Mecanismo Focal e as Polaridades das
Ondas de Corpo (Parte 1)
Marcelo Assumpção & Afonso E. V. Lopes
Agosto de 2010
Mecanismos Focais no Nordeste do Brasil
João Câmara
Mecanismo Focal
-Determinação da orientação da
falha (strike, dip) e do
deslocamento (“slip” ou “rake”), e
da tensão que causou o sismo.
- Área de ruptura do sismo na
falha (A);
- Alivio de tensão (“stress drop”)
- Deslocamento da falha (“slip”), d
- Momento sísmico
Mo = m d A
(m = módulo de rigidez)
Falha de Samambaia, João
Câmara, RN, ativa desde 1986. ~35
km de comprimento e magnitude
máxima de 5,1 mb.
Mecanismo Focal e Tensões Tectônicas
Objetivo: determinar a
“tensão tectônica”.
O Mecanismo focal pode
ser determinado com as
ondas P, S e de superfície.
Polaridade da Onda P
+
_
+
_
C
D
H
pla
lxiar
i
u
io
a
o
n
C
plaA
D
d
no
a
alh
ef
F
+
_
Eixos P (pressão) e T (tração)
Onda P: para
frente ou p/ trás
+ -
+
-
P
+
T
F
(“compressional”
ou “dilatacional”)
PeT
a 45º dos planos
FeA:
tensões liberadas
pelo sismo
Mecanismo focal com ondas P
Determinação dos 2 planos (Falha e Auxiliar) que dividem o
espaço em 4 quadrantes com polaridades P distintas: empurrão
(+) e puxão (-).
-
-
+
+
Polaridades plotadas em um hemisfério inferior imaginário (suficientemente
grande p/ a ruptura ser um “foco”, mas suficientemente pequena para que os
raios sejam retilíneos.
Eixos P e T independem da identificação dos planos F e A
+
-
+
P
-
-
T
Falha sinistral
+
+
A
P
F
F
T
Falha dextral
A
Radiação das ondas P
Plano de falha : X1, X2 (X3 é normal a falha)
Direção de deslocamento d : direção X1
d
d
uP
uP ~ Mo(4pra3r)-1 sen(2q)
uP ~ Mo(4pra3r)-1 sen(2q) cos f
F e A são planos nodais (amplitude 0 para onda P)
Radiação das ondas S
uq ~ Mo (4prb3r)-1 cos(2q) cos f
uf ~ Mo (4prb3r)-1 (-cos(q) sin f)
d
X1
Polarização da S perpendicular aos
planos F e A, sentido do eixo P para
o eixo T. Não há planos nodais,
apenas no eixo X2 a S é zero.
Radiação Ondas P e S
X1 = slip
X2 = B
X3 = Eixo normal
Pujol. GRL-74-2 (2003)
Mecanismos Focais na Margem Continental
1990, RS
magnitude 5,0
1988, Uruguai
magnitude 4,8
Mecanismos Focais na Margem Continental
Sismogramas com a identificação das polaridades das ondas P e pP. Note que todas as
polaridades se encontram próximas ao centro da projeção, gerando grande incerteza
nos parâmetros (direção e mergulho) da falha inversa. A razão de amplitudes P/Pp
pode ajudar a melhorar o mecanismo focal!
Representação de Mecanismo Focal com “Bolas de Praia”
Assunto da
próxima aula!