Fokalni mehanizam

Fokalni mehanizam zemljotresa opisuje neelastične deformacije u oblasti hipocentra, koje generišu seizmičke talase. S obzirom na to da je ovaj proces vezan za rased, pokazuje orijentaciju rasedne površi koja je kretana, kao i vektor kretanja. Fokalni mehanizmi su izvedeni od rešenja momenta tenzora zemljotresa, dobijenog na osnovu proučavanja seizmičkih talasa. Danas se podaci o svojstvima seizmičkih talasa dobijaju u digitalnom vidu, ali su to, i dalje, nedovoljni podaci za lako rešavanje momenta tenzora. Ranije, kada su ovi podaci bili analogni, fokalni mehanizam određivao se proučavanjem prvih talasa koji dolaze iz hipocentra.

Rešenje momenta tenzora

Rešenje momenta tenzora se obično prikazuje grafički, na polarnim dijagramima (na Šmitovoj mreži). Energija, koja je oslobođena tokom zemljotresa, u jednom pravcu pomeraja i u jednoj rasednoj ravni, može se modelovati, tako da se istaknu dva područja, matematički opisana kao specijalni slučaj tenzora drugog reda (slično kao kod stresa). Ovaj model naziva se moment tenzora.

Zemljotresi koji nisu uzrokovani aktivnošću raseda, imaju nešto drugačiji princip oslobađanja energije. U slučaju podzemnih nuklearnih eksplozija, na primer, seizmički moment tenzora je izotropan, i ova razlika dozvoljava da se ovakve eksplozije lako izdvoje od njihovog seizmičkog odgovora.

Grafički prikaz

Podaci dobijeni nakon zemljotresa nanose se na polarni dijagram u stereografskog projekciji, i to na donju hemisferu (Šmitova mreža). Da bi se, na mreži, odredio položaj pojedinačnih podataka, koriste se dva podatka - azimut seizmološke stanice, i ugao emergencije (što je ugao otklona seizmičkog zraka od vertikale, u tački u kojoj je zrak napustio hipocentar). Taj ugao se računa na osnovu standardizovanih tabela podataka, koje opisuju vezu između ugla i razdaljine između hipocentra i seizmološke stanice, na kojoj se vrši registracija. Ako postoji dovoljno stanica koje su registrovale talase, mogu se iscrtati dva dobro određena ortogonalna velika kruga, koji će odvajati kompresione i tenzione opservacije, i ove ravni nazivaju se nodalne ravni. Opservacije sa stanica na kojima nije moguće jasno odrediti prvi nailazak obično leže blizu ovih ravni. Po dogovoru, zabojena polja se koriste za podatke sa seizmoloških stanica, gde su prvi nailasci talasa imali pozitivnu amplitudu (kompresioni talasi), dok se bela polja koriste za stanice koje su prvo registrovale talase sa negativnim vrednostima amlituda (tenzioni talasi), a tačkama se označavaju položaji stanica na kojima su zabeleženi nailasci talasa toliko slabi da nema smisla određivati kretanje na osnovu njih. Na taj način, zabojena polja označavaju prostor gde je izvršena kompresija, C, dok su bela polja oznaka za prostor gde je delovala tenzija, T. Umesto ovih oznaka, koriste se još i oznake P i E, koji označavaju pritisak i ekstenziju (polja gde je delovao pritisak su zabojena, a gde je delovala ekstenzija bela, isto kao i u prethodnom slučaju).

Rasedna površ, po kojoj je došlo do kretanja blokova, usled čega je nastao zemljotres, biće paralelna jednoj od nodalnih ravni, druga se naziva pomoćna ravan. Nažalost, samo na osnovu fokalnog mehanizma nije moguće odrediti koja od nodalnih ravni, u stvari, predstavlja rasednu površ. Da bi se dobilo jednoznačno rešenje, potrebno je posedovati još neke geološke ili geofizičke podatke. Vektor celokupnog kretanja, koji označava pravac kretanja jednog bloka raseda u odnosu na drugi, leži u rasednoj površi, 90 stepeni od nodalne ose.

Literatura

• Glavatović B. 2002. Seizmologija. Beograd: Rudarsko-geološki fakultet