Robust Stress Drop Estimates of Potentially Induced Earthquakes in Oklahoma: Evaluation of Empirical Green's Function
Robust Stress Drop Estimates of Potentially Induced Earthquakes in Oklahoma: Evaluation of Empirical Green's Function
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俄克拉荷马州潜在诱发地震的稳健应力降估计：经验格林函数的评估
DOI：
10.1029/2019jb017483
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
G. C. Beroza
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yoshimitsu;N.;W. L. Ellsworth;G. C. Beroza
应力降的可靠确定对地震动强度具有重要的预测价值。然而，已发表的应力降测量结果变化很大，即使是对研究充分的地震群体也是如此。这种变化大部分来自拐角频率的不确定性。在这项研究中，我们使用谱比方法来估计应力降，并专注于评估数据的拟合，以了解谱模型参数之间的权衡。我们使用2013年5月至2016年11月精确重新定位的地震目录，考虑位于俄克拉荷马州库欣附近2 km半径范围内震级范围为4.5 ≥MW≥ 4的经验绿色函数事件。我们形成mainshock-eGf事件对compositeScoda波谱比。我们拟合Brune谱模型的数据在频率范围从0.5到30赫兹。为了检查频谱比的特性，我们评估了三个估计参数之间的权衡-两个拐角频率和矩比-从1,000个数据的自助重采样。我们丢弃任何两个参数之间具有较大权衡的事件对，并评估残差的分布以测试候选eGf事件的适用性。通过这些过程，我们降低了地震应力降估计的标准差。选择后的应力降估计类似于美国中部的自然地震。我们的结论是，仔细的eGf事件选择有可能大大增加来自频谱比的应力降估计的准确性。
Stress drop has important predictive value for ground motion intensity when determined reliably. Published measurements of stress drop, however, are strongly variable, even for well‐studied earthquake populations. Much of that variability arises from uncertainty in the corner frequency. In this study, we use a spectral ratio method to estimate stress drop and focus on assessing the fit to the data to understand trade‐offs among the parameters of the spectral model. We consider empirical Green's function events located within a 2‐km radius for events in the magnitude range 4.5 ≥MW≥ 4 near Cushing, Oklahoma, using an accurately relocated earthquake catalog from May 2013 to November 2016. We form compositeScoda wave spectral ratios between mainshock–eGf pairs of events. We fit the Brune spectral model to the data over the frequency range from 0.5 to 30 Hz. To examine the characteristics of the spectral ratios, we evaluate the trade‐off among three estimated parameters—two corner frequencies and the moment ratio—from 1,000 bootstrap resamples of the data. We discard event pairs with a large trade‐off between any two parameters and assess the distribution of the residuals to test the suitability of candidate eGf events. Through these processes, we reduce the standard deviation of earthquake stress drop estimates. The stress drop estimates after the selection are similar to those of natural earthquakes in the central USA. We conclude that careful eGf event selection has the potential to increase substantially the accuracy of stress drop estimates derived from spectral ratios.
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