Earthquakes inversion by elliptical approximation : application to the Tottori earthquake
Inversion de séismes par approximation elliptique : application au séisme de Tottori
Résumé
We develop an elliptical approximation method of the seismic source to improve the efficiency of both kinematic and dynamic inversions. We apply it to the 2000 Tottori Japan earthquake.
A non-linear kinematic inversion is first computed with the neighbourhood algorithm (NA). It converges on a slip distribution modeled by two elliptical patches and reproduces very well the strong motion records. The solution is non-unique.
We then apply the method to dynamic inversions. The dynamic rupture propagation is modeled with a finite difference method and the friction law is of the slip weakening type. We compute a trial and error dynamic inversion for both the asperity and the barrier models. The latter is easier to implement and matches better the observed records. The computed seismic moment is compatible with the magnitude of the Tottori earthquake and the fracture energy is similar to that estimated by other studies.
The dynamic inversion is implemented with the NA for the barrier model. The results correspond to a better fit of the observed data and illustrate the non-unicity of the dynamic solution.
A non-linear kinematic inversion is first computed with the neighbourhood algorithm (NA). It converges on a slip distribution modeled by two elliptical patches and reproduces very well the strong motion records. The solution is non-unique.
We then apply the method to dynamic inversions. The dynamic rupture propagation is modeled with a finite difference method and the friction law is of the slip weakening type. We compute a trial and error dynamic inversion for both the asperity and the barrier models. The latter is easier to implement and matches better the observed records. The computed seismic moment is compatible with the magnitude of the Tottori earthquake and the fracture energy is similar to that estimated by other studies.
The dynamic inversion is implemented with the NA for the barrier model. The results correspond to a better fit of the observed data and illustrate the non-unicity of the dynamic solution.
Nous développons une méthode d'approximation elliptique de la source des séismes qui améliore l'efficacité des inversions cinématiques et dynamiques. Nous l'appliquons au séisme de Tottori (Japon 2000).
Une inversion cinématique non-linéaire est d'abord résolue par l'algorithme de voisinage (NA). Elle converge vers une distribution de glissement modélisée par deux ellipses et reproduit très bien les données de mouvement fort. La solution est non unique.
Nous étendons la méthode aux inversions dynamiques. La propagation dynamique de la rupture est modélisée en différences finies et la loi de frottement est du type affaiblissement de glissement.
Nous réalisons une inversion par essai-erreur pour les modèles d'aspérité et de barrière. Ce dernier permet une implémentation facile et un meilleur accord avec les données observées. Le moment sismique calculé est compatible avec la magnitude du séisme et l'énergie de rupture est proche de celle d'autres études.
Nous automatisons l'inversion dynamique pour le modèle de barrière par le NA. Les résultats d'inversion montrent un meilleur accord avec les données et illustrent la non-unicité de la solution dynamique.
Une inversion cinématique non-linéaire est d'abord résolue par l'algorithme de voisinage (NA). Elle converge vers une distribution de glissement modélisée par deux ellipses et reproduit très bien les données de mouvement fort. La solution est non unique.
Nous étendons la méthode aux inversions dynamiques. La propagation dynamique de la rupture est modélisée en différences finies et la loi de frottement est du type affaiblissement de glissement.
Nous réalisons une inversion par essai-erreur pour les modèles d'aspérité et de barrière. Ce dernier permet une implémentation facile et un meilleur accord avec les données observées. Le moment sismique calculé est compatible avec la magnitude du séisme et l'énergie de rupture est proche de celle d'autres études.
Nous automatisons l'inversion dynamique pour le modèle de barrière par le NA. Les résultats d'inversion montrent un meilleur accord avec les données et illustrent la non-unicité de la solution dynamique.