Xác định chuyển động quay trong địa chấn học từ tập số liệu dao động tuyến tính truyền thống

Việc sử dụna lín hiệu chuyển động quav kết hợp với so liệu dao độna tuyến tiĩih truyền thốne do các dạng sóng khác nhau, gây ra bởi các nguồn khác nhau và glìi nhận ờ các điểm khác nhau

L Ờ I C i \ í Ơ N

Luận vân cỉưực hoàn thùnh tại hộ môn Vật lý Đ ịa câu Trường Đ ại học Khoa học Tự nhiên Dại học Quốc gia Hù N ội dướ i sự hướng dẫn khoa học của TS Phạm Dìnli Nguyên Học viên xin bày to lòníỊ biết ơn sáu sắc nhắt đoi với thầy giáo hiívng dẫn người íỉâ tận tình hướng dẫn dậy hao học viên trong suôt quá trình học lập nghiên cím và viêt luận văn.

Học viên xin chân thành cám ơn Ban lãnh đạo Đ ại học Quốc gia H à Nội, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, hộ môn Vật lý Địa cầu, K hoa Vật Iv P hòng Sau dại học và các Plỉònẹ, Ban khác cua trường Đ ại học Khoa học Tự nhiên đ ã quan tàm tạo điểu kiện giúp đỡ học viên trong suôi quá trình học tập và hoàn thành Luận văn Học viên cũns; xin chán thành cúm ơn Ban lãnh đạo viện Vật lý Đ ịa cầu,

P hỏng Địa chắn đã tạo điều kiện íhuận l ợ i , động viên và giúp đ ỡ học viên trong quà trình nghiên cửu và hoàn thành Luận văn.

Trong quả trình hoàn thành luận Luận văn học viên đ ã nhận được những đóng góp quỷ báu và sự giúp đ ờ nhiệt tình cùa các thầy cô giáo hộ môn Vật lý Địa cầu, Khoa Vật lỷ (Trường Đ ại học K hoa học Tự nhiên) N hân dịp này học viên xin

g ử i tới các thầy cô giáo lời cám ơn chân thành nhát.

Ngoài ra học viên đã nhận được sự giúp đỡ, động viên của gia đình và bạn

bè học viên xin chân thành cám ơn!

Mặc dù tôi đã cổ gắng hoàn thành Luận văn bằng tất cả sự nhiệt tình và nồng lực của mình, tuy nhiên không thể tránh khỏi những thiếu sót, rất m ong được sụ- đóng gó p quv háu của quý thay có và các hạn!

Hà Nội, ngày 26 thúng 3 năm 2014

H ọc viên: Trần T hị N gọc Ả n h

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNC; 4

DANH MỤC HÌNH V Ẽ 5

DANH M Ụ C C H Ủ VIÉT T Ả T 7

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA H Ọ C 8

MO Đ À U 9

c HƯƠNG 1 - LÝ TH U Y É T c o BẢN VÈ C H UY Ẻ N ĐỘNG QUAY TRONG DỊA CHẮN H Ọ C ỉ l 1.1 C ơ sỏ lý t h u y ế t 11

/ / / K hái n iệm c h u yển độ n g q u a y tro n g địa ch ấ n h ọ c 11

/ 1.2 C h u yển độ n g quay củ a só n g p trên hề m ặ t tự d o 19

/ ỉ 3 C h uyển động quay g ã y ra b ở i só n g s 22

1.2 Ý nghĩa từ việc sử dụng tín hiệu chuyển động quay kết hợp vói số liệu dao động tuyến tính truyền thống 23

C H U Ơ N C 2 - PH Ư Ơ NG P H Á P 25

C H U Ơ N G 3 - QU AN TRẮ C VÀ KÉT Q U Ả 30

3.1 Số iiệu quan t r ắ c 30

3.2 Kết q u ả

3 2 1 X ử lý và p h ã n tích số liệ u 35

.ì.2.2 X á c định c h u vể n đ ộn g q u a y từ tập sổ liệu dao động tu yến tín h truyền th ống

.12 1 Đ ánỉí giá k h ả n ă n g k h a i th á c th ô n g tin từ việc k ế t hợ p s ử (lụng ch u yển độttíỊ quay và dao đ ộ ng tu yến tín h tru yền th o n g 43

KÉT LUẬN VÀ KIẾN N G H Ị 46

Kcí l u ậ n 46

Kiến ng hị : 46

rẢI LIẸL TH AM K H Ả O 48

I.uân văn thạc sĩ - 2014 Trần Thị Nỉiọc Ả nh

DANH MỤC BẢNG

1 ỉỉanu 2.1 Các trưừrm hợp khác nhau khi tính toán chuvèn độrm quay từ dao

dộnu tuyến tính truyền thốnu

lỉárm 3.2 [ hông tin về thiết bị ẹhi tín hiệu dịa chấn troriE vụ nối TAIGĨ-.R

tại f)ài Loan

I.iiân văn thạc sỉ - 2014 Trần^TjỊ£N^ơCj4nh^

Mô hình chuyên độna quav của trườnẽ xã trons mặt phang ) cho thành phần hirứrm tâm của chuyển động quay làneuồn diem dưới dạne cặp ngầu lực trên mặt phẳng ( ,V|, V-,)

Ilinh 1.4

Mô hình chuyên động quay của trường xa trong mặt phăng (,V|,.vJcho thành phần nằm ngana của chuyển động quay là iiRuồn dicm dưới dạna cặp neẫu lực trên mặt phana ( XpX-,)

Hình 1.7

Sự phù hợp vê pha giữa thành phân chuyên động quay theo

phương r và thành phần e,ia tốc tuyến tính theo phương thẳng

đứng gây ra bởi sóng p trong Oki rokachi ngày 25/09/2003 với M=8.1 và trận động đất Irian Jaya neày 02/07/2004 với M=7.5 ghi nhận tại trạm Weltzell ử miền Đông nam nước Đức

Một sô hình ảnh vê khu vực và máy móc đặt ghi dữ liệu trong vụ

nồ l AiCỈI tại Đài lA)an

15 1 linh 3.6 1 ín hiệu dao dộiiíi tuyên tinh Iruvên Ihòne ghi dược tại trạm N05.

17 Hình 3.8 l ín hiệu dao độní> tuycMi tính truyên thôim íihi dược tại trạm N09

DANÍi MỤC CHĨI VIÉT TÀT

1 1A1(jI'R: l u i u a n Intcíirated (ìcodynamics Research

2 ADR; Array Derivcd rolation

3 I S A - 100: rranslational scnsor accclcromcter

4 HI -S : Ị nisensdr sensors Kincmelrics.

DANH MỤC CÁ C CÔN( ; TRÌNH KHOA HỌC

/ CônỊỊ trìn h đã côn g ho.

- Nỉiuyen Dinh Pham Bor-Shouh lỉuang Chin-.len l.in ruan-Minh Vu, and Ngoc-Anh T r a n 2012 Invcsũgation ol Ciround Rotational Motions causcd

bv Direct and Scattered P-Waves tVom thc 4 March 2008 ÌẠỊCÌHR

Hxplosion Hxperiment Jo urnal o f Seismolog}', DOI: 10.1007/s 10950-012-

9 3 0 0 - 0 (Online lìrst).

2 Các đề tài th a m gia.

- Trần Thị Ngọc Ánh, 2011 Nghiên cứu đặc diểm tán xạ sóng địa chấn từ neuồn số liệu địa chấn nhiều thành phần” Báo cáo kết quả ihực hiện tại Viện Vật lý Địa cầu, Viện Màm lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

- Trần Thị Ngọc Ánh, 2012 •• Nghiên cứu mô hinh hóa môi trường truyền

sóng ngẫu nhiên” Báo cáo kết quả thực hiện tại Viện Vật lý Địa câu, Viện Hàn lâm Khoe học và Công nghệ Việt Nam

M Ở ĐẦU

Nhièu năm trước dâv, dịa chấn học chí quan tâin sử dụnỉi lín hiệu dao dộng lu\ cn linh (translational molions) của các sóníi đàn hồi phát sinh từ các trộn dộng dất C ác máy địa chấn ehi tín hiệu dạrm nàv chủ yếu theo 3 thành phần tạrc giao lỉảc N am (NS), Đônti - r â y (EW) và thảna dứng (Z) [1,7,15| l uy nhiên, về lý

thuvết đê biểu diễn hoàn chỉnh dao độne eây ra bởi các trận độna đất ngoài 3 ihàiih phần dao độna nêu trên cần phải có thêm 3 thành phần chuyên dộng quay (rotational motions) và 6 thành phần biến dạng (strains) [1, 19Ị

Việc sử dụna lín hiệu chuyển động quav kết hợp với so liệu dao độna tuyến tiĩih truyền thốne do các dạng sóng khác nhau, gây ra bởi các nguồn khác nhau và glìi nhận ờ các điểm khác nhau chỉ mới được nghiên cứu trong những năm gần đày Két quả thu được từ những nghiên cứu này đã chỉ ra rằng việc sử dụng kết hcKp các tín hiệu địa chấn như vậy mang lại cho chúng ta nhiều lợi ích [8,9,14,18] Chă ne hạn [4,14,9] đã cho thấy rằng vận tốc pha của sóng địa chấn ở lớp gần bề mặt cỏ thể xác định khi kết hợp hai dạng tín hiệu này ứng với cửa số sóng mặt tại duy nhất một Irạm ghi địa chấn Ntỉoài ra, bằng cách phân tích các tín hiộu của chuyển động tuyến tính truyền thống và chuyển động quay quanh trục ihẳng đứng

ở phần duôi sóng p gây ra bởi động đất mạnh chỉ ra phircmg pháp khai thác thông tin vè đặc điếm tán xạ môi trưcTng truyền sóng địa chấn |13| Hơn nữa các nhà khoa học đã chứntì minh được ràng chuyển động quay gây ra bởi sóng p trong môi Irirờim bất đẳna hướng mang thôna tin vồ cấu trúc môi trường truyền sóng 112.13,14Ị Rõ ràng, chuyến động quay chửa đựne thôn^ tin về rmuồn sinh chấn và cầu trúc môi trường truyền sòn Do vậy việc khai thác dạng tín hiệu này hứa hẹn niaim lại nhiều lợi ích về khoa hục cũna như thực tiễn 'I’ìr dàv cỏ the thấy rang, số liỌu chuyền độna quay là rất cần thiết troníì Dịa chấn học cỏ ý nuhĩa troiiíi khoa học và Ihực tiễn

thiếl bị uhi trực licp tín hiệu chuycn dộng quav 1 1 9|; 2) Sử dụim các tính loán

Luân văn thạc s ĩ - 2 0 1 4 _ Trần Thị N ịìọc A n h

ĩừ số liệu quan trắc chuyển dộng luycn lính Iruyền thống [1 0, 18| i’hưưng pháp lliir hai có một số lợi ích như sau: I ) l ận dụng dược các quan trắc Iruyèn thống với thiết bị dã dược kiêm dịnh qua mộl thời gian dài; 2) Cung cấp nguồn số liệu dê kiêm định các ihiét bị íihi trực liếp tin hiệu chuyên dộng quay mới dược chê lạo irong thời 2Ìan Rần dây Với một tập số liệu quan trăc dao dộng liiycn lính truyên tlionti thu được Ironíi một vụ nổ tại Dài I oan (ký hiệu là vụ nò I A1GFÍR) do các

nhà dịa chấn học Dài Loan cung cấp đề tài “Xííc đ ịn h ch u y ể n động quay tro n g iỉịa c h ấ n học từ tập số liệu dao đ ộ n g tu yến tín h truyền th ố n g '' được lựa chọn cho

luạn \ ăn này Mục tiêu đề tài đặt ra là xác định chuyển động quay từ số liệu dao clộna luyến tính truyền thốna cụ thể, dánh giá ý nghĩa sử dụng hai dạng tín hiệu sử clụntỉ số liệu trons vụ nổ l AKỈEỈR tại Đài Loan, loàn bộ nội dung chính của luận văn nooài hai phần Mở đầu và Kết luận sẽ được lần lượt trình bày trong ba chương sau đây:

Chương 1: Lý thuyết cơ bản về chuyển động quay trong địa chấn học

C h ư o ’ng2; Phương pháp

Chưo-ng 3: Quan trắc và kết quả

CFilJƠNG 1 - LÝ T H U Y É T c o BẢN VÈ C H UYẼ N Đ Ộ N C Ọ y A Y

T R O N C ĐỊA CHÁN HỌC

Chuvcn dộim quav dược biết dển từ rất scVin Ironc dịa chấn học, nhưng nỏ clưực coi là rất nhò và bị bỏ qua 11 2 15] rừ những năm 2005 chuyển động quay dược các nhà khoa học nahiẻn cứu và quan sát cùrm với dao động luyèn tính Iruyên thốnti Kết qua thu được cho thấy chuyển động quay tồn tại song hành với tín hiệu dao dộim tuvến tính truvền thống và ảnh hưởne đen số liệu đo ghi địa chân truyèn thốnẹ Vì vậy việc quan sát chuyền động quay đã được đặl ra trước hết là chính xác h(Sa các quan Irăc dao độna tuyên tính truyên thône Sử dụníi bộ sô liệu chuyên độnii quay và chuyển động tuyển lính truyền thống mang lại nhiều lợi ích Chẳng hạn nó có thể cho ta khai thác thêm thông tin về môi trường truyền sóng địa chấn 15.9,12.13,14] Mặt khác để miêu tả đầy đù dao động tại một điểm cần có 3 thành phần của chuyển động tuyến tính truyền thống, 3 thành phần chuyển động quay và 6

thành phần của biến dạng [1 ] Từ đó chuyển động quay được chú ý và nổi lèn là một hướng đi đầy triển vọng trong Địa chấn học Tuy nhiên tại Việt Nam nghiên cứu chuyển động quay là một hướng đi mới và chưa được nhiều người biết đến fìởi vậy cho nên trong luận văn này trước tiên tôi sẽ trình bày những kiến thức cơ bản về chuyến động quay, bao gồm cơ sở lý thuyết về chuyển động quay, đồng thời chỉ ra lợi ich của việc sử dụng số liệu ghi chuyển động quay trong nghiên cứu môi trưtmg truyền sóng địa chấn và mộl số kết quả đã đạt được khi sử dụng bộ số liệu ghi chuyển động này với chuyển động tuyến tính Iruyền thống đé giải thích tại sao chuyển động quav hiện nay trên thé giới lại nối lên là một hướng nghiên cứu mới dầy triển vọng,

l l Co’sỏ lý thuyết

/ / / K h á i n iệ m ch u yến động q u a y tro n g địa ch ấ n học

[)ề xem xét chiụ cn dộne quay tôi 2Ìả sư ràiiiì môi trường quan tàm trong hệ tọa

dộ l)c các xoy có lính chất dàn hôi, chịu lác độriíi bcíi một lực và bị biến dạng (hình

I I ,

I.uân văn thạc sĩ - 2014 Trần r tiị N sọ c A n lí

ỈKl ơí klll BIFN l)AN(

I heo lý thuyết đàn hồi, các biến dạng nhỏ dịch chuyển quanh điếm X liên hệ vcri điểm bên cạnh X + ổx bằng công thức (1.1);

ĩro n g đó;

e \ Là thành phần biến dạng II

: Là thành phần quav.

u : Là thành phàn dao dôim tuvốn tiiih Iruvền ihốne // ^ .

laiân văn thạc sĩ - 2014 Trần_nù^^^oc^Ảnj^

rcr cỏnu thức (1.1) có thc thấy rầníỉ dồ biểu diễn hoàn chinh dao dộim tại một tlièm cần 3 ihành phàn của chuvcn dộnu lu\ ến tính truyền thốnu 3 thành phần cluiv èn dộim quav và 6 ihành phần biến dạng 11.191

l ừ côiiíi thức (1.1) chuyển dộim quay troim dịa chấn học được tính toán theo CÒI1ÍZ ihức sau:

: Là 3 thành phần chuyển động luyến tính truyền ihống theo ba trục

của hộ tọa độ Dè các xyz

l'a hãy thử xcm xét chuyển động quay gây ra bởi nguồn điểm dưới dạng căpIiíiầu krc trong toàn không íĩian đồng nhất Xét cặp ngẫu lực này trong hộ tọa độ Đccác (a'|,x2 x , ) đ ứ t gãy nằm ở trên mặt mặt trượt tương ứng với trục.Vị

Hiêm vào đó, chúng ta xét hệ toạ độ cầu Rồin 3 thành phần r ,0 ,ậ (hình 1.2) Dịch

chuyển tươrm ứna theo Aki và Richard (1980) cỏ dạns,:

Luận văn thạc sĩ - 2014 Trần Tỉiị N sọ c Ảnh

roiiu dỏ:

\/„(/) = //(A//(/) l : MÔII men dịa chan

/ /: M ò d u l cắl.

Hình 1.2; Hộ toạ độ sử dụng để phân tích các thành phần chuyển động thành phân

chuyển động quay gây ra bởi (nguồn [1])

I làni A được xác định bởi công thức sau:

,f'‘' =9 sin 2ớ cos (ír-6(cos2ớcos^ớ-cosớsin^^),

r j ) ệ : là đơn vị chỉ hướng vector của toạ độ cầu.

Các ký hiệu N, I và F lươns ứng với tín hiệu sóiiíi thu được ơ trường gàn tnrờnii iruna aian và trườne xa Irona khi p và s hién thị sóng dọc và sỏiig ngang tircíim ứim l ừ phươna trinh (1.3) ta có:

l.uận văn thạc sĩ - 2014 Trần Thị N sọ c Ảnh

r vp

A/o(/- r) A/„(/- r),víi rA/„(/- r)í/r ) / - > 0 0

r

.1" =cosỂ^siníi0 +cos(/ísin2ế:^(í

Trong đó;

ả ’^ : là hình chiếu của 3 thành phần chuyển động quay (thành phần r của

chuyển động quay tương ứng bằng = 0) Mô hình chuyển động quay của thành phần nằm ngang được chỉ ra trong hình (1.5) Cặp mũi tên ở trung tâm chỉ ra hướng của cắt trư(rt, các mũi tên trong mỗi thuỳ chỉ ra hướng di chuyển của chuyến động quay

Trong trường hợp trường xa, các thành phần chuyển động quay theo phươngthảng đứng tỷ lệ thuận với sin3ớcos(í>r (Hình 1.3), Ihành phần nằm ngang tỷ lệ

thuận với c o slO c o sệ Ò -c o a O sin ệ ệ (Hình 1.4) Ký hiệu (+) ở hình (1.3) có nghĩa là

phưOTig lưỡng cực là hướng ra ngoài kết quả từ chuyển động nén ép của sóng p Ký hiệu (-) có nghĩa là phưOTg lưỡng cực hư(Vng vào trong kết quả từ chuyển động tách íiiãn sỏna p Chuyển động nén ép và lách dãn biểu hiện với chuyển dộng lên xuống tương ứna với băng ghi dịa chẩn Dao độna sóng p mạnh hơn ở giữa của góc phân

lư, góc bàng 45 từ dírt aãv cùa mặt ( ) 'ĩrong Irường hcrp trường trung gian và irirờiiíi íiần mô hình chuyến độníĩ quay bao «0111 cá hai thành phần hướng tâm và thành phần nàm imaĩm

Luân văn thạc sĩ - 2014 Trần Thị ỈS'sọc Ảnh

H - I •

H =

Hình 1.3: Mỏ hình chuyển động quay của trưcmg xa trong mặt phăng (Xp.v,) cho

thành phần hướng tâm của chuyển động quay là nguồn điểm dưới dạng cặp ngẫu

lực trên mặt phẳne ( Xị,x^) (nguồn [1])

0 = 0

e = 90

Hình 1,4 Mô hình chuyển động quav của trircmg xa trong mặt phẳng

( V| V,) cho thành phần nằin imanti của chuycn động quay là nguồn đièm dưới dạng

cặp ngẫu krc trên mặt phăiiíi (-V|,A % ) (nauoii

Luân văn thạc sĩ - 2014 Trần_Tlíi^^^^l^0Cj4n^

B = 0

e = 9 0

Hình 1.5: Mò hình chuyển dộng quay theo thành phần nằm ngang (níỉuồn[ 11).

Cochard năm 2006 cũnẹ chỉ ra ràng dịch chuyến u, vận tốc a và chuyến động quay là một hàm của thời gian tại một thời điểm nhất địnhn [31 (Hình 1.6)

Bây aiờ ta xét thêm trường hợp trên bề mặl tự do (chẳng hạn inặt đất) Lúc náy mối quan hệ giữa ứng suất và biến dạng trên bề mặt tự do thoả mãn điều kiện

sau ị ơ ị Ị = 0( / = x , > ' , z ) } Áp dụng định luật M uc kơ =ẪÍ-:^I^Ổ +2//Í; trong môilrư('mg đồng nhất đẳng hướng:

õy

1'hay (1.8) vào (1.3) các thành phẩn chuyổn độne quay tươne ứng

trục X y, / dược tính toán theo công thức sau;

-(1.9) với ba

; ì'

5 5«) 0'í ’ « o:-: 0 ' 5 IM 0 5' ÔTÍ If<i v*#'! 0?á 1M

Hình 1.6: Hình vẽ niò ta dịch chuycn, vận lôc cliuyèn dộng quay là một hàm cua ihời uian íiâv ra bơi một Iiíiuôn diCMii dirứi dạntỉ cặp ngủu lực (nguôn Ị1 )|.

I>uân văn thạc sĩ - 2014 Trần Thị Ỉ^ỈỈỌC Ánh

1.1.2 C ỉtuvển độnỊỊ quay của só n g p trên hè m ặ t t ụ (to

1'rườrm hợp một sónu phănu V lần số (0 Iruyồn trong mặl phăng (X / ) trong mòi trườíiỉì dồim nhất dăng hưởng với phiuriig truyền sóng -z và tx hướng tới bê inặt tự do Khi tứi bè mặl tự do nó tạo ra hai sóng khác nhau |7| Dầu tiên là mộl sóna p với U(k phản xạ Ì2 bànu tiỏc tới i| rhír 2 là sóng s v vứi góc phản xạ là J2 thoa mãn phương Irình sau:

A'

co ờ) =

p-(1.13)

ĩr o n g đỏ a , p Ả', Ả.'/, tương ứne là vận tổc sóng p sóng s, và số sóng, p là tham số tia địa chấn

ĩro n g trường hợp này thê của các sóng được tính băng Ị8|:

ệ = = 4exp[/Vư(/«| - / ) ] + BeKp[iũ){px, +/;„x, - / ) Ị (1.14)

y/ = ụ / ^ = C exp[/Vư(/W| + 7^X3 - / )J {1 ■ 15)Vứi;

Phươim Irình (1.18) (1.19) (1.20) chì ra ràng trcMi bè mặt tự do sóng p có

íiây ra chuvền độne quay nhưna chỉ quanh trục nằm ngang vuông góc với phương

truvcn sỏne các thàiih phần chuycMi dộiiíi quay còn lại dều băng 0

l ừ (1.17) thành phần uia tốc dao dộng tuyến tính truyền thống dọc theo trục thăim dứng được xác dịnh như sau;

Phươnc trình (1.23) cho thấy ràng thành phần thẳng đứng của gia tốc dao

động tuyến tính và thành phần nganR của vận tốc quay gây ra bởi sóng p trên bề

inặt tự do là đồng pha và biên độ của hai tín hiệu tỷ lệ với nghịch đảo của tham

số tia địa chẩn Nó cũng ngụ ý rằng vận tốc biểu kiến của sóng p có thế được xác

dịnh nếu vận tốc quay của thành phần nằm ngang và gia tốc dao động tuyến

tính theo thành phần thẳng đứng trên bề mặt tự đo được ghi nhận với tỷ số tín hiệu

trC-n nhiều đủ lớn 1 ỉơn nữa nếu góc tới của sóng p và góc phản xạ của sóng s v

được xác định, các quan trắc này sẽ cho phép chúng ta suy ra các giá trị vận

tốc vật lý (ví dụ, vận tốc sóng p, S) I)ổ kiểm chứng lính đúng đắn của cơ sở lý

thu\ ét nêu ra nèu trên, bằng cách sử dụng các băng địa chấn tỏng hợp cho các trộn

độntì đất Oki l okachi naày 25/09/2003 với M=8.1 và trận động đất Irian Jaya ngày

02/()7/2004 với M=7.5 ehi nhận tại trạm Wcltzell ở miền Đông nam nước Đức 1'ôi

kièm tra tín hiệu quay eây ra bởi sóne I’ trực tiếp trên bồ mặt tự do dựa trôn dặc

diểni dồng pha với dao dộrm Iruyến tính theo phương thăng dứng, l ỏi xoay các

lliàiih phần nằm iiRaiiíi cua bănti dịa chấn tổng hợp sao cho một thành phần trùng

với pỉiưcrna lan truyền s(Snu, còn phươnu kia vuỏnc cỏc với phương truycn sóng Sự

^ia loc Ui\cn tínli ihco phiarnu tliãim (iứnu uà\ ra hoi sóim p uVi clàu tièii irèn bõ Iiiặl

ụr (ỈI) (lìinli 1.7) cũim nliu' hiên dộ líii hiệu chuyên dộiiỉi I|ua\ quanlt thàníi phân liiroim tàm \ à ihănu dứnu Uiiíim ứnu hănu 0 clio tliâ\ Iv lliuycl LÌiúnu tòi dưa ra là chinh xác Và llìànli phần lliăiiu dứiiíi cua Iiia lốc dao ciộnu luscn línli truNÔn ihống

la dồiiíi pha \ à l\ lẹ \ ới thànli phần cuéi c h u \ è n dộnu quay theo phuxrne liirớng làm Iiiộl sô hăne sò là c Ttico CÒIIU thức (1.23) ihì hăim sỏ c có ihè là căn cử dc xác clỊnli \ ận lòc hicu kiên sau nà>

Hình 1.7 Sự pliù hợp vè pha tiiữa lliàiih phầii chuvèn dộníi quay llico phương

1 \ à ihành plian íiia lốc tiiỴốn tính theo pliươiiii tliăriỉi clứnu ííủy ra bưi sóiiti p trong

Oki l\ikaclii imà\ 25 09/2003 \ ó i VI 8.1 \ à Irận dộna dầl Irian Ja>a ngà\

02 07/2004 \(Vi M 7.5 ulii Iiliận tại trạiiì \VcH/ell <r niicn i)ôiiíi nam mrtVc Dức.Kcl qua lliư nliiộni \ (Vi hai Irận dộnn dấl Oki l okachi nuà\ 25 09,2003 \ (Vị

M s.l \ á iràii dòiii’ dàt Irian J a \ a imà\ 0 2 0 7 2004 \o'i M 7.5 ,uhi Iiỉiậii tại trạin

Luận văn thac s ĩ - 2014 jy ầ n J J ũ ^ ^ 0 C jin j^

\Vctt/ell ơ miền Dôntỉ nam nước ỉ)ức dã cht) la thây cơ sở lý thuyêl lôi dưa ra trong

phần IrcMi là chinh xác

Cũim cần lưu ý rằnu theo | 1 2 | dã chi ra ràng nguyên nhân gây ra chuyCMi

dộ n e quay khi sónti p Iruycn trong bề mặt tự do trong niôi trường hấl dồng nhai là

do hiện tirợim tán xạ sóng địa chấn hình (1.8) Thật vậy khi sóng p truyền trong môi trườníi bất dồim nhất gặp các đối lượne có tích chất đàn hồi khác với môi trường XLIIIÍÌ quanh sẽ xẩy ra hiện tượníĩ lán xạ sóng địa chấn và sinh ra sóng s và sinh ra chuyền độna quay [1 2]

Hạ t tán xạ

H ìn h 1.8 Minh họa sóng p truyền trong môi trường bất đồng nhất (nguồn 112])

/ Ỉ J C h uyển đ ộ n g quay g â y ra bở i só n g s

Xét IrưcVne hợp sóntỉ phẳiiíi s truyền trong mặt phăng thảng dứng ( v.r ) cua

hộ trục toạ dộ ỉ)è các (,v.>',r) với vận tốc c theo phương truyền theo r v àphân cực iheo V' Các thành phần dịch chuyến u vận tốc vvà gia tốc a cua dao dộnu luycn tính truvèii thống dược dịnh nghĩa:

Luận văn thạc sĩ - 2014 J Ịyầ n T J ù ^ ^ o c^ n j^

dịa chắn nhiều thành phần, ỏ n g đã chỉ ra ràng với 3 thành phần của dao động tuyên tính truvền thốna trên băim lihi địa chấn không thè xác định chính xác anh hưởng cua diu> dộrm nỏn Ironti niộl trận dộng đấl nià lín hiẹu chuyển dộng qua> mới ghi dược cliính xác ủnh hươiiíỉ cua dao dộng này 119| Kêt hợp sử dụng lín hiệu chuyên dộng quay với dao dộnu luyến lính Iruyền thống tại niộl diêm cho la khai lliác thèm thòiiíi tin vồ niôi Irưìynu Iruyền sóim (chănii hạn như vận lỏc pha 3 ,5 Ị) (jân dà\

Luân văn thạc sĩ - 2014 Trần r /tị N ỉỉọc Ả n h

sónti khác nhau Năin 2005 2006 luel và Cochard dã khai thác dược thông tin vèvận tốc truycn sónu khi sư dụnu kết hợp hai tín hiệu này [3 5| Nghiên cứu vèclộiiiỉ dấl uâv ra chuyền dộníì quav troníi cửa số của sóníi mặt 114| cho thày răngvận tốc của lớp bc mặt cỏ thế dược xác định khi kết hợp hai bộ số liệu này tại mộtirạm Naoài ra bàrm cách phân lích các quan sát tín hiệu trong duôi sóng p của

c h u \ ể n độrm tuyến tính truyền ihổ ns và chuvển dộng quay quanh trục Ihăng đứng

iiẫ \ ra bời trận độne đất mạnh đã chứne minh được ràna bộ sô liệu này cho ta khai

thác thône tin về mỏi trườna truyền sóna địa chấn, cụ thể là khai thác thông tin vềdặc điểm tán xạ vỏ trái đất [12] Chuyển động quay gây ra bởi sóng p trong môitriKTns bất đẳng hirớna mane thôna tin về cấu trúc bất đẳng hướng cùa môi trưcmg

cấu trúc môi trường truyền sóne, địa chấn Vì những lợi vậy hiện nay chuyến độngquay dược các nhà khoa học trên thế giới quan tàm, nó nổi lên và là một hướng đidầy triển vọng trong dịa chấn học [8, 9, 15, 19]