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Frictional properties on the San Andreas fault near Parkfield, California, inferred from models of afterslip following the 2004 earthquake / Johnson, Kaj M. 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) . - S321-S338 Titre : Frictional properties on the San Andreas fault near Parkfield, California, inferred from models of afterslip following the 2004 earthquake Titre original : Les propriétés de friction sur le San Andreas censurent près de Parkfield, la Californie, impliquée des modèles d'afterslip suivant le tremblement de terre 2004 Type de document : texte imprimé Auteurs : Johnson, Kaj M., Auteur ; Bürgmann, Roland, Auteur ; Larson, Kristine, Auteur Article en page(s) : S321-S338 Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Postseismique  Géodésique  Séisme Index. décimale : 551.2 Résumé : The abundance of geodetic and seismic data recording postseismic deformation following the 2004 Parkfield earthquake provides an unprecedented opportunity to resolve frictional properties on the Parkfield section of the San Andreas fault. The Parkfield segment is a transition between the locked section to the southeast that last ruptured in the 1857 Fort Tejon earthquake and the creeping section to the northwest. We develop three-dimensional rate- and state-dependent friction models of afterslip following the 2004 earthquake to investigate the frictional behavior of the fault. It is assumed that the coseismic rupture occurred on an area of the fault surrounded by aseismic creep that accelerated after the earthquake. We estimate the distribution of coseismic slip, afterslip, and rate–state frictional parameters by inverting a two-step slip model. In the model we (1) estimate the coseismic slip distribution from 1-Hz Global Positioning System (GPS) data and (2) use the corresponding coseismic shear stress change on the fault as input into a numerical afterslip model governed by rate–state friction. We find the rate–state frictional parameter A– B, an indicator of frictional stability, is in the range 10–4–10–3 at 50 MPa normal stress, which is near the transition from potentially unstable (negative A–B) to nominally stable (positive A–B) friction. The estimate of A–B values falls within a wide range of experimental values reported for serpentinite, which crops out along the San Andreas fault zone. The critical slip distance, dc, which characterizes the distance over which strength breaks down during a slip event, is in the range 0.01–0.1 m, consistent with seismic estimates and a fault gouge thickness of 1–10 m. The afterslip model reproduces most features observed in the GPS time-series data including high surface velocities in the first few months after the earthquake and lower rates at later times, as well as the cumulative postseismic displacement. The model tends to underpredict the displacement data at later times, suggesting that perhaps the modeled afterslip period ends too quickly or an unmodeled deformation process dominates the signal at later times. L'abondance de déformation postseismic géodésique et séismique d'enregistrement de données suivant le tremblement de terre 2004 de Parkfield fournit une occasion sans précédent de résoudre les propriétés de friction sur la section de Parkfield du défaut de San Andreas. Le segment de Parkfield est une transition entre la section verrouillée au sud-est que derniers rompus dans le tremblement de terre 1857 de Tejon de fort et le rampement sectionnent au nord-ouest. Nous développons le taux tridimensionnel et énonçons les modèles dépendants de frottement de après la glissade suivant le tremblement de terre 2004 pour étudier le comportement de friction du défaut. On le suppose que la rupture coseismic s'est produite sur un secteur du défaut entouré par le fluage aséismique qui a accéléré après le tremblement de terre. Nous estimons la distribution de la glissade coseismic, après glissade, et des paramètres de friction d'état de taux en inversant un modèle en deux étapes de glissade. Dans le modèle nous (1) évaluation la distribution coseismic de glissade des données globales du système de positionnement 1-Hz (GPS) et (2) utilisation que l'effort de cisaillement coseismic correspondant changent sur le défaut comme entrée en modèle numérique d'après glissade régi par frottement d'état de taux. Nous trouvons le paramètre de friction A B, un indicateur d'état de taux de stabilité de friction, est dans la gamme 10-4-10-3 à l'effort normal de 50 MPa, qui est près de la transition potentiellement d'instable (ab négatif) (ab positif) au frottement nominalement stable. L'évaluation des valeurs d'ab fait partie d'un éventail de valeurs expérimentales rapportées pour la serpentinite, qui cultive dehors le long de la zone faillée de San Andreas. La distance critique de glissade, le C.C, qui caractérise l'excédent de distance que la force décompose pendant un événement de glissade, est dans la gamme de 0.01-0.1 m, de conformée aux évaluations séismiques et à une épaisseur de gouge de défaut de M. 1-10. Le modèle d'afterslip reproduit la plupart des dispositifs observés dans les données de série chronologique de GPS comprenant des vitesses extérieures élevées en mois premiers après le tremblement de terre et taux inférieurs aux heures postérieures, aussi bien que le déplacement postseismic cumulatif. Le modèle tend à de dessous prévoient les données de déplacement aux heures postérieures, suggérant que cela peut-être les extrémités modelées de période d'afterslip trop rapidement ou unmodeled le procédé de déformation domine le signal aux heures postérieures. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org [article] Frictional properties on the San Andreas fault near Parkfield, California, inferred from models of afterslip following the 2004 earthquake = Les propriétés de friction sur le San Andreas censurent près de Parkfield, la Californie, impliquée des modèles d'afterslip suivant le tremblement de terre 2004 [texte imprimé] / Johnson, Kaj M., Auteur ; Bürgmann, Roland, Auteur ; Larson, Kristine, Auteur . - S321-S338. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N° 4 Part B (Septembre 2006) . - S321-S338 Mots-clés : Postseismique  Géodésique  Séisme Index. décimale : 551.2 Résumé : The abundance of geodetic and seismic data recording postseismic deformation following the 2004 Parkfield earthquake provides an unprecedented opportunity to resolve frictional properties on the Parkfield section of the San Andreas fault. The Parkfield segment is a transition between the locked section to the southeast that last ruptured in the 1857 Fort Tejon earthquake and the creeping section to the northwest. We develop three-dimensional rate- and state-dependent friction models of afterslip following the 2004 earthquake to investigate the frictional behavior of the fault. It is assumed that the coseismic rupture occurred on an area of the fault surrounded by aseismic creep that accelerated after the earthquake. We estimate the distribution of coseismic slip, afterslip, and rate–state frictional parameters by inverting a two-step slip model. In the model we (1) estimate the coseismic slip distribution from 1-Hz Global Positioning System (GPS) data and (2) use the corresponding coseismic shear stress change on the fault as input into a numerical afterslip model governed by rate–state friction. We find the rate–state frictional parameter A– B, an indicator of frictional stability, is in the range 10–4–10–3 at 50 MPa normal stress, which is near the transition from potentially unstable (negative A–B) to nominally stable (positive A–B) friction. The estimate of A–B values falls within a wide range of experimental values reported for serpentinite, which crops out along the San Andreas fault zone. The critical slip distance, dc, which characterizes the distance over which strength breaks down during a slip event, is in the range 0.01–0.1 m, consistent with seismic estimates and a fault gouge thickness of 1–10 m. The afterslip model reproduces most features observed in the GPS time-series data including high surface velocities in the first few months after the earthquake and lower rates at later times, as well as the cumulative postseismic displacement. The model tends to underpredict the displacement data at later times, suggesting that perhaps the modeled afterslip period ends too quickly or an unmodeled deformation process dominates the signal at later times. L'abondance de déformation postseismic géodésique et séismique d'enregistrement de données suivant le tremblement de terre 2004 de Parkfield fournit une occasion sans précédent de résoudre les propriétés de friction sur la section de Parkfield du défaut de San Andreas. Le segment de Parkfield est une transition entre la section verrouillée au sud-est que derniers rompus dans le tremblement de terre 1857 de Tejon de fort et le rampement sectionnent au nord-ouest. Nous développons le taux tridimensionnel et énonçons les modèles dépendants de frottement de après la glissade suivant le tremblement de terre 2004 pour étudier le comportement de friction du défaut. On le suppose que la rupture coseismic s'est produite sur un secteur du défaut entouré par le fluage aséismique qui a accéléré après le tremblement de terre. Nous estimons la distribution de la glissade coseismic, après glissade, et des paramètres de friction d'état de taux en inversant un modèle en deux étapes de glissade. Dans le modèle nous (1) évaluation la distribution coseismic de glissade des données globales du système de positionnement 1-Hz (GPS) et (2) utilisation que l'effort de cisaillement coseismic correspondant changent sur le défaut comme entrée en modèle numérique d'après glissade régi par frottement d'état de taux. Nous trouvons le paramètre de friction A B, un indicateur d'état de taux de stabilité de friction, est dans la gamme 10-4-10-3 à l'effort normal de 50 MPa, qui est près de la transition potentiellement d'instable (ab négatif) (ab positif) au frottement nominalement stable. L'évaluation des valeurs d'ab fait partie d'un éventail de valeurs expérimentales rapportées pour la serpentinite, qui cultive dehors le long de la zone faillée de San Andreas. La distance critique de glissade, le C.C, qui caractérise l'excédent de distance que la force décompose pendant un événement de glissade, est dans la gamme de 0.01-0.1 m, de conformée aux évaluations séismiques et à une épaisseur de gouge de défaut de M. 1-10. Le modèle d'afterslip reproduit la plupart des dispositifs observés dans les données de série chronologique de GPS comprenant des vitesses extérieures élevées en mois premiers après le tremblement de terre et taux inférieurs aux heures postérieures, aussi bien que le déplacement postseismic cumulatif. Le modèle tend à de dessous prévoient les données de déplacement aux heures postérieures, suggérant que cela peut-être les extrémités modelées de période d'afterslip trop rapidement ou unmodeled le procédé de déformation domine le signal aux heures postérieures. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : http://www.seismosoc.org