| Titre : | Surface waves in the western Taiwan coastal plain from an aftershock of the 1999 Chi-Chi, Taiwan, earthquake (2006) |
| Titre original : | La surface ondule dans la plaine côtière occidentale de Taiwan d'une réplique sismique du tremblement de terre 1999 de Taiwan de Chi-Chi |
| Auteurs : | Guo-Quan Wang, Auteur ; Tang, Guo-Qing, Auteur ; Boore, David M., Auteur |
| Type de document : | Article : texte imprimé |
| Dans : | Bulletin of the seismological society of America (Vol. 96 N° 3, Juin 2006) |
| Article en page(s) : | 821-845 p. |
| Note générale : | Génie Civil |
| Langues : | Anglais |
| Index. décimale : | 551.2 (Batholithes gangue.Apophyses ) |
| Tags : | Séisme Taiwan Réplique sismique Vitesses séismiques Vagues Géométrie |
| Résumé : |
Significant surface waves were recorded in the western coastal plain (WCP) of Taiwan during the 1999 Chi-Chi, Taiwan, earthquake and its series of aftershocks. We study in detail the surface waves produced by one aftershock (20 September 1999, 18hr 03m 41.16sec, M 6.2) in this paper. We take the Chelungpu- Chukou fault to be the eastern edge of the WCP because it marks a distinct lateral contrast in seismic wave velocities in the upper few kilometers of the surface. For many records from stations within the WCP, body waves and surface waves separate well in both the time domain and the period domain. Long-period (e.g., >2 sec) ground motions in the plain are dominated by surface waves. Significant prograde Rayleigh wave particle motions were observed in the WCP. The observed peak ground velocities are about 3–5 times larger than standard predictions in the central and western part of the plain. Observed response spectra at 3 sec, 4 sec, and 5 sec at the center of the plain can be 15 times larger than standard predictions and 10 times larger than the predictions of Joyner (2000) based on surface wave data from the Los Angeles basin. The strong surface waves were probably generated at the boundary of the WCP and then propagated toward the west, largely along radial directions relative to the epicenter. The geometry of the boundary may have had a slight effect on propagation directions of surface waves. Group velocities of fundamental mode Rayleigh and Love waves are estimated using the multiple filter analysis (MFA) technique and are refined with phase matched filtering (PMF). Group velocities of fundamental mode surface waves range from about 0.7 km/sec to 1.5 km/sec for the phases at periods from 3 sec to 10 sec. One important observation from this study is that the strongest surface waves were recorded in the center of the plain. The specific location of the strongest motions depends largely on the period of surface waves rather than on specific site conditions or plain structures. Accordingly, we conjecture that surface waves could be generated in a wide area close to boundaries of low-velocity sedimentary wave guides. In the case studied in this article the area can be as wide as 30 km (from the Chelungpu fault to the center of the plain). Surface waves converted by P and S waves at different locations would overlap each other and add constructively along their propagation paths. As a result, the surface waves would get stronger and stronger. Beyond a certain distance to the boundary, no more surface waves would be generated. Consequently, no more local surface waves would be superimposed into the invasive surface waves, and the surface waves would tend to decay in amplitude with distance.
Des vagues extérieures significatives ont été enregistrées dans la plaine côtière occidentale (WCP) de Taiwan pendant le Chi-chi-Chi 1999, de Taiwan, du tremblement de terre et de ses séries de réplique sismique. Nous étudions en détail les vagues extérieures produites par une réplique sismique (20 septembre 1999, 18hr 03m 41.16sec, M 6.2) en cet article. Nous prenons le défaut de Chelungpu Chukou pour être le bord oriental du WCP parce qu'il marque un contraste latéral distinct dans des vitesses séismiques de vague dans le haut peu de kilomètres de la surface. Pour beaucoup de disques des stations dans le WCP, les vagues de corps et les vagues extérieures séparent bien dans le domaine de temps et le domaine de période. des mouvements de la terre de la Long-période (par exemple, 2 sec) dans la plaine sont dominés par les vagues extérieures. Significatif progradez les mouvements de particules de vague de Rayleigh ont été observés dans le WCP. Les vitesses au sol maximales observées sont environ 3-5 prévisions plus en grande partie que standard de périodes dans la partie centrale et occidentale de la plaine. Les spectres observés de réponse à 3 sec, à 4 sec, et à 5 sec au centre de la plaine peuvent être 15 prévisions plus en grande partie que standard de périodes et 10 fois plus grandes que les prévisions de Joyner (2000) basées sur les données extérieures de vague du bassin de Los Angeles. Les vagues extérieures fortes ont été probablement produites à la frontière du WCP et alors propagées vers l'ouest, en grande partie le long des directions radiales relativement à l'épicentre. La géométrie de la frontière a pu avoir eu un léger effet sur des directions de propagation des vagues extérieures. Des vitesses de groupe du mode fondamental Rayleigh et les vagues d'amour sont estimées en utilisant la technique multiple de l'analyse de filtre (MFA) et sont raffinées avec le filtrage assorti par phase (PMF). Les vitesses de groupe de la surface fondamentale de mode ondule la gamme d'environ 0.7 km/sec à 1.5 km/sec pour les phases aux périodes de 3 sec à 10 sec. Une observation importante de cette étude est que les vagues extérieures les plus fortes ont été enregistrées au centre de la plaine. L'endroit spécifique des mouvements les plus forts dépend en grande partie la période des vagues extérieures plutôt que des états spécifiques d'emplacement ou des structures plates. En conséquence, nous conjecturons que des vagues de surface pourraient être produites dans un secteur large près des frontières des guides sédimentaires de vague de basse vitesse. Dans le cas étudié en cet article le secteur peut être aussi large que 30 kilomètres (du défaut de Chelungpu au centre de la plaine). Les vagues de surface ont converti par P et les vagues de S à différents endroits se recouvriraient et s'ajouteraient de manière constructive le long de leurs chemins de propagation. En conséquence, les vagues extérieures deviendraient plus fortes et plus fortes. Au delà d'une certaine distance à la frontière, plus de vagues extérieures ne seraient produites. En conséquence, plus de vagues extérieures locales ne seraient superposées dans les vagues extérieures invahissantes, et les vagues extérieures tendraient à se délabrer dans l'amplitude avec la distance. |
| DEWEY : | 551.2 |
| ISSN : | 0037-1106 |
| En ligne : | gwang@ncat.edu, gtang@ncat.edu , boore@usgs.gov, zhouxy@bjut.edu.cn |
