井下与地面地震波传播介质品质因子Q值的对比研究

前言在平原地区,作为半无限空间的地壳表面之上,存在一层松散沉积物(复盖层)。地震波在复盖层中传播,与在地壳内部传播有很多不同。在运动特性方面,对于地震波的震相到时,起到了延迟的作用;在动力特性方面,对于质点振动幅度,起到了放大作用。其表现形式为,在地面观测到的震相到时晚于在井下观测到的震相到时,到时差为△T;在地面观测到的地动振幅大于井下观测到的地动振幅,地面相对于井下的地动振幅放大因子为k_h。△T和k_h都与井下摆的设置深度(摆深)h有关,与地震波传播介质有关。     

深井中地震波观测结果的某些物理解释

随着深井观测地震台网的进一步发展,在深井中获得的地震资料反映出了不少有意义的信息。本文对纵向不同深度上记录的地震波特征进行了分析和研究,探讨了纵向不同深度上各点之间记录的地震波走时差异和振幅差异的物理成因,指出了台基介质特性及空间状态(全空间或半空间)对地震波传播特征和记录特征的影响,并用软盖层效应加以统一解释。结果表明,在地下纵向不同深度上,自下而上直至地面,地震波的位移幅度逐渐放大、走时加长、周期变大;平原地区的松散沉积覆盖层对地震波产生放大、延时和滤波作用;在井下可以观测到向下传播的地面反射波,因而使得波列变复杂。     

深井中地震波观测结果的某些物理解释

随着深井观测地震台网的进一步发展,在深井中获得的地震资料反映出了不少有意义的信息。本文对纵向不同深度上记录的地震波特征进行了分析和研究,探讨了纵向不同深度上各点之间记录的地震波走时差异和振幅差异的物理成因,指出了台基介质特性及空间状态(全空间或半空间)对地震波传播特征和记录特征的影响,并用软盖层效应加以统一解释。结果表明,在地下纵向不同深度上,自下而上直至地面,地震波的位移幅度逐渐放大、走时加长、周期变大;平原地区的松散沉积覆盖层对地震波产生放大、延时和滤波作用;在井下可以观测到向下传播的地面反射波,因而使得波列变复杂。     

深井观测中的地面反射波震相

本文通过理论推导和对深井地震观测的实际记录资料进行分析后认为,井下观测中有可能记录到近震体波的地面反射波震相。这些地面反射波震相振幅的大小不仅取决于原来入射到地面的上行波的振幅大小,也取决于上层波速V,观测深度Z,及上行波的频率f_1诸因素。当2f_1·Z/V≈n(n=0,1,2.…)时,反射波震相的幅度最强;而当4f_1·Z/V≈2n+1(n=0,1,2,…)时,反射波震相幅度最弱。此时,实际上便看不到这样的震相了。反射波震相SS一般在水平分量较强;而PP震相,除一般在垂直分量较强外,有时水平分量也会出现很强的振幅。利用地面反射波震相可以估算表层的地震波速。     

利用兰州小孔径地震台阵资料叠加观测走时曲线

使用兰州小孔径地震台阵记录的近10年地震观测垂直分量波形数据,采用长、短时间平均数比值方法(STA/LTA)叠加出适用于青藏高原东北缘地区的观测走时曲线.结果表明,兰州小孔径地震台阵独特的地理位置,基本上能够记录到不同震中距(0—180°)和不同方位的地震事件;使用不同频率滤波处理之后的地震数据记录叠加出相应的观测走时曲线,从观测走时曲线中可以识别出不同体波震相(P,PKIKP,PKP,PP,PPP,PcP,ScP,S,SS等)的到时及其观测走时曲线特征.这对识别地震各种震相,认识和研究地球内部精细结构等具有非常重要的科学意义.     

汶川地震强余震的电磁同震效应

汶川5.12大地震发生后,在武都汉王地震台及其附近地区布置了2个大地电磁测深点,进行了两期余震序列的地震电磁效应连续监测,共观测到M_s4.0及以上的余震事件35次.通过与汉王强震台的地震记录数据中15个强震记录比较发现,与地震波相对应的地震同震电磁信号存在于所有的电场和磁场记录分量中,它们与地震波到达同步.地震破裂发生时的电磁辐射信号在记录数据中相比地震波达到观测点的电磁信号幅度要小得多,无法从观测数据识别出来.通过分析对比地震位移和同震电磁信号的关系,提出了地震电磁同震信号产生的地震波驱动机理,认为观测系统在地球基本磁场中随地面运动产生了地震同震电磁信号,并从观测的地震振动位移和电磁信号进行了验证.     

论用球谐函数拟合地幔地震波品质因数Q值空间分布

本文引用S.J.Duda所导出的吸收特征时间t~*与震中距离△的关系,由地震台网观测的地震波振幅A和周期T,求得观测的t_0~*,及t_0~*～△的关系函数,用以拟合不同周期范围地震波品质因数Q 值随深度的分布Q(h),从而计算理论的t~*,再由t~*的残差δt~*与δQ 的关系参照A.M.Dzjewonskj 拟合地幔地震波速度三维分布的方法运用球谐函数的关系拟合地幔地震波品质因数Q 值的三维空间分布。     

利用前临界PcP-PKiKP资料研究中国东部内核边界性质

前临界内核边界反射震相PKiKP与核幔边界反射震相PcP构成组合,能有效压制浅部结构及震源因素的干扰,提供了对内核边界精细结构的直接约束. 本研究从华北克拉通西北部密集流动地震台阵一年观测资料中筛选出8个地震事件,得到共计 73对PcP-PKiKP组合,覆盖了从朝鲜半岛到我国东北及华中地区下方的内核边界. 本文系统分析了走时残差和振幅比数据,结果显示:(1)密集台阵资料有助于前临界PKiKP震相拾取,而浅源地震亦可提供高质量的PcP-PKiKP观测资料.(2)走时残差呈现了自西北向东南从正常到负异常的迅速变化(沿内核边界70 km范围内>0.5 s), 限制了研究区域内核界面不超过3 km的起伏. (3)相对振幅比变化表明了研究区内核边界密度差北西-南东向的系统增加, 揭示了内核结晶环境的小尺度扰动.     

深井观测地震波的研究

本文系统地总结了我国深井观测地震波的运动学和动力学特征,即从地面与井下以及土层与岩层,分别就地震波振幅、走时、频谱、波场等方面做了讨论,并用软盖层效应加以统一解释。本成果已在台站建设、资料分析、震源参数测定、油田裂缝定位和介质结构参数测定等方面发挥了作用。     

深井摆与地面摆的记录差异

本文利用菏泽台深井摆与地面摆记录的地方震资料,分析比较了两仪器记录的初至波P到时、P波初动单振幅、周期、振幅比及地震震级等参数,发现深井摆与地面摆记录的地震波参数特征有相间,也有差异。这些记录差异可能反映了不同结构的介质对地震波吸收的影响及仪器放大倍数不同,对记录的地震波参数也会有差别。     

用763长周期地震仪台网测定面波震级

根据成层介质中面波的传播理论,考虑到介质的吸收、地球介质与763地震仪所组成的线性滤波器对面波振幅和周期的影响,并假定面波最大振幅对应于Airy相,则可从理论上导出测定面波震级的量规函数为: 763（△）=3.9+0.16（△/TP）+1/3 Ig△+1/2 lg（sin△）+IgTP （1p为Airy相对应的周期。该量规函数在震中距△=20——160范围内,与IASPEI所推荐的量规函数相一致,与实际观测资料在2——178范围內都拟合得很好。 763（△）推广了IASPEI推荐的量规函数使用的震中距和周期范围,这点对我国特别重要,因为发生在中国而又被中国台网记到的地震,震中距大部分在1——20范围内。 用我国763长周期地震仪台网所观测到的垂直向面波最大振幅、周期资料,测定了103个地震的面波震级MS,763,其台网震级误差为0.14,比SK仪台网的（0.20）要小。与NEIS使用世界标准台网测定的真MSZ相比较,发现MS,763与MSZ之间,在统计上无系统差,即△MS=MS,763——MSZ的均值接近于零,而△MS的标准误差为0.21级。      

乌兰浩特地震台典型地震事件震相特征分析

选取乌兰浩特地震台记录到的典型天然地震事件及爆破事件,根据断裂带分布及波形记录特征,分析地震及爆破事件的震相特征。结果表明,研究区域近震波形Pn、Pg、Sn、Sg震相及Sm面波较清晰,Pg、Sg波走时差一般不大于23 s,与中国地震台网中心发布的M_S震级间的偏差一般小于0.6级;远震P、S、pP、sP震相可较清晰识别,Pm、L面波记录较明显,P、S波走时差一般不小于25 s,震级偏差一般小于0.4级,且通过震相特征及实地考察发现,爆破多为霍林郭勒区域爆破事件。     

乌兰浩特地震台典型地震事件震相特征分析

选取乌兰浩特地震台记录到的典型天然地震事件及爆破事件,根据断裂带分布及波形记录特征,分析地震及爆破事件的震相特征.结果表明,研究区域近震波形Pn、Pg、Sn、Sg震相及Sm面波较清晰,Pg、Sg波走时差一般不大于23 s,与中国地震台网中心发布的MS震级间的偏差一般小于0.6级;远震P、S、pP、sP震相可较清晰识别,Pm、L面波记录较明显,P、S波走时差一般不小于25 s,震级偏差一般小于0.4级,且通过震相特征及实地考察发现,爆破多为霍林郭勒区域爆破事件.     

如何区分台湾地震和大陆近震

通过对温州地震台具有代表性的 5个典型速报地震记录图的分析 ,展示台湾地震和近似震中距的南黄海、江苏地震的共同点与不同点。两者共同点 :震中距相近 ,波形相似 ,地震波组列丰富。不同点有 :S波周期异常 ,Rg- P到时差不同 ,震相振幅比不同     

Three-dimensional Q structure in Jiashi earthquake region of Xinjiang

Introduction It is well known that the occurrence of moderate and strong earthquakes and the distribution of seismically active belts are most directly related to deep crustal faults. Therefore, studying geometrical spreading and physical state of medium of deep crustal faults has always been a major subject in earthquake science. It is not only of great significance to the understanding of deep structural background and seismogenic mechanism of strong earthquakes, but also of great help to se…     

用计算机确定地震参数的一个通用方法

本文叙述了在走时表已知的情况下, 根据单一或几种震相确定地震参数的一般方法.我们把问题归结为求某个准则函数的极小值, 并提出在计算机上用一种有效的直接搜索法——鲍威尔(Powell)搜索法求解.使用该方法对迭代的初值的要求可以比较低, 一般只要选到时最小的台站的位置作为初始起点.对来自单一震相, 二种震相或不明震相的初动的到时数据的参数测定问题作了详细的说明, 并列出了几个数值结果.本文还大致说明了在几个台网记录到的100多个地方震和近震的计算情况.      

面波震级和它的台基校正值

本文叙述了我国现行的北京地震台面波震级 Ms 公式的由来, 所使用的公式为Ms=log(A/T)max+(△)系以古登堡-里克特(Gutenberg-Richter)对帕萨迪纳(Pasadena)地震台测定的面波震级为标准, 由国际上与该标准一致的六个著名地震台的面波平均震级制定出北京地震台测定面波震级的起算函数(△).当震中距离△=8-130得到公式(△)=(1.660.09)log△+(3.500.14)对于△=130-180之间的公式, 我们结合中国地震观测的实际情况将吸收系数项作了改进, 求得半经验半理论公式为(△)=6.775+1/2[(2.147e-0.04465△+1.325)(△-90)10-2logsin△+1/3(log△-1.954)]为了提高面波定震级的精确度, 将北京地震台的面波震级标准推广到全国十二个基准台, 利用360个地震的数据算出了各台的台基校正值, 提高了测定面波震级的一致性.      

柴达木盆地东部地震地面运动放大效应

柴达木盆地是青藏高原东北部大型断陷山间盆地,该地区的流动观测记录了2008年11月10日发生于大柴旦附近的M_W6.3地震。和附近的基岩上的记录相比,盆地内部的记录显示出非常显著的地面运动放大效应,表现为峰值速度的增大、持续时间的延长,其呈现出长持续时间的后续震相。傅里叶频谱分析表明盆地内部显著的后续震相的频率和直达波相比较低,地面质点运动轨迹图显示后续震相为面波运动特征。为了解释地面运动的差异,构建二维模型,通过交错网格高阶有限差分方法计算了地震波在盆地内部的传播过程,结果显示盆地内部低速层的存在造成直达波的放大以及多次反射与转换,盆地边缘结构造成的波的相干叠加产生了强烈的次生面波,其低频、大振幅、长持续时间的特征是盆地内部地面运动放大的主要原因。     

测震数采仪记录的钻孔应变

A seismometer data acquisition unit has been used in the Changping seismic station to record the output of a strainmeter.The output of a strainmeter was sampled at a rate of 100/sec by seismometer acquisition from the original rate of 1 per minute.Plenty of high frequency sampled data was recorded.The minute value curve calculated from the seismometer acquisition are consistent with that of the original data sampled by the strain acquisition system.More complete waveforms were recorded with a higher sampling rate,and seismic phase parameters calculated by using higher sampling rate strain seismic waves are also in consistency with the results of its predecessors.Spectra of the strain seismic waves are compared with that of seismic waves recorded by a seismometer in the Shisanling seismic station,and their trends are almost the same.Besides,some lower frequency components still exist in strain seismic waves.