Near-realtime source analysis of the 20 March 2012 Ometepec-Pinotepa Nacional, Mexico earthquake

摘要

We apply a single-step, finite-fault analysis procedure to derive a coseismic slip model for the large M_W 7.4 Ometepec-Pinotepa Nacional, Mexico earthquake of 20 March 2012, using teleseismic P waveforms recorded by the Global Seismographic Network. The inversion is conducted in near-realtime using source parameters available from the USGS/NEIC and the Global Centroid Moment Tensor (gCMT) project. The fault orientation and slip angle are obtained from the gCMT mechanism assuming that the fault coincides with the shallow-dipping nodal plane. The fault dimensions and maximum rise time are based on the magnitude reported for the event. Teleseismic data from the USGS/ NEIC Continuous Waveform Buffer database are used in the inversion with record start times set to the P-wave arrivals used to compute the earthquake hypocenter. The inversion is stabilized by requiring a smooth transition of slip across the fault while minimizing the seismic moment. These constraints are applied using a smoothing weight that is estimated from the inverse problem, allowing the recovery of the least-complicated rupture history in a single step. Inversion of the deconvolved, ground-displacement waveforms reveals a simple, circular rupture similar in extent to the source identified by the USGS/NEIC using body-and surface-wave data, indicating that the teleseismic P waves can provide a first-order source model for the event in near-realtime. Additional inversions conducted using velocity records identify a more-detailed rupture model characterized by an elliptical 2500 km~2 source region extending updip and downdip from the hypocenter. This elliptical source preserves the orientation and overall dimensions of a dual-source slip model obtained recently by other investigators using local strong motions and global seismic waveforms. The results indicate that velocity waveforms could provide additional details of the earthquake rupture in near-realtime, finite-fault inversions using teleseismic P waves.%Se aplica un procedimiento de inversión de falla finita para obtener un modelo de deslizamiento sobre el plano de falla para el sismo M_W 7.4 de Ometepec-Pinotepa Nacional del 20 de marzo 2012, utilizando ondas P telesísmicas registradas por la red del Global Seismographic Network. La inversión se hace en tiempo casi-real utilizando parámetros de la fuente reportados por el Servicio Geológico de Estados Unidos (USGS) y el proyecto del Global Centroid Moment Tensor (gCMT). La orientación de la falla y el ángulo de deslizamiento se obtienen del mecanismo del gCMT, asumiendo que la falla coincide con el plano nodal con bajo ángulo de buzamiento. Las dimensiones de la falla y la duración máxima de la función fuente se definen en base a la magnitud reportada para el evento. Datos telesísmicos obtenidos de la base de datos del Continuous Waveform Buffer del USGS se utilizan en la inversión con tiempos de inicio que corresponden a los arribos de la onda P implementados en el cálculo del hipocentro. La inversión se estabiliza aplicando una transición suave de deslizamiento a lo largo de la falla y una reducción simultánea del momento sísmico. Estas restricciones se implementan utilizando un peso de suavizamiento estimado directamente del problema inverso, permitiendo así la recuperación en un solo paso del patrón de ruptura menos complicado. La inversión de los registros en desplazamiento revela una simple ruptura circular similar al área de deslizamiento determinada por el USGS utilizando ondas de cuerpo y ondas superficiales, indicando que las ondas P telesismicas pueden identificar los rasgos principales de la fuente en tiempo casi-real. Inversiones adicionales realizadas utilizando registros en velocidad identifican una fuente mas detallada que cubre una zona elíptica de 2500 km~2 y que se extiende hacia arriba y hacia abajo del hipocentro a lo largo de la falla. Esta zona elíptica tiene dimensiones que cubren el área definida por dos fuentes separadas determinadas por otros investigadores utilizando datos locales y ondas sísmicas globales. Los resultados indican que los registros en velocidad podrían aportar mayor información sobre los detalles de la ruptura en inversiones realizadas en tiempo casi-real utilizando ondas P telesísmicas.