AÐFERÐIR

Undanfarin ár hefur verið fylgst með skjálftavirkni á Hengilssvæði með gögnum úr stafrænu landsneti Veðurstofunnar, SIL netinu Stefansson/etal:1993,Bodvarsson/etal:1996. Síðla árs 1996 var bætt við netið fjórum stöðvum á Suðvesturlandi. Eftir þær viðbætur skráir kerfið og staðsetur nær alla skjálfta á Hengilssvæðinu stærri en 0.0 á Richterkvarða RognvaldssonHen1/etal:1998. Brotlausnir eru reiknaðar fyrir alla skjálfta sem landsnetið skráir, en þær eru ákvarðaðar út frá útgeislunarmynstri skjálftanna. Til að skorða brotlausnirnar eru því notaðar fyrsta hreyfistefna P bylgna og sveifluvíddir (e. amplitudes) P og S bylgna. Allar lausnir sem falla þolanlega að mældum gildum eru geymdar sem mögulegar brotlausnir Slunga:1981,Rognvaldsson/Slunga:1993. Hver brotlausn hefur tvo hornrétta fleti, sem hvor um sig gæti verið misgengisflöturinn og ekki er hægt að gera upp á milli þeirra nema til komi önnur gögn, svo sem sjáanlegt brot, mælanleg færsla á yfirborði eða upptakadreifing skjálfta sem afmarkar brotflötinn.

Útlit skjálftalínurita ræðst einkum af brotlausn skjálftans og slóð bylgnanna frá upptökum að mælistað. Þegar jarðskjálftahrinur eiga sér stað, þ.e. fjöldi skjálfta verður á tiltölulega takmörkuðu svæði á skömmum tíma, er bylgjuhreyfing einstakra atburða oft svipuð og tímamun þeirra má ákvarða mjög nákvæmlega með víxlfylgnireikningum (e. cross-correlation). Ef spennusvið breytist lítið með tíma má einnig búast við að skjálftar á tilteknu (litlu) svæði séu hver öðrum líkir, jafnvel þótt mánuðir eða ár líði milli skjálftanna. Ef gert er ráð fyrir að innbyrðis tímamunur á mælistöðum fyrir mismunandi skjálfta stafi eingöngu af mun í staðsetningu atburðanna má reikna innbyrðis afstöðu þeirra mjög nákvæmlega. Skekkja í afstæðri staðsetningu tveggja skjálfta getur verið minni en 10 m. Sú aðferð sem notuð er á Veðurstofunni notar hvoru tveggja algildan tíma og mælingar á tímamun og bætir því jafnframt algilda staðsetningu hrinunnar Slunga/etal:1995. Þessi aðferð verður hér eftir nefnd upptakagreining jarðskjálfta til styttingar. Jarðskjálftar sem staðsettir hafa verið á þennan hátt falla oft á plön í jarðskorpunni og þá er líklegt að þau séu virkir sprungufletir.

Eftir upptakagreiningu skjálftaþyrpingar eru brotlausnir skjálftanna reiknaðar að nýju, enda brotlausnirnar háðar staðsetningu. Staðsetningar skjálftanna eru síðan athugaðar og sérstaklega leitað að skjálftum sem liggja á sama plani. Ef slíkt plan finnst er kannað hvort brotlausnir skjálftanna sem notaðir voru til að skorða planið séu í samræmi við stefnu þess. Samtúlkun upptakadreifingar og brotlausna getur þannig gert upp á milli allra mögulegra brotlausna fyrir hvern skjálfta og valið þann brotlausnarflöt sem best fellur að plani skjálftadreifingarinnar. Með slíkri svæðisbundinni samtúlkun jarðskjálftahneppa má kortleggja virkar sprungur í skorpunni. Til að einfalda vinnu við þennan þátt verkefnisins var ákveðið að breyta nokkuð hugbúnaði sem notaður er við gagnvirka (e. interactive) úrvinnslu skjálftaþyrpinga. Byggt var á hugmyndum sem fyrst voru prófaðar á lítilli skjálftaþyrpingu í Svíþjóð fyrir um 15 árum Slunga/etal:1984 og gengið út frá því að þéttar þyrpingar skjálfta séu gjarna skjálftar á sama misgengi. Skrifað var forrit sem leitar kerfisbundið að fylkingum skjálfta sem liggja á sama plani, en jafnframt er þess krafist að planið falli saman við einhverja af viðunandi brotlausnum hvers skjálfta í fylkingunni. Hverju plani sem þannig finnst er gefin einkunn eða gæðastuðull. Einkunnin er háð fjölda skjálfta sem skorða planið, fjarlægð þeirra frá planinu og því hve vel brotlausnir þeirra falla að stefnu þess.

Hingað til hefur upptakagreiningu af þessu tagi mest verið beitt á einstakar hrinur sem yfirleitt hafa staðið í stuttan tíma, frá nokkrum klukkustundum upp í nokkra sólarhringa Rognvaldsson/etal:1998. Helsti ókosturinn við að meðhöndla hverja hrinu sérstaklega er sá að erfitt er að tengja algildar staðsetningar skjálfta í mismunandi hrinum og þar með innbyrðis legu þeirra misgengja sem hrinurnar urðu á. Eins er líklegt að ef aðeins er leitað að afmörkuðum hrinum kunni að yfirsjást svæði þar sem virkni er minni og dreifð í tíma, en getur eigi að síður verið á vel skilgreindum sprungum. Þetta krefst einnig nokkurrar handavinnu þar eð finna þarf þær hrinur sem skoða á og ákvarða mörk þeirra í tíma og rúmi áður en úrvinnslan hefst. Ef upptakagreiningu er beitt á gögn frá stærra svæði og/eða lengra tímabili en fyrir venjulega smáhrinu (nokkrir km² og 1-3 sólarhringar) er líklegt að meira brottfall verði í gögnunum þar sem gagnasafnið getur innihaldið slæðing af skjálftum sem lítið eiga sameiginlegt. Reiknitími lengist verulega eftir því sem fleiri skjálftar eru staðsettir samtímis og gagnvirka úrvinnslan verður einnig því þyngri í vöfum sem skjálftarnir eru fleiri. Því þarf að finna einhvern meðalveg þar sem teknir eru með nógu margir skjálftar til að gefa vitrænar niðurstöður, en þó ekki svo margir að reikni- og úrvinnslutími verði óhóflegur.