圣海伦斯火山地震活动的多重分形分析作为识别喷发活动的工具
地球物理
2007-05-23 v2 数据分析、统计与概率
摘要
我们对1980年至2002年圣海伦斯火山的地震活动进行了多重分形分析。研究了地震时间分布与喷发活动的关系,喷发活动主要以1980年的大规模爆发式喷发和1980-1986年的穹顶建造喷发为标志。从数据中提取的广义分形维数谱(即 Dq 对 q)使我们能够识别出两种主要的地震时间分布模式。第一种表现出与穹顶建造活动的强烈地震群相关的多重分形聚集。第二种的特征是 Dq 几乎恒定为 1,类似于随机均匀分布。在固定事件数窗口和不同深度下计算的 Dq(对于 q=0,2)的时间演化表明,在喷发期间,浅层对快速岩浆侵入的脆性力学响应通过急剧变化(在短时间尺度(天量级)内起作用)和 Dq 的最低值(0.3)得以揭示。相反,对于以强烈地震群为特征的较深地震,Dq 在整个分析期间没有表现出明显的变化,这表明与深部岩浆供应系统相关的地震具有较低程度的聚集性,且这种聚集性与喷发活动无关。
引用
@article{arxiv.physics/0311049,
title = {Multifractal analysis of Mt. St. Helens seismicity as a tool for identifying eruptive activity},
author = {Filippo Caruso and Sergio Vinciguerra and Vito Latora and Andrea Rapisarda and Stephen Malone},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0311049},
year = {2007}
}
备注
16 pages, 5 figures. Revised version, typos corrected, two figures added, improved text. Version accepted for publication in Fractals