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ISSN 0253-3782 CN 11-2021/P

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基于Newmark模型的概率地震滑坡危险性分析方法研究—以甘肃天水地区为例
李雪婧, 高孟潭, 徐伟进
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[摘要](92) [HTML全文](79) [PDF 2136KB](8)
摘要:
本文以天水地区为研究区,结合地震潜在震源区模型和Newmark位移预测方程,采用概率地震危险性分析方法,计算了该地区50年超越概率10%概率水平下的Newmark位移。另外,根据天水地区50年超越概率10%下的阿里亚斯烈度,并结合Newmark位移和阿里亚斯烈度的关系式,计算了天水地区在遭受50年超越概率10%下的阿里亚斯烈度影响时,潜在滑坡体产生的Newmark位移分布。通过比较上述两种方法得到的天水地区不同的Newmark位移分布特征,本文认为二者虽然具有较大差异,但空间分布特征均能反映天水地区每个场点处的相对滑坡危险性。通过对滑坡危险性水平进行分区,观察到天水地区60%以上的区域具有高地震滑坡危险性,50%以上的区域具有甚高地震滑坡危险性。本文的研究结果可以作为天水地区地震危险性及风险评估的参考资料,也可以作为天水地区城市规划、土地使用规划、地震应急准备以及其它公共政策制定的参考资料。

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利用地震光照成像法研究青藏高原东南缘岩石圈间断面结构及其动力学意义
李伟, 丁志峰, 孙伟家
2019, 41(5): 549 -568. doi: 10.11939/jass.20190037
[摘要](311) [HTML全文](161) [PDF 4417KB](37)
摘要:
为了进一步认识青藏高原东南缘的构造演化等动力学问题以及该区域的深部孕震机理,本文使用位于该区域内的中国地震科学台阵探测项目的台站所记录到的远震P波波形数据,采用地震光照成像法获取了岩石圈间断面的结构,并讨论了该方法的准确性和稳定性。研究结果显示,青藏高原东南缘的岩石圈西薄东厚,其中:滇缅泰地块腾冲火山附近最薄,约为60 km,其较薄的岩石圈可能是软流圈地幔物质上涌造成的;扬子地块岩石圈厚度从四川盆地向南逐渐减薄,特别是四川盆地下方最厚,可达190 km左右;滇缅泰地块腾冲火山下方150 km深度左右探测到明显的间断面,该间断面可能是腾冲火山原始岩浆源的位置即岩浆源。本研究所得结果 “印支地块与滇缅泰地块结构的连续性” 进一步为印度板块的推挤作用造成腾冲火山低速物质向东溢出的结论提供了地震学证据。此外,研究区域最北端的剖面显示,峨眉山大火成岩省的内带在50—250 km深度范围及其上方地壳内存在明显的局部高速异常,其不均匀分布特征可能与二叠纪火山喷发过程中岩浆底侵及中新生代以来多期次构造活动有关。
中国大陆地区宽频带地震台网台基噪声特征
王芳, 王伟涛, 龙剑锋, 牟磊育, 傅磊
2019, 41(5): 569 -584. doi: 10.11939/jass.20190031
[摘要](216) [HTML全文](115) [PDF 3651KB](23)
摘要:
利用中国地震台网880个宽频带地震台站2014年1月至2015年12月的垂直分量连续波形记录,通过计算每个台站的噪声功率谱密度和概率密度函数,对中国大陆地区的台基噪声水平进行了初步分析。结果表明:中国大陆的噪声水平在不同频带呈现不同的分区特性,其中高频带(0.1—1 s)噪声水平在西部和北部较低,而在中东部地区较高,京津冀和东南沿海地区最高;城市噪声水平高于人口稀少地区,表明高频带噪声与交通、工业等人文活动强度具有较高的相关性;在盆地及其边缘地区,高频带噪声水平高于周边山区,可能与沉积层的放大效应有关;微震噪声(1—20 s)主要来自于中国东部海岸线的海洋活动作用,其强度由东南沿海向内陆地区逐渐变弱。基于噪声的分区特征,利用概率密度函数的第5和第95百分位数获取了31个地震台网的高低噪声基线,相比全球新高低噪声模型,该基线能够对台站观测状态进行更有效的判别。
基于随机抽样一致性-网格搜索方法反演断层面倾角
段虎荣, 闫全超, 李闰, 陈胜雷
2019, 41(5): 585 -599. doi: 10.11939/jass.20190022
[摘要](185) [HTML全文](109) [PDF 2268KB](10)
摘要:
采用小地震的丛集性活动资料定量地研究地下断层的三维几何信息对地震危险性评估具有至关重要的意义。若所使用的资料存在高比率的离群值,将会使断层几何参数的估值产生较大偏差。为了提高断层几何参数估值的稳健性,本文将随机抽样一致性(RANSAC)与网格搜索(GS)相结合,给出了随机抽样一致性-网格搜索(RANSAC-GS)估算方法。在数值模拟试验中,对模拟观测值加入1%,5%,10%和20%的离群值,分别采用GS和RANSAC-GS两种方法估算了断层面倾角,并从反演参数的残差、反演模型计算值与观测值的密合度、目标函数及相关度等方面证明了RANSAC-GS方法即使在高比率离群值的情况下,依然能够给出稳健的参数估值。最后,利用2008年1月至2012年12月鄂尔多斯地区小震重定位结果,以震源点到断层面距离最小为准则,采用RANSAC-GS方法反演获得太谷断裂的断层面倾角为52.5°,与前人的结果有较好的一致性,在此基础上对大地测量形变观测给出合理的阐释,从而证明了本文方法的有效性。
川滇地区地壳密度变化与强震孕育关系
李红蕾, 陈石
2019, 41(5): 600 -612. doi: 10.11939/jass.20190029
[摘要](213) [HTML全文](127) [PDF 2171KB](20)
摘要:
为研究川滇地区地壳密度的时空演化特征与强震孕育的关系,本文基于2011—2014年川滇地区的重力复测资料,利用阻尼最小二乘反演算法,获得了川滇地区0—50 km深度范围内分辨率为55 km×55 km×10 km (长×宽×高)的三维动态密度变化模型。以所获取的动态密度变化为依据,分析了川滇地区三维密度变化特征与2013年四川芦山MS7.0、2014年云南鲁甸MS6.5和四川康定MS6.3地震的关系,并由此对强震重点构造部位的深部地壳结构特征、孕震背景及区域动力学过程进行了深入分析。结果显示:川滇地区出现多个与主要活动断裂带展布方向基本一致的密度变化高梯度带,在三次地震的震中区及其附近观测到明显的区域性密度变化异常。15—35 km深度范围内的密度变化水平剖面显示:强震容易发生在上地壳密度变化正、负异常过渡的高梯度带和密度变化四象限分布的中心;中地壳深度密度变化低异常是强震孕育的主要介质条件;下地壳深度密度变化低异常或密度变化高梯度带均有可能是孕育地震的主要介质结构。0—50 km深度的垂直剖面上的密度变化结果显示,地震震中区及附近浅部、深部地壳呈现解耦变化。壳内垂向正负密度变化过渡带可能是强震孕育的又一个主要特征构造。
吉兰泰断陷盆地周缘断裂带气体释放及其对断层活动性的指示意义
刘兆飞, 李营, 陈志, 崔月菊, 路畅, 杨江, 赵元鑫
2019, 41(5): 613 -632. doi: 10.11939/jass.20190025
[摘要](208) [HTML全文](106) [PDF 2506KB](24)
摘要:
为了研究吉兰泰断陷盆地周缘断裂带气体排放及其对断层活动性的指示意义,在盆地周缘4条活动断裂上布设了5条土壤气测量剖面和1条电磁测量剖面,观测了土壤气中Rn,Hg和CO2的浓度、释放通量和地电阻率,对各测量剖面进行了土壤化学组分分析,计算得到了断层活动性相对指数KQ。研究结果显示:土壤气体CO2和Rn受渗透性较低的粉砂土阻挡,主要沿结构破碎的断层上盘逃逸,并形成浓度高峰;吉兰泰盆地南缘土壤气Rn,Hg和CO2的浓度和释放通量最高,可能与盆地西南缘花岗岩中U和Ra的运移以及盆地南缘碳酸盐岩的分解有一定的关系。各测量剖面的断层活动性相对指数KQ值的变化特征表明,正断层和逆断层的KQ值大于走滑断层,且巴彦乌拉山山前断裂上的KQ值最高,揭示其活动性最强,有可能是地震发生的潜在危险区。
远场地震在台湾南部的触发非火山型微震颤
张赟昀, 唐启家, 黄敬棠
2019, 41(5): 633 -645. doi: 10.11939/jass.20190017
[摘要](167) [HTML全文](91) [PDF 3317KB](7)
摘要:
选取2011—2016年发生的38次震中距大于1 000 km的MW≥7.5地震震后3小时的连续波形资料,利用人工检视方法对这38次地震是否触发了我国台湾地区的非火山型微震颤进行了调查。分析结果显示:这38次地震中有4次远震触发了非火山型微震颤,事件持续300—500 s不等。利用网格搜寻方法对此4次微震颤事件进行了定位,确定震中位于台湾中央山脉南段,震源深度为21—53 km。结合研究区内地球物理观测资料,分析认为是由于远震产生的面波改变了研究区内的瞬时应力,进而导致断层蠕滑触发了微震颤事件。
基于深度学习残差网络模型的地震和爆破识别
隗永刚, 杨千里, 王婷婷, 蒋长胜, 边银菊
2019, 41(5): 646 -657. doi: 10.11939/jass.20190030
[摘要](254) [HTML全文](165) [PDF 1697KB](16)
摘要:
为加强对地震台网记录的天然地震与人工爆破事件进行准确的性质识别,本文基于深度学习技术中的残差网络模型,提出了一种新的爆破识别方法,并根据北京数字遥测地震台网及国家数字测震台网中心记录的波形数据及其发布的包含事件性质的地震报告,选取河北三河采石场的93次爆破事件和54次周边地震事件的波形功率谱,分别采用不同的训练样本比例进行了100次和1 000次独立的随机抽样子试验以及 “留一交叉验证法” 试验,对人工爆破与天然地震进行了识别研究。试验结果表明,深度学习残差网络模型在天然地震与爆破事件的性质识别中具有很高的识别率且效果稳定,具有较好的应用前景。
结合纹理和形态学特征的高分遥感影像建筑物震害信息提取
李金香, 赵朔, 金花, 李亚芳, 郭寅
2019, 41(5): 658 -670. doi: 10.11939/jass.20190014
[摘要](144) [HTML全文](87) [PDF 1515KB](4)
摘要:
为提高震害信息获取时效性,对基于我国国产高分遥感影像的建筑物震害信息提取方法进行深入研究,本文以2017年5月11日新疆塔县MS5.5地震为例,利用该地震前后极灾区高分遥感影像,利用结合纹理和形态学特征的方法进行了建筑物震害信息提取,通过变化检测分析获取了极灾区建筑物震害信息,并与基于像元级和基于目标级的信息提取结果进行对比,采用震后无人机影像目视解译结果对本文结果进行了精度验证。结果表明:通过缩减研究区范围可大力提高数据提取精度和速度;运用灰度共生矩阵、二值化、数学形态学等方法对影像进行迭代运算,能较好地提取高分遥感影像中的建筑物信息;通过对地震前后建筑物提取结果进行变化检测分析,能够有效地提取完全倒塌的建筑物,信息提取总体精度为90.45%,比基于像元级和基于目标级信息提取结果的精度分别提高了5.78%和5.23%,可为震后快速确定人员压埋点、部署救援力量提供决策依据,提高地震应急救援的时效性。
液化场地强震记录的频谱特征
徐国林, 陈龙伟
2019, 41(5): 671 -679. doi: 10.11939/jass.20190112
[摘要](469) [HTML全文](278) [PDF 1994KB](37)
摘要:
为研究液化场地上建筑物承受地震作用的特性,本文利用11组液化场地实测记录,对液化场地的地震动特征进行了分析。结果显示,场地液化后,地表加速度幅值减小,长周期成分显著增多,记录中出现明显的 “尖刺” 。对比国内外抗震规范设计反应谱与液化场地实测加速度反应谱,分析得出:在短周期T<0.3 s,规范设计反应谱值与实测记录反应谱基本一致;在中长周期段0.3 s<T<1.5 s,规范反应谱值明显低于实测记录反应谱值;在长周期段T>1.5 s,规范设计谱较实测记录反应谱值略低。基于5种数值方法模拟的液化场地地震动结果显示:周期T<1.0 s时,数值计算的反应谱值基本高于液化场地实测反应谱值,或与之吻合;而周期T>1.0 s时,数值计算的反应谱值均低于液化场地实测反应谱值。
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