The Newest Developments Of Load-Unload Response Ratio (Lurr)

The Load Unload Response Ratio (LURR) method is an intermediate-term earthquake prediction approach that has shown considerable promise. It is inspiring that its predictions using LURR have been improving. Since 2004 we have made a major breakthrough in intermediate-term earthquake forecasting of the strong earthquakes on the Chinese mainland using LURR and successfully predicted the Pakistan earthquake with magnitude M 7.6 on October 8, 2005. The causes for improving the prediction in terms of LURR have been discussed in the present paper.

Comparison Between Lurr And State Vector Analysis Before Strong Earthquakes In Southern California Since 1980

There are seven strong earthquakes with M >= 6.5 that occurred in southern California during the period from 1980 to 2005. In this paper, these earthquakes were studied by the LURR (Load/Unload Response Ratio) method and the State Vector method to detect if there are anomalies before them. The results show that LURR anomalies appeared before 6 earthquakes out of 7 and State Vector anomalies appeared before all 7 earthquakes. For the LURR method, the interval between maximum LURR value and the forthcoming earthquake is 1 to 19 months, and the dominant mean interval is about 10.7 months. For the State Vector method, the interval between the maximum modulus of increment State Vector and the forthcoming earthquake is from 3 to 27 months, but the dominant mean interval between the occurrence time of the maximum State Vector anomaly and the forthcoming earthquake is about 4.7 months. The results also show that the minimum valid space window scale for the LURR and the State Vector is a circle with a radius of 100 km and a square of 3 degrees 3 degrees, respectively. These results imply that the State Vector method is more effective for short-term earthquake prediction than the LURR method, however the LURR method is more effective for location prediction than the State Vector method.

Fast Computing For Lurr Of Earthquake Prediction

The LURR theory is a new approach for earthquake prediction, which achieves good results in earthquake prediction within the China mainland and regions in America, Japan and Australia. However, the expansion of the prediction region leads to the refinement of its longitude and latitude, and the increase of the time period. This requires increasingly more computations, and the volume of data reaches the order of GB, which will be very difficult for a single CPU. In this paper, a new method was introduced to solve this problem. Adopting the technology of domain decomposition and parallelizing using MPI, we developed a new parallel tempo-spatial scanning program.

Long-range automaton models of earthquakes: Power-law accelerations, correlation evolution, and mode-switching

We introduce a conceptual model for the in-plane physics of an earthquake fault. The model employs cellular automaton techniques to simulate tectonic loading, earthquake rupture, and strain redistribution. The impact of a hypothetical crustal elastodynamic Green's function is approximated by a long-range strain redistribution law with a r(-p) dependance. We investigate the influence of the effective elastodynamic interaction range upon the dynamical behaviour of the model by conducting experiments with different values of the exponent (p). The results indicate that this model has two distinct, stable modes of behaviour. The first mode produces a characteristic earthquake distribution with moderate to large events preceeded by an interval of time in which the rate of energy release accelerates. A correlation function analysis reveals that accelerating sequences are associated with a systematic, global evolution of strain energy correlations within the system. The second stable mode produces Gutenberg-Richter statistics, with near-linear energy release and no significant global correlation evolution. A model with effectively short-range interactions preferentially displays Gutenberg-Richter behaviour. However, models with long-range interactions appear to switch between the characteristic and GR modes. As the range of elastodynamic interactions is increased, characteristic behaviour begins to dominate GR behaviour. These models demonstrate that evolution of strain energy correlations may occur within systems with a fixed elastodynamic interaction range. Supposing that similar mode-switching dynamical behaviour occurs within earthquake faults then intermediate-term forecasting of large earthquakes may be feasible for some earthquakes but not for others, in alignment with certain empirical seismological observations. Further numerical investigation of dynamical models of this type may lead to advances in earthquake forecasting research and theoretical seismology.

Spatial and Temporal Variation of LURR and Its Implication for the Tendency of Earthquake Occurrence in Southern California

Based on the theory of LURR and its recent development, spatial and temporal variation of Y/Y-c (value of LURR/critical value of LURR) in the Southern California region during the period from 1980 through March, 2001 was studied. According to the previous study on the fault system and stress field in Southern California, we zoned the Southern California region into 11 parts in each of which the stress field is almost uniform. With the time window of one year, time moving step of three months, space window of a circle region with a radius of 100 km and space moving step of 0.25 degree in latitude and longitude direction, the evolution of Y/Y-c were snapshot. The scanning results show that obvious Y/Y-c anomalies occurred before 5/6 of strong earthquakes considered with a magnitude of 6.5 or greater. The critical regions of Y/Y-c are near the epicenters of the strong earthquakes and the Y/Y-c anomalies occur months to years prior to the earthquakes. The tendency of earthquake occurrence in the California region is briefly discussed on the basis of the examination of Y/Y-c.

Spatio-Temporal Scanning and Statistical Test of the Accelerating Moment Release (AMR) Model Using Australian Earthquake Data

The Accelerating Moment Release (AMR) preceding earthquakes with magnitude above 5 in Australia that occurred during the last 20 years was analyzed to test the Critical Point Hypothesis. Twelve earthquakes in the catalog were chosen based on a criterion for the number of nearby events. Results show that seven sequences with numerous events recorded leading up to the main earthquake exhibited accelerating moment release. Two occurred near in time and space to other earthquakes preceded by AM R. The remaining three sequences had very few events in the catalog so the lack of AMR detected in the analysis may be related to catalog incompleteness. Spatio-temporal scanning of AMR parameters shows that 80% of the areas in which AMR occurred experienced large events. In areas of similar background seismicity with no large events, 10 out of 12 cases exhibit no AMR, and two others are false alarms where AMR was observed but no large event followed. The relationship between AMR and Load-Unload Response Ratio (LURR) was studied. Both methods predict similar critical region sizes, however, the critical point time using AMR is slightly earlier than the time of the critical point LURR anomaly.

Mapeamento geológico em áreas graníticas intemperizadas em regiões montanhosas tropicais: o granito Conselheiro Paulino (Faixa Ribeira)

Neste trabalho foram integrados o mapeamento geológico de campo, os dados regionais aerogeofísicos e as imagens orbitais de alta resolução (1 m) para fornecer um mapa geológico detalhado do Pluton granítico Conselheiro Paulino, na Faixa Ribeira, Brasil. A área estudada possui poucos afloramentos e outras questões que dificultam o mapeamento geológico tradicional. Escorregamentos de terra são comuns na porção mais intemperizada do granito. A utilização de imagens orbitais de alta resolução permitiu a identificação dos poucos afloramentos existentes, além de outros elementos, como ravinas, planícies aluviais, eluviões, vegetação e estradas. Isso foi importante para orientar e otimizar as pesquisas de campo. A disponibilidade de dados aerogeofísicos magnéticos e radiométricos corroboraram nos trabalhos de campo e na petrografia do Pluton granítico Conselheiro Paulino. O pluton pode ser dividido em duas facies distintas, sendo uma de composição microgranítica e outra de composição microgranodiorítica

Padrões geoacústicos de fundo e sub-fundo na Baía de Sepetiba: implicações no conhecimento da geologia do holoceno

A Baía de Sepetiba, localizada entre a Baía de Guanabara e a Baía de Ilha Grande, Estado do Rio de Janeiro, está inserida em um cenário estratégico para o desenvolvimento econômico do Estado. Isto ocorre devido ao aumento da concentração populacional, que está diretamente relacionado com o turismo, com a presença de portos e de áreas industriais. Sendo assim, se faz necessário estudar sua estrutura geológica e dinâmica sedimentar para entender sua evolução ao longo do tempo e para uma utilização mais racional desta área. Utilizando-se da sísmica rasa de alta resolução e da sonografia de varredura lateral juntamente com dados pretéritos de amostragem superficial de sedimentos, o presente trabalho tem como objetivo principal analisar sua geologia holocênica. A investigação, em subsuperfície, da geologia estrutural e sedimentar dessa baía, através da interpretação de 09 perfis sísmicos, baseada na determinação de diferentes tipos de ecotexturas, revelou a presença de diferentes pacotes sedimentares depositados ao longo do Holoceno. Ao todo, foram encontrados 15 tipos de ecotexturas perfazendo 14 camadas sedimentares, que estão relacionados em 4 Grupos de acordo com sua distribuição. Já a investigação em superfície através dos registros sonográficos, baseada nos diferentes graus de reflexão acústica (backscattering) e parametrizada pelos dados de amostragem direta pretérita, identificou 6 padrões sonográficos distintos. Com isso foi confeccionado um novo mapa de distribuição textural dos sedimentos superficiais da Baía de Sepetiba. Com a correlação dos dados de sísmica rasa com os dados sonográficos, foi possível ainda sugerir a provável existência de neotectonismo na área de estudo.

Reservatório de gás não convencional: história de caso na Bacia do Recôncavo - Brasil

O principal objetivo deste trabalho foi à realização de um estudo geológico sobre os folhelhos fraturados da Formação Candeias que ocorrem em diferentes partes da Bacia do Recôncavo, sendo enfatizadas suas principais relações com a acumulação de petróleo. Este trabalho contempla, ainda, uma revisão bibliográfica acerca da evolução da campanha exploratória nesta bacia, desde seus primórdios, na década de trinta, além de uma análise sob as perspectivas na área de exploração e produção. A Bacia do Recôncavo, situada na região Nordeste do Brasil, está inserida numa grande bacia tafrogênica (Rifte abortado Recôncavo-Tucano-Jatobá), originada nos momentos iniciais de ruptura do paleocontinente Gondwana ocidental, no Eocretáceo, sob os campos de tensões que produziram o Oceano Atlântico. Em termos estratigráficos, a bacia guarda um importante registro geológico, compreendido por depósitos continentais (lacustres, fluvio-deltáicos, neríticos, eólicos e leques aluviais), sendo subdividido em seis seqüências sedimentares, referentes aos estágios pré-rifte e rifte. As principais acumulações de petróleo na bacia podem ser agrupadas em três grandes sistemas: pré-rifte, rifte-Candeias e rifte-Ilhas, representando plays exploratórios distintos. As perspectivas futuras para a Bacia do Recôncavo devem considerar a importância da identificação de novos plays exploratórios, através da caracterização de novos intervalos geradores e reservatórios, como é o caso dos folhelhos fraturados e do shale gas. Não menos importante é o desenvolvimento de novas técnicas de produção, aumentando o fator de recuperação de campos produtores.

Estudo da margem continental ibérica ocidental com base em dados gravimétricos e magnetométricos regionais

Os métodos potenciais são conhecidos como uma ferramenta útil para estudos regionais. Na Ibéria Ocidental, a gravimetria e a magnetometria podem ser utilizadas para auxiliar no entendimento de algumas questões sobre a estruturação tectônica offshore. Nesta região, tanto as estruturas geradas pela quebra continental, quanto às herdadas do embasamento variscano, tem uma importante contribuição para a resposta geofísica regional observada com estes métodos. Este trabalho tem como objetivo correlacionar as feições geofísicas observadas com alguns modelos geológicos do arcabouço tectônico da Ibéria Ocidental já publicados na literatura. Mapas filtrados foram usados para auxiliar no reconhecimento de diferentes assinaturas geofísicas, os quais foram calculados a partir dos mapas de gravidade Bouguer e do campo magnético total tais como o gradiente horizontal total, derivada tilt, derivada vertical, e integral vertical. O domínio crustal continental foi definido a partir da interpretação dos dados gravimétricos, utilizando gradiente de gravidade horizontal total da Anomalia Bouguer. Os dados magnéticos, originais e filtrados, foram utilizados para identificar mais três domínios regionais offshore, que sugerem a existência de três tipos de crosta não-siálica. Dois deles são propostos como domínios de transição. A região da crosta de transição mais próxima do continente tem uma fraca resposta regional magnética, e a porção mais distal é um domínio de anomalia de alta amplitude, semelhante à resposta magnética oceânica. O limite crustal oceânico não pôde ser confirmado, mas um terceiro domínio offshore, a oeste da isócrona C34, poderia ser considerado como crosta oceânica, devido ao padrão magnético que apresenta. Alguns lineamentos do embasamento foram indicados na crosta continental offshore. As feições gravimétricas e magnéticas interpretadas coincidem, em termos de direção e posição, com zonas de sutura variscanas, mapeados em terra. Assim, esses contatos podem corresponder à continuação offshore destas feições paleozoicas, como o contato entre as zonas de Ossa Morena-Zona Centro-Ibérica. Nesta interpretação, sugere-se que a crosta continental offshore pode ser composta por unidades do Sudoeste da Península Ibérica. Isto permite considerar que a Falha de Porto-Tomar pertence a uma faixa de deformação strike-slip, onde parte das bacias mesozoicas da margem continental está localizada.

Análise regional geofísica e geológica das estruturas profundas na bacia de Santos

Na maioria das situações relacionadas aos estudos da Terra, um método geofísico não é suficiente para chegar a uma conclusão de uma questão específica, já que o mesmo é passivo de ambiguidades ou incertezas na interpretação. Para tal, se faz necessário que um ou mais métodos sejam integrados, gerando uma resposta que se aproxime do modelo real e com confiabilidade para que a mesma metodologia possa ser aplicada em outros casos similares, otimizando assim a utilização conjunta dos métodos. Partindo desse ponto o presente trabalho sugere a realização de uma Modelagem Gravimétrica 2-D, auxiliada por dados sísmicos e de poços, visando o mapeamento das estruturas profundas da bacia de Santos, já que o conhecimento sobre as mesmas é de grande importância para estudos tectônicos para reconstrução histórica da bacia que servem de parâmetro de entrada nos estudos de modelagem visando reconstruir os processos de geração, migração e acumulação de hidrocarbonetos.

Synchronization in climate dynamics and other extended systems

Synchronization is now well established as representing coherent behaviour between two or more otherwise autonomous nonlinear systems subject to some degree of coupling. Such behaviour has mainly been studied to date, however, in relatively low-dimensional discrete systems or networks. But the possibility of similar kinds of behaviour in continuous or extended spatiotemporal systems has many potential practical implications, especially in various areas of geophysics. We review here a range of cyclically varying phenomena within the Earth's climate system for which there may be some evidence or indication of the possibility of synchronized behaviour, albeit perhaps imperfect or highly intermittent. The exploitation of this approach is still at a relatively early stage within climate science and dynamics, in which the climate system is regarded as a hierarchy of many coupled sub-systems with complex nonlinear feedbacks and forcings. The possibility of synchronization between climate oscillations (global or local) and a predictable external forcing raises important questions of how models of such phenomena can be validated and verified, since the resulting response may be relatively insensitive to the details of the model being synchronized. The use of laboratory analogues may therefore have an important role to play in the study of natural systems that can only be observed and for which controlled experiments are impossible. We go on to demonstrate that synchronization can be observed in the laboratory, even in weakly coupled fluid dynamical systems that may serve as direct analogues of the behaviour of major components of the Earth's climate system. The potential implications and observability of these effects in the long-term climate variability of the Earth is further discussed. © 2010 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.