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ISSN 0253-3782 CN 11-2021/P

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2008年汶川地震震源区东北端局部变形区与青川MS6.4强余震关系
倪四道, 周勇, 钱韵衣, 罗新宇, 王向腾
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20180016
[摘要](20) [HTML全文](14) [PDF 3667KB](4)
摘要:
2008年汶川地震之后,通过InSAR观测到青川木鱼镇附近存在1个长约为15 km、宽约为10 km、地表位移数十厘米的局部形变区。前人分析认为,该形变区是由MS6.4的青川强余震造成的,但拟合地表形变数据所采用的震源深度和震源机制解与地震学反演的结果具有较大差异。本文利用远震体波、近震瑞利波振幅谱进一步测定了青川强余震的震源深度和震源机制解,计算了此次事件造成的地表位移场,认为青川强余震并非造成木鱼镇地区局部形变的直接原因,并讨论该局部形变区可能的成因。
福建仙游震群的孔隙压扩散特征
胡淑芳, 秦双龙, 李强, 蓝姝
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170136
[摘要](38) [HTML全文](33) [PDF 3191KB](18)
摘要:
2010年8月至2015年12月,福建仙游地区发生了一系列小震群活动。基于孔隙压力扩散机制对精定位的小震数据进行分析,看出仙游震群序列在空间上呈丛集分布,且具有明显的分区现象,发震时间受金钟水库水位变化的调制作用较为明显。5个分区(AE)的流体孔隙压力扩散系数分别为0.04,0.08,0.07,0.12和0.05 m2/s,伴随着地震活动性由强至弱,孔隙压扩散系数呈先增后减的变化规律。仙游震群位于断裂构造发育区内,震中分布优势方向与石苍断裂一致,沿着断裂走向的孔隙压扩散系数最大,说明地下流体沿狭长的石苍断裂由NW向NE活动。各分区的流体孔隙压系数与扩散最大距离、最大诱发地震及地震释放能量均有较好的相关性。此外,当金钟水库水位下降时,各分区扩散距离r呈现减小趋势,震群范围收缩,地震频次增加,并伴有较大震级的地震,说明水位下降时,流体孔隙压力的扩散作用在同一地点反复作用,使得触发源附近区域的应力水平更容易达到饱和或临界状态,进而触发较大震级的地震,这也解释了水位下降过程中地震更为强劲的原因。本研究对预测仙游地区未来的地震活动具有参考意义,为定量判定水库诱发地震的危险性提供了科学依据。
日本MW9.1地震对区域热辐射背景场影响的时频分析
魏从信, 张元生, 王莹
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170081
[摘要](147) [HTML全文](108) [PDF 2166KB](16)
摘要:
一次特大地震会对震中及附近区域热辐射背景场造成较大影响。应用中国静止气象卫星风云二号系列(FY-2C/2E/2F/2G)的相当黑体亮温资料,通过时频相对功率谱法对2007—2016年(30°N—45°N,135°E—150°E)的时频数据进行全时空全频段扫描,得到2011年3月11日日本MW9.1特大地震的热辐射异常,该异常特征明显且与地震发震构造对应较好。应用时频分析方法分析MW9.1地震对上述扫描区域热辐射背景场的影响,得出2011年的热辐射异常出现时间长、范围大且与其它年份不同,进而得到影响过程的3个阶段(出现—最大—消失)。同时对多尺度相对功率谱处理地震热辐射异常的异同和优缺点进行了对比研究,发现6阶小波变换尺度部分经不同窗长的相对傅氏功率谱处理能更加有效地识别和提取地震热辐射异常信息,研究区域10年间共出现6次热辐射异常,其中两次与2011年地震对应,3次与该区域其它地震对应,仅1次无地震对应。
龙门山断裂带及附近区域地貌形成与地应力演化机制研究
师皓宇, 马念杰
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170173
[摘要](142) [HTML全文](105) [PDF 1202KB](32)
摘要:
以龙门山附近区域水平运动特性以及深部岩体力学特性为基本条件,采用FLAC模拟软件计算分析了龙门山断裂带及附近区域的地貌形成过程和地应力演化机制。研究结果认为:区域板块运动是龙门山地貌形成的重要原因,龙门山3条断层在62万年内的相对滑移速度分别为1.53,0.245和0.458 mm/a,与实际监测结果基本吻合;龙门山断裂带左侧呈抬升趋势,右侧四川盆地的垂向运动保持稳定;随着区域板块的运动,3条断裂带附近主应力的变化均经历了3个阶段,即应力低态稳定阶段,应力增高阶段和应力高态稳定阶段,最终形成应力积聚—应力释放的平衡局面;断裂带附近的最大、最小主应力比值介于2.94—3.71之间,平均为3.3,与实际监测结果基本吻合。由此可以推断,龙门山及附近区域将长期处于高偏应力环境,即长期处于“应力累积—进入临界状态—发震—新的应力累积”的地震周期。
与2008年汶川MS8.0地震有关的成都台地电场异常信号
马钦忠
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170210
[摘要](15) [HTML全文](12) [PDF 1401KB](4)
摘要:
2008年5月12日汶川MS8.0地震前,位于震源区内的成都台2008年4月10—17日观测到非常强烈的地电场短临异常信号连续不断出现,25天后汶川大地震发生。本文基于地电场多极距原理和2007—2017年10年尺度的地电场观测资料回顾性地检查论证了可能与地震有关的地电场异常前兆。研究结果显示,在与地震有关的强烈电信号中,4月10日23:00至4月11日3:40期间出现的强烈异常信号与4月11日4:00至4月16日出现的40次脉冲信号并非源于同一地点,与4月17日2:00—3:00和22:00—23:00期间的异常信号也不是同源信号。这4个时段出现的大幅异常来自于不同位置的4个区域,暗示着地下的4个应力释放区。最后从机理上对该地电场异常信号进行了可能的解释,认为不同的应力积累区域可能是这些地电场异常信号的源区。由于成都台位于汶川特大地震的震源区内,故此次与地震有关的地电场异常信号可以作为汶川特大地震的孕震物理过程研究的重要参考指标。
1910年12月13日东非坦噶尼喀湖大地震宏观参数的重新评估
宋良玉
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170155
[摘要](13) [HTML全文](9) [PDF 861KB](0)
摘要:
1910年12月13日MS7.3东非坦噶尼喀湖大地震是非洲自1880年有地震史以来第一大震。由于该地震发生年代久远、资料稀少,在众多有关东非裂谷的文献中很少被提及。本文根据珍藏在北京中国国家图书馆的一册由德国Huys大主教著述的有关1910年12月13日东非坦噶尼喀湖大地震的德文古籍,经分析研究使用了历史地震“相对烈度”评定法,排除了前震和主震两小时后强余震的破坏重叠效应,首次评估出MS7.3主震的宏观地震参数。结果显示:该地震的宏观震中位于坦噶尼喀湖中部(7°S,30°E),极震区的地震烈度为Ⅷ度,Ⅷ—Ⅵ度等震线的长轴方向为NE—SW。本文结果填补了非洲历史大地震宏观数据库的某些空白,可为几经修订、几经改变的微观地震基本参数提供参考,为微观震源机制候选节面的取舍提供约束。东非坦噶尼喀湖大地震宏观地震参数的评定对有关东非裂谷带西支正处在发育阶段的科学论证补充了新的资料,为坦桑尼亚地震区开展经济建设所必须研究的地震危险性评估提供了重要数据。
青藏高原及周边地壳均衡模式与强震活动
孙少波, 陈石, 龚立卓, 徐伟民
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170225
[摘要](98) [HTML全文](75) [PDF 3068KB](28)
摘要:
青藏高原作为中国大陆强震活动的主体区,不但构造变形历史复杂,而且高原内部与周边块体之间的重力异常差异也十分显著。本文基于EGM2008重力模型,计算得到了青藏高原及周边地区的区域布格重力异常和Airy均衡重力异常;并依据复合均衡模型原理,以Crust1.0地壳模型中Moho面的深度为参考,反演得到了地壳剩余密度的分布,该结果适用于研究地壳横向密度的差异;最后,将反演结果与弹性板均衡理论模型反演得到的岩石圈有效弹性厚度进行对比,结果表明,青藏高原与周边地块之间的地壳力学特性和平均密度存在显著差异,为强震孕育提供了动力学背景。以此为依据,可为潜在强震危险区位置的判断提供参考。
井水温度动态变化分析—以云南丽江党校井为例
杨竹转, 邓志辉, 邓盛昌, 杨跃文, 陶京岺
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170145
[摘要](95) [HTML全文](74) [PDF 2088KB](20)
摘要:
以云南丽江党校井为例,分析了水温基本动态和同震变化特征,并对前兆异常变化进行了讨论。基本动态方面,水温水位的对比分析和井温梯度结构显示,党校井温度探头位于井孔水体与含水层联通的主要部位,含水层中补给水的温度较低,水温动态主要受水位泄流状态和水位变化的影响;同震方面,在水位均为振荡的情况下,水温同震变化形态在不同的泄流状态下存在明显的差异,自流期间为上升-下降-恢复型,非自流期间为下降-上升-恢复型,同震变化反映出的温度探头放置位置和低温水源补给的认识与基本动态分析获得的认识相一致;前兆方面,党校井的水位动态受降雨的趋势性影响,温度探头所在处地下水体活动剧烈,水温动态前兆变化特征不明显。
云南会泽井水位地震预报效能检验及其机理分析
孙小龙, 向阳, 杨朋涛
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170125
[摘要](19) [HTML全文](18) [PDF 1715KB](7)
摘要:
云南会泽井水位在几次中强地震前均出现了显著的异常变化,表明该井水位对其周边中强地震具有较好的映震效果。本文利用Molchan图表法对会泽井水位的预报效能进行了定量检验,并对其水位上升异常机理进行了分析探讨。结果显示:会泽井水位异常的整体预报效能较好,对地震发生的时间和地点具有一定的指示意义。Molchan图表法检验结果显示,地震对应优势预测时间段为3个月以内,优势预测地区为川滇菱形地块以东区域;会泽井处于地块边界带上的断裂交会部位,对与震源过程相关的区域构造活动响应较为灵敏,具有较好的预报效能。
基于库仑应力改变和地震活动性研究巴颜喀拉块体周缘强震序列的触发关系及其构造意义
贾科, 周仕勇
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170201
[摘要](135) [HTML全文](101) [PDF 1503KB](19)
摘要:
自本世纪以来,青藏高原巴颜喀拉块体周缘密集地发生了7次MW≥6.5强震事件,包括伤亡惨重的2008年汶川MW7.9地震和2017年九寨沟MW6.5地震。本文根据这7次强震事件中先前地震对后续地震的库仑应力改变(dCFS)的计算结果,结合基于ETAS模型得到的背景地震活动性的变化结果,研究了强震间的触发关系,以试图解释发生在环巴颜喀拉块体的几次强震的发震机理并探讨其构造意义。结果表明,各个强震的库仑应力变化与其造成的背景地震活动性变化呈正相关,并且在这7次强震中,汶川地震对芦山地震有显著的触发作用,并造成芦山地区背景地震活动性的显著提高。同时汶川地震对九寨沟地震的发生具有一定的延迟作用,造成九寨沟地区背景地震活动性降低。除此之外,其它地震之间均无明显的触发/延迟作用或显著的背景地震活动性变化。这表明该强震序列的孕震机制主要是巴颜喀拉块体东南向持续挤压的构造运动,推断巴颜喀拉块体目前仍处于构造运动活跃期,因此包括巴颜喀拉块体周缘在内的我国西南地区未来的强震危险性值得持续关注。
汶川地震和芦山地震的孕震机理及震前中长期地震危险性研究
林邦慧, 陈祖安, 白武明, 程旭
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20180024
[摘要](37) [HTML全文](26) [PDF 3360KB](8)
摘要:
运用非连续变形分析法与三维有限元法相结合的方法,以GPS资料作为位移速率和震源机制的约束条件,通过数值模拟,研究了青藏高原及其东侧邻区构造块体的运动、变形、相互作用及其与近30年来发生于该区的大地震之间的关系。研究中引入了以应力与摩擦强度的比值定义的断层“失稳危险度因子”,通过数值模拟计算得到了研究区地壳块体边界断层的失稳危险度分布。结果表明,失稳危险度因子高的地段与MS≥7.0地震所在的区域基本一致,其中,龙门山断裂带上包括汶川和芦山大地震的发震断层均为失稳危险度最高值地区。计算得到的应变率强度分布图显示,青藏高原东部边缘整条地带均为应变率强度的陡变地带,特别是以龙门山断裂带上的陡变最为明显,其西侧应变率强度为东侧的近4倍,而且,这个带位于宽度相同、走向与龙门山断裂带走向相一致的高应变能密度带中,表明这两次大地震前,作为其发震断层的龙门山断裂带已积累了相当高水平的应变能,失稳危险度高,处于力学上的不稳定状态。模拟计算得到在上地壳层中,2001年昆仑山口西MS8.1地震引起汶川、芦山地震发震断层的库仑破裂应力增加约0.016 MPa,相当于龙门山断裂带约2年的应力积累,也就是说,使汶川、芦山地震发震断层的失稳破裂提前了约2年。 此外,关于2008年汶川MS8.0地震的模拟计算表明,汶川地震的发生也使包括芦山地震发震断层的龙门山断裂带西南段和东昆仑断裂带东南端的库仑破裂应力增大,应变能积累增强,这说明汶川MS8.0地震的发生对已处于失稳危险度较高状态的2013年芦山地震和2017年九寨沟地震发震断层的提前失稳破裂起了促进作用。
2016年10月30日意大利MW6.6级地震中破裂方向性效应对地震动参数的影响
冯继威, 李山有, 宋晋东
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170132
[摘要](35) [HTML全文](19) [PDF 2401KB](3)
摘要:
2016年10月30日意大利中部发生了MW6.6地震,这是继8月24日MW6.2地震后的又一次浅源破坏性地震,意大利国家强震台网在此次地震中获得了丰富的强震动三分向加速度记录,本文从工程强震动数据中心下载得到三分向加速度记录,经基线校正和滤波等常规数据处理后,强震动体现出明显的方向性效应。根据震源机制解将强震动台站分为破裂前方区域的NW组和破裂后方区域的SE组,采用最小二乘法回归了不同分组情况下的地震动峰值加速度、反应谱和持时的衰减规律,发现断层破裂方向性对地震动参数的幅值影响较大,在断层距相同的情况下,破裂前方区域的加速度幅值和加速度反应谱均高于破裂后方区域,而破裂前方区域的地震动持时远小于破裂后方区域,破裂方向性显著。
基于强震动数据的龙门山地区地震动预测模型参数反演
傅磊, 李小军, 荣棉水, 陈苏, 周越
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170215
[摘要](200) [HTML全文](157) [PDF 2293KB](28)
摘要:
基于2008—2015年龙门山地区的强震动记录,采用广义线性反演法计算了龙门山地区的震源参数、品质因子以及83个强震动台站的局部场地放大系数。结果显示:芦山地震发生之前,汶川地震余震的应力降随时间的增加而逐渐增大;芦山地震发生之后,龙门山断裂带上余震的应力降明显下降,并在之后随着时间缓慢增大;部分MS≥4.7余震事件的加速度震源谱中出现明显的高频衰减现象。通过对应力降随时间变化规律的分析认为,这种高频衰减现象可能与震级大小和震源破裂滑动最大速率有关。此外,反演得到了山区和盆地地区的品质因子分别为Qf )=264 f 0.75Qf )=223 f 1.01;同时获取了龙门山地区83个强震动台站的局部场地放大系数,并计算了基于NGA场地分类标准的A类、 B类和C类场地的平均场地放大系数。结果显示,以上3类场地的平均场地放大系数具有相似的峰值,但是随着场地变软弱,峰值平台区向低频部分发育。
基于强震动台阵记录的震源破裂长度实时估测方法
刘辰, 李小军, 景冰冰
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170202
[摘要](28) [HTML全文](14) [PDF 2254KB](1)
摘要:
本文提出一种通过小孔径台阵波束形成技术快速估测震源破裂长度的方法,同时提出了调整各台站相位的方法,即在每个台站的延时无法确定的情况下,近似地得到每个台站之间的相位差的方法。在此基础上,利用自贡强震动观测台阵在汶川地震中得到的主震地震动记录进行了破裂长度的离线快速估测。结果表明,该方法的时效性较好,在地震动加速度峰值到来前约10 s,便得到了断层破裂长度(约120 km)和相应破裂走向的估测结果,虽然此时的估测结果与最终估测结果(约230 km)有较大的偏差,但从实现快速地震预警的角度来看,还是有较好的实际意义。通过与前人的研究结果进行对比,结果显示该方法低估了东北方向的破裂长度,于是探讨了该现象产生的原因及可能的解决方案。最后对这种算法的计算速度进行了测试分析,表明通过并行计算该方法能够满足实时断层破裂长度估测的要求。
几种常用地方震相对天然地震震源深度测定的误差解析分析及数值对比研究
刘双庆, 梁建宏, 朱元清, 于俊谊, 谢静
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170106
[摘要](126) [HTML全文](98) [PDF 1893KB](13)
摘要:
本文从误差解析公式及数值模拟计算两种途径讨论了利用常用地方震相Pg,Sg,PmP,Pn,sPL测定震源深度的误差问题,结果表明,两种途径获取的误差值相当。对于上地壳的地震而言,当直达波走时误差处于0.1 s的量级时,若要将误差控制在3 km左右,则应选用震中距为30 km以内的台站;当走时误差处于0.2 s的量级时,若要控制同等误差,则应选用震中距为20 km以内的台站;如果地震位于下地壳,震中距可适当放宽,而且当震中距更大或走时误差更大时,震源深度的误差则近乎成倍增长。PmP,Pn,sPL对上地壳的震源深度测定误差要小于下地壳,同时对误差的控制较好,不会随震中距的增大而快速放大,震中距处于90 km范围内且走时误差小于0.1 s时的深度误差基本均能控制在3.5 km以内。此外,本文还通过“棋盘格”的方式定量地分析了速度扰动对走时的影响,并以首都圈地区台网布局为基础,分析了加入首波对震源深度测定的改善效果。这两项数值对比结果均表明,在2%的速度扰动下,只要下地壳和莫霍面的速度参数不同时出现过大或过小现象,则加入首波后对震源深度的测定误差基本能控制在3 km以内,且一致性明显地高于单独使用直达波。
对汶川地震余震序列中最大余震事件的讨论
解孟雨, 史保平
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170209
[摘要](160) [HTML全文](128) [PDF 2819KB](15)
摘要:
本文针对2008年5月12日四川汶川MW7.9地震后的余震目录,采用2004年Shcherbakov和Turcotte提出的最大余震震级推断法,给出了最大余震震级的估计值。结果表明,采用现有的余震数据,在大震级区间可能存在一定数量的余震缺失,这造成了余震数据与Gutenberg-Richter定律曲线在大震级区间的差异,导致推断的最大余震震级与使用目录中的最大余震震级存在明显差异。利用震级与断层长度或地表破裂长度之间的经验关系可以看出,由灌县—江油断裂的破裂尺度得到的震级与推断最大余震震级基本一致。根据前人给出的断层摩擦失稳时间模型和Brune近断层质点运动模型,本文进一步探讨了汶川地震北川—映秀断裂对灌县—江油断裂的触发作用,认为北川—映秀断裂破裂所辐射出的S波可以在短时间内使得灌县—江油断裂发生失稳,进而产生宏观破裂并形成地震,因此由灌县—江油断裂破裂形成的地震可能为汶川地震的最大余震。
巴颜喀拉块体东边界千年破裂历史与2008年汶川、2013年芦山和2017年九寨沟地震
闻学泽
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170211
[摘要](139) [HTML全文](104) [PDF 2758KB](31)
摘要:
以巴颜喀拉块体东边界活动构造带为研究区,本文首先分析了该区最近一千多年的地震历史及强震活动随时间的变化,确定了2008年汶川MS8.0地震、2013年芦山MS7.0地震和2017年九寨沟MS7.0地震这3次事件在这一强震活动历史中的位置,进而在圈绘长期强震破裂区图像的基础上鉴别主要活动断裂带上的地震空区。结果主要表明:研究区在最近约一千年中经历了一个强震轮回的3个阶段,包括一个平静期的后半部(1630年之前),1630—1878年之间的过渡期以及1879年以来的强震期。后两个阶段可能代表了该构造带在经过更早、可能2−3千年长的平静期或应变积累期之后出现的长达数百年、从“预释放”期(1630—1878年)到“主释放”期(1879年以来)的强震发生过程;在主释放期应变能释放呈明显加速,四川2008年汶川、2013年芦山以及2017年九寨沟地震是发生在主释放期中的3次最新事件,而且由这3次事件的发生还难以判断主释放期是否已经结束;已圈绘出研究区及其邻近地区若干活动断裂段上存在长期缺少大地震破裂的地震空区,未来仍应注意在这些地震空区再次发生大地震的危险性。
基于小波包分形和神经网络的地震与岩溶塌陷识别技术研究
毛世榕, 管振德, 阎春恒
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170077
[摘要](132) [HTML全文](90) [PDF 1469KB](9)
摘要:
本文以近年来广西地震台网记录的天然地震和岩溶塌陷为例,尝试利用基于小波包的分形和RBF神经网络技术对两类事件波形进行识别,以提出一种有效地识别地震与坍塌事件的方法。结果表明,小波包分形与神经网络相结合的事件识别方法对天然地震和岩溶塌陷事件的识别率高达89.5%,可作为识别天然地震与岩溶塌陷的一个有效方法。
1936年广西灵山M6¾地震参数讨论
李冰溯, 李细光, 潘黎黎
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170127
[摘要](173) [HTML全文](120) [PDF 2439KB](6)
摘要:
1936年广西灵山M6¾地震是华南沿海地震带内陆地区有地震记载以来发生的最大地震,由于当时的仪器记录缺乏、时代相隔较长且没有进行详细的现场调查,对该地震的基本参数尚存在不同认识。在概述新发现的此地震的地表破裂带基本特征基础上,利用地震地表破裂带长度和最大同震位移等数据重新讨论了本次地震的基本参数与发震构造。研究表明1936年灵山M6¾地震宏观震中位于灵山断裂北段与友僚-蕉根坪断裂交汇处一带,震级为M6.8左右,震中烈度达9度强,罗阳山西北麓的灵山断裂为该地震的发震构造。
新国家标准震级标度与传统震级标度对比研究
唐淋, 祁国亮, 苏金蓉, 黄春梅, 傅莺, 颜利君
当前状态:   doi: 10.11939/jass.20170075
[摘要](170) [HTML全文](122) [PDF 1901KB](23)
摘要:
使用四川台网2013年4月以来的宽频带数字地震资料,对新国家标准震级标度与传统震级标度中的4类震级进行了对比分析。结果表明:新ML震级与传统ML震级、MS(BB)震级与MS7震级之间的差别最小,相关性最高;所有事件的新mb震级均大于或等于传统mb震级;大部分事件的新ML震级大于传统ML震级;mB(BB)震级大于mB震级的事件数量多于mB(BB)震级小于mB震级的事件数量;MS(BB)震级小于MS7震级的事件数量与MS(BB)震级大于MS7震级的事件数量接近;新ML震级较传统ML震级更符合区域地质实际,新mb震级较传统mb震级更便于测量,MS(BB)震级较MS7震级、mB(BB)震级较mB震级更适应当前的宽频带数字地震资料,测定结果更稳定。新国家标准震级标度既充分考虑了我国震级测定的历史连续性,对传统震级标度有很好的继承和衔接,同时在可操作性和资料适用性方面又有极大提高。

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青藏高原东北缘噪声层析成像研究
杨志高, 张雪梅
2018, 40(1): 1-12. doi: 10.11939/jass.20170050
[摘要](511) [HTML全文](401) [PDF 7077KB](56)
摘要:
利用青海、甘肃和宁夏3个区域地震台网两年的波形数据,通过地动噪声层析成像方法给出了青藏高原东北缘8—40 s的瑞雷面波二维群速度结构和三维地壳上地幔顶部的剪切波速度结构。研究结果显示,相比传统的面波层析成像方法,噪声层析成像给出的短周期面波信息能够较好地约束地壳和上地幔顶部结构。8 s和10 s周期的群速度图像与沉积层和基底结晶深度有关,具体而言:祁连山和西秦岭造山带表现为高速体特征,柴达木盆地、河西走廊和鄂尔多斯西缘表现为低速特征;周期为15 s和20 s的瑞雷面波群速度图像反映的是中地壳结构,15 s周期群速度图像上造山带下方高速体向北和向东方向扩展,20 s周期群速度图像呈现大范围低速体,推测为中下地壳低速层影响所致;30 s和40 s周期的群速度图像反映的是莫霍面深度附近的速度结构,具体表现为青藏高原大范围的低速体,向北和向东逐渐表现为高速体,说明青藏高原的莫霍面深度较深,且向北和向东逐渐减薄。另外,三维剪切波速度结构显示祁连地块和甘孜地块中地壳存在大范围低速层,且由柴达木盆地东侧深部的低速层连接,该低速层可能是青藏高原物质北移的一个通道。
2016年日本熊本地震破裂时空过程联合反演
蒋生淼, 易磊, 张旭, 温扬茂
2018, 40(1): 13-23. doi: 10.11939/jass.20170097
[摘要](430) [HTML全文](261) [PDF 3149KB](42)
摘要:
为了深入认识2016年4月15日日本熊本地震破裂的复杂性,利用远场体波资料和同震InSAR资料联合反演了此次地震的震源破裂时空过程. 联合反演结果表明:熊本地震的震源破裂持续时间约为25 s,整个破裂过程释放的总标量矩为6.03×1019 N·m,对应于矩震级MW7.1;同震滑动主要集中分布于浅部,破裂以右旋走滑为主,但在沿倾向0—5 km范围内,破裂呈较强的正断特征;此次地震破裂的最大同震滑动量约为4.9 m,且最大同震位错区位于背离断层走向上、距离起始破裂点约5—10 km的区域;破裂前期(0—7 s),在倾向上向浅表发生破裂,在走向上向东北和西南两侧扩展;大约7 s后,破裂背离断层走向主要向东北方向扩展. 根据有限断层联合反演结果推测,此次熊本地震破裂可能出露至地表.
浅层地震反射资料的多阶振型面波反演
李建平
2018, 40(1): 24-31. doi: 10.11939/jass.20170116
[摘要](333) [HTML全文](210) [PDF 2041KB](18)
摘要:
浅层地震反射波法和面波方法是两种相互独立发展的地震勘探方法,在各自的数据采集和处理中,对方都是作为干扰信号而存在. 本文利用浅层地震反射资料中被视为干扰的面波信号,通过成熟的多道面波勘探技术处理浅层地震反射资料,在频率-波数域中提取多阶振型面波的频散曲线,并基于该曲线反演浅地表S波速度结构. 这种方法充分开发利用了已有数据,无需单独的面波数据采集系统,同时为解释浅层地震反射资料提供了额外的信息约束. 结果表明:浅层地震反射资料中可提取出可靠的多阶振型面波频散曲线,并能给出稳定的反演结果,同时,面波反演的多解性可以通过高阶振型反演得以进一步约束;低速层的存在是观测频散曲线出现振型跳跃或呈“之”字形回折的必要条件而非充分条件.
流固边界耦合介质高阶有限差分地震正演模拟方法
吴国忱, 李青阳, 吴建鲁, 梁展源
2018, 40(1): 32-44. doi: 10.11939/jass.20170010
[摘要](296) [HTML全文](195) [PDF 1907KB](20)
摘要:
本文针对流固边界耦合介质提出了一种高效、稳定的正演数值模拟方法. 首先,从一阶位移-应力弹性波方程出发,基于海底流固边界的位移和应力的连续性条件,采用三次样条海底界面定量表征方法,推导出不规则海底界面下流固边界耦合介质中的地震波波动方程;其次,通过空间微分的高阶差分格式提高数值模拟的空间精度,并结合已推导的地震波波动方程,将四阶时间微分转换至高阶空间微分,进一步提高了数值模拟的时间精度;最后,在与标量波波动方程数值模拟结果对比分析的基础上,分别利用简单的水平层状模型和复杂海底模型,验证和讨论了本文提出的流固边界耦合介质高阶有限差分地震波正演模拟方法的有效性和准确性.
地震检测与震相自动拾取研究
蒋策, 吴建平, 房立华
2018, 40(1): 45-57. doi: 10.11939/jass.20170093
[摘要](344) [HTML全文](243) [PDF 1705KB](34)
摘要:
针对微震事件易受噪声干扰等特点,本文将STA/LTA方法和基于方差的AIC方法(var-AIC)相结合,在震相到时初步拾取的基础上,使用台站的德洛内(Delaunay)三角剖分及台站间最大走时差约束来减少噪声干扰的影响. 利用到时进行地震定位之后,根据台站预测到时,在设定的时间窗内对地震震相进行更精细的分析. 特别是针对微震事件信噪比低的特点,设计了基于偏振分析的拾取函数,根据窗内STA/LTA方法和var-AIC方法的拾取结果自动选择合适的值作为震相到时. 最后,对西昌流动地震台阵2013年304个单事件波形数据的分析处理和检验结果表明,本文方法较传统方法具有更高的地震事件检测能力和更高的震相拾取精度.
四川锦屏水电站地区的剪切波分裂参数变化
刘莎, 吴朋
2018, 40(1): 58-66. doi: 10.11939/jass.20170114
[摘要](340) [HTML全文](197) [PDF 10953KB](15)
摘要:
通过分析四川锦屏水电站地区2012年1月至2013年12月库区的地震活动性和木里台的剪切波分裂参数变化,研究了水电站3次大规模蓄水对该地区地震活动性和地壳应力的影响. 结果显示:经3次蓄水,该地区的地震活动呈持续增强趋势,最终保持在较高水平,尤其是第二次蓄水之后,地震活动增强最为明显;木里台的快剪切波偏振方向在锦屏水电站3次蓄水前后表现出明显的变化. 锦屏水电站在蓄水之前,木里台快剪切波偏振方向的优势取向为北东向,与锦屏山—小金河断裂走向一致;第一次蓄水之后,快剪切波偏振方向则变得较为分散,无明显的优势取向;第二次蓄水之后,快剪切波偏振方向偏转为南东向;第三次蓄水之后,快剪切波偏振方向表现为一致的南东向;慢剪切波延迟时间在第二次蓄水前后明显变短. 这些显著的变化说明了锦屏水电站第二次蓄水之后原地小范围内的地壳应力方向迅速改变,地壳应力也随着地震活动的增强而释放.
基于GRACE数据的尼泊尔MS8.1地震北向重力梯度变化
尹鹏, 张永志, 焦佳爽, 槐岩珂
2018, 40(1): 67-78. doi: 10.11939/jass.20170141
[摘要](443) [HTML全文](297) [PDF 3408KB](24)
摘要:
利用德克萨斯大学空间研究中心发布的GRACE RL05月重力场模型数据,采用300 km扇形滤波,得到2015年尼泊尔MS8.1地震北向重力梯度的时空分布,之后利用最小二乘拟合方法分析尼泊尔及其邻近区域北向重力梯度的长期变化趋势及研究区内6个特征点的北向重力梯度月变化时间序列,并结合黏弹性分层位错理论对GRACE检测尼泊尔MS8.1地震北向重力梯度同震变化的可能性进行分析. 研究结果表明:在尼泊尔MS8.1地震发生前北向重力梯度表现出比较明显的正负异常变化,而该地震即发生在北向重力梯度正负变化的零值线附近;研究区北向重力梯度年变率在印度板块边界及其垂直方向所形成的四象限呈正负相间分布,6个特征点的北向重力梯度在2012年4月出现比较明显的跳变. 由此推断,北向重力梯度的动态变化过程反映了震前区域物质迁移和震后壳幔物质黏滞性调整等问题.
基于信号指纹的地磁异常识别算法
徐鹏深, 滕云田, 于子叶, 王晓美, 吴琼, 胡星星
2018, 40(1): 79-88. doi: 10.11939/jass.20170123
[摘要](289) [HTML全文](196) [PDF 1513KB](13)
摘要:
本文基于信号指纹技术,通过研究短时(<10 min)地磁异常数据识别算法,完成了对地磁干扰信号类型的识别。本文所用信号指纹技术结合了短时傅里叶变换、小波变换、信号二值化、文本相似性哈希等多种数据和文本处理方法,将一定时间内的波形数据转换为一个32位的整型数字,极大地压缩了信号的特征信息,因此在很大程度上减少了后续查找与分类过程中所需处理的数据。利用该算法对河北红山地磁台2016年5月1—3日两套GM4磁通门磁力仪的原始秒数据的计算结果表明,本文算法可以快速准确地识别干扰信号类型,为实现地磁相对观测数据中异常信号的自动提取提供技术支撑。
风暴及台风天气引起的微震现象分析
王梅, 王庆林, 蔡寅, 徐长朋, 张正帅, 孟建国
2018, 40(1): 89-97. doi: 10.11939/jass.20170112
[摘要](326) [HTML全文](191) [PDF 5205KB](16)
摘要:
本文主要利用时频分析法,基于2016年以来山东省泰安台重力仪及宽频带地震仪观测到的资料,对风暴天气和台风天气引起的微震现象进行研究. 结果表明:这两种天气过程产生的微震信号的频率基本分布在2—20 s之间,能量集中在5—7 s,15 s附近存在一个能量平稳加强的频段;风暴天气产生的微震信号具有由高频向低频演化的动态特征;两种天气条件下产生的微震信号均具有连续、高频及持续时间长的性质,反映了微震信号激发源的移动特征。 结合泰安台微震与风暴和台风天气的一一对应情况,认为微震是一种与近海风暴或远海台风活动有关的微震动过程,而不是与地震有关的前兆异常。
地震前卫星遥感微波辐射异常统计分析:以堪察加半岛为例
张宾, 秦凯, 吴涛, 石铁伟, 樊文智
2018, 40(1): 98-107. doi: 10.11939/jass.20170089
[摘要](370) [HTML全文](198) [PDF 1693KB](7)
摘要:
岩石加载实验证实受载岩体能够产生特定频段的微波辐射能量增强,卫星遥感数据分析也表明,个别震例强震前可能存在微波辐射异常,这一重要发现亟待普遍性检验与统计特征研究. 本文收集了俄罗斯堪察加半岛2003—2011年Aqua AMSR-E 的微波辐射亮温数据,并对地震和火山活动信息进行了统计,进而利用改进后的异常识别方法及构建的背景场对9年内多次强震的震前短临异常的位置和时间信息进行了检测与统计. 结果表明:① 勘察加半岛平均亮温变化存在明显的季节特征,1—4月和11—12月为平稳期、5—10月为剧变期,平稳期的亮温曲线基本保持平稳,而剧变期呈抛物线型,自4月起持续增温至7月,随后持续降温至11月;② 受地形地貌影响,半岛南部和东南部亮温较高,中西部亮温较低;③ 火山点亮温小于地震点和非地震点,火山活动对亮温影响有限;④ 使用四分位数法判断辐射异常检测指数,发现17次地震中有13次可以识别到震前异常,其中MS≥6.0地震均可检测到异常,且异常发生在地震前1个月以内.
熊本MW7.0地震近场地表与井下地震动对比研究
罗诚, 谢俊举, 温增平
2018, 40(1): 108-120. doi: 10.11939/jass.20170111
[摘要](368) [HTML全文](212) [PDF 2329KB](18)
摘要:
选取日本熊本MW7.0地震断层距小于200 km的82个近场KiK-net台站记录到的三分量记录数据进行基线校正后,获得近场地面运动水平向的峰值加速度PGA、峰值速度PGV及周期为0.2,1,2,3,5和10 s的加速度反应谱数据,并与美国NGA-West2的地震动预测模型相比较,研究熊本地震地表和井下地震动峰值及反应谱的衰减特征,通过比较KiK-net台站地表与井下记录结果,探讨浅层场地放大效应的影响。研究结果表明:① 对于井下观测结果,NGA-West2的地震动模型对PGA和短周期0.2 s的反应谱的预测值与井下观测值相比整体偏高,而PGV和较长周期地震动(如1,2和3 s的反应谱)的预测值与井下观测值较为吻合;② 地表观测记录的PGA,PGV和周期为0.2—3 s的反应谱残差整体上随vS30对数值的增大呈线性减小的趋势,而周期为5 s和10 s的长周期部分,其场地效应的影响很小;③ 相对于井下记录,地表记录的地震动PGA,PGV和周期为0.2,1和2 s的反应谱有明显的放大,这种放大作用随浅层场地剪切波速的增大而减小;周期为3,5和10 s时长周期地震动的放大效应很小。
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