Collaborative Research: Multiscale analysis of geological structures that influence crustal seismic anisotropy

合作研究:影响地壳地震各向异性的地质结构的多尺度分析

基本信息

  • 批准号:
    1015599
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 16.06万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2010
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2010-07-15 至 2013-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project is a study of crustal material anisotropy with a focus on macroscale structural geometries and how they will modify the seismic response of rock fabrics. Seismic anisotropy is the cumulative interplay between propagating seismic waves and anisotropic earth material that manifests itself through the directional dependence of seismic wave speeds. Unraveling this effect in deformed crustal terranes is complex due to several factors, such as 3D geological geometry and heterogeneity, microscale fabric, bending of seismic raypaths due to velocity gradients, field experiments that may not offer full azimuthal coverage, and the observation of anisotropy as second-order waveform or traveltime features. While seismic anisotropy can originate from upper crustal fractures or by organized fine-scale layering of isotropic material, material anisotropy is also a cause and involves at least four factors: (1) microstructural characteristics including spatial arrangement, modal abundances, and crystallographic and shape orientations of constituent minerals, (2) inherent azimuthal variation of properties and approximation using symmetry classes, (3) bulk representation (effective media) of material properties at different scales, and (4) the types and internal geometries of macroscale structures. The reorientation of sample-scale material anisotropy by macroscale structures imparts its own effect. A seismic wave will produce one type of signal response due to material; it can produce a different response due to a package of rocks that are reoriented due to the geometry of a structure. The researchers will use the concept of seismic effective media to represent earth volumes through which seismic waves travel. They will employ a representation of earth volumes that allow for a tensorial representation of effective media. This allows via the wave equation an algebraic tensor manipulation to separate the structural geometry and the rocks composing the structure. A primary goal of the project is to define the contributions of structure to form effective media. Each structure has a geometrical "impulse response" which will modify a rock texture into an effective medium representation of the structure. A second goal of the project is to understand how the role of microscale rock fabrics contribute towards the effective media for given structures. Both combine to produce the net effective medium that a propagating wave responds to. They will conduct a quantitative and systematic study of common crustal structural geometries and how they modify rock anisotropy, and represent structures using analytical geometry surfaces and create a rigorous and integrated methodology to calculate effective media at different scales and their combined effects on seismic wave propagation. They will also examine how the tensorial form of microscale rock fabrics are sensitive to the modal compositions and statistical orientations of constituent minerals. Results of this project will be designed to aid the seismic interpretation of real anisotropic seismic data. This project brings together expertise in seismology, structural/microstructural geology and theoretical/computational mechanics to help develop a quantitative framework for the analysis of material anisotropy and resulting seismic anisotropy in deformed polymineralic rocks of the continental crust.
该项目是对地壳材料各向异性的研究,重点是宏观结构几何形状以及它们如何改变岩石组构的地震响应。地震各向异性是传播的地震波和各向异性地球材料之间的累积相互作用,其通过地震波速度的方向依赖性来表现。 由于几个因素,如3D地质几何形状和异质性,微尺度结构,地震射线路径的弯曲,由于速度梯度,现场实验,可能无法提供完整的方位角覆盖,以及观察到的各向异性作为二阶波形或走时功能,在变形的地壳岩石中解开这种效果是复杂的。 虽然地震各向异性可能源于上地壳断裂或各向同性材料的有组织的精细分层,但材料各向异性也是一个原因,至少涉及四个因素:(1)微观结构特征,包括组成矿物的空间排列、模态丰度以及晶体学和形状取向,(2)性质的固有方位角变化和使用对称类的近似,(3)不同尺度下材料性质的体表示(有效介质);(4)宏观尺度结构的类型和内部几何形状。 宏观结构对样本尺度材料各向异性的重新取向产生了其自身的影响。 地震波将由于材料而产生一种类型的信号响应;由于结构的几何形状而重新定向的岩石包,它可以产生不同的响应。 研究人员将使用地震有效介质的概念来表示地震波传播的地球体积。 他们将采用地球体积的表示,允许有效媒体的张量表示。 这允许通过波动方程的代数张量操作,以分离结构的几何形状和岩石组成的结构。 该项目的一个主要目标是确定结构的贡献,以形成有效的媒体。每个结构都有一个几何“脉冲响应”,它将岩石纹理修改为结构的有效介质表示。 该项目的第二个目标是了解微尺度岩石组构的作用如何对给定结构的有效介质做出贡献。两者联合收割机产生传播波响应的净有效介质。 他们将对常见的地壳结构几何形状及其如何修改岩石各向异性进行定量和系统的研究,并使用解析几何表面表示结构,并创建一种严格的综合方法来计算不同尺度的有效介质及其对地震波传播的综合影响。 他们还将研究如何张量形式的微观岩石织物是敏感的模态组成和统计方向的组成矿物。 该项目的成果将被设计用于辅助真实的各向异性地震数据的地震解释。该项目汇集了地震学、结构/微结构地质学和理论/计算力学方面的专门知识,以帮助建立一个定量框架,用于分析大陆地壳变形多矿物岩石中的材料各向异性和由此产生的地震各向异性。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

David Okaya其他文献

David Okaya的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('David Okaya', 18)}}的其他基金

Collaborative Research: Controls on along-strike variations in locked and creeping megathrust behavior at the Hikuran convergent margin
合作研究:控制希库兰会聚边缘锁定和蠕动巨型逆冲行为的沿走向变化
  • 批准号:
    1616847
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Reorganization of stresses beneath greater Tokyo after the 2011 Tohoku-Oki M9 earthquake
合作研究:2011 年东北冲 M9 级地震后大东京地区地下应力的重组
  • 批准号:
    1215757
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Seismogenic zone processes of Hikurangi subduction, New Zealand: illumination using the SAHKE seismic project
新西兰 Hikurangi 俯冲带的地震带过程:使用 SAHKE 地震项目进行照明
  • 批准号:
    1061557
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: TAIGER's Tale: Tectonics of Subduction to Collision
合作研究:TAIGER 的故事:俯冲到碰撞的构造
  • 批准号:
    1009691
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Workshop to Prepare a Summary Volume for the Geophysical Investigation of a Modern Continent-Continent Collisional Orogen, The Southern Alps, New Zealand
新西兰南阿尔卑斯山现代大陆-大陆碰撞造山带地球物理调查总结卷编写研讨会
  • 批准号:
    0450386
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Integrated Investigation of the Geodynamics of the Taiwan Orogeny (TAIGER)
合作研究:台湾造山运动地球动力学综合研究(TAIGER)
  • 批准号:
    0409266
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Mapping Crustal Tectonic Structure Using Seismic Anisotropy
合作研究:利用地震各向异性绘制地壳构造结构图
  • 批准号:
    0337340
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Retreating-Trench, Extension, and Accretion Tectonics (RETREAT): A Multi-Disciplinary Study of the Northern Apennines
合作研究:后退-海沟、伸展和增生构造(RETREAT):北亚平宁山脉的多学科研究
  • 批准号:
    0208461
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Signatures of Seismic Anisotropy in Crustal Terranes: Southeastern California
地壳地震各向异性特征:加利福尼亚州东南部
  • 批准号:
    9980570
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Seismic Reflection Imaging of the Northridge Earthquake Epicentral Region
北岭地震震中区的地震反射成像
  • 批准号:
    9416773
  • 财政年份:
    1994
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

Research on Quantum Field Theory without a Lagrangian Description
  • 批准号:
    24ZR1403900
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Cell Research
  • 批准号:
    31224802
  • 批准年份:
    2012
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cell Research
  • 批准号:
    31024804
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Cell Research (细胞研究)
  • 批准号:
    30824808
  • 批准年份:
    2008
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    专项基金项目
Research on the Rapid Growth Mechanism of KDP Crystal
  • 批准号:
    10774081
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    45.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Collaborative Research: Multiscale study of oscillating flow and multiphase heat transfer in porous media
合作研究:多孔介质中振荡流和多相传热的多尺度研究
  • 批准号:
    2414527
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Multiscale Analysis and Simulation of Biofilm Mechanics
合作研究:生物膜力学的多尺度分析与模拟
  • 批准号:
    2313746
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Understanding Acoustoplasticity through Multiscale Computational and In-Situ, Time-Resolved Experimental Approach
合作研究:通过多尺度计算和原位时间分辨实验方法了解声塑性
  • 批准号:
    2148678
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: GEO OSE Track 2: Building a multiscale community-led ecosystem for crustal geology through the integration of Macrostrat and StraboSpot
合作研究:GEO OSE 第 2 轨道:通过 Macrostrat 和 StraboSpot 的集成构建多尺度社区主导的地壳地质生态系统
  • 批准号:
    2324580
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Understanding Acoustoplasticity through Multiscale Computational and In-Situ, Time-Resolved Experimental Approach
合作研究:通过多尺度计算和原位时间分辨实验方法了解声塑性
  • 批准号:
    2148646
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Multiscale Cardiomyocyte Mechano-Adaptation
合作研究:多尺度心肌细胞机械适应
  • 批准号:
    2230435
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Understanding Acoustoplasticity through Multiscale Computational and In-Situ, Time-Resolved Experimental Approach
合作研究:通过多尺度计算和原位时间分辨实验方法了解声塑性
  • 批准号:
    2328533
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Data-Driven Variational Multiscale Reduced Order Models for Biomedical and Engineering Applications
协作研究:用于生物医学和工程应用的数据驱动的变分多尺度降阶模型
  • 批准号:
    2345048
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Multiscale Mechanics of Adsorption-Deformation Coupling in Soft Nanoporous Materials
合作研究:软纳米多孔材料吸附变形耦合的多尺度力学
  • 批准号:
    2331017
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Revealing Strengthening and Toughening Mechanisms in Coconut Endocarp through Integrated Multiscale Modeling and Characterization
合作研究:通过综合多尺度建模和表征揭示椰子内果皮的强化和增韧机制
  • 批准号:
    2316676
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 16.06万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了