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Seismic Evidence for Rock Damage and Healing on the San Andreas Fault Associated with the 2004 M 6.0 Parkfield Earthquake / Yong-Gang, Li in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N° 4 Part B (Septembre 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 4 Part B (Septembre 2006) . - S349-S363 Titre : Seismic Evidence for Rock Damage and Healing on the San Andreas Fault Associated with the 2004 M 6.0 Parkfield Earthquake Titre original : L'évidence séismique pour des dommages de roche et curatif sur le défaut de San Andreas se sont associés 2004 au tremblement de terre de M 6.0 Parkfield Type de document : texte imprimé Auteurs : Yong-Gang, Li, Auteur ; Po Chen, Auteur ; Cochran, Elizabeth S., Auteur Article en page(s) : S349-S363 Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Tremblement  de  terre  Vagues  séismiques  Glissade Index. décimale : 551.2 Résumé : We deployed a dense linear array of 45 seismometers across and along the San Andreas fault near Parkfield a week after the M 6.0 Parkfield earthquake on 28 September 2004 to record fault-zone seismic waves generated by aftershocks and explosions. Seismic stations and explosions were co-sited with our previous experiment conducted in 2002. The data from repeated shots detonated in the fall of 2002 and 3 months after the 2004 M 6.0 mainshock show ~1.0%–1.5% decreases in seismic-wave velocity within an ~200-m-wide zone along the fault strike and smaller changes (0.2%–0.5%) beyond this zone, most likely due to the coseismic damage of rocks during dynamic rupture in the 2004 M 6.0 earthquake. The width of the damage zone characterized by larger velocity changes is consistent with the low-velocity waveguide model on the San Andreas fault, near Parkfield, that we derived from fault-zone trapped waves (Li et al., 2004). The damage zone is not symmetric but extends farther on the southwest side of the main fault trace. Waveform cross- correlations for repeated aftershocks in 21 clusters, with a total of ~130 events, located at different depths and distances from the array site show ~0.7%–1.1% increases in S-wave velocity within the fault zone in 3 months starting a week after the earthquake. The velocity recovery indicates that the damaged rock has been healing and regaining the strength through rigidity recovery with time, most likely due to the closure of cracks opened during the mainshock. We estimate that the net decrease in seismic velocities within the fault zone was at least ~2.5%, caused by the 2004 M 6.0 Parkfield earthquake. The healing rate was largest in the earlier stage of the postmainshock healing process. The magnitude of fault healing varies along the rupture zone, being slightly larger for the healing beneath Middle Mountain, correlating well with an area of large mapped slip. The fault healing is most prominent at depths above ~7 km. Nous avons déployé une rangée linéaire dense de 45 sismomètres à travers et le long du défaut de San Andreas près de Parkfield par semaine après le tremblement de terre de M 6.0 Parkfield le 28 septembre 2004 enregistrer les vagues séismiques de zone faillée s'est produit par réplique sismique et explosions. Les stations et les explosions séismiques étaient des Co situées avec notre expérience précédente entreprise en 2002. Les données des projectiles répétés ont détoné en automne de 2002 et 3 mois après les diminutions de l'exposition ~1.0%-1.5% de mainshock de 2004 M 6.0 de séismique-ondulent la vitesse dans une zone de ~200-m-wide le long de la grève de défaut et des changements plus petits (0.2%-0.5%) au delà de cette zone, très probablement due aux dommages coseismic des roches pendant la rupture dynamique dans 2004 le tremblement de terre de M 6.0. La largeur de la zone de dommages caractérisée par de plus grands changements de vitesse est conformée au modèle à vitesse réduite de guide d'ondes sur le défaut de San Andreas, près de Parkfield, que nous avons dérivé de la défaut-zone emprisonnés ondule (Li et autres., 2004). La zone de dommages n'est pas symétrique mais se prolonge plus loin du côté de sud-ouest de la trace principale de défaut. Les corrélations croisées de forme d'onde pour la réplique sismique répétée dans 21 faisceaux, avec un total de ~130 événements, situé à différentes profondeurs et distances des augmentations de l'exposition ~0.7%-1.1% d'emplacement de rangée de S-ondulent la vitesse dans la zone faillée en 3 mois commençant une semaine après le tremblement de terre. Le rétablissement de vitesse indique que la roche endommagée a été curative et regagnante la force par le rétablissement de rigidité avec du temps, très probablement en raison de la fermeture des fissures ouvertes pendant le mainshock. Nous estimons que la diminution nette des vitesses séismiques dans la zone faillée était au moins ~2.5%, causé par 2004 le tremblement de terre de M 6.0 Parkfield. Le taux curatif était le plus grand pendant la première étape du processus curatif de postmainshock. L'importance du défaut curatif change le long de la zone de rupture, étant légèrement plus grande pour curatif sous la montagne moyenne, se corrélant bien avec un secteur de grande glissade tracée. Le défaut curatif est le plus en avant aux profondeurs au-dessus de ~7 kilomètres. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org [article] Seismic Evidence for Rock Damage and Healing on the San Andreas Fault Associated with the 2004 M 6.0 Parkfield Earthquake = L'évidence séismique pour des dommages de roche et curatif sur le défaut de San Andreas se sont associés 2004 au tremblement de terre de M 6.0 Parkfield [texte imprimé] / Yong-Gang, Li, Auteur ; Po Chen, Auteur ; Cochran, Elizabeth S., Auteur . - S349-S363. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 4 Part B (Septembre 2006) . - S349-S363 Mots-clés : Tremblement  de  terre  Vagues  séismiques  Glissade Index. décimale : 551.2 Résumé : We deployed a dense linear array of 45 seismometers across and along the San Andreas fault near Parkfield a week after the M 6.0 Parkfield earthquake on 28 September 2004 to record fault-zone seismic waves generated by aftershocks and explosions. Seismic stations and explosions were co-sited with our previous experiment conducted in 2002. The data from repeated shots detonated in the fall of 2002 and 3 months after the 2004 M 6.0 mainshock show ~1.0%–1.5% decreases in seismic-wave velocity within an ~200-m-wide zone along the fault strike and smaller changes (0.2%–0.5%) beyond this zone, most likely due to the coseismic damage of rocks during dynamic rupture in the 2004 M 6.0 earthquake. The width of the damage zone characterized by larger velocity changes is consistent with the low-velocity waveguide model on the San Andreas fault, near Parkfield, that we derived from fault-zone trapped waves (Li et al., 2004). The damage zone is not symmetric but extends farther on the southwest side of the main fault trace. Waveform cross- correlations for repeated aftershocks in 21 clusters, with a total of ~130 events, located at different depths and distances from the array site show ~0.7%–1.1% increases in S-wave velocity within the fault zone in 3 months starting a week after the earthquake. The velocity recovery indicates that the damaged rock has been healing and regaining the strength through rigidity recovery with time, most likely due to the closure of cracks opened during the mainshock. We estimate that the net decrease in seismic velocities within the fault zone was at least ~2.5%, caused by the 2004 M 6.0 Parkfield earthquake. The healing rate was largest in the earlier stage of the postmainshock healing process. The magnitude of fault healing varies along the rupture zone, being slightly larger for the healing beneath Middle Mountain, correlating well with an area of large mapped slip. The fault healing is most prominent at depths above ~7 km. Nous avons déployé une rangée linéaire dense de 45 sismomètres à travers et le long du défaut de San Andreas près de Parkfield par semaine après le tremblement de terre de M 6.0 Parkfield le 28 septembre 2004 enregistrer les vagues séismiques de zone faillée s'est produit par réplique sismique et explosions. Les stations et les explosions séismiques étaient des Co situées avec notre expérience précédente entreprise en 2002. Les données des projectiles répétés ont détoné en automne de 2002 et 3 mois après les diminutions de l'exposition ~1.0%-1.5% de mainshock de 2004 M 6.0 de séismique-ondulent la vitesse dans une zone de ~200-m-wide le long de la grève de défaut et des changements plus petits (0.2%-0.5%) au delà de cette zone, très probablement due aux dommages coseismic des roches pendant la rupture dynamique dans 2004 le tremblement de terre de M 6.0. La largeur de la zone de dommages caractérisée par de plus grands changements de vitesse est conformée au modèle à vitesse réduite de guide d'ondes sur le défaut de San Andreas, près de Parkfield, que nous avons dérivé de la défaut-zone emprisonnés ondule (Li et autres., 2004). La zone de dommages n'est pas symétrique mais se prolonge plus loin du côté de sud-ouest de la trace principale de défaut. Les corrélations croisées de forme d'onde pour la réplique sismique répétée dans 21 faisceaux, avec un total de ~130 événements, situé à différentes profondeurs et distances des augmentations de l'exposition ~0.7%-1.1% d'emplacement de rangée de S-ondulent la vitesse dans la zone faillée en 3 mois commençant une semaine après le tremblement de terre. Le rétablissement de vitesse indique que la roche endommagée a été curative et regagnante la force par le rétablissement de rigidité avec du temps, très probablement en raison de la fermeture des fissures ouvertes pendant le mainshock. Nous estimons que la diminution nette des vitesses séismiques dans la zone faillée était au moins ~2.5%, causé par 2004 le tremblement de terre de M 6.0 Parkfield. Le taux curatif était le plus grand pendant la première étape du processus curatif de postmainshock. L'importance du défaut curatif change le long de la zone de rupture, étant légèrement plus grande pour curatif sous la montagne moyenne, se corrélant bien avec un secteur de grande glissade tracée. Le défaut curatif est le plus en avant aux profondeurs au-dessus de ~7 kilomètres. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org

Strain Green's Tensors, Reciprocity, and Their Applications to Seismic Source and Structure Studiese / Li Zhao in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N° 5 (Octobre 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 5 (Octobre 2006) . - 1753-1763 p. Titre : Strain Green's Tensors, Reciprocity, and Their Applications to Seismic Source and Structure Studiese Titre original : Tenseurs de Green de Contrainte, Réciprocité, et leurs Applications aux Etudes Séismiques de Source et de Structure Type de document : texte imprimé Auteurs : Li Zhao, Auteur ; Po Chen, Auteur ; Jordan, Thomas H., Auteur Article en page(s) : 1753-1763 p. Note générale : Génie Civile Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Onde  séismique  Théorème  Vague  Tenseur  Elément  de  Green Index. décimale : 551.2 Résumé : Green’s function approach is widely used in modeling seismic waveform. The representation theorem expresses the wave field as the inner product of the moment tensor and the spatial gradients of the Green’s tensor. Standard practice in waveform calculations has been to compute the Green’s tensors first and then obtain their gradients by numerical differentiation. The reciprocity of the Green’s tensor enables us to express the wave field explicitly in terms of the strain Green’s tensor, a third-order tensor composed of the spatial gradients of the Green’s tensor elements. We propose here to use the strain Green’s tensors rather than the Green’s tensors themselves in computing the waveforms. By bypassing the need for Green’s tensors and directly using the strain Green’s tensors, we can improve the computational efficiency in waveform modeling while eliminating the possible errors from numerical differentiation. The strain Green’s tensor elements are also directly related to the partial derivatives of the waveforms with respect to moment tensor elements and structural parameters. Through the inversion of the focal mechanisms of 27 small events in the Los Angeles region, we demonstrate the effectiveness of the strain Green’s tensor database approach in quickly recovering source parameters based on realistic 3D models. We show that the same database can also be used to improve the efficiency and accuracy in computing the Fréchet kernels for tomography inversions. L'approche de Green de fonction est largement répandue en modelant la forme d'onde séismique. Le théorème de représentation exprime le champ de vague comme produit intérieur du tenseur de moment et gradients spatiaux du tenseur de Green. La technique normalisée dans des calculs de forme d'onde a dû calculer les tenseurs de Green d'abord et obtenir ensuite leurs gradients par différentiation numérique. La réciprocité du tenseur de Green nous permet d'exprimer le champ de vague explicitement en termes du tenseur de Green de contrainte, un troisième tenseur d'ordre composé de gradients spatiaux des éléments de Green de tenseur. Nous proposons ici d'utiliser les tenseurs de Green de contrainte plutôt que les tenseurs de Green eux-mêmes en calculant les formes d'onde. En déviant le besoin de tenseurs de Green et à l'aide directement des tenseurs de Green de contrainte, nous pouvons améliorer l'efficacité informatique dans la forme d'onde modelant tout en éliminant les erreurs possibles de la différentiation numérique. Les éléments de Green de tenseur de contrainte sont également directement liés aux dérivés partiels des formes d'onde en ce qui concerne des éléments de tenseur de moment et des paramètres structuraux. Par l'inversion des mécanismes focaux de 27 petits événements dans la région de Los Angeles, nous démontrons l'efficacité de l'approche de Green de base de données de tenseur de contrainte dans des paramètres rapidement de récupération de source basés sur les modèles 3D réalistes. Nous prouvons que la même base de données peut également être employée pour améliorer l'efficacité et l'exactitude en calculant les grains de Fréchet pour des inversions de tomographie. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org [article] Strain Green's Tensors, Reciprocity, and Their Applications to Seismic Source and Structure Studiese = Tenseurs de Green de Contrainte, Réciprocité, et leurs Applications aux Etudes Séismiques de Source et de Structure [texte imprimé] / Li Zhao, Auteur ; Po Chen, Auteur ; Jordan, Thomas H., Auteur . - 1753-1763 p. Génie Civile Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 5 (Octobre 2006) . - 1753-1763 p. Mots-clés : Onde  séismique  Théorème  Vague  Tenseur  Elément  de  Green Index. décimale : 551.2 Résumé : Green’s function approach is widely used in modeling seismic waveform. The representation theorem expresses the wave field as the inner product of the moment tensor and the spatial gradients of the Green’s tensor. Standard practice in waveform calculations has been to compute the Green’s tensors first and then obtain their gradients by numerical differentiation. The reciprocity of the Green’s tensor enables us to express the wave field explicitly in terms of the strain Green’s tensor, a third-order tensor composed of the spatial gradients of the Green’s tensor elements. We propose here to use the strain Green’s tensors rather than the Green’s tensors themselves in computing the waveforms. By bypassing the need for Green’s tensors and directly using the strain Green’s tensors, we can improve the computational efficiency in waveform modeling while eliminating the possible errors from numerical differentiation. The strain Green’s tensor elements are also directly related to the partial derivatives of the waveforms with respect to moment tensor elements and structural parameters. Through the inversion of the focal mechanisms of 27 small events in the Los Angeles region, we demonstrate the effectiveness of the strain Green’s tensor database approach in quickly recovering source parameters based on realistic 3D models. We show that the same database can also be used to improve the efficiency and accuracy in computing the Fréchet kernels for tomography inversions. L'approche de Green de fonction est largement répandue en modelant la forme d'onde séismique. Le théorème de représentation exprime le champ de vague comme produit intérieur du tenseur de moment et gradients spatiaux du tenseur de Green. La technique normalisée dans des calculs de forme d'onde a dû calculer les tenseurs de Green d'abord et obtenir ensuite leurs gradients par différentiation numérique. La réciprocité du tenseur de Green nous permet d'exprimer le champ de vague explicitement en termes du tenseur de Green de contrainte, un troisième tenseur d'ordre composé de gradients spatiaux des éléments de Green de tenseur. Nous proposons ici d'utiliser les tenseurs de Green de contrainte plutôt que les tenseurs de Green eux-mêmes en calculant les formes d'onde. En déviant le besoin de tenseurs de Green et à l'aide directement des tenseurs de Green de contrainte, nous pouvons améliorer l'efficacité informatique dans la forme d'onde modelant tout en éliminant les erreurs possibles de la différentiation numérique. Les éléments de Green de tenseur de contrainte sont également directement liés aux dérivés partiels des formes d'onde en ce qui concerne des éléments de tenseur de moment et des paramètres structuraux. Par l'inversion des mécanismes focaux de 27 petits événements dans la région de Los Angeles, nous démontrons l'efficacité de l'approche de Green de base de données de tenseur de contrainte dans des paramètres rapidement de récupération de source basés sur les modèles 3D réalistes. Nous prouvons que la même base de données peut également être employée pour améliorer l'efficacité et l'exactitude en calculant les grains de Fréchet pour des inversions de tomographie. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org