La comparaison de taille distingue les petits tremblements de terre des explosions dans l’ouest des États-Unis


tremblement de terre

Crédit: Unsplash / CC0 Public Domain

En comparant deux mesures de magnitude d’événements sismiques enregistrés localement, les chercheurs peuvent déterminer si l’événement était un petit tremblement de terre ou une explosion chimique avec un seul incendie.

Les résultats, publiés dans le Bulletin de la Seismological Society of AmericaDonner aux sismologues un autre outil pour surveiller les explosions nucléaires, en particulier les explosions à faible rendement détectées avec des stations sismiques à 150 kilomètres ou moins du site de l’explosion.

Les sismologues utilisent diverses méthodes pour distinguer les tremblements de terre des explosions, telles que l’analyse du rapport des ondes P (qui compriment la roche dans la même direction que le mouvement d’une onde) aux ondes S (qui déplacent la roche perpendiculairement à la direction de l’onde. ). Cependant, des méthodes telles que le rapport d’onde P / S ne fonctionnent pas aussi bien pour les événements de magnitude 3 ou moins, il est donc important de développer d’autres techniques de discrimination, a déclaré Keith Koper, sismologue à l’Université de l’Utah. Par exemple, les scientifiques ont discuté de la question de savoir si un petit événement sismique survenu en Corée du le 12 mai 2010 était un tremblement de terre naturel ou un tremblement de terre causé par une explosion nucléaire à faible rendement.

La nouvelle étude examine la différence entre les mesures de locale (ML) et de durée de coda (MC). La taille locale, parfois appelée taille de Richter, estime la taille en fonction de l’amplitude maximale des ondes sismiques capturées. La taille de la durée du code est basée sur la durée d’un train d’ondes sismiques et la longueur résultante du sismogramme qu’il génère.

Koper et ses étudiants ont découvert l’utilité potentielle de cette il y a environ quatre ans dans l’un de ses séminaires d’études supérieures lorsque les étudiants pratiquaient la programmation et comparaient différentes tailles. « Il s’est avéré qu’en regardant ces différences de taille, il y avait un modèle », dit-il. « Tous ces tremblements de terre de l’Utah associés à l’extraction du charbon sont d’une plus grande force de coda, les sismogrammes étant plus longs que la normale. »

Par rapport aux tremblements de terre naturels, les événements sismiques causés par l’activité humaine ont tendance à avoir un CM plus grand que le ML, ont conclu les chercheurs dans un article de 2016. Les événements sismiques très peu profonds ont un CM plus grand que les événements profondément enfouis, tout en déterminant que la plupart des activités humaines qui provoqueraient des tremblements de terre ont lieu à de faibles profondeurs dans la croûte par rapport aux origines plus profondes des tremblements de terre naturels.

Les résultats suggèrent que la différence ML-MC pourrait être pour détecter les explosions nucléaires au niveau local, mais les multiples détonations spatialement et temporellement dispersées dans une mine de charbon entraînent une signature sismique différente de celle du tir unique compact d’une explosion nucléaire.

Pour tester davantage la méthode de discrimination, les chercheurs ont recherché « des explosions qui étaient des explosions industrielles de meilleure qualité, compactes et non typiques », a déclaré Koper.

Dans l’étude BSSA, Koper et ses collègues ont appliqué la différence ML-MC à trois expériences dans l’ouest des États-Unis qui ont enregistré des données sur des réseaux locaux d’explosions d’incendie uniques enterrées ainsi que des tremblements de terre naturels: l’expérience sismique de Bighorn Arch (BASE) de 2010 dans le nord Wyoming, l’expérience d’imagerie Magma Under St.Helens (iMUSH) dans l’État de Washington de 2014 à 2016, et les explosions de phase I de l’expérience de physique des sources (SPE) au Nevada de 2011 à 2016.

La méthode a réussi à séparer avec succès les explosions des tremblements de terre naturels dans les données des trois endroits. Les chercheurs ont découvert que cela pouvait être utile pour identifier de petites explosions nucléaires souterraines dans des endroits uniquement couverts par un réseau sismique local.

En plus de la sismologie explosive, la méthode pourrait également aider à identifier et analyser d’autres tremblements de terre avec des sources peu profondes, y compris certains tremblements de terre causés par des activités humaines telles que l’extraction de pétrole et de gaz, a déclaré Koper.


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Plus d’information:
Keith D. Koper et coll. Discrimination des petits tremblements de terre et des explosions chimiques enfouies à des distances locales (⁠Bulletin of the Seismological Society of America (2020) DOI: 10.1785 / 0120200188

Fourni par la Seismological Society of America

Citation: La comparaison de taille les petits tremblements de terre des explosions dans l’ouest des États-Unis (13 octobre 2020), survenues le 13 octobre 2020 à https://phys.org/news/2020-10-magnitude-comparison-distinguishes-small-earthquakes .html

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