dupla erőpáros (double-couple), CLVD és izotróp összetevői szignifikánsak-e vagy sem.
Elvégeztem számos magyarországi lokális földrengés hullámforma inverzióját. Az eredményül kapott momentumtenzorok izotróp komponensei egyetlen esetben sem szignifikánsak, ami az események tektonikus eredetére utal. A becsült fészekmechanizmusok összhangban vannak a polaritásadatokkal és jó egyezést mutatnak az epicentrális területre jellemző fő feszültségiránnyal. A számított forrásparamétereket adatbázisba rendszereztem.
Results in English
I have developed a probabilistic waveform inversion method to determine simultaneously the source mechanism, hypocentre and source time function (STF) of short-period local events. For estimating the error of the derived focal parameters, the procedure takes into account the effects of the random noise contained in the seismograms, the uncertainty of the hypocentre determined from arrival times and the inaccurate knowledge of the velocity structure.
Assuming that all uncertainties can be described by Gaussian probability density functions (PDFs), a priori information, measurement errors and theoretical errors are estimated. Then the inversion procedure maps the posterior PDFs for the hypocentre, moment tensor and STF. The final estimates for the focal parameters are given by the maximum likelihood points of the PDFs, while solution uncertainties are presented by scatter density plots. The uncertainties in the moment tensor are plotted on the focal sphere in such a way that the significance of the double-couple, the CLVD and the volumetric parts of the source can be assessed.
Waveform inversion of several Hungarian local earthquakes has been carried out. The moment tensor solutions have negligible volumetric part, implying the tectonic nature of the events. The retrieved source mechanisms are in agreement with the first-arrival P-wave polarities and with the main stress pattern published for the epicentral region. The resulting source parameters have been gathered in a database.
Wéber Z: Bayesian local waveform inversion for focal mechanism and hypocenter location., In: ESC XXIX General Assembly, Potsdam: 2004. szept. 12-17. pp. 93., 2004
Wéber Z: Bootstrap inversion of local earthquake data in the Pannonian basin., Geophysical Transactions 44: 221-239., 2004
Wéber Z: Probabilistic waveform inversion for focal parameters of local earthquakes., Acta Geod. Geoph. Hung. 40: 229-239., 2005
Wéber Z: Bayesian local waveform inversion in the Pannonian basin, In: First European Conference on Earthquake Engineering and Seismology, Genf: 2006. szeptember 3-8., pp. 281, Abstract No. 1687, 2006
Wéber Z: Probabilistic local waveform inversion in the Pannonian basin., In: IASPEI 33rd General Assembly, Santiago, Chile: 2005. okt. 2-8., Abstract No. 367, 2005
Wéber Z: Probabilistic local waveform inversion for moment tensor and hypocentral location., Geophys. J. Int. 165: 607-621., 2006
