Bandungin allas on tasanko, jota ympäröivät useat vuoret ja aktiiviset tulivuoret. Altaan morfologia on muodostunut tektonisen ja vulkaanisen toiminnan seurauksena kvartäärikauden aikana. Paksut järvisedimentit kerrostuivat altaaseen myöhäiskvartaarin aikana. Nämä kerrostumat saattavat kätkeä sisäänsä useita hautautuneita vikoja. Lembangin ruhje sijaitsee Bandungin altaan pohjoisosassa, jossa Bandungin kaupunki sijaitsee. Hallinnollisesti tämä allas sijaitsee Länsi-Jaavan maakunnassa, ja sitä ympäröi useita vuoria, joihin liittyy kartoitettuja vikoja (kuva 1). Bandung on tiheään asuttu kaupunki Indonesiassa. Sitä ympäröi useita vikoja, jotka voivat mahdollisesti olla maanjäristysten lähteitä. Katastrofiriskin vähentämisen kannalta on tärkeää paljastaa tämän alueen seismisyys. Tutkimme seismistä toimintaa Lembangin ruhjeen ympärillä, joka on altaan näkyvin ruhje.
Lembangin ruhjeen muodostumista selitti Dam . Varhais- ja keskikvartaarikaudella muodostui länsi-itäsuuntainen ylänkö, jossa sijaitsevat Burangrang-Sunda-kompleksin vanhimmat tulivuoret (mukaan lukien Tangkubanperahu-tulivuori), Lembangin koillisosan tulivuoriharjanteet ja -huiput sekä suurin osa Bandungin ja Sumedangin välisestä tuliperäisestä maastosta. Sunda-tulivuoren muodostumisen jälkeen painovoimainen romahdus, joka johtui valtavien määrien vulkaanisten kerrostumien kuormittumisesta sitkeisiin merisedimentteihin, aiheutti työntöhalkeamia ja diapiirirakenteita pohjoisten jalkarinteiden pinnanläheisiin kerrostumiin (Van Bemmelen, ). Katastrofaalisiin sektorihäiriöpurkauksiin liittyvä repeytyminen tuhosi tulivuorikartiot, kun taas päämagmasäiliön paineen aleneminen johti normaalivirheisiin ja Lembangin ruhjeen muodostumiseen. Tätä ruhjetta, jossa on vaikuttava jyrkänne, tutki Tjia , joka päätteli, että sekä vanhempaa dip-slip- että nuorempaa strike-slip-siirtymää oli tapahtunut.
Uudemmat paleoseismologiset tutkimukset osoittavat useita todisteita ruhjeen lähimenneisyyden toiminnasta. Tutkimuksessa todettiin, että viimeisten kahden vuoden aikana Lembangin ruhje on kyennyt aiheuttamaan maanjäristyksiä, joiden voimakkuudet ovat olleet noin 6,8 ja 6,6 magnitudia noin 2 ja 0,5 kyrs BP. Näin ollen ruhje voi tulevaisuudessa aiheuttaa vastaavan suuruisia maanjäristyksiä.
Bandungin allas (kuva 1) vahvistaa seismisiä aaltoja, jos Lembangin ruhje synnyttää maanjäristyksen. Voimistumisen taso riippuu sedimentin paksuudesta. Sedimenttirakennetta on tutkittu mikrotremor array -menetelmällä, joka osoitti, että syvin pohjamaa ulottuu noin 3,5 kilometrin päähän. Seismisten aaltojen voimistumista Bandungin altaassa simuloitiin Afnimarilla Haskellin menetelmää käyttäen.
Vaikka Lembangin ruhjeen paleoseismologinen tutkimus osoittaa todisteita merkittävistä ruhjeista menneisyydessä, seismisyys Lembangin ruhjeen ympärillä on yleisesti ottaen hyvin vähäistä, eivätkä ihmiset useimmiten aisti sitä. Heinäkuun 21. päivänä 2011 M 2,9 magnitudin maanjäristys ja elokuun 28. päivänä 2011 M3,3 magnitudin maanjäristys (BMKG:n raportti) olivat muun muassa niitä, jotka ihmiset havaitsivat ja jotka aiheuttivat vahinkoja vikavyöhykkeen läheisyydessä sijaitseville taloille ja jotka paikallinen seismisyysverkosto rekisteröi vikavyöhykkeen ympärillä. Tähän mennessä ei ole tehty yksityiskohtaisia seismisiä tutkimuksia Lembangin ruhjeesta. Tässä tutkimuksessa tutkimme sitä käyttämällä hypokeskuksen siirtämistä (mukaan lukien 1-D-nopeuden määritys) ja fokusmekanismin analyysia.
Aineisto
BMKG on ottanut käyttöön Lembangin vian ympärille ajallisen seismisen verkon (kuva 2) toukokuusta 2010 joulukuuhun 2011. Neljä Taurus-Nanometrics-seismometriä on asennettu Lembangiin (LEM), Cimenyaniin (MYN), Parongpongiin ja Cibodasin ympärille. Vuoden 2010 puolivälissä kaksi seismometriä siirrettiin Parompongista ja Cibodasista Tangkubanperahu-tulivuorelle (TKP) ja Ciateriin (ATR) maanviljelystoiminnasta aiheutuvan melun välttämiseksi. Näiden kahden vuoden aikana verkosto on rekisteröinyt noin 15 maanjäristystä. Tässä tutkimuksessa analysoidaan vain ne tapahtumat, jotka ovat peräisin Lembangin alueelta.
Yksi esimerkki tallennetusta seismisestä aaltomuodosta on esitetty (kuva 3). P-aallon saapumisen poiminta perustuu sen alkamiseen, joka näkyy selvästi seismogrammissa. S-aallon alkamispisteen löytäminen on vaikeampaa, erityisesti aseman MYN seismogrammissa. Onneksi LEM-, TKP- ja ATR-asemien seismogrammien vaakakomponenteissa on selvät S-aallon alkamiskohdat. Näiden kolmen aseman S-aaltojen poimintaa voidaan käyttää ohjeena S-aallon vaiheen löytämiseksi aseman MYN seismogrammista. Asemalla MYN havaittiin yksi tai kaksi vaihetta ennen S-aallon saapumista. Nämä vaiheet syntyvät todennäköisesti heijastuksista, jotka johtuvat tämän aseman pohjoispuolella olevasta monimutkaisesta rakenteesta.
Menetelmät
Ensimmäinen vaihe, joka maanjäristyksen analysoinnissa tulisi tehdä, on maanjäristyksen sijainnin määrittäminen. Maanjäristyksen sijainti sisältää maantieteellisen sijainnin, syvyyden ja alkamisajan. Alkamisaika voidaan määrittää niin sanotun Wadati-diagrammin avulla. Wadati-diagrammin tulos on yksi lähtötieto gradientti-inversiomenetelmälle, jota yleensä käytetään yhden tapahtuman paikantamiseen. Tästä syystä tätä menetelmää käytetään usein nimellä yhden tapahtuman määritys (SED). Tässä vaiheessa käytetty nopeusrakenne arvellaan Lembangin vian ympärillä olevien geologisten rakenteiden perusteella. Geiger esitteli ja sovelsi tätä inversiomenetelmää ensimmäisen kerran, ja sitä kutsutaan Geigerin maanjäristyksen paikannusmenetelmäksi. SED-menetelmän tulos olisi laskettava uudelleen Lembangin vian ympärillä olevan rakenteen heterogeenisuuden vuoksi. Douglas ehdotti ensimmäisenä Joint Hypocenter Location (JHD) -menetelmää kaikkien asemien jäännösajan (asemakorjaus) huomioon ottamiseksi, joka johtuu asemien sijainnin nopeuden heterogeenisuudesta. Kissling et al. laajensivat JHD-menetelmää sisällyttämällä 1-D-nopeusmallin parametrina inversioon.
Maanjäristyksen mekanismin arvioimiseksi tässä tutkimuksessa sovelletaan Kugen kehittämää momenttisensori-inversiota maanjäristyksen mekanismin arvioimiseksi. Optimaalinen momenttitensoriratkaisu saavutetaan sovittamalla havainto- ja synteettiset aaltomuodot parhaiten yhteen inversioprosessin avulla. Synteettiset aaltomuodot lasketaan Kohketsun kehittämän laajennetun heijastusmenetelmän avulla. Nopeusrakenne, jossa synteettinen aaltomuoto on laskettu, on 1-D nopeusmalli, joka on saatu JHD:stä. Havaintonopeuden aaltomuodot leikataan P-aallon alkamisesta S-aallon pulssiin (5-10 sekunnin ikkunointi) ja suodatetaan 0,075-0,25 Hz:n taajuudella SAC:n avulla. Joskus pienten tapahtumien osalta tapahtuman nopeusaaltomuodot integroidaan, jotta saadaan siirtymäaaltomuodot sointukuvion vähentämiseksi. Näytämme alkuperäiset ulostulot, jotka liittyvät suurimman magnitudin tapahtumaan (kuva 4) ja pienimpään tapahtumaan (kuva 5). Havainnon aaltomuotojen ja synteettisten aaltomuotojen välinen sovitus vaihtelee kaikkien tapahtumien osalta, mikä tunnistetaan varianssiarvon perusteella (ks. kuvat 4 ja 5). Vaikka varianssiarvot vaihtelevat, synteettiset aaltomuodot kattavat silti havaintojen suuntauksen. TKP-asemalla tallennetut havaintoaaltomuodot näyttävät kohinaisilta, eivätkä ne sovi hyvin synteettisiin aaltomuotoihin. Joitakin tapahtumia, esimerkiksi kuvan 5 tapahtumaa, ei voida tunnistaa tämän aseman havaintoaaltomuodoista. Syynä lienee Tangkubanperahu-tulivuoren ympärillä oleva rakenteen heterogeenisuus.
Maajäristyksen sijainti ja fokaalimekanismi
JHD-menetelmällä saadut siirretyt SED-hypokeskukset kaikille (taulukossa 1) luetelluille tapahtumille ja (taulukossa 2) luetellut momenttistensorin tuloksien kaksoiskaksoisratkaisut on piirretty kaavioina (kuvat 6 ja 7). Useimmat niistä näyttävät olevan yhteydessä Lembangin vikaan. Ainoastaan kaksi hyvin matalaa tapahtumaa (syvyydellä alle 5,0 km) sijaitsee itäosassa, joten on epätodennäköistä, että niillä olisi yhteys Lembangin ruhjeeseen.
Lembangin ruhjeeseen liittyvät tapahtumat viittaavat vahvasti siihen, että tällä ruhjeella on vasemmanpuoleinen kinematiikka, jossa on hiukan luottamuskomponentti. Australian mannerlaatan NNE-vektorin liike (esim ) on saattanut olla vastuussa Lembangin ruhjeen kinemaattisesta palautumisesta sen alkuperäisen vertikaalisen painovoimaisen liikkeen jälkeen. Särön itäisen segmentin alkuperäisen liikkeen on voinut käynnistää Sunda-tulivuoren kataklysminen purkaus, kuten Van Bemmelen selittää, ja läntisen segmentin liikkeen on voinut käynnistää Proto-Tangkubanperahu-tulivuoren kataklysminen purkaus, kuten Nossin et al. päättelevät, mutta myöhempien liikkeiden olisi pitänyt käynnistyä Australian laatan NNE-liikkeestä johtuvan hitaan jännityksen kasautumisen seurauksena. Tästä voidaan päätellä, että vaikka Lembangin jyrkänne muodostui kinemaattisesti normaalijyrkänteeksi, se on kinemaattisesti muuttunut vasemmanpuoleiseksi isku- ja luiskausjyrkänteeksi, jossa on luottamuskomponentti (dip-slip). Tämä voisi olla selitys Tjia:n (1968) raportoimille horisontaalisen komponentin omaaville slicken-linjoille.
Lembangin ruhjeen laajalti tunnustettu pintalinja ulottuu noin 15 kilometrin päähän ESE-WSW-suunnassa (kuva 1), ja sen leveys on ~ N282°E. Tapahtumat 2, 3, 4, 5, 8 ja 9 sijoittuvat tämän tunnetun Lembangin ruhjeen pintajäljen länsipuolelle (kuva 6). Koska näiden tapahtumien hypokeskukset sijaitsevat jonkin verran kauempana tästä pintaviivasta, ne eivät ensi silmäyksellä näytä liittyvän Lembangin ruhjeeseen. Taulukossa 2 nimellä (I) merkittyjen vyörytystasojen iskut ovat kuitenkin varsin yhdenmukaisia Lembangin vyöryn iskun kanssa. Niiden pystysuora jakautuminen poikkileikkauksessa AB, joka on esitetty kuvassa 7, sopii myös hyvin yhteen Lembangin ruhjeen mahdollisen länteen suuntautuvan jatkeen kanssa, jos oletetaan, että ruhjeen kaltevuus on lähes pystysuora, mikä vastaa arvioituja ruhjetasoja. Näistä syistä tulkitsemme näiden tapahtumien liittyvän Lembangin ruhjeeseen. Tämä merkitsee sitä, että Lembangin jyrkänne ulottuu vähintään 10 kilometriä kauemmas länteen kuin mitä sen pinnanjäljestä voisi päätellä. Näin ollen Lembangin ruhjeen päätepisteestä pitäisi olla hieman länteen suuntautuva ruhjelinja. Tämä linja voi liittyä olemassa olevaan Lembangin ruhjelinjaan, joka ei ole morfologisesti paljastunut (katkoviiva kuvassa 6), tai se voi olla Lembangin ruhjeen eri segmentti. Morfologisten piirteiden alueellisen kartoituksen perusteella Horspool et al. ilmoittivat, että länsipäässä ruhjelinja on hieman koukussa etelään päin, ja siinä on hevosenkengän muoto. Tämän hevosenpyrstömuodon eteläpäässä kulkee toinen mahdollinen ruhjelinja, joka on lähes samansuuntainen Lembangin ruhjeen kanssa ja jonka pohjoispuolella sijaitsevat tapahtumat 2, 3, 4, 5, 8 ja 9. Tämän ruhjelinjan pohjoispuolella on kaksi, kolme, neljä, viisi, kahdeksan ja yhdeksän tapahtumaa. Näin ollen voimme yksinkertaisesti tulkita, että nämä tapahtumat liittyivät tähän linjaan, joka on todennäköisesti toinen Lembangin ruhjeen segmentti. Näiden tapahtumien perusteella voidaan myös todeta Lembangin vian geometria. Keskimääräinen isku on noin 277°, mikä ei ole kovin erilainen kuin pinnan suuntauslinja 282°, kallistus on noin 85° ja rake on noin 35°.
Australian laattojen liukumasivun atsimuutin GPS-mittaustulos antoi keskimääräiseksi suunnaksi ~ N20-21°E. Koska Lembangin särön yleinen suuntaus on N282°E (kuva 8), särön mahdollisella kinematiikalla pitäisi olla vasemmanpuoleinen komponentti. Kaikkien Lembangin ruhjeen länsiosaan jakautuneiden tapahtumien paineakselin yleinen suunta tukee tätä ajatusta. Näiden tapahtumien keskimääräinen suunta on viisto vasemmanpuoleinen ruhje, jonka keskimääräinen paineakseli on N 225,3° E. Tämä voi selittää hevosenkengän muotoisen piirteen kehittymisen nykyisen Lembangin ruhjelinjan ja ehdotetun lisälinjan välille transtensionaalisena lenkkinä. Lembangin ruhjeen uusi kaavamainen geometria on esitetty (kuva 9).
Lembangin ruhjeen itäosassa tapahtuneet tapahtumat ovat jakautuneet alueelle, jossa Graben-rakenne oli kehittynyt Sunda-tulivuoren kataklysmisen purkauksen aikana noin 0.2-0.18 Ma . Pohjoiseen ja etelään suuntautuneet itä-länsi-suuntaiset ruhjeet reunustivat tätä kourua. Eteläraja tunnustetaan tällöin Lembangin ruhjeen itäiseksi segmentiksi. Tämä alkuperäinen geologinen rakenne vaikuttaa paikalliseen tektoniseen kehitykseen, kuten tapahtumat 1, 6 ja 7 osoittavat. Näiden tapahtumien, erityisesti tapahtumien 1 ja 7, keskeiset mekanismit viittaavat ilmeiseen normaalijyrkkyyskomponenttiin (painovoimainen romahdus). Tapahtumat 1 ja 7 saattavat liittyä Lembangin ruhjeen pohjoispuolella sijaitsevan graben-alueen pienempien ruhjeiden rikkoutumiseen. Sijaintinsa (kuva 7) ja fokusmekanisminsa vuoksi tapahtuma 6 saattaa liittyä Lembangin itäosaan. Tapahtuman 6 selvä vasemmanpuoleinen komponentti on yhdenmukainen Lembangin ruhjeen länsipuolelle jakautuneiden tapahtumien kanssa, mikä viittaa vahvasti Lembangin ruhjeen vasemmanpuoleiseen kinematiikkaan.
Nopeusrakenne
JHD-menetelmällä saatu 1-D-rakenne, mukaan lukien P- ja S-aaltojen nopeudet (taulukko 3), on esitetty grafiikkana Syvyys vs. nopeus (kuva 10). Tulkinta on esitetty tässä kuvassa. Vp-grafiikasta voidaan erottaa kolme kerrosta: korkeat Vp-arvot yli 6 km:n syvyydessä lukuun ottamatta 18 km:n syvyyttä, kohtuulliset Vp-arvot syvyyksissä ~6-0,75 km ja matalat Vp-arvot matalammissa syvyyksissä kuin 0,75 km. Korkeat, kohtalaiset ja matalat Vp-arvot ovat vastaavasti yli 4,0, 3,0-4,0 ja 2,0-3,0 km/s. Vs-grafiikasta voidaan erottaa kaksi kerrosta: korkea Vs yli 6 km:n syvyydessä ja matala Vs alle 6 km:n syvyydessä. Korkean ja matalan Vs:n arvojen vaihteluväli on korkeampi ja matalampi kuin 2,5 km/s. Vp/Vs-grafiikasta voidaan erottaa kaksi kerrosta: korkea Vp/Vs yli 0,75 km:n syvyydessä ja matala Vp/Vs alle 0,75 km:n syvyydessä. Korkean ja matalan Vp/Vs:n arvojen vaihteluväli on yli 1,5 ja alle 1,5. Näin ollen voidaan päätellä, että ruhjeen ympärillä oleva stratigrafinen rakenne koostuu kolmesta kerroksesta: korkeasta Vp/Vs:stä, jossa on korkea Vp ja Vs pohjassa (alle 6 km), korkeasta Vp/Vs:stä, jossa on kohtalainen Vp ja matala Vs keskellä (6-0,75 km), ja matalasta Vp/Vs:stä, jossa on matala Vp ja matala Vs ylhäällä (alle 0,75 km). Tämän kerroksen yläraja on todennäköisesti 0,5-1 km:n syvyydessä, mistä kertovat Vp/Vs:n ja Vp:n selvät laskut. Oletetaan, että tämä raja on 0,75 km:n korkeudella. Alempi raja on todennäköisesti 5-8 km:n syvyydessä, kuten Vs:n ja Vp:n huomattavat laskut osoittavat. Tämän alemman rajan oletetaan olevan 6 km:n syvyydessä. Vs on suhteellisen alhainen ylimmässä ja keskimmäisessä kerroksessa, ja sen vaihtelu on hienoista.