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Effets of irregular of the Mississipi embayment on ground-motion amplification / Saikia, Chandan K. in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N° 4 Part A (Aôut 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 4 Part A (Aôut 2006) . - 1448-1473 p. Titre : Effets of irregular of the Mississipi embayment on ground-motion amplification Titre original : Effets d'irrégulier du Mississipi embayment sur l'amplification au sol de mouvement Type de document : texte imprimé Auteurs : Saikia, Chandan K., Auteur ; Pitarka, Arben, Auteur ; Ichinose, Gene A., Auteur Article en page(s) : 1448-1473 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Vagues  séismiques  Séismogrammes  finis  Mississippi  Séisme  Zone  séismique Index. décimale : 551.2 Résumé : The objective of this study is to evaluate effects of the presently available 3D velocity model of the Mississippi embayment structure on the amplification of seismic waves by using simulated finite-difference seismograms. Effects of both 2D and 3D embayment basement structures were considered. The 3D model included information of the near-surface velocities that were derived from the existing 1D velocity models. The 2D crustal model was taken from Catchings (1999), which extended from Saint Louis, Missouri, to Memphis, Tennessee. Finite-difference seismograms were simulated for point sources embedded at both ends of the 2D structure. These seismograms were examined to distinguish features like peak amplitude amplifications and duration of seismograms when the seismic waves propagated from the Mississippi Embayment toward the Illinois basin and vice versa. To establish a working 3D structure model of the embayment, we compiled geologic information of the region on material properties of the shallow structure and used the 3D model developed at the Center of Earthquake Research Institute (CERI), Memphis, as the starting model. The 3D model was used to generate finite-difference seismograms along several profiles for a Mw 7.2 scenario earthquake occurring on the New Madrid fault zone. An equivalent 1D model, which included the basin materials, was also used to compare the 3D versus equivalent 1D ground motions simulated using the finite-difference method. To establish the amplification factors due to the surface sediments in the 3D model, finite-difference seismograms were also computed for a 1D hard-rock reference model. These 1D and 3D responses of the Mississippi embayment were used for estimating ground-motion amplification at sites where the depth to the basement is deeper than 500 m. Our investigation suggests that the deep structure of the Mississippi Embayment has little impact on long-period ground- motion amplitudes (T ≥ 2 sec) for large earthquakes that rupture in the central part of the basin. This supports the hypothesis that for engineering purposes ground motions simulated based on the equivalent 1D crustal model are adequate for representing ground motions from future large earthquakes (Mw > 7) occurring in the New Madrid seismic zone. L'objectif de cette étude est d'évaluer des effets du modèle actuellement disponible de la vitesse 3D de la structure d'embayment du Mississippi sur l'amplification des vagues séismiques en employant les séismogrammes finis simulés de différence. Les effets des deux structures de sous-sol 2D et de l'embayment 3D ont été considérés. L'information 3D incluse modèle des vitesses extérieures proches qui ont été dérivées de la vitesse existante de 1D modèle. Le 2D modèle dans la croûte a été pris de Catchings (1999), qui s'est étendu de Saint Louis, Missouri, à Memphis, Tennessee. Des séismogrammes finis de différence ont été simulés pour des sources de point incluses aux deux extrémités de la 2D structure. Ces séismogrammes ont été examinés pour distinguer des dispositifs comme des amplifications d'amplitude et la durée maximaux des séismogrammes quand les vagues séismiques ont propagé du Mississippi Embayment vers le bassin de l'Illinois et vice versa. Pour établir un modèle fonctionnant de la structure 3D de l'embayment, nous avons compilé l'information géologique de la région sur les propriétés matérielles de la structure peu profonde et avons employé le 3D modelons développé au centre de l'institut de recherche de recherche de tremblement de terre (CERI), Memphis, comme modèle commençant. Le modèle 3D a été employé pour produire des séismogrammes finis de différence le long de plusieurs profils pour un tremblement de terre de scénario de Mw 7.2 se produisant sur la nouvelle zone faillée de Madrid. Un modèle équivalent de 1D, qui a inclus les matériaux de bassin, a été également employé pour comparer le 3D contre les mouvements au sol de 1D équivalent simulés en utilisant la méthode finie de différence. Pour établir les facteurs d'amplification dus aux sédiments de surface dans le modèle 3D, des séismogrammes finis de différence ont été également calculés pour un modèle dur de référence de roche de 1D. Ces le 1D et les réponses 3D de l'embayment du Mississippi ont été employés pour estimer l'amplification au sol de mouvement aux emplacements où la profondeur au sous-sol est plus profonde que 500 m. Notre recherche suggère que la structure profonde du Mississippi Embayment ait peu d'impact sur les amplitudes de mouvement rectifiées parpériode (T ? 2 sec) pour les grands tremblements de terre qui se rompent dans la partie centrale du bassin. Ceci soutient l'hypothèse qui pour la technologie a rectifié des mouvements simulés basés sur le 1D équivalent le modèle que dans la croûte sont proportionné pour représenter les mouvements au sol des futurs grands tremblements de terre (Mw 7) se produisant dans la nouvelle zone séismique de Madrid. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : Chandan_Saikia@urscorp.com [article] Effets of irregular of the Mississipi embayment on ground-motion amplification = Effets d'irrégulier du Mississipi embayment sur l'amplification au sol de mouvement [texte imprimé] / Saikia, Chandan K., Auteur ; Pitarka, Arben, Auteur ; Ichinose, Gene A., Auteur . - 1448-1473 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 4 Part A (Aôut 2006) . - 1448-1473 p. Mots-clés : Vagues  séismiques  Séismogrammes  finis  Mississippi  Séisme  Zone  séismique Index. décimale : 551.2 Résumé : The objective of this study is to evaluate effects of the presently available 3D velocity model of the Mississippi embayment structure on the amplification of seismic waves by using simulated finite-difference seismograms. Effects of both 2D and 3D embayment basement structures were considered. The 3D model included information of the near-surface velocities that were derived from the existing 1D velocity models. The 2D crustal model was taken from Catchings (1999), which extended from Saint Louis, Missouri, to Memphis, Tennessee. Finite-difference seismograms were simulated for point sources embedded at both ends of the 2D structure. These seismograms were examined to distinguish features like peak amplitude amplifications and duration of seismograms when the seismic waves propagated from the Mississippi Embayment toward the Illinois basin and vice versa. To establish a working 3D structure model of the embayment, we compiled geologic information of the region on material properties of the shallow structure and used the 3D model developed at the Center of Earthquake Research Institute (CERI), Memphis, as the starting model. The 3D model was used to generate finite-difference seismograms along several profiles for a Mw 7.2 scenario earthquake occurring on the New Madrid fault zone. An equivalent 1D model, which included the basin materials, was also used to compare the 3D versus equivalent 1D ground motions simulated using the finite-difference method. To establish the amplification factors due to the surface sediments in the 3D model, finite-difference seismograms were also computed for a 1D hard-rock reference model. These 1D and 3D responses of the Mississippi embayment were used for estimating ground-motion amplification at sites where the depth to the basement is deeper than 500 m. Our investigation suggests that the deep structure of the Mississippi Embayment has little impact on long-period ground- motion amplitudes (T ≥ 2 sec) for large earthquakes that rupture in the central part of the basin. This supports the hypothesis that for engineering purposes ground motions simulated based on the equivalent 1D crustal model are adequate for representing ground motions from future large earthquakes (Mw > 7) occurring in the New Madrid seismic zone. L'objectif de cette étude est d'évaluer des effets du modèle actuellement disponible de la vitesse 3D de la structure d'embayment du Mississippi sur l'amplification des vagues séismiques en employant les séismogrammes finis simulés de différence. Les effets des deux structures de sous-sol 2D et de l'embayment 3D ont été considérés. L'information 3D incluse modèle des vitesses extérieures proches qui ont été dérivées de la vitesse existante de 1D modèle. Le 2D modèle dans la croûte a été pris de Catchings (1999), qui s'est étendu de Saint Louis, Missouri, à Memphis, Tennessee. Des séismogrammes finis de différence ont été simulés pour des sources de point incluses aux deux extrémités de la 2D structure. Ces séismogrammes ont été examinés pour distinguer des dispositifs comme des amplifications d'amplitude et la durée maximaux des séismogrammes quand les vagues séismiques ont propagé du Mississippi Embayment vers le bassin de l'Illinois et vice versa. Pour établir un modèle fonctionnant de la structure 3D de l'embayment, nous avons compilé l'information géologique de la région sur les propriétés matérielles de la structure peu profonde et avons employé le 3D modelons développé au centre de l'institut de recherche de recherche de tremblement de terre (CERI), Memphis, comme modèle commençant. Le modèle 3D a été employé pour produire des séismogrammes finis de différence le long de plusieurs profils pour un tremblement de terre de scénario de Mw 7.2 se produisant sur la nouvelle zone faillée de Madrid. Un modèle équivalent de 1D, qui a inclus les matériaux de bassin, a été également employé pour comparer le 3D contre les mouvements au sol de 1D équivalent simulés en utilisant la méthode finie de différence. Pour établir les facteurs d'amplification dus aux sédiments de surface dans le modèle 3D, des séismogrammes finis de différence ont été également calculés pour un modèle dur de référence de roche de 1D. Ces le 1D et les réponses 3D de l'embayment du Mississippi ont été employés pour estimer l'amplification au sol de mouvement aux emplacements où la profondeur au sous-sol est plus profonde que 500 m. Notre recherche suggère que la structure profonde du Mississippi Embayment ait peu d'impact sur les amplitudes de mouvement rectifiées parpériode (T ? 2 sec) pour les grands tremblements de terre qui se rompent dans la partie centrale du bassin. Ceci soutient l'hypothèse qui pour la technologie a rectifié des mouvements simulés basés sur le 1D équivalent le modèle que dans la croûte sont proportionné pour représenter les mouvements au sol des futurs grands tremblements de terre (Mw 7) se produisant dans la nouvelle zone séismique de Madrid. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : Chandan_Saikia@urscorp.com

Modeling of the 21 May 1997 Jabalpur earthquake in central India: source parameters and regional path calibration / Saikia, Chandan K. in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N° 4 Part A (Aôut 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 4 Part A (Aôut 2006) . - 1396-1421 p. Titre : Modeling of the 21 May 1997 Jabalpur earthquake in central India: source parameters and regional path calibration Titre original : Modeler du tremblement de terre de 21 mai 1997 Jabalpur en Inde centrale : paramètres de source et calibrage régional de chemin Type de document : texte imprimé Auteurs : Saikia, Chandan K., Auteur Article en page(s) : 1396-1421 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Séismogrammes  régionaux  Séisme  Inde  centrale  Phases  téléséismique  Propagation  de  vague  Réplique  sismique Index. décimale : 551.2 Résumé : The primary objective of this study is to model regional and far-regional seismograms recorded from the 21 May 1997 Jabalpur earthquake (Mw 5.8) in central India to calibrate the propagation path in and around the Indian subcontinent. To accomplish this goal, we first established its source parameters ({delta} = 65°, {lambda} = 68°, and Ø = 70°, h = 35 km) and source complexity, which consisted of two sources with a total seismic moment of 5.88 x 1024 dyne cm and a source 1 to source 2 moment ratio of 1:4 by modeling teleseismic P and depth phases. Source parameters were independently verified by modeling near-regional seismograms of three stations, namely BHPL (Bhopal), BLSP (Bilaspur), and HYB (Hyderabad), by using the same source complexity established in the teleseismic modeling and station-specific wave-propagation path models. The earthquake was relocated by fixing its depth at 35 km and using travel times of teleseismic P, pP, sP phases and regional P and S phases. The International Association of Seismology and Physics of the Earth’s Interior model was used for the location with its crust replaced by the regionalized crustal model. The relocation parameters were: origin time, 22h51m30.80sec ± 0.83 sec; latitude, 23.083° N; longitude, 80.091° E; h = 35 km. With this relocation, source-specific station corrections were established that, in turn, were used to relocate its largest aftershock. Next, we analyzed the composition of regional phases to understand how they were excited, especially how up-going and down-going seismic waves evolved and interfered as a function of distance. This understanding and the newly derived source information were used to calibrate station-specific paths to other far-regional and upper-mantle stations. To this end, we modeled amplitude and travel times of different phases, such as the Pnl, S, SmS, Sm(up)S, and surface waves observed at far-regional stations (5° ≤ {Delta} ≤ 25°). This study established far-distance wave-propagation models for paths toward CHTO (Chiang Mai, Thailand), LSA (Lhasa, China), and AAK (Ala-Archa, Kyrgyzstan). We also calibrated a wave-propagation model for a path from northwest India to station NIL (Nilore, Pakistan) using seismograms recorded from an earthquake near Pokhran, the nuclear test site in India. Le premier objectif de cette étude est de modeler les séismogrammes régionaux et régionaux lointains enregistrés du tremblement de terre de 21 mai 1997 Jabalpur (Mw 5.8) en Inde centrale pour calibrer le chemin de propagation dans et autour du sous-continent indien. Pour accomplir ce but, nous avons établi la première fois ses paramètres de source ({delta} = 65°, {lambda} = 68°, et Ø = 70°, h = 35 kilomètres) et complexité de source, qui se sont composés de deux sources avec un moment séismique total de 5.88 x 1024 dynes centimètre et d'une source 1 à la source rapport de 2 moments de 1:4 en modelant des phases teleseismic de P et de profondeur. Des paramètres de source ont été indépendamment vérifiés en modelant près des séismogrammes régionaux de trois stations, à savoir BHPL (Bhopal), BLSP (Bilaspur), et HYB (Hyderabad), en employant la même complexité de source établie dans modeler teleseismique et postent les modèles spécifiques de chemin de propagation de vague. Le tremblement de terre a été replacé en fixant sa profondeur à 35 kilomètres et en employant des temps de voyage de P teleseismic, de pp, de phases de PS et de phases régionales de P et de S. L'association internationale de la séismologie et de la physique du modèle intérieur de la terre a été employée pour l'endroit avec sa croûte remplacée par le modèle dans la croûte régionalisé. Les paramètres de relocalisation étaient : temps d'origine, ± 22h51m30.80sec 0.83 sec ; latitude, 23.083° N ; longitude, 80.091° E ; h = 35 kilomètres. Avec cette relocalisation, on a établi des corrections spécifiques de station de source qui, à leur tour, ont été employées pour replacer sa plus grande réplique sismique. Après, nous avons analysé la composition des phases régionales pour comprendre comment elles ont été excitées, particulièrement comment vers le haut des vagues séismiques allantes et descendantes a évolué et a interféré en fonction de la distance. Cet arrangement et l'information nouvellement dérivée de source ont été employés pour calibrer les chemins spécifiques de station à d'autres loin stations régionales et supérieures de manteau. À cet effet, nous avons modelé l'amplitude et les temps de voyage de différent met-ils, comme le Pnl, le S, le SmS, le Sm(up)S, et les vagues de surface observées aux stations régionales lointaines (5° ? {delta} ? 25°). Cette étude a établi les modèles lointains de propagation de vague de distance pour des chemins vers CHTO (Chiang Mai, Thaïlande), LSA (Lhasa, Chine), et AAK (aile du nez Archa, Kyrgyzstan). Nous avons également calibré un modèle de propagation de vague pour un chemin d'Inde du nord-ouest pour poster ZÉRO (Nilore, Pakistan) employant les séismogrammes enregistrés d'un tremblement de terre près de Pokhran, l'emplacement d'essai nucléaire en Inde. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : chandan_saikia@urscorp.com [article] Modeling of the 21 May 1997 Jabalpur earthquake in central India: source parameters and regional path calibration = Modeler du tremblement de terre de 21 mai 1997 Jabalpur en Inde centrale : paramètres de source et calibrage régional de chemin [texte imprimé] / Saikia, Chandan K., Auteur . - 1396-1421 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 4 Part A (Aôut 2006) . - 1396-1421 p. Mots-clés : Séismogrammes  régionaux  Séisme  Inde  centrale  Phases  téléséismique  Propagation  de  vague  Réplique  sismique Index. décimale : 551.2 Résumé : The primary objective of this study is to model regional and far-regional seismograms recorded from the 21 May 1997 Jabalpur earthquake (Mw 5.8) in central India to calibrate the propagation path in and around the Indian subcontinent. To accomplish this goal, we first established its source parameters ({delta} = 65°, {lambda} = 68°, and Ø = 70°, h = 35 km) and source complexity, which consisted of two sources with a total seismic moment of 5.88 x 1024 dyne cm and a source 1 to source 2 moment ratio of 1:4 by modeling teleseismic P and depth phases. Source parameters were independently verified by modeling near-regional seismograms of three stations, namely BHPL (Bhopal), BLSP (Bilaspur), and HYB (Hyderabad), by using the same source complexity established in the teleseismic modeling and station-specific wave-propagation path models. The earthquake was relocated by fixing its depth at 35 km and using travel times of teleseismic P, pP, sP phases and regional P and S phases. The International Association of Seismology and Physics of the Earth’s Interior model was used for the location with its crust replaced by the regionalized crustal model. The relocation parameters were: origin time, 22h51m30.80sec ± 0.83 sec; latitude, 23.083° N; longitude, 80.091° E; h = 35 km. With this relocation, source-specific station corrections were established that, in turn, were used to relocate its largest aftershock. Next, we analyzed the composition of regional phases to understand how they were excited, especially how up-going and down-going seismic waves evolved and interfered as a function of distance. This understanding and the newly derived source information were used to calibrate station-specific paths to other far-regional and upper-mantle stations. To this end, we modeled amplitude and travel times of different phases, such as the Pnl, S, SmS, Sm(up)S, and surface waves observed at far-regional stations (5° ≤ {Delta} ≤ 25°). This study established far-distance wave-propagation models for paths toward CHTO (Chiang Mai, Thailand), LSA (Lhasa, China), and AAK (Ala-Archa, Kyrgyzstan). We also calibrated a wave-propagation model for a path from northwest India to station NIL (Nilore, Pakistan) using seismograms recorded from an earthquake near Pokhran, the nuclear test site in India. Le premier objectif de cette étude est de modeler les séismogrammes régionaux et régionaux lointains enregistrés du tremblement de terre de 21 mai 1997 Jabalpur (Mw 5.8) en Inde centrale pour calibrer le chemin de propagation dans et autour du sous-continent indien. Pour accomplir ce but, nous avons établi la première fois ses paramètres de source ({delta} = 65°, {lambda} = 68°, et Ø = 70°, h = 35 kilomètres) et complexité de source, qui se sont composés de deux sources avec un moment séismique total de 5.88 x 1024 dynes centimètre et d'une source 1 à la source rapport de 2 moments de 1:4 en modelant des phases teleseismic de P et de profondeur. Des paramètres de source ont été indépendamment vérifiés en modelant près des séismogrammes régionaux de trois stations, à savoir BHPL (Bhopal), BLSP (Bilaspur), et HYB (Hyderabad), en employant la même complexité de source établie dans modeler teleseismique et postent les modèles spécifiques de chemin de propagation de vague. Le tremblement de terre a été replacé en fixant sa profondeur à 35 kilomètres et en employant des temps de voyage de P teleseismic, de pp, de phases de PS et de phases régionales de P et de S. L'association internationale de la séismologie et de la physique du modèle intérieur de la terre a été employée pour l'endroit avec sa croûte remplacée par le modèle dans la croûte régionalisé. Les paramètres de relocalisation étaient : temps d'origine, ± 22h51m30.80sec 0.83 sec ; latitude, 23.083° N ; longitude, 80.091° E ; h = 35 kilomètres. Avec cette relocalisation, on a établi des corrections spécifiques de station de source qui, à leur tour, ont été employées pour replacer sa plus grande réplique sismique. Après, nous avons analysé la composition des phases régionales pour comprendre comment elles ont été excitées, particulièrement comment vers le haut des vagues séismiques allantes et descendantes a évolué et a interféré en fonction de la distance. Cet arrangement et l'information nouvellement dérivée de source ont été employés pour calibrer les chemins spécifiques de station à d'autres loin stations régionales et supérieures de manteau. À cet effet, nous avons modelé l'amplitude et les temps de voyage de différent met-ils, comme le Pnl, le S, le SmS, le Sm(up)S, et les vagues de surface observées aux stations régionales lointaines (5° ? {delta} ? 25°). Cette étude a établi les modèles lointains de propagation de vague de distance pour des chemins vers CHTO (Chiang Mai, Thaïlande), LSA (Lhasa, Chine), et AAK (aile du nez Archa, Kyrgyzstan). Nous avons également calibré un modèle de propagation de vague pour un chemin d'Inde du nord-ouest pour poster ZÉRO (Nilore, Pakistan) employant les séismogrammes enregistrés d'un tremblement de terre près de Pokhran, l'emplacement d'essai nucléaire en Inde. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : chandan_saikia@urscorp.com