基于理论地震图方法的波导结构对 地下核爆炸Lg波传播特性研究

何永锋 李锴 刘炳灿 姚国政 赵克常 张献兵 曾乐贵

何永锋, 李锴, 刘炳灿, 姚国政, 赵克常, 张献兵, 曾乐贵. 2015: 基于理论地震图方法的波导结构对 地下核爆炸Lg波传播特性研究. 地震学报, 37(2): 257-265. doi: 10.11939/jass.2015.02.006
引用本文: 何永锋, 李锴, 刘炳灿, 姚国政, 赵克常, 张献兵, 曾乐贵. 2015: 基于理论地震图方法的波导结构对 地下核爆炸Lg波传播特性研究. 地震学报, 37(2): 257-265. doi: 10.11939/jass.2015.02.006
He Yongfeng, Li Kai, Liu Bingcan, Yao Guozheng, Zhao Kechang, Zhang Xianbing, Zeng Legui. 2015: The characteristics of Lg waves induced by the underground nuclear explosions in the waveguides using frequency-wavenumber algorithm. Acta Seismologica Sinica, 37(2): 257-265. doi: 10.11939/jass.2015.02.006
Citation: He Yongfeng, Li Kai, Liu Bingcan, Yao Guozheng, Zhao Kechang, Zhang Xianbing, Zeng Legui. 2015: The characteristics of Lg waves induced by the underground nuclear explosions in the waveguides using frequency-wavenumber algorithm. Acta Seismologica Sinica, 37(2): 257-265. doi: 10.11939/jass.2015.02.006

基于理论地震图方法的波导结构对 地下核爆炸Lg波传播特性研究

doi: 10.11939/jass.2015.02.006
基金项目: 国家自然科学基金(41374068)资助.
详细信息
    通讯作者:

    何永锋, e-mail: heyfeng@sina.com

  • 中图分类号: P315.3+1

The characteristics of Lg waves induced by the underground nuclear explosions in the waveguides using frequency-wavenumber algorithm

  • 摘要: 基于频率-波数域算法的理论地震波形图方法, 可以数值模拟频率达到10 Hz、 震中距达1000 km的区域理论地震波形图. 该算法适用于计算大量分层地壳结构中激发的导波Lg波. 本文在前苏联东哈萨克斯坦地下核试验场至我国乌鲁木齐台站间的地球介质速度模型中, 引入速度梯度结构、 速度扰动分布的薄叠加层结构、 降低Q值结构以及速度扰动与Q值变化的综合结构来模拟实际地壳波导结构, 较好地模拟出东哈萨克斯坦地下核爆炸地震在乌鲁木齐台站记录的宽频带地震波形图, 模拟出完整的Lg波序列, 该序列符合Lg波能量分布特征, 且能够解释Lg波波尾的特征. 结果表明, Lg波的形状和峰值结构均依赖于地壳的不同波导结构.

     

  • 图  1  前苏联东哈萨克斯坦地区地下核试验在乌鲁木齐台站记录的地震波形图

    Figure  1.  Seismograms of underground nuclear explosions at a former Soviet test site located at eastern Kazakhstan recorded by the WMQ station

    图  2  (a)Steven模型;(b)速度梯度分布模型;(c)速度扰动分布模型

    Figure  2.  (a)Steven model;(b)Velocity gradient model;(c)Velocity perturbation model

    图  3  基于模型1(a)和模型2(b)介质速度模型的理论地震波形图

    Figure  3.  Theoretical seismograms based on the velocity of Steven model(a) and velocity gradient model(b)

    图  4  基于模型1(a)和模型3(b)介质速度模型的理论地震波形图

    Figure  4.  Theoretical seismograms based on the velocity of Steven model(a) and velocity perturbation model(b)

    图  5  基于模型1(a)和修正QS(b)的介质速度模型的理论地震波形图

    Figure  5.  Theoretical seismograms based on the Steven model(a) and revised Steven model with modified QS value(b)

    图  6  基于模型3的Q值修正介质速度模型的理论地震波形图

    Figure  6.  Theoretical seismograms based on the perturbation model with modified Q value

    表  1  东哈萨克斯坦地区地下核试验场区速度模型

    Table  1.   Seismic velocity model of underground nuclear test site at eastern Kazakhstan region

    层号 界面深度/km密度/(g·cm-3)S波速度/(km·s-1)P波速度/(km·s-1)QSQS-修正QP
    102.7002.7905.020100802000
    22.0002.7003.0005.4001501202000
    33.0002.7003.3005.9002001602000
    45.4882.7003.4006.1006004802000
    516.4642.7023.5416.3085254202000
    621.9522.8073.7036.5975004002000
    727.4402.8583.7816.7364503602000
    832.9282.8753.8076.7824004002000
    938.4922.8793.8146.7953503502000
    1044.9963.3724.5738.1471791792000
    1153.0023.3694.5688.1381671672000
    1262.3613.3584.5508.1061591592000
    1373.3013.3434.5278.0651531532000
    1486.0813.3364.5178.0471501502000
    15101.0313.3454.5308.0701481482000
    16118.5013.3614.5568.1171481482000
    17138.9213.3754.5778.1541471472000
    18162.8013.3784.5818.1611471472000
    19190.7113.3724.5728.1451461462000
    20223.3413.3634.5588.1201461462000
    21300.0003.3564.5478.1011451452000
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-06-12
  • 修回日期:  2014-11-22
  • 刊出日期:  2015-03-01

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