震源机制沙滩球(focal mechanism beach ball)绘制之傻瓜式教程

本文主要是介绍震源机制沙滩球(focal mechanism beach ball)绘制之傻瓜式教程,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

震源机制系列文章:

震源机制(Focal Mechanism)之断层基本知识

震源机制(Focal Mechanism)之沙滩球(Beach Ball)


目录

1. 断层的定义

2. 绘制流程

3. 更多示例


1. 断层的定义(\phi,\delta,\lambda

 

走向(strike):正北方顺时针旋转到走向 \phi \in [0, 2\pi)

倾角(dip):从水平面向下旋转到断层面的角度 \delta \in [0, \pi/2]

滑移角(rake): 走向旋转至滑动方向的角度(逆时针为正)\lambda \in [-\pi, \pi)

PS 更多断层细节可阅读 震源机制(Focal Mechanisms)之断层基本知识_ddd...e_bug的博客-CSDN博客_震源机制

2. 绘制流程

 

Wulff Net(该图仅为展示Wulff Net,图中线条与示例中断层无关

PS 四组断层信息(30,60,40/-140)和(278,58,-30/150)均可大致获得上面两条线。

以断层走向70°,倾角50°,滑移角为-120°的沙滩球为例,具体步骤如下:

第一步:绘制断层面的投影

  1. 走向70°。根据外圈大圆确定走向为 A点,对应C点为70°+180°=250°。(大圆共360°,与走向取值范围一致,如上wulff net所示)
  2. 倾角50°,根据同心圆确定倾角为S点。(同心圆最外侧为0°,最内侧为90°,如上wulff net所示)
  3. 连接ASC即为断层面的投影。

第二步:绘制辅助面的投影。

辅助面由两条线确定: 

(a过圆心且垂直于断层面的线。该线的赤平投影为图中U‘点,该点也是断层面的极点;

(b) 于断层面内且垂直于滑动方向的线。该线的赤平投影为图中点B。该线可利用如下方法获得:根据滑移角的正(负)值,从S点出发沿着逆(顺)时针向旋转’倾角的范围’到B点 ,此时角BOU=90°。若滑移角超过90度,可绘制辅助线AB'C,得到B’点,延长B‘O与ASC的交点即为B点。

注意:AB'C为ASC关于AC的对称线,B‘点即为垂直于滑移方向的直线在上半球的投影,直线相应的下半球投影点为B。(这里有点绕,但原理就是这样的。更简单的操作方法是:不需要辅助线,直接从S点出发,根据对应方向旋转滑移角度;当少于90°时,在S --> C内;若超过90°,沿着 S-->C-->A-->S数。)

  1. 绘制垂直AC的辅助线MN,根据倾角,得到断层面的极点U',其中S-U‘的角度为90°(可在Wulff net中简单得到)
  2. 根据滑移角,确定与滑移角垂直的直线,其投影为点B(B点确认方法见上)
  3. 连接U'B,得到DU'BE即为辅助面的投影。

第三步:绘制阴影

  • 正断层,滑移角为负,外部阴影;
  • 逆断层,滑移角为正,内部阴影;
  • 走滑断层,滑移角为0或180度,根据滑移方向而定,滑移方向的指向为阴影。

示例滑移角为负,为正断层,所以为外部阴影。

图:断层走向70°,倾角50°,滑移角为-120°的沙滩球

3. 更多示例

(A)滑移角的影响

 (B)走向的影响

可在“Earthquake Focal Mechanism - Wolfram Demonstrations Project”网站验证更多实例,检验是否真的明白。

 

PS 仅根据沙滩球,有且仅有两组(走向,倾角,滑移角)数据,最终确定断层产状,需根据当地地质条件。

这篇关于震源机制沙滩球(focal mechanism beach ball)绘制之傻瓜式教程的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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