Globally valid relations converting magnitudes of intermediate and deep-focus earthquakes to MW

Μία βασική διεργασία κατά τη σύνταξη ομογενών και πλήρων καταλόγων σεισμικότητας είναι η διεξοδική διερεύνηση των δυνητικά εύρωστων σχέσεων που συνδέουν μεταξύ τους κλίμακες διαφορετικών μεγεθών. Η συντριπτική πλειονότητα των ήδη δημοσιευμένων σχέσεων αφορά ως επί το πλείστον δεδομένα επιφανειακών σεισμών με εστιακά βάθη μέχρι και τα 60-70 χιλιόμετρα. Στην παρούσα εργασία, διαφορετικές κλίμακες μεγέθους προερχόμενες από 66 κέντρα σε παγκόσμια κλίμακα, σε συνδυασμό με ήδη δημοσιευμένους καταλόγους, εξετάζονται για σεισμούς με εστιακά βάθη  61-700 χιλιομέτρων. Εφαρμόζοντας ανάλυση ελαχίστων τετραγώνων προέκυψαν 12 νέες αξιόπιστες σχέσεις βαθμονόμησης που συνδέουν τις αντίστοιχες κλίμακες μεγεθών με το μέγεθος σεισμικής ροπής. Μεταξύ άλλω ελέγχθηκαν οι κλίμακες  χωρικού (mb) και επιφανειακού μεγέθους (Ms) που ανακοινώνονται από Διεθνή (ISC, NEIC και IDC) και εθνικά κέντρα ( MOS από Μόσχα,  BJI από Πεκίνο,  DJA από Τζακάρτα) καθώς και το μέγεθος που υπολογίζεται από το JMA (Ιαπωνία). Από τα παραπάνω αποτελέσματα προκύπτουν σημαντικές παρατηρήσεις σχετικά με την συμπεριφορά ορισμένων από τις κλίμακες μεγέθους. Αξιοσημείωτη είναι η διαφοροποίηση που παρατηρείται ως προς τους ενδιαμέσου και τους μεγάλου βάθους σεισμούς για το χωρικό μέγεθος mb του IDC. Επιπλέον, η σύγκριση του μεγέθους σεισμικής ροπής του NIED με τα αντίστοιχα μεγέθη από GCMT και NEIC αναδεικνύει ένα εμφανώς κατώτερο επίπεδο "κορεσμού" προσδιοριζόμενο περίπου στη τιμή 5.0An essential step in the compilation of homogeneous and complete earthquake catalogs is the thorough investigation of potentially robust relations between different magnitude scales. The vast majority of already published relations usually concerns shallow-focus earthquake data with depths up to 60-70 km. In the present study, several magnitude scales reported by 66 world-wide data providers in conjunction with published catalogs are examined within the depth range of 61-700 km, by applying least-squares regression analysis. Among other widely used scales, as body wave (mb, mB) and surface wave (Ms) magnitudes cited by International Centers (i.e. ISC, NEIC and IDC), the behavior of relevant magnitude scales determined by MOS (Moscow, Russia), BJI (Beijing, China), DJA (Djakarta, Indonesia) and the Japanese magnitude calculated by JMA, is also examined. By this way, robust calibrating relationships of 12 magnitude scales to the moment magnitudes provided by GCMT, NEIC and JMA are defined. From the obtained results important observations on the behavior of certain magnitude scales were made. Thus, a remarkable variation of mb scale cited by IDC could be noted for intermediate and deep focus events. Furthermore, a comparison with the Mw of NIED revealed an apparent lower “saturation” level around 5.0 below which the moment magnitude values published by GCMT and NEIC, are systematically overestimated

Globally valid relations converting magnitudes of intermediate and deep-focus earthquakes to MW

Μία βασική διεργασία κατά τη σύνταξη ομογενών και πλήρων καταλόγων σεισμικότητας είναι η διεξοδική διερεύνηση των δυνητικά εύρωστων σχέσεων που συνδέουν μεταξύ τους κλίμακες διαφορετικών μεγεθών. Η συντριπτική πλειονότητα των ήδη δημοσιευμένων σχέσεων αφορά ως επί το πλείστον δεδομένα επιφανειακών σεισμών με εστιακά βάθη μέχρι και τα 60-70 χιλιόμετρα. Στην παρούσα εργασία, διαφορετικές κλίμακες μεγέθους προερχόμενες από 66 κέντρα σε παγκόσμια κλίμακα, σε συνδυασμό με ήδη δημοσιευμένους καταλόγους, εξετάζονται για σεισμούς με εστιακά βάθη  61-700 χιλιομέτρων. Εφαρμόζοντας ανάλυση ελαχίστων τετραγώνων προέκυψαν 12 νέες αξιόπιστες σχέσεις βαθμονόμησης που συνδέουν τις αντίστοιχες κλίμακες μεγεθών με το μέγεθος σεισμικής ροπής. Μεταξύ άλλω ελέγχθηκαν οι κλίμακες  χωρικού (mb) και επιφανειακού μεγέθους (Ms) που ανακοινώνονται από Διεθνή (ISC, NEIC και IDC) και εθνικά κέντρα ( MOS από Μόσχα,  BJI από Πεκίνο,  DJA από Τζακάρτα) καθώς και το μέγεθος που υπολογίζεται από το JMA (Ιαπωνία). Από τα παραπάνω αποτελέσματα προκύπτουν σημαντικές παρατηρήσεις σχετικά με την συμπεριφορά ορισμένων από τις κλίμακες μεγέθους. Αξιοσημείωτη είναι η διαφοροποίηση που παρατηρείται ως προς τους ενδιαμέσου και τους μεγάλου βάθους σεισμούς για το χωρικό μέγεθος mb του IDC. Επιπλέον, η σύγκριση του μεγέθους σεισμικής ροπής του NIED με τα αντίστοιχα μεγέθη από GCMT και NEIC αναδεικνύει ένα εμφανώς κατώτερο επίπεδο "κορεσμού" προσδιοριζόμενο περίπου στη τιμή 5.0An essential step in the compilation of homogeneous and complete earthquake catalogs is the thorough investigation of potentially robust relations between different magnitude scales. The vast majority of already published relations usually concerns shallow-focus earthquake data with depths up to 60-70 km. In the present study, several magnitude scales reported by 66 world-wide data providers in conjunction with published catalogs are examined within the depth range of 61-700 km, by applying least-squares regression analysis. Among other widely used scales, as body wave (mb, mB) and surface wave (Ms) magnitudes cited by International Centers (i.e. ISC, NEIC and IDC), the behavior of relevant magnitude scales determined by MOS (Moscow, Russia), BJI (Beijing, China), DJA (Djakarta, Indonesia) and the Japanese magnitude calculated by JMA, is also examined. By this way, robust calibrating relationships of 12 magnitude scales to the moment magnitudes provided by GCMT, NEIC and JMA are defined. From the obtained results important observations on the behavior of certain magnitude scales were made. Thus, a remarkable variation of mb scale cited by IDC could be noted for intermediate and deep focus events. Furthermore, a comparison with the Mw of NIED revealed an apparent lower “saturation” level around 5.0 below which the moment magnitude values published by GCMT and NEIC, are systematically overestimated

A method for estimating the origin time of an ensuing mainshock by observations of preshock crustal seismic deformation

Observations on accelerating crustal deformation due to the generation of intermediate magnitude preshocks in the Aegean area are used to propose a method for prediction of the origin time of an ensuing mainshock. The method is based on a precursory seismic excitation that occurs in the preshock region at a time correlated to the origin time of the oncoming mainshock. The uncertainty in this prediction is of the order of ± 1.5 years with relatively high confidence ('90%)

Microearthquake study of the broader Thessaloniki area (Northern Greece)

A temporary network of twelve portable digital seismological stations was operated around the city of Thessaloniki (Northern Greece) for a period of 19 months (from July 2001 to April 2002 and from October 2002 to August 2003), providing data that enabled the study of the interconnection between microseismicity and active tectonics in the area. During the operation period 277 microearthquakes that were recorded in more than four stations were accurately located and 64 fault plane solutions were determined. Seismic activity is associated with ENE-WSW, E-W and ESE-WNW striking normal faults and is nearly confined to the first 15 km, thus defining the seismogenic layer in the study area. The mean orientation of the axis of maximum extension (T-axis) is NS to NNE-SSW, determined from fault plane solutions, in agreement with the regional extensional stress pattern, which strikes perpendicular to the orientation of the main WNW-ESE active faults of the area

Microearthquake study of the broader Thessaloniki area (Northern Greece)

A temporary network of twelve portable digital seismological stations was operated around the city of Thessaloniki (Northern Greece) for a period of 19 months (from July 2001 to April 2002 and from October 2002 to August 2003), providing data that enabled the study of the interconnection between microseismicity and active tectonics in the area. During the operation period 277 microearthquakes that were recorded in more than four stations were accurately located and 64 fault plane solutions were determined. Seismic activity is associated with ENE-WSW, E-W and ESE-WNW striking normal faults and is nearly confined to the first 15 km, thus defining the seismogenic layer in the study area. The mean orientation of the axis of maximum extension (T-axis) is NS to NNE-SSW, determined from fault plane solutions, in agreement with the regional extensional stress pattern, which strikes perpendicular to the orientation of the main WNW-ESE active faults of the area

GLOBAL RELATIONS BETWEEN SEISMIC FAULT PARAMETERS AND MOMENT MAGNITUDE OF EARTHQUAKES

ABSTRACT The most reliable of the globally available relative data have been used to derive empirical formulas which relate the subsurface fault length, L, the fault area, S, and fault width, w, with the moment magnitude, M. Separate such formulas have been derived for earthquakes generated by strike-slip faulting, by dip-slip faulting in continental regions and by dip-slip faulting in lithospheric subduction regions. The formula which relates the fault area with the magnitude is combined with the definition formulas of seismic moment and moment magnitude to derive also relations between the fault slip, u, and the moment magnitude for each of the three seismotectonic regimes. For a certain magnitude, the fault length is larger for strike-slip faults than for dip-slip faults, while the fault width is small for strike-slip faults, larger for dip-slip faults in continental regions and much larger for dip-slip faults in regions of lithospheric subduction. For a certain magnitude, fault slip is about the same for strike-slip faults and dip-slip faults in continental regions and smaller for dip-slip faults in regions of lithospheric subduction