La magnitude SI-Hex

Présentation de Michel Cara (Eost) au 1er Workshop Résif "Aléa sismique" | 27 et 28 septembre 2016, Strasbourg

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1. La magnitude SI-Hex Michel Cara1, Olivier Sèbe2, Marylin Denieul1, Antoine Schlupp1 1) Université de Strasbourg, EOST-UMR7516 2) CEA, Bruyères Le Chatel, DAM/DIF/LDG 1er Workshop RESIF – Aléa sismique 27 et 28 Septembre 2016, Strasbourg
2. Le projet SI-Hex 1962-2009 38 027 séismes + 12 746 hors zone Magnitudes calées sur Mw d’évènements de référence Récents Article publié en 2015 dans Bull. Soc. Géol. France.
3. La méthode Priorité mise sur les données LDG depuis 1962 (capteur LDG-CEA 1 Hz inchangés, réseau stable, calcul de M L inchangé) ML-LDG > 4.0 Retour systématique aux enregistrements d’origine Calcul d’une magnitude de coda Calage de la magnitude de coda sur les M w d’évènements récents 3.1 ≤ ML-LDG ≤ 4.0 Correction d’un biais de 0.6 : Mw_SI-Hex = M L-LDG - 0.6 ML-LDG < 3.1 Comparaison entre ML-LDG et M w sur plusieurs sites Régression linéaire : pente différente de 1 Conversion
4. Exceptions ML-LDG > 4.0 En cas d’absence de signaux LDG : Utilisation de régressions linéaires entre M w-SI-Hex et M L-LDG sur la période considérée. ML-LDG ≤ 4.0 ML-LDG Lorsque seule ML provenant d’un réseau régional existe*: Conversion des autres magnitudes en ML-LDG à partir de régressions linéaires sur séismes enregistrés à la fois par le réseaux LDG et le réseau académique. (*) LDG, Sismalp-Grenoble, OMP-Toulouse, OCA-Nice, ReNaSS-Strasbourg.
5. ML-LDG > 4 : Coda Thèse de Marylin Denieul (2014) Méthode décrite dans un article BSSA Denieul et al., 2015. Application à SI-Hex dans un article soumis à J. seismol., 2015. Fin coda (signal/bruit < 2) 1.5 S M S Vg = 2.6 km/s
6. Modélisation de l’enveloppe de la coda dans les quatre régions. Modèle Observations Nord-Ouest Nord-Est Sud-Est Sud-Ouest ML-LDG > 4 : Coda Exemple: Barcelonette 2014 et La Rochelle 2016 M L identiques mais ∆M w ≈ 1
7. ML-LDG > 4 : Coda Calage de la magnitude de coda sur Mw M w proportionel à Log(M 0 ) M 0 niveau du plateau basse-fréquence Il faut que la fréquence-coin de la source soit inférieure à la fréquence-coin de l’instrument Spectre en déplacement du sol Instrument CP-CEA (vélocimètre) Z H Source 1 Hz 1 Hz 1 Hz
8. Calage des magnitudes de coda sur les M w d’évènements de référence Après calage : Mw_SI-Hex = Mw coda = Mw ± 0.16 (std) ML-LDG > 4 : Coda
9. 3.117 ≤ ML-LDG ≤ 4 Des considérations théoriques et les observations concluent à l’existence d’une pente unité dans la relation entre M w et ML dans cet intervalle. Une régression linéaire entre ML_LDG et M w_coda sur 59 évènements de référence prédit M w =3.4 pour ML_LDG =4. Soit une correction de - 0.6 . Braunmiller et al. (2005) proposent par ailleurs les corrections suivantes:
10. ML-LDG ≤ 3.117 M w + 0.6 Loi de conversion SI-Hex: Mw_SI-Hex = 0.66 ML_LDG + 0.45 calée sur M 0 de Godano et al. (2013) et racordée continuement à Mw = 3.117 - 0.6 = 2.517
11. Gutenberg - Richter
12. Conclusion ML_LDG > 4.0 Mw_SI-Hex = Magnitude de coda, sauf absence de signaux (120 séismes) (10% après 1975, 35% avant 1975) 3.1 ≤ ML_LDG ≤ 4.0 Mw_SI-Hex = ML_LDG - 0.6 (2 471 séismes) ML_LDG < 3.1 Mw_SI-Hex = 0.66 ML_LDG + 0.45 (35 436 séismes) Remarque Les variations régionales de l’atténuation sont prises en compte dans la magnitude de coda (ML_LDG > 4.0), ce qui n’est pas le cas des conversions faites à partir de ML_LDG . => Si ML_LDG < 4.0, formules de conversions homogènes sur le territoire . Les magnitudes SI-Hex des petits séismes, par exemple dans la région nord-ouest, peuvent donc présenter des biais résiduels important.