Applications of the State-of-the-Art Seismic Analysis Methods to the Island of Hawaii

最先进的地震分析方法在夏威夷岛的应用

基本信息

  • 批准号:
    1246935
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 19.11万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-01-01 至 2016-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Hawaii is one of the most seismically active regions in the world and has been serving as a natural laboratory for studying the interactions between seismic and magmatic processes for the past few decades. We propose a two-year program to apply the state of the art seismic analysis techniques that take advantage of waveform cross-correlation to the Island of Hawaii to assess the fine-scale near-source spatial and temporal volcanic structural variations and to improve earthquake locations. The data to be used in the proposed research are the digital seismic data from the USGS Hawaiian Volcano Observatory and temporary seismic stations for about 150,000 earthquakes. The objective of this application is to integrate seismic data of Hawaii to better understand the nature of the near-source seismic parameters. In the proposed research, we will pursue the following five specific tasks to the entire Island of Hawaii: (1) to calculate both compressional and shear wave differential times by using waveform cross-correlation, (2) to image the magmatic system using the most recent tomography algorithm to a composite event data set, (3) to perform similar event cluster analysis and cross-correlation relocation, (4) to estimate high-resolution in situ Poisson's ratio using waveform data, and (5) to examine temporal variations in seismic parameters. The newly developed velocity models will be used to resolve conduits and magma chambers and to improve absolute earthquake locations. In situ Poisson's ratios with high-resolution will be of great help to track magma moving and estimate fraction of partial melt. These results will better constrain earthquake locations for a new relocation catalog based on waveform cross-correlation data. Our results will address the following questions: (1) what will the simultaneous inversions of the high-resolution three-dimensional (3-D) velocity models reveal about the magmatic system and possible magma bodies? (2) What will the absolute location constraints from 3-D velocity models tell us about the fault zones in Mauna Loa and Kilauea? (3) What will the high-resolution in situ near-source parameters estimated from waveform cross-correlation data reveal about the spatial and temporal characteristics in the near-source region? (4) How do the long-lasting seismic velocity variations in Hawaii compare to other regions? The results from this study will generate a public database of information suitable for the geology, tectonics, and volcanology communities.
夏威夷是世界上地震最活跃的地区之一,过去几十年来一直是研究地震和岩浆过程之间相互作用的天然实验室。我们提出了一个为期两年的计划,应用最先进的地震分析技术,利用波形互相关性来评估夏威夷大岛的精细尺度近源空间和时间火山结构变化,并改善地震位置。拟议研究中使用的数据是来自美国地质调查局夏威夷火山观测站和临时地震台约 15 万次地震的数字地震数据。该应用程序的目的是整合夏威夷的地震数据,以更好地了解近源地震参数的性质。在拟议的研究中,我们将对整个夏威夷大岛执行以下五个具体任务:(1)利用波形互相关计算压缩波和剪切波的微分时间,(2)利用最先进的技术对岩浆系统进行成像。将最新的断层扫描算法应用于复合事件数据集,(3) 执行类似的事件聚类分析和互相关重定位,(4) 使用波形数据估计高分辨率原位泊松比,以及 (5) 检查地震 参数。新开发的速度模型将用于解析管道和岩浆室并改善绝对地震位置。高分辨率的原位泊松比对于追踪岩浆移动和估计部分熔融的比例将有很大帮助。这些结果将更好地限制基于波形互相关数据的新重定位目录的地震位置。我们的结果将解决以下问题:(1)高分辨率三维(3-D)速度模型的同步反演将揭示有关岩浆系统和可能的岩浆体的什么? (2) 3-D 速度模型的绝对位置约束将告诉我们有关莫纳罗亚和基拉韦厄断层带的哪些信息? (3)根据波形互相关数据估计的高分辨率原位近源参数将揭示近源区域的时空特征? (4) 夏威夷的长期地震速度变化与其他地区相比如何?这项研究的结果将生成一个适合地质学、构造学和火山学界的公共信息数据库。

项目成果

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  • 影响因子:
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  • 通讯作者:
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  • 资助金额:
    $ 19.11万
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知道了