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doi: 10.11939/jass.20220034
摘要:
震相拾取是矿山微震检测的首要关键步骤，其结果的精度往往会直接影响后续事件处理的质量。为此，本文基于深度学习方法提出一种矿山微震P波到时拾取方法。首先构建CNNDet模型进行事件监测和到时预拾取；其次引入自注意力机制，融合门控循环单元（GRU）构建CGANet模型，对检测到的事件进行P波到时精确拾取。并将该方法与STA/LTA，DPick和PpkNet方法进行对比实验，对于测试集的事件检测准确率和召回率都达到98%以上，P波到时估计的误差均值和标准差分别为0.014 s和0.051 s，说明本文方法在准确率、召回率及标准差等性能方面均明显优于上述三种方法。此外，对不同信噪比样本进行实验测试的结果也证明，本文方法在低信噪比下依然能保持较高的精度。在实际震源定位中，该方法也展现出了更优异的性能。本文提出了融合GRU和自注意力机制的P波到时拾取方法，为矿山微震监测和冲击地压等灾害准确识别提供了一种新的思路。
震相拾取是矿山微震检测的首要关键步骤，其结果的精度往往会直接影响后续事件处理的质量。为此，本文基于深度学习方法提出一种矿山微震P波到时拾取方法。首先构建CNNDet模型进行事件监测和到时预拾取；其次引入自注意力机制，融合门控循环单元（GRU）构建CGANet模型，对检测到的事件进行P波到时精确拾取。并将该方法与STA/LTA，DPick和PpkNet方法进行对比实验，对于测试集的事件检测准确率和召回率都达到98%以上，P波到时估计的误差均值和标准差分别为0.014 s和0.051 s，说明本文方法在准确率、召回率及标准差等性能方面均明显优于上述三种方法。此外，对不同信噪比样本进行实验测试的结果也证明，本文方法在低信噪比下依然能保持较高的精度。在实际震源定位中，该方法也展现出了更优异的性能。本文提出了融合GRU和自注意力机制的P波到时拾取方法，为矿山微震监测和冲击地压等灾害准确识别提供了一种新的思路。
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doi: 10.11939/jass.20210172
摘要:
蜂群卫星磁场数据受地磁活动和地方时的影响，本文先通过变分模态分解去除地磁活动对数据的影响，再建立时变背景场以消除地方时对数据的影响。基于建立的时变背景场，我们利用蜂群卫星磁场数据对2020年牙买加MW7.7地震进行震前异常分析，计算地震影响区域内轨道数据的能量值，利用时变背景场设置阈值提取异常，结果表明：牙买加地震影响区域内的异常轨道累计数量在震前50天至震前43天出现加速增长的现象。此外，基于时变背景场与昼、夜侧背景场提取异常的结果对比显示：由于昼、夜侧背景场的建立混合了多个当地时间的磁场数据，高值的背景场会被低值的背景场拉低，导致部分非异常的轨道被错误地识别为异常轨道；而低值的背景场会被高值的背景场抬高，导致部分异常轨道不能被识别。而时变背景场针对每一个地方时建立了更为准确的背景，其时间分辨率高，能凸显出不同地方时卫星磁场数据的背景值差异，这对异常轨道的准确提取十分重要。进一步地本文对岩石层、大气层和电离层多圈层的参量进行了震前异常分析，并对三个圈层异常出现的时间进行解释，证明了这些异常可能与牙买加地震的孕育有关。
蜂群卫星磁场数据受地磁活动和地方时的影响，本文先通过变分模态分解去除地磁活动对数据的影响，再建立时变背景场以消除地方时对数据的影响。基于建立的时变背景场，我们利用蜂群卫星磁场数据对2020年牙买加MW7.7地震进行震前异常分析，计算地震影响区域内轨道数据的能量值，利用时变背景场设置阈值提取异常，结果表明：牙买加地震影响区域内的异常轨道累计数量在震前50天至震前43天出现加速增长的现象。此外，基于时变背景场与昼、夜侧背景场提取异常的结果对比显示：由于昼、夜侧背景场的建立混合了多个当地时间的磁场数据，高值的背景场会被低值的背景场拉低，导致部分非异常的轨道被错误地识别为异常轨道；而低值的背景场会被高值的背景场抬高，导致部分异常轨道不能被识别。而时变背景场针对每一个地方时建立了更为准确的背景，其时间分辨率高，能凸显出不同地方时卫星磁场数据的背景值差异，这对异常轨道的准确提取十分重要。进一步地本文对岩石层、大气层和电离层多圈层的参量进行了震前异常分析，并对三个圈层异常出现的时间进行解释，证明了这些异常可能与牙买加地震的孕育有关。
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doi: 10.11939/jass.20210189
摘要:
在实际中常遇到一类含有低速层的介质，其频散曲线在感兴趣的频率范围并无视觉上的交叉现象，也无明显的低速层指示。针对此类介质，基于地震反射资料中的面波信息，通过数值模拟和实例分析发现：如果观测的基阶模式频散曲线不包含对低速层深度灵敏的频段，单独基于基阶模式的频散曲线可能无法恢复模型的低速特征；但如果同时利用相同频段的多阶模式信息，即使观测的频散曲线没有明显的低速特征指示，也可以通过多模式频散信息反演重建模型的低速特征。
在实际中常遇到一类含有低速层的介质，其频散曲线在感兴趣的频率范围并无视觉上的交叉现象，也无明显的低速层指示。针对此类介质，基于地震反射资料中的面波信息，通过数值模拟和实例分析发现：如果观测的基阶模式频散曲线不包含对低速层深度灵敏的频段，单独基于基阶模式的频散曲线可能无法恢复模型的低速特征；但如果同时利用相同频段的多阶模式信息，即使观测的频散曲线没有明显的低速特征指示，也可以通过多模式频散信息反演重建模型的低速特征。
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doi: 10.11939/jass.20210165
摘要:
在地震观测中，地震数据中普遍包含有噪声信号。由于噪声信号的干扰，地震分析的效率会受到不同程度影响。传统的去噪方法通常需要噪声的先验知识，并且滤波时会造成部分有效数据丢失。针对这一问题，本文提出一种将自适应噪声完全集合经验模态分解（CEEMDAN）算法与Hurst指数相结合的地震数据去噪方法。首先通过CEEMDAN方法将信号分解为一系列本征模函数（IMF），然后利用Hurst指数对滤波后的IMF分量进行识别，最后对地震数据IMF分量进行重构，从而实现数据去噪。与传统方法的去噪效果对比表明，本文方法对低信噪比波形的滤波性提高32%，对高信噪比波形的滤波性提高6倍。同时对地磁数据的去噪结果表明，本文方法能够较完整地将地铁噪声从地磁信号波形中滤除。
在地震观测中，地震数据中普遍包含有噪声信号。由于噪声信号的干扰，地震分析的效率会受到不同程度影响。传统的去噪方法通常需要噪声的先验知识，并且滤波时会造成部分有效数据丢失。针对这一问题，本文提出一种将自适应噪声完全集合经验模态分解（CEEMDAN）算法与Hurst指数相结合的地震数据去噪方法。首先通过CEEMDAN方法将信号分解为一系列本征模函数（IMF），然后利用Hurst指数对滤波后的IMF分量进行识别，最后对地震数据IMF分量进行重构，从而实现数据去噪。与传统方法的去噪效果对比表明，本文方法对低信噪比波形的滤波性提高32%，对高信噪比波形的滤波性提高6倍。同时对地磁数据的去噪结果表明，本文方法能够较完整地将地铁噪声从地磁信号波形中滤除。
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doi: 10.11939/jass.20210197
摘要:
地电阻率研究在地震电磁学中具有十分重要的意义，地铁运行时的入地电流信号（杂散电流）在地电阻率观测中所表现出来的特征对分析地电观测资料，并正确判断震前异常也具有重大意义。本文在对地铁杂散电流产生机理的讨论的基础上，定量计算了地铁运行时杂散电流在地电阻率观测中所呈现的特征，结果表明地铁杂散电流传播范围可以达到几十甚至上百千米。通过对城市周边的北京通州、天津青光、宝坻、塘沽、江苏江宁和辽宁新城子6个地电阻率观测台站观测到的该类信号的研究，分析了其幅值、主要频率范围以及空间分布特征，结果表明该类信号的幅值从几mV至几十mV不等，与源距关系密切，周期主要集中在50—200 s范围内，在分析地震异常前兆信号时该类信号可使信噪比降低10—30 dB左右，其相对方差最大超出标准20倍左右。根据地铁运行时杂散电流传播的特征，本文提出了几种压制该类信号的措施，为识别地震前地电阻率异常信息及排除噪声提供了很有意义的依据。
地电阻率研究在地震电磁学中具有十分重要的意义，地铁运行时的入地电流信号（杂散电流）在地电阻率观测中所表现出来的特征对分析地电观测资料，并正确判断震前异常也具有重大意义。本文在对地铁杂散电流产生机理的讨论的基础上，定量计算了地铁运行时杂散电流在地电阻率观测中所呈现的特征，结果表明地铁杂散电流传播范围可以达到几十甚至上百千米。通过对城市周边的北京通州、天津青光、宝坻、塘沽、江苏江宁和辽宁新城子6个地电阻率观测台站观测到的该类信号的研究，分析了其幅值、主要频率范围以及空间分布特征，结果表明该类信号的幅值从几mV至几十mV不等，与源距关系密切，周期主要集中在50—200 s范围内，在分析地震异常前兆信号时该类信号可使信噪比降低10—30 dB左右，其相对方差最大超出标准20倍左右。根据地铁运行时杂散电流传播的特征，本文提出了几种压制该类信号的措施，为识别地震前地电阻率异常信息及排除噪声提供了很有意义的依据。
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doi: 10.11939/jass.20210176
摘要:
鉴于传统的地震动预测模型未考虑速度脉冲的影响，可能会低估近断层区域的地震风险，而新一代NGA-West2地震动预测模型对速度脉冲型地震动的适用性有待研究。首先，收集了2013年以来的近断层地震动记录，在充分考虑脉冲方向的不确定性条件下，基于小波方法定量地识别出速度脉冲记录，形成了最新的速度脉冲记录数据库；然后，利用小波提取出速度脉冲记录中的长周期脉冲信号，基于偏差参数分析方法，定量地研究新一代NGA-West2地震动预测模型分别对速度脉冲原始记录和提取长周期脉冲后的残余记录的适用性。研究结果显示，NGA-West2中的四个地震动预测模型均会低估近断层速度脉冲记录，特别是在脉冲周期附近的周期段内速度脉冲观测值远远大于这四个预测模型的预测值，但残余记录观测值与新一代NGA-West2中四个地震动预测模型的预测值较吻合。值得注意的是，CB2014地震动预测模型能更好地预测残余记录。
鉴于传统的地震动预测模型未考虑速度脉冲的影响，可能会低估近断层区域的地震风险，而新一代NGA-West2地震动预测模型对速度脉冲型地震动的适用性有待研究。首先，收集了2013年以来的近断层地震动记录，在充分考虑脉冲方向的不确定性条件下，基于小波方法定量地识别出速度脉冲记录，形成了最新的速度脉冲记录数据库；然后，利用小波提取出速度脉冲记录中的长周期脉冲信号，基于偏差参数分析方法，定量地研究新一代NGA-West2地震动预测模型分别对速度脉冲原始记录和提取长周期脉冲后的残余记录的适用性。研究结果显示，NGA-West2中的四个地震动预测模型均会低估近断层速度脉冲记录，特别是在脉冲周期附近的周期段内速度脉冲观测值远远大于这四个预测模型的预测值，但残余记录观测值与新一代NGA-West2中四个地震动预测模型的预测值较吻合。值得注意的是，CB2014地震动预测模型能更好地预测残余记录。
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doi: 10.11939/jass.20220190
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2022年9月5日12时52分四川甘孜州泸定县发生MS6.8地震，此次地震造成泸定县及其周边地域的严重破坏和人员的重大伤亡，为重现此次地震的地震动影响场，分析近场强地面运动的空间分布特征，将确定性的凹凸体震源模型与随机震源模型结合得到有限断层运动学混合震源模型，进而将上述混合震源模型开发到SPECFEM 3D谱元法开源代码中，实现了基于谱元法和运动学混合震源模型的泸定MS6.8地震的全过程宽频带（0.1—5 Hz）地震动模拟。首先，将模拟结果与6个台站的时程记录、对应的反应谱以及NGA-West2地震动衰减曲线进行比较，检验了方法的精度和适用性；进而给出了此次地震的三分量速度波场快照图，再现了地震波传播时近场地震动的方向性效应和局部场地效应；最后给出了泸定地区100 km范围内的地震动峰值加速度（PGA）和峰值速度（PGV）云图，分析了泸定地震下近场强地面运动的空间分布特征，并基于模拟结果给出了基于模拟结果的地震烈度分布图。结果显示，震中PGA接近600 cm/s2，PGV接近50 cm/s，烈度达到Ⅸ度，且由于泸定地区内高山峡谷地形对地震动的影响，地震动峰值在山顶和峡谷处明显放大，山顶处PGA和PGV分别放大1.9倍和1.5倍，峡谷谷底处PGA和PGV分别放大1.7倍和1.4倍，这里出现的地震放大现象以及可能造成的次生地质灾害亟需引起注意。
2022年9月5日12时52分四川甘孜州泸定县发生MS6.8地震，此次地震造成泸定县及其周边地域的严重破坏和人员的重大伤亡，为重现此次地震的地震动影响场，分析近场强地面运动的空间分布特征，将确定性的凹凸体震源模型与随机震源模型结合得到有限断层运动学混合震源模型，进而将上述混合震源模型开发到SPECFEM 3D谱元法开源代码中，实现了基于谱元法和运动学混合震源模型的泸定MS6.8地震的全过程宽频带（0.1—5 Hz）地震动模拟。首先，将模拟结果与6个台站的时程记录、对应的反应谱以及NGA-West2地震动衰减曲线进行比较，检验了方法的精度和适用性；进而给出了此次地震的三分量速度波场快照图，再现了地震波传播时近场地震动的方向性效应和局部场地效应；最后给出了泸定地区100 km范围内的地震动峰值加速度（PGA）和峰值速度（PGV）云图，分析了泸定地震下近场强地面运动的空间分布特征，并基于模拟结果给出了基于模拟结果的地震烈度分布图。结果显示，震中PGA接近600 cm/s2，PGV接近50 cm/s，烈度达到Ⅸ度，且由于泸定地区内高山峡谷地形对地震动的影响，地震动峰值在山顶和峡谷处明显放大，山顶处PGA和PGV分别放大1.9倍和1.5倍，峡谷谷底处PGA和PGV分别放大1.7倍和1.4倍，这里出现的地震放大现象以及可能造成的次生地质灾害亟需引起注意。
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doi: 10.11939/jass.20220003
摘要:
基于空间自相关法从短周期密集地震台阵所记录的微动信号中提取了瑞雷波频散曲线，进而进行台阵下方的S波速度结构反演. 以布设在粤港澳大湾区的短周期密集台阵为例，选取21个观测点的实测数据，按照不同台间距对台站对进行组合，利用空间自相关法得到了广州市番禺区内布设的观测点下方1 km深度范围内的浅层S波速度结构。结果显示：台阵下方0.25 km深度以内的速度明显偏低，介于1.17 km/s到1.59 km/s之间；0.25—1 km深度之间的速度平稳增加至2.88 km/s，表明通过空间自相关法可以有效获取观测台阵下方稳定可靠的浅层速度结构。因此短周期密集台阵技术与空间自相关法结合是在人口稠密的城市群地区进行地下浅层精细结构探测的一种有效、经济、环保的手段，将在未来城市地区浅层结构探测中发挥重要作用。
基于空间自相关法从短周期密集地震台阵所记录的微动信号中提取了瑞雷波频散曲线，进而进行台阵下方的S波速度结构反演. 以布设在粤港澳大湾区的短周期密集台阵为例，选取21个观测点的实测数据，按照不同台间距对台站对进行组合，利用空间自相关法得到了广州市番禺区内布设的观测点下方1 km深度范围内的浅层S波速度结构。结果显示：台阵下方0.25 km深度以内的速度明显偏低，介于1.17 km/s到1.59 km/s之间；0.25—1 km深度之间的速度平稳增加至2.88 km/s，表明通过空间自相关法可以有效获取观测台阵下方稳定可靠的浅层速度结构。因此短周期密集台阵技术与空间自相关法结合是在人口稠密的城市群地区进行地下浅层精细结构探测的一种有效、经济、环保的手段，将在未来城市地区浅层结构探测中发挥重要作用。
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doi: 10.11939/jass.20220051
摘要:
1920年海原大地震作为史料记载以来中国大陆震级最高、伤亡最多的极具破坏性的地震之一，在我国地震研究史上具有里程碑的意义，开启了我国用现代地震学方法研究大地震的新篇章。最新研究结果表明，1920年海原大地震的矩震级为MW＝7.9±0.2，与文献和大众广泛接受的M81/2的数值差别较大。本文通过对震级标度及其演化历史的总结和梳理，阐述了仪器记录早期阶段基于震波波形幅度和频率的震级标定存在系统偏差的问题，这与仪器限制、台站稀疏、标定不统一等因素有关，使得1920年海原大地震和同时期世界上其它一些重要大地震的震级不同程度被高估。在各种震级标度中，矩震级MW与地震破裂面积和位移等物理参数关联，是地震大小的最佳标定方法。震级作为表述地震大小和能量的重要参数，被广泛地用于评估断层未来的地震潜势，震级的偏差对地震活动时空分布样式的研究会产生重要影响，并造成基于历史地震资料的地震危险性评价和灾害评估等产品的可信度发生重大偏差。因此，本文倡导对历史地震震级进行检验和修订，并建议1920年海原大地震的震级采用矩震级MW （7.9±0.2）表示，修正后的1920年海原大地震与2008年汶川地震（MW7.9，MS8.0）和2001年昆仑山大地震（MW7.8，MS8.1）的震级相当。
1920年海原大地震作为史料记载以来中国大陆震级最高、伤亡最多的极具破坏性的地震之一，在我国地震研究史上具有里程碑的意义，开启了我国用现代地震学方法研究大地震的新篇章。最新研究结果表明，1920年海原大地震的矩震级为MW＝7.9±0.2，与文献和大众广泛接受的M81/2的数值差别较大。本文通过对震级标度及其演化历史的总结和梳理，阐述了仪器记录早期阶段基于震波波形幅度和频率的震级标定存在系统偏差的问题，这与仪器限制、台站稀疏、标定不统一等因素有关，使得1920年海原大地震和同时期世界上其它一些重要大地震的震级不同程度被高估。在各种震级标度中，矩震级MW与地震破裂面积和位移等物理参数关联，是地震大小的最佳标定方法。震级作为表述地震大小和能量的重要参数，被广泛地用于评估断层未来的地震潜势，震级的偏差对地震活动时空分布样式的研究会产生重要影响，并造成基于历史地震资料的地震危险性评价和灾害评估等产品的可信度发生重大偏差。因此，本文倡导对历史地震震级进行检验和修订，并建议1920年海原大地震的震级采用矩震级MW （7.9±0.2）表示，修正后的1920年海原大地震与2008年汶川地震（MW7.9，MS8.0）和2001年昆仑山大地震（MW7.8，MS8.1）的震级相当。
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doi: 10.11939/jass.20210196
摘要:
基于中国地震台网提供的震相观测报告，利用双差方法对长宁—兴文地区2019—2020年1 948个ML≥2.0地震事件进行了重定位，重定位后的1 823个ML≥2.0地震事件分布显示长宁—兴文地区北区地震序列沿NW—SE方向背斜展布，而南区地震分布较分散。计算了四川长宁—兴文地区2019年6月17日至2020年12月31日208个ML≥3.0地震的地震矩和应力降等震源参数，分析了2019年6月17日长宁MS6.0地震后研究区内地震应力降的演化特征，结果显示长宁—兴文地区中强地震发生前ML3.0—3.9地震的应力降显著升高，且ML≥4.0地震多发生在ML3.0—3.9地震的应力降高值区。
基于中国地震台网提供的震相观测报告，利用双差方法对长宁—兴文地区2019—2020年1 948个ML≥2.0地震事件进行了重定位，重定位后的1 823个ML≥2.0地震事件分布显示长宁—兴文地区北区地震序列沿NW—SE方向背斜展布，而南区地震分布较分散。计算了四川长宁—兴文地区2019年6月17日至2020年12月31日208个ML≥3.0地震的地震矩和应力降等震源参数，分析了2019年6月17日长宁MS6.0地震后研究区内地震应力降的演化特征，结果显示长宁—兴文地区中强地震发生前ML3.0—3.9地震的应力降显著升高，且ML≥4.0地震多发生在ML3.0—3.9地震的应力降高值区。
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doi: 10.11939/jass.20220163
摘要:
由于恶劣的海洋环境，被动源海底地震仪（OBS）的数据中的噪声水平通常远高于陆地台站。海底地震仪与底流相互作用产生的噪声严重影响海底地震仪的数据质量，特别是水平分量数据的信噪比。基于水平分量和垂直分量的噪声数据之间的相关性，利用水平到垂直分量的传递函数方法可以去除垂直分量的倾斜噪声，本文以2019—2020年磐鲲海底地震仪南海测试的数据为例，描述了该方法的原理和过程，并对比了去除倾斜噪声前后的地震波形以及瑞雷面波的频散特征。结果显示，去除倾斜噪声明显提高了海底地震仪数据的地震波形低频段的信噪比，使得地震面波更有利于进行海洋岩石圈深部结构成像；该研究还表明尽管磐鲲海底地震仪的地震计调平系统使地震计的倾角1.0°远小于其容倾角2.5°，在底流作用下，海底地震仪还是产生了明显的倾斜噪声。因此，地震计调平系统的性能对于海底地震仪的数据质量有着非常重要的影响。
由于恶劣的海洋环境，被动源海底地震仪（OBS）的数据中的噪声水平通常远高于陆地台站。海底地震仪与底流相互作用产生的噪声严重影响海底地震仪的数据质量，特别是水平分量数据的信噪比。基于水平分量和垂直分量的噪声数据之间的相关性，利用水平到垂直分量的传递函数方法可以去除垂直分量的倾斜噪声，本文以2019—2020年磐鲲海底地震仪南海测试的数据为例，描述了该方法的原理和过程，并对比了去除倾斜噪声前后的地震波形以及瑞雷面波的频散特征。结果显示，去除倾斜噪声明显提高了海底地震仪数据的地震波形低频段的信噪比，使得地震面波更有利于进行海洋岩石圈深部结构成像；该研究还表明尽管磐鲲海底地震仪的地震计调平系统使地震计的倾角1.0°远小于其容倾角2.5°，在底流作用下，海底地震仪还是产生了明显的倾斜噪声。因此，地震计调平系统的性能对于海底地震仪的数据质量有着非常重要的影响。
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doi: 10.11939/jass.20220091
摘要:
伍德拉克裂谷位于巴布亚新几内亚东南部，是发育在澳大利亚板块和西南太平洋板块碰撞带中的年轻大陆裂谷，为研究汇聚构造背景下裂谷起始演化的地壳结构提供了理想场所。伍德拉克裂谷海域地区海水层的存在使得获取高质量地震数据成为难题，而数据的获取主要依赖海底地震仪（ocean bottom seismograph，缩写为OBS）。OBS的布放一般是自由下落式，其地震计的北向水平分量方位与地理北向通常不一致，这使得利用三分量波形数据的反演结果产生较大误差甚至失效，例如接收函数方法。为确定伍德拉克裂谷地区OBS水平分量的方位偏转角度，本文同时引入纵波和瑞雷面波偏振分析方法进行方位校正，并利用校正后的三分量波形数据开展接收函数研究，进而约束该裂谷海域地区的地壳结构。结果分析表明，OBS方位校正后其获得的可用接收函数波形数量显著增多，并且利用纵波偏振分析校正后的数据处理获得了更加合理的地壳结构。基于在该裂谷地区获得的地壳构造结果，基里比斯盆地和裂谷扩张轴所在的古迪纳夫盆地呈现对比鲜明的地壳结构特征：古迪纳夫盆地的地壳厚度朝着裂谷扩张轴处减薄，其平均值为（33.3±2.42） km；基里比斯盆地的地壳厚度更薄，平均值为（24.1±5.44） km。此外，研究区域内所有OBS处均观测到了较高的地壳纵横波速比值，这可能是巴布亚超镁铁质岩体富集和古俯冲残片脱水熔融共同作用的结果。
伍德拉克裂谷位于巴布亚新几内亚东南部，是发育在澳大利亚板块和西南太平洋板块碰撞带中的年轻大陆裂谷，为研究汇聚构造背景下裂谷起始演化的地壳结构提供了理想场所。伍德拉克裂谷海域地区海水层的存在使得获取高质量地震数据成为难题，而数据的获取主要依赖海底地震仪（ocean bottom seismograph，缩写为OBS）。OBS的布放一般是自由下落式，其地震计的北向水平分量方位与地理北向通常不一致，这使得利用三分量波形数据的反演结果产生较大误差甚至失效，例如接收函数方法。为确定伍德拉克裂谷地区OBS水平分量的方位偏转角度，本文同时引入纵波和瑞雷面波偏振分析方法进行方位校正，并利用校正后的三分量波形数据开展接收函数研究，进而约束该裂谷海域地区的地壳结构。结果分析表明，OBS方位校正后其获得的可用接收函数波形数量显著增多，并且利用纵波偏振分析校正后的数据处理获得了更加合理的地壳结构。基于在该裂谷地区获得的地壳构造结果，基里比斯盆地和裂谷扩张轴所在的古迪纳夫盆地呈现对比鲜明的地壳结构特征：古迪纳夫盆地的地壳厚度朝着裂谷扩张轴处减薄，其平均值为（33.3±2.42） km；基里比斯盆地的地壳厚度更薄，平均值为（24.1±5.44） km。此外，研究区域内所有OBS处均观测到了较高的地壳纵横波速比值，这可能是巴布亚超镁铁质岩体富集和古俯冲残片脱水熔融共同作用的结果。
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doi: 10.11939/jass.20220191
摘要:
台风是全球最具破坏力的气象灾害之一，由于台风过境时现场海洋观测资料相对匮乏，与目前对台风的监测、预报和防灾减灾的迫切需求尚不相匹配.近年来，利用地震学观测资料与技术手段，通过台风激发的地震背景噪声，对台风进行监测的新方法逐渐兴起.本文对近年来有关台风激发地震背景噪声机理、源区分布及基于地震背景噪声的台风定位追踪、海浪参数反演等研究进展进行综述，分析已取得的研究成果及可能存在的问题，讨论并展望基于地震学的台风监测研究思路与热点.基于地震学的台风监测有望为传统台风观测与研究提供跨学科的观测资料与技术支持。
台风是全球最具破坏力的气象灾害之一，由于台风过境时现场海洋观测资料相对匮乏，与目前对台风的监测、预报和防灾减灾的迫切需求尚不相匹配.近年来，利用地震学观测资料与技术手段，通过台风激发的地震背景噪声，对台风进行监测的新方法逐渐兴起.本文对近年来有关台风激发地震背景噪声机理、源区分布及基于地震背景噪声的台风定位追踪、海浪参数反演等研究进展进行综述，分析已取得的研究成果及可能存在的问题，讨论并展望基于地震学的台风监测研究思路与热点.基于地震学的台风监测有望为传统台风观测与研究提供跨学科的观测资料与技术支持。
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doi: 10.11939/jass.20210192
摘要:
智利三联点以北地震较多，智利三联点以南地震很少且热异常显著。为探究洋脊俯冲对由温度定义的孕震区的影响，以智利三联点区域的地质背景为基础建立二维有限元数值模型，对洋脊俯冲过程进行数值模拟，并将俯冲角度和汇聚速率等因素对孕震区的影响进行了对比。结果表明，洋脊俯冲过程中孕震区宽度减小，导致智利三联点以南的地震远少于智利三联点以北。剖面附近的观测数据与数值模拟结果的对比表明，数值模拟可以大致反映智利三联点区域板块间的孕震区宽度和地表热流特征。当俯冲汇聚量相同时，板块间的汇聚速率越大，洋脊俯冲过程中孕震区则越宽且其下边界越深，海沟附近的地表热流越高。与汇聚速率相比，俯冲角度等因素对地表热流的影响较小。俯冲角度越大，洋脊俯冲过程中孕震区越窄。当数值模型包含剪切生热时，洋脊俯冲过程中孕震区宽度大约可减小至15 km，且孕震区很浅。这可导致智利三联点以南部分区域难以发生地震，出现观测不到和达-贝尼奥夫带的现象。
智利三联点以北地震较多，智利三联点以南地震很少且热异常显著。为探究洋脊俯冲对由温度定义的孕震区的影响，以智利三联点区域的地质背景为基础建立二维有限元数值模型，对洋脊俯冲过程进行数值模拟，并将俯冲角度和汇聚速率等因素对孕震区的影响进行了对比。结果表明，洋脊俯冲过程中孕震区宽度减小，导致智利三联点以南的地震远少于智利三联点以北。剖面附近的观测数据与数值模拟结果的对比表明，数值模拟可以大致反映智利三联点区域板块间的孕震区宽度和地表热流特征。当俯冲汇聚量相同时，板块间的汇聚速率越大，洋脊俯冲过程中孕震区则越宽且其下边界越深，海沟附近的地表热流越高。与汇聚速率相比，俯冲角度等因素对地表热流的影响较小。俯冲角度越大，洋脊俯冲过程中孕震区越窄。当数值模型包含剪切生热时，洋脊俯冲过程中孕震区宽度大约可减小至15 km，且孕震区很浅。这可导致智利三联点以南部分区域难以发生地震，出现观测不到和达-贝尼奥夫带的现象。
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doi: 10.11939/jass.20220175
摘要:
本文对2019年10月—2020年5月在南海西北次海盆布放的宽频带海底地震仪的数据进行了分析，利用长短时窗均值算法在单个OBS台站拾取了多达12万个短时事件。根据信号特征以及可能的成因机制，可将事件分为连续性短时事件（C-SDE）和随机短时事件（R-SDE）。C-SDE的主要特征是在一段时间内连续且有规律发生的短时事件；包含多个事件组，事件组间隔约100—300 s，每个事件组包括3—10个持续约1 s的单波；其主频介于20—44 Hz之间，不同台站信号主频的不同可能是因信号源到台站距离不同而衰减的结果；C-SDE能量较强，在间距约105 km的三个OBS台站的三个分量上均有记录。R-SDE的主要特征是随机发生，持续时间约0.3—2 s；主频集中于8—25 Hz，在频谱上常呈现双波峰；由于其事件能量较小，很难在多个台站上拾取到同一个事件。本文探讨了C-SDE和R-SDE的信号源可能的产生机制，推断该时间段内南海西北次海盆存在着活跃的C-SDE信号源，可能来自人类活动，如气枪放炮或者低频水声通信；R-SDE则来源于离台站很近的源，很可能是海底沉积层中的气体逃逸所产生的破裂过程所导致，表明南海西北次海盆海底沉积层中存在气体泄露。
本文对2019年10月—2020年5月在南海西北次海盆布放的宽频带海底地震仪的数据进行了分析，利用长短时窗均值算法在单个OBS台站拾取了多达12万个短时事件。根据信号特征以及可能的成因机制，可将事件分为连续性短时事件（C-SDE）和随机短时事件（R-SDE）。C-SDE的主要特征是在一段时间内连续且有规律发生的短时事件；包含多个事件组，事件组间隔约100—300 s，每个事件组包括3—10个持续约1 s的单波；其主频介于20—44 Hz之间，不同台站信号主频的不同可能是因信号源到台站距离不同而衰减的结果；C-SDE能量较强，在间距约105 km的三个OBS台站的三个分量上均有记录。R-SDE的主要特征是随机发生，持续时间约0.3—2 s；主频集中于8—25 Hz，在频谱上常呈现双波峰；由于其事件能量较小，很难在多个台站上拾取到同一个事件。本文探讨了C-SDE和R-SDE的信号源可能的产生机制，推断该时间段内南海西北次海盆存在着活跃的C-SDE信号源，可能来自人类活动，如气枪放炮或者低频水声通信；R-SDE则来源于离台站很近的源，很可能是海底沉积层中的气体逃逸所产生的破裂过程所导致，表明南海西北次海盆海底沉积层中存在气体泄露。
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doi: 10.11939/jass.20210147
摘要:
本文采用第五代地震动参数区划图的潜在震源区划分方案并结合Newmark位移模型，根据陇县工程地质岩性及地形高程数据，同时考虑了地震动地形放大效应以及纽马克模型参数的不确定性，给出了陕西陇县地区地震动发生率为50年10%水平时滑坡的失稳概率，根据所得结果将研究区潜在地震滑坡危险程度分为 4个等级：极低危险区、低危险区、中危险区、高危险区。中、高危险区主要集中于陇县地区的泥岩、粉砂岩以及黄土覆盖地且斜坡坡度大于 40° 的地区。其中千河及其通关河两岸部分地区的地震滑坡危险性较高。本文结果可为该地区的地震滑坡风险管理和土地规划提供参考。
本文采用第五代地震动参数区划图的潜在震源区划分方案并结合Newmark位移模型，根据陇县工程地质岩性及地形高程数据，同时考虑了地震动地形放大效应以及纽马克模型参数的不确定性，给出了陕西陇县地区地震动发生率为50年10%水平时滑坡的失稳概率，根据所得结果将研究区潜在地震滑坡危险程度分为 4个等级：极低危险区、低危险区、中危险区、高危险区。中、高危险区主要集中于陇县地区的泥岩、粉砂岩以及黄土覆盖地且斜坡坡度大于 40° 的地区。其中千河及其通关河两岸部分地区的地震滑坡危险性较高。本文结果可为该地区的地震滑坡风险管理和土地规划提供参考。
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doi: 10.11939/jass.20220215
摘要:
本文基于对2022年9月5日泸定MS6.8地震的野外调查，结合遥感解译结果，总结了泸定地震同震地质灾害的发育特征和主控因素，研判了同震地质灾害的演化趋势，并针对同震地震灾害防灾减灾的不同阶段给出了相应的建议，结果表明：泸定地震同震地质灾害整体以小-中型的崩塌、滑坡为主，集中分布在磨西镇及海螺沟、得妥镇湾东村、得妥镇大渡河沿岸三个区域；主震及余震、鲜水河活动断裂、地形地貌、特殊岩土体是控制泸定地震同震崩滑空间分布的的主控因素；泸定地震震后地质灾害在未来10年内会极为活跃。需要密切关注磨西河及支沟、大渡河河谷两侧的高陡岸坡，大渡河高阶地、磨西台地边缘区域，以及磨西镇、得妥镇同震崩滑密集发育的泥石流沟谷；根据同震地质灾害应急防范的管理逻辑，建议地方政府应按照过渡性安置详查阶段、恢复重建阶段、长远规划阶段三个阶段来针对性的开展地质灾害的防灾减灾工作。
本文基于对2022年9月5日泸定MS6.8地震的野外调查，结合遥感解译结果，总结了泸定地震同震地质灾害的发育特征和主控因素，研判了同震地质灾害的演化趋势，并针对同震地震灾害防灾减灾的不同阶段给出了相应的建议，结果表明：泸定地震同震地质灾害整体以小-中型的崩塌、滑坡为主，集中分布在磨西镇及海螺沟、得妥镇湾东村、得妥镇大渡河沿岸三个区域；主震及余震、鲜水河活动断裂、地形地貌、特殊岩土体是控制泸定地震同震崩滑空间分布的的主控因素；泸定地震震后地质灾害在未来10年内会极为活跃。需要密切关注磨西河及支沟、大渡河河谷两侧的高陡岸坡，大渡河高阶地、磨西台地边缘区域，以及磨西镇、得妥镇同震崩滑密集发育的泥石流沟谷；根据同震地质灾害应急防范的管理逻辑，建议地方政府应按照过渡性安置详查阶段、恢复重建阶段、长远规划阶段三个阶段来针对性的开展地质灾害的防灾减灾工作。
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doi: 10.11939/jass.20220032
摘要:
基于近台强震波形数据可快速且稳定地反演地震破裂过程。利用国家烈度速报与预警项目实施过程中青海地区新建和改建的强震动观测台站的波形数据，基于迭代反褶积和叠加法（IDS）对2022年1月8日青海MS6.9地震的震源破裂过程进行了反演。反演结果显示：破裂自初始破裂点向南东东方向扩展的单侧破裂，持续时间约14 s （主要集中在2—8 s），最大滑动量为3.6 m，破裂长度约为20 km。这表明破裂在纵向上自深部向浅部扩展，这与现场调查的地表破裂吻合。余震序列空间分布展示出显著的分段特征，预示破裂区复杂的构造，该地区未来仍然有发生强震的可能性。
基于近台强震波形数据可快速且稳定地反演地震破裂过程。利用国家烈度速报与预警项目实施过程中青海地区新建和改建的强震动观测台站的波形数据，基于迭代反褶积和叠加法（IDS）对2022年1月8日青海MS6.9地震的震源破裂过程进行了反演。反演结果显示：破裂自初始破裂点向南东东方向扩展的单侧破裂，持续时间约14 s （主要集中在2—8 s），最大滑动量为3.6 m，破裂长度约为20 km。这表明破裂在纵向上自深部向浅部扩展，这与现场调查的地表破裂吻合。余震序列空间分布展示出显著的分段特征，预示破裂区复杂的构造，该地区未来仍然有发生强震的可能性。
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doi: 10.11939/jass.20220148
摘要:
基于有限断层模型反演方法，利用区域宽频带数据反演了2022年1月青海门源MS6.9地震的震源破裂过程，并结合地质构造与地震重定位结果判断发震断层走向。综合反演结果表明：此次地震的发震断层走向为NWW向，主要以走滑为主；破裂主要发生在震源两侧，可能存在着双侧破裂，在震后2 s、9 s出现破裂极大值，最大错动量约为1.5 m，位于深度约6 km处，发生明显破裂的深度约为16 km，地表破裂长度约20 km；此次地震释放的标量地震矩为1.23×1019 N·m，相当于矩震级MW6.7。地震能量主要在前15 s释放；发震断层面的倾角为84.6°，接近于垂直，由于破裂范围较大，所以发生明显错动分布的地表投影也长达34 km。
基于有限断层模型反演方法，利用区域宽频带数据反演了2022年1月青海门源MS6.9地震的震源破裂过程，并结合地质构造与地震重定位结果判断发震断层走向。综合反演结果表明：此次地震的发震断层走向为NWW向，主要以走滑为主；破裂主要发生在震源两侧，可能存在着双侧破裂，在震后2 s、9 s出现破裂极大值，最大错动量约为1.5 m，位于深度约6 km处，发生明显破裂的深度约为16 km，地表破裂长度约20 km；此次地震释放的标量地震矩为1.23×1019 N·m，相当于矩震级MW6.7。地震能量主要在前15 s释放；发震断层面的倾角为84.6°，接近于垂直，由于破裂范围较大，所以发生明显错动分布的地表投影也长达34 km。
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doi: 10.11939/jass.20220053
摘要:
采用随机有限断层法进行地震动模拟时，选用合理的参数描述特定局部场地近地表高频衰减特征，对评价地震动模拟结果的正确与否具有重要的实践意义。 在工程场址地震动参数预测中，如何快速确定该参数的取值，是实际应用中亟需解决的问题。首先对场地高频衰减系数κ0和平均剪切波速VS30的相关性进行了分析；然后，选取国内外学者基于计算得到的546个κ0系数，采用一定时窗内的κ0均方根值讨论其随平均剪切波速VS30增大的变化趋势。 结果表明，虽然κ0具有明显的区域差异性，但其均方根值随着VS30的增大，呈现出逐渐减小的趋势。 为了得到合理的κ0估计模型，分别采用线性函数、多项式函数、对数线性函数和双对数线性函数对κ0均方根值和vS30关系进行初步拟合，结果表明，对数线性函数能够较好地描述κ0和VS30之间的关系。 最后，基于筛选得到的477个数据，采用最小二乘法对模型参数进行了拟合，建立了适合于工程应用的κ0- vS模型。经过对模型适用性的分析表明，本研究所构建的κ0估计模型在预测工程场址地震动参数时能够合理估计地震动的高频衰减影响。
采用随机有限断层法进行地震动模拟时，选用合理的参数描述特定局部场地近地表高频衰减特征，对评价地震动模拟结果的正确与否具有重要的实践意义。 在工程场址地震动参数预测中，如何快速确定该参数的取值，是实际应用中亟需解决的问题。首先对场地高频衰减系数κ0和平均剪切波速VS30的相关性进行了分析；然后，选取国内外学者基于计算得到的546个κ0系数，采用一定时窗内的κ0均方根值讨论其随平均剪切波速VS30增大的变化趋势。 结果表明，虽然κ0具有明显的区域差异性，但其均方根值随着VS30的增大，呈现出逐渐减小的趋势。 为了得到合理的κ0估计模型，分别采用线性函数、多项式函数、对数线性函数和双对数线性函数对κ0均方根值和vS30关系进行初步拟合，结果表明，对数线性函数能够较好地描述κ0和VS30之间的关系。 最后，基于筛选得到的477个数据，采用最小二乘法对模型参数进行了拟合，建立了适合于工程应用的κ0- vS模型。经过对模型适用性的分析表明，本研究所构建的κ0估计模型在预测工程场址地震动参数时能够合理估计地震动的高频衰减影响。
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doi: 10.11939/jass.20210194
摘要:
收集了湖北省秭归地区24个流动地震台站2020年6—7月期间的垂直分量连续波形记录，利用背景噪声互相关得到了各台站之间的经验格林函数，提取了0.6—5 s的瑞雷波群速度频散曲线，并反演获得了该区域近地表6 km以内的三维Ｓ波速度模型。结果显示：秭归盆地及其南部邻区S波速度明显低于东侧断裂区S波速度，与研究区不同构造地块的构造演化和沉积特征一致；2014年MS4.2地震发生在研究区垂向高低速交界区；断裂区在长江区域附近S波速度明显降低，表明长江水渗透到断层区，因此秭归地区地震频发与三峡库水荷载和水渗透作用有关。
收集了湖北省秭归地区24个流动地震台站2020年6—7月期间的垂直分量连续波形记录，利用背景噪声互相关得到了各台站之间的经验格林函数，提取了0.6—5 s的瑞雷波群速度频散曲线，并反演获得了该区域近地表6 km以内的三维Ｓ波速度模型。结果显示：秭归盆地及其南部邻区S波速度明显低于东侧断裂区S波速度，与研究区不同构造地块的构造演化和沉积特征一致；2014年MS4.2地震发生在研究区垂向高低速交界区；断裂区在长江区域附近S波速度明显降低，表明长江水渗透到断层区，因此秭归地区地震频发与三峡库水荷载和水渗透作用有关。
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2023, 45(1): 1-16.
doi: 10.11939/jass.20210179
摘要:
地壳厚度和波速比是研究地壳结构和组分的两个重要参数，可为区域构造研究提供重要约束。接收函数被广泛地用于确定地壳厚度和波速比，例如H-κ方法或H-κ-c方法，但是该方法只能确定台站下方的地壳厚度和速度比，当地震台站分布稀疏时，很难约束台站间的横向不均匀性。另一方面，重力数据也可用于莫霍面的起伏变化研究，它在横向上覆盖很好，有较高的分辨率，但在纵向上分辨率相对较低。为此，本研究提出了一种联合反演算法求解莫霍面深度和地壳波速比参数。联合反演算法综合考虑了接收函数在纵向上的较高分辨率和重力数据在横向上的较高分辨率，同时拟合区域内所有台站上的接收函数和区域重力数据。模型测试表明联合反演算法较单一的接收函数反演更精确，特别是对于地壳厚度的确定。
地壳厚度和波速比是研究地壳结构和组分的两个重要参数，可为区域构造研究提供重要约束。接收函数被广泛地用于确定地壳厚度和波速比，例如H-κ方法或H-κ-c方法，但是该方法只能确定台站下方的地壳厚度和速度比，当地震台站分布稀疏时，很难约束台站间的横向不均匀性。另一方面，重力数据也可用于莫霍面的起伏变化研究，它在横向上覆盖很好，有较高的分辨率，但在纵向上分辨率相对较低。为此，本研究提出了一种联合反演算法求解莫霍面深度和地壳波速比参数。联合反演算法综合考虑了接收函数在纵向上的较高分辨率和重力数据在横向上的较高分辨率，同时拟合区域内所有台站上的接收函数和区域重力数据。模型测试表明联合反演算法较单一的接收函数反演更精确，特别是对于地壳厚度的确定。
2023, 45(1): 17-28.
doi: 10.11939/jass.20210157
摘要:
选取IRIS远震台站波形数据，反演了云南漾濞MS6.4地震震源破裂过程，计算了断层破裂在近场产生的动态库仑破裂应力变化，并讨论了主震对近场余震活动的动态应力触发作用。结果显示：动态库仑应力演化过程与震源破裂特征反演结果一致，其大小分布与地震序列分布的疏密程度也具有较好的相关性。主震产生的静态和动态库仑破裂应力均促进余震的发生，但相比静态应力，余震位于库仑破裂应力正值区域的比例提高了21%，余震与动态库仑应力变化的正负区域有更好的一致性，动态应力能更好地解释震后余震分布的空间特征。垂直于地震序列主干10 km处出现小震丛集，该现象可能是由主震产生的动态库仑破裂应力占主导作用所致。定量分析主震对余震的动态应力触发结果显示，主震后一周内MS4.0以上的8次余震接收点均受到了动态库仑破裂应力的触发作用。
选取IRIS远震台站波形数据，反演了云南漾濞MS6.4地震震源破裂过程，计算了断层破裂在近场产生的动态库仑破裂应力变化，并讨论了主震对近场余震活动的动态应力触发作用。结果显示：动态库仑应力演化过程与震源破裂特征反演结果一致，其大小分布与地震序列分布的疏密程度也具有较好的相关性。主震产生的静态和动态库仑破裂应力均促进余震的发生，但相比静态应力，余震位于库仑破裂应力正值区域的比例提高了21%，余震与动态库仑应力变化的正负区域有更好的一致性，动态应力能更好地解释震后余震分布的空间特征。垂直于地震序列主干10 km处出现小震丛集，该现象可能是由主震产生的动态库仑破裂应力占主导作用所致。定量分析主震对余震的动态应力触发结果显示，主震后一周内MS4.0以上的8次余震接收点均受到了动态库仑破裂应力的触发作用。
2023, 45(1): 29-45.
doi: 10.11939/jass.20210149
摘要:
为深入理解井水位同震响应机理，本文开展了向完整井-松散含水层系统输入由不同频率和振幅（加速度）组成的正弦波荷载的振动台实验。以实验模型为物理模型，建立了振动作用下松散承压含水层中孔隙水压力响应的流固耦合模型和含水层水流与井流的相互作用模型，并运用多物理场耦合模拟软件COMSOL Multiphysics对实验过程进行了数值模拟。实验中观测到的四种典型水位变化形态与野外场地同震井水位变化形态相似。数值模拟结果显示，本研究建立的数学模型能较好地反映松散承压含水层中孔隙水压力和水位的响应情况。本文研究对解释地下水同震响应机制、岩体渗流稳定性和安全问题具有重要意义。
为深入理解井水位同震响应机理，本文开展了向完整井-松散含水层系统输入由不同频率和振幅（加速度）组成的正弦波荷载的振动台实验。以实验模型为物理模型，建立了振动作用下松散承压含水层中孔隙水压力响应的流固耦合模型和含水层水流与井流的相互作用模型，并运用多物理场耦合模拟软件COMSOL Multiphysics对实验过程进行了数值模拟。实验中观测到的四种典型水位变化形态与野外场地同震井水位变化形态相似。数值模拟结果显示，本研究建立的数学模型能较好地反映松散承压含水层中孔隙水压力和水位的响应情况。本文研究对解释地下水同震响应机制、岩体渗流稳定性和安全问题具有重要意义。
2023, 45(1): 46-61.
doi: 10.11939/jass.20220074
摘要:
基于非结构网格有限元方法开展了三维复杂地电模型的线源井地电法的高效正演模拟研究，探讨了通过求取电场响应导数来刻画目标体边界范围、采用差异场地形校正技术来消除地形影响等措施对井地电法成像的效果和精度的影响。并通过对比与解析解，验证了本文数值解算法的有效性。模型计算结果表明：积水巷道的空间位置和走向均会引起视电阻率的显著变化，视电阻率变化率的极值准确且清晰地指示了巷道边界的位置；电位的归一化总水平导数极大地提高了井地电法对目标体复杂边界位置的识别能力；地形对井地电场分布的影响也很大，其视电阻率响应与地形形状近似呈对称关系，利用差异场技术能有效地削弱地形对井地电法高精度成像的影响。
基于非结构网格有限元方法开展了三维复杂地电模型的线源井地电法的高效正演模拟研究，探讨了通过求取电场响应导数来刻画目标体边界范围、采用差异场地形校正技术来消除地形影响等措施对井地电法成像的效果和精度的影响。并通过对比与解析解，验证了本文数值解算法的有效性。模型计算结果表明：积水巷道的空间位置和走向均会引起视电阻率的显著变化，视电阻率变化率的极值准确且清晰地指示了巷道边界的位置；电位的归一化总水平导数极大地提高了井地电法对目标体复杂边界位置的识别能力；地形对井地电场分布的影响也很大，其视电阻率响应与地形形状近似呈对称关系，利用差异场技术能有效地削弱地形对井地电法高精度成像的影响。
2023, 45(1): 62-75.
doi: 10.11939/jass.20210127
摘要:
使用宁夏四个地电台站记录的地电场数据，研究其变化特征、频谱特征、与区域气压变化的关系及测量方向与附近断裂走向的关系。研究结果显示：部分地电场具有日变化特征，同时也具有气压非周期性变化特征，这种特征与气压变化呈负相关，当场地裂隙优势方位与附近断裂带方位呈近似垂直或较大夹角时，测向与附近断裂走向近垂直的地电场与气压相关性较高。分析认为地电场具有气压非周期变化特征是因为测量位置基岩孔隙的渗透率与附近断裂裂缝的渗透率不同，流体渗流过程中气压系统变化引起的流体“窜流”所致。
使用宁夏四个地电台站记录的地电场数据，研究其变化特征、频谱特征、与区域气压变化的关系及测量方向与附近断裂走向的关系。研究结果显示：部分地电场具有日变化特征，同时也具有气压非周期性变化特征，这种特征与气压变化呈负相关，当场地裂隙优势方位与附近断裂带方位呈近似垂直或较大夹角时，测向与附近断裂走向近垂直的地电场与气压相关性较高。分析认为地电场具有气压非周期变化特征是因为测量位置基岩孔隙的渗透率与附近断裂裂缝的渗透率不同，流体渗流过程中气压系统变化引起的流体“窜流”所致。
2023, 45(1): 76-83.
doi: 10.11939/jass.20210162
摘要:
为了深入了解2021年5月22日青海省玛多MS7.4地震前是否存在地震电信号，本文利用地电场优势方位角方法对大武地电场的原始资料进行了分析，获得了玛多地震前震中附近场地的岩体裂隙结构变化特征，并结合本次地震震中500 km范围内八个地电场台站的岩体裂隙结构变化和该台记录到的以往震例中大武台地电场优势方位角异常变化与中强地震之间的关系进行了综合分析。结果显示：大武台新旧两套地电场数据的地电场优势方位角在震前11个月出现了显著的同步偏转现象，其中大武旧台在震前两个月优势方位角再次出现大幅度上升，异常特征主要表现为优势方位角出现同步快速偏转，最大偏转达到45°—90°；处于同一次级地块的甘孜台、玛曲台与大武台出现准同步异常现象，而其它次级地块上的台站均无异常出现，表明异常响应受到区域构造的影响。再结合大武台地电场使用该方法分析的以往震例表明：大武台的地电场优势方位角异常在中强地震前具有较好的中短期指示意义。
为了深入了解2021年5月22日青海省玛多MS7.4地震前是否存在地震电信号，本文利用地电场优势方位角方法对大武地电场的原始资料进行了分析，获得了玛多地震前震中附近场地的岩体裂隙结构变化特征，并结合本次地震震中500 km范围内八个地电场台站的岩体裂隙结构变化和该台记录到的以往震例中大武台地电场优势方位角异常变化与中强地震之间的关系进行了综合分析。结果显示：大武台新旧两套地电场数据的地电场优势方位角在震前11个月出现了显著的同步偏转现象，其中大武旧台在震前两个月优势方位角再次出现大幅度上升，异常特征主要表现为优势方位角出现同步快速偏转，最大偏转达到45°—90°；处于同一次级地块的甘孜台、玛曲台与大武台出现准同步异常现象，而其它次级地块上的台站均无异常出现，表明异常响应受到区域构造的影响。再结合大武台地电场使用该方法分析的以往震例表明：大武台的地电场优势方位角异常在中强地震前具有较好的中短期指示意义。
2023, 45(1): 84-97.
doi: 10.11939/jass.20210116
摘要:
在河北怀涿盆地的郝家坡和小水峪布设两条测线开展了四期土壤气Rn，CO2和Hg的浓度测量，并基于此研究该盆地北缘断裂带南西段和北东段土壤气地球化学特征的空间分布差异及其与断裂活动的关系。结果显示：郝家坡剖面土壤气Rn，CO2和Hg的浓度平均值分别为8 371.16 Bq/m3，0.85 %和14.82 ng/m3；小水峪剖面土壤气Rn，CO2和Hg的浓度平均值分别为2 813.18 Bq/m3，0.42 %和13.08 ng/m3，可见郝家坡地区土壤气Rn，CO2和Hg的浓度平均值均高于小水峪地区，这种浓度空间分布的差异性可能是断裂活动性和断裂破碎程度不同所致。对区域土壤Hg浓度（total mercury，简称为THg）与土壤气测量浓度的对比分析可知，深层THg浓度与土壤气Rn，CO2和Hg浓度在空间分布上具有一定的一致性，且高值异常点分布于断裂带附近。结合区域定点前兆观测数据及地震活动性分析认为，该断裂目前活动水平相对较弱。结果表明，利用土壤气浓度的分布情况探测该区域隐伏断裂的浅层位置具有一定可行性，同时土壤气浓度连续观测对判定该区域断裂的活动性具有一定指示意义。
在河北怀涿盆地的郝家坡和小水峪布设两条测线开展了四期土壤气Rn，CO2和Hg的浓度测量，并基于此研究该盆地北缘断裂带南西段和北东段土壤气地球化学特征的空间分布差异及其与断裂活动的关系。结果显示：郝家坡剖面土壤气Rn，CO2和Hg的浓度平均值分别为8 371.16 Bq/m3，0.85 %和14.82 ng/m3；小水峪剖面土壤气Rn，CO2和Hg的浓度平均值分别为2 813.18 Bq/m3，0.42 %和13.08 ng/m3，可见郝家坡地区土壤气Rn，CO2和Hg的浓度平均值均高于小水峪地区，这种浓度空间分布的差异性可能是断裂活动性和断裂破碎程度不同所致。对区域土壤Hg浓度（total mercury，简称为THg）与土壤气测量浓度的对比分析可知，深层THg浓度与土壤气Rn，CO2和Hg浓度在空间分布上具有一定的一致性，且高值异常点分布于断裂带附近。结合区域定点前兆观测数据及地震活动性分析认为，该断裂目前活动水平相对较弱。结果表明，利用土壤气浓度的分布情况探测该区域隐伏断裂的浅层位置具有一定可行性，同时土壤气浓度连续观测对判定该区域断裂的活动性具有一定指示意义。
2023, 45(1): 98-106.
doi: 10.11939/jass.20210155
摘要:
本文以芦山地震余震为例，分析了基于强震动观测记录的经验格林函数（EGF）谱比法估计地震的拐角频率和应力降的可行性。首先给出能够可靠估计地震拐角频率和应力降的经验格林函数谱比曲线的质量标准；然后利用其估算出17次ML3.8—5.4芦山强余震的拐角频率；最后，参考其它研究给出的地震矩震级，计算出地震应力降。结果显示，芦山强余震的拐角频率主要介于1.0—2.0 Hz之间，应力降平均值为9.98 MPa，且地震应力降表现出明显的震级相关性。
本文以芦山地震余震为例，分析了基于强震动观测记录的经验格林函数（EGF）谱比法估计地震的拐角频率和应力降的可行性。首先给出能够可靠估计地震拐角频率和应力降的经验格林函数谱比曲线的质量标准；然后利用其估算出17次ML3.8—5.4芦山强余震的拐角频率；最后，参考其它研究给出的地震矩震级，计算出地震应力降。结果显示，芦山强余震的拐角频率主要介于1.0—2.0 Hz之间，应力降平均值为9.98 MPa，且地震应力降表现出明显的震级相关性。
2023, 45(1): 107-115.
doi: 10.11939/jass.20210182
摘要:
受窄频地震仪平坦响应范围影响，窄频速度记录存在低频成分失真问题，导致地震记录可用范围受限。针对此问题，本文推导基于拉普拉斯变换和双线性变换的传递函数，实现由窄频地震记录向宽频地震记录的校正，并以日本Hi-net速度记录为例进行验证，将校正后的速度记录与同台KiK-net加速度积分所得的速度记录予以对比。结果显示，原始速度记录在低频处存在失真，而校正后的波形与KiK-net加速度积分速度记录波形一致，这表明改进的传递函数能有效地解决原速度记录中的低频成分失真问题，有效地拓宽了低频可使用范围，而且相较于Nakata校正速度记录方法，以本文给出的传递函数校正的速度记录在振幅和波形等方面的精度更高。
受窄频地震仪平坦响应范围影响，窄频速度记录存在低频成分失真问题，导致地震记录可用范围受限。针对此问题，本文推导基于拉普拉斯变换和双线性变换的传递函数，实现由窄频地震记录向宽频地震记录的校正，并以日本Hi-net速度记录为例进行验证，将校正后的速度记录与同台KiK-net加速度积分所得的速度记录予以对比。结果显示，原始速度记录在低频处存在失真，而校正后的波形与KiK-net加速度积分速度记录波形一致，这表明改进的传递函数能有效地解决原速度记录中的低频成分失真问题，有效地拓宽了低频可使用范围，而且相较于Nakata校正速度记录方法，以本文给出的传递函数校正的速度记录在振幅和波形等方面的精度更高。
2023, 45(1): 116-125.
doi: 10.11939/jass.20210136
摘要:
为了恢复震动波能量在传播过程中产生的衰减损耗，提出基于褶积原理求取品质因子Q的方法与改进广义S变换相结合的反Q滤波法。通过震动波衰减补偿模型试验，对试验数据进行改进广义S变换的时频特性分析，得出了信号的能量分布情况以及时间频率对应关系；采用基于褶积原理求取品质因子的方法，得到时变Q值；对试验数据进行反Q滤波处理，使震动波能量得到了补偿。结果表明本文提出的反Q滤波法提高了对震动波能量衰减补偿的效果，拓宽了地震资料的频带，提高了地震资料分辨率，有利于进行高分辨率地震勘探、深部信号增强和油气藏预测工作的开展。
为了恢复震动波能量在传播过程中产生的衰减损耗，提出基于褶积原理求取品质因子Q的方法与改进广义S变换相结合的反Q滤波法。通过震动波衰减补偿模型试验，对试验数据进行改进广义S变换的时频特性分析，得出了信号的能量分布情况以及时间频率对应关系；采用基于褶积原理求取品质因子的方法，得到时变Q值；对试验数据进行反Q滤波处理，使震动波能量得到了补偿。结果表明本文提出的反Q滤波法提高了对震动波能量衰减补偿的效果，拓宽了地震资料的频带，提高了地震资料分辨率，有利于进行高分辨率地震勘探、深部信号增强和油气藏预测工作的开展。
2023, 45(1): 126-141.
doi: 10.11939/jass.20210173
摘要:
由于常用的均方根值法和噪声功率谱法不能消除不同传感器记录的噪声干扰，为提高噪声水平计算的准确度，本文选用最大概率峰值位移作为背景噪声评估指标。基于可靠的噪声数据，借鉴震级-最大距离监测能力法并考虑预警时效，提出了地震预警最小震级评估方法，系统评估福建三类传感器网及其融合网的地震预警最小震级和预警首报时间。结果表明：测震强震融合网的地震预警最小震级高于单测震网，但明显低于强震网；强震烈度计融合网与单烈度计网的结果相近；三网融合后95%区域的地震预警最小震级约为ML3.2。由于烈度计网比测震和强震网密集，其预警首报时间最短；三网融合相对于单测震网或单强震网，其震后地震预警首报时间得到了明显缩短，预计95%区域的首报时间为4—6 s。本文研究为福建省的台网布局的优化和重点区域监测能力的提升提供了参考依据。
由于常用的均方根值法和噪声功率谱法不能消除不同传感器记录的噪声干扰，为提高噪声水平计算的准确度，本文选用最大概率峰值位移作为背景噪声评估指标。基于可靠的噪声数据，借鉴震级-最大距离监测能力法并考虑预警时效，提出了地震预警最小震级评估方法，系统评估福建三类传感器网及其融合网的地震预警最小震级和预警首报时间。结果表明：测震强震融合网的地震预警最小震级高于单测震网，但明显低于强震网；强震烈度计融合网与单烈度计网的结果相近；三网融合后95%区域的地震预警最小震级约为ML3.2。由于烈度计网比测震和强震网密集，其预警首报时间最短；三网融合相对于单测震网或单强震网，其震后地震预警首报时间得到了明显缩短，预计95%区域的首报时间为4—6 s。本文研究为福建省的台网布局的优化和重点区域监测能力的提升提供了参考依据。
2023, 45(1): 142-166.
doi: 10.11939/jass.20210163
摘要:
提升“灾害意识”是改善减灾行动增强减灾能力的先决条件。然而，灾害意识作为减灾领域乃至广大社会随时随处可闻可见的高频用语，关于其各个方面的学术研究尚不充分。本文基于CNKI数据库，采用CiteSpace软件，通过对1990—2019年已发表的与灾害意识相关的中文文献的科学计量，同时辅以对主要文献的内容分析，梳理和诊断了民众灾害意识研究的国内现状与发展趋势。结果显示：① 民众灾害意识研究已得到越来越多的关注，涉及学科领域宽广，呈现明显的多学科、跨学科特点；但相较其它灾害研究论题，特别是围绕灾害风险的研究而言，发文量偏少，关注度偏低。② 已有灾害意识研究大体可分为“灾害意识调查测量、灾害意识提升的正规教育路径、灾害意识提升的大众科普宣传、自下而上民众及基层层面减灾与灾害意识、自上而下政府层面减灾对策与民众灾害意识”等五大方面，但整体而言，研究深度上这几大方面均还有很大的发展空间。而从灾种背景来看，以围绕地震和气候/气象灾害的研究相对集中。③ 民众灾害意识研究呈现如下总体发展趋势：① 研究内容不断细化、深度不断加深，百花齐放态势明显；② 与减灾实际需求特别是民众与基层需求的结合越来越紧密，科学研究的政策/对策诉求突出；③ 宣传教育和气候变化背景下的气候/气象灾害则是当前的热点话题。最后针对以上现状与趋势，提出了几点急需的研究建议。
提升“灾害意识”是改善减灾行动增强减灾能力的先决条件。然而，灾害意识作为减灾领域乃至广大社会随时随处可闻可见的高频用语，关于其各个方面的学术研究尚不充分。本文基于CNKI数据库，采用CiteSpace软件，通过对1990—2019年已发表的与灾害意识相关的中文文献的科学计量，同时辅以对主要文献的内容分析，梳理和诊断了民众灾害意识研究的国内现状与发展趋势。结果显示：① 民众灾害意识研究已得到越来越多的关注，涉及学科领域宽广，呈现明显的多学科、跨学科特点；但相较其它灾害研究论题，特别是围绕灾害风险的研究而言，发文量偏少，关注度偏低。② 已有灾害意识研究大体可分为“灾害意识调查测量、灾害意识提升的正规教育路径、灾害意识提升的大众科普宣传、自下而上民众及基层层面减灾与灾害意识、自上而下政府层面减灾对策与民众灾害意识”等五大方面，但整体而言，研究深度上这几大方面均还有很大的发展空间。而从灾种背景来看，以围绕地震和气候/气象灾害的研究相对集中。③ 民众灾害意识研究呈现如下总体发展趋势：① 研究内容不断细化、深度不断加深，百花齐放态势明显；② 与减灾实际需求特别是民众与基层需求的结合越来越紧密，科学研究的政策/对策诉求突出；③ 宣传教育和气候变化背景下的气候/气象灾害则是当前的热点话题。最后针对以上现状与趋势，提出了几点急需的研究建议。
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