Tomografía de ruido ambiental en la zona de subducción de Cascadia utilizando redes sísmicas lineales densas y conformación de haces doble

En el verano de 2017, se desplegaron 174 geófonos nodales de tres componentes a lo largo de una línea de 130 km de oeste a este a través del antearco central de Oregón con una duración de aproximadamente 40 días.

Red de banda ancha CASC93
Red de banda ancha CASC93 (triángulos negros) y red de levantamiento MT EMSL (diamantes azules) con topografía en el fondo. Créditos: Yadong Wang

El objetivo fue evaluar la posibilidad de obtener imágenes de la estructura litosférica en detalle con un muestreo denso pero de corta duración de señales sísmicas pasivas.

En este estudio, se utilizan registros pasivos de la red nodal y de la red de banda ancha CASC93 anterior en la misma línea para calcular las correlaciones cruzadas de ruido.

Se observaron señales de onda Rayleigh fundamentales en las correlaciones cruzadas entre los períodos de 3 a 15 segundos.

Para mejorar la señal y medir simultáneamente la velocidad de la fase, se emplea un método de conformación de haces doble.

En cada período y ubicación, se seleccionaron un haz fuente y un haz receptor y las correlaciones cruzadas entre los dos se desplazaron y se apilaron en base a las presuntas velocidades locales.

Posteriormente se utilizó una búsqueda de retícula 2D para encontrar las mejores velocidades en la ubicación de la fuente y el receptor.

Se obtuvieron múltiples mediciones de velocidad en cada ubicación utilizando diferentes pares de fuente y receptor, y la velocidad final y la incertidumbre en cada ubicación se determinaron utilizando la media y la desviación estándar de la media.

Todas las velocidades de fase disponibles a través del perfil se usaron para invertir un modelo 2D de velocidad de corteza de onda de corte.

Se observan anomalías de velocidad lenta poco profundas bien resueltas correspondientes a los sedimentos dentro del valle de Willamette, y se observan anomalías de velocidad rápida en la corteza media a baja probablemente asociada con el terreno Siletzia.

Se demostró que el método de conformación de haces doble de ruido ambiental es una herramienta eficaz para obtener imágenes de estructuras litosféricas detalladas a través de una red sísmica temporal densa y de gran escala (> 100 km).



Yadong Wang, Fan-Chi Lin, Kevin M Ward; Ambient noise tomography across the Cascadia subduction zone using dense linear seismic arrays and double beamforming, Geophysical Journal International, https://doi.org/10.1093/gji/ggz109

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