澜沧—耿马地震的S波偏振

通过对1988年11月6日澜沧—耿马7.6、7.2级强震前后S波偏振角的计算分析,得出大震前偏振角变化幅度小,U_(SH)—U(SV)值图象呈规则分布;大震后到11月30日6.7级强余震前,偏振角变化幅度增大,U_(SH)—U_(SV)值图象散开,分布方向仍与前震相似。6.7级强余震发生后,偏振角变化幅度大,U_(SH)—U_(SV)值图象弥散分布,线性和方向性消失。与此同时,对前震、余震的P波S波最大振幅比值变化分布进行研究,得出大震前小震破裂面方向是北北西向,与主震破裂面相同,余震的破裂面与主震破裂面不完全相同,是主断面激发多组不同方向的新断面参与活动。     

在真三轴压缩条件下片麻岩破裂孕育过程中弹性波的特征变化

片麻岩在真三轴压缩至主破裂的孕育过程中，沿σ３方向（与主破裂面斜交）的弹性波有显著的特征变化；Ｐ波、Ｓ波的初至波走时变化呈现略高～平稳～高值～（回降）的形式，走时比呈现平稳～低值～回升的变化特征。振幅呈现低值～平稳高值～下降～（低值）变化形态，振幅比呈现相对稳定～甚高值～回降变化形态。波列振幅衰减系数呈现稳定值～低值～回升变化形态。微裂隙的开闭和Ｐ，Ｓ波的非同步变化及相对变化量的不同是上述特征变化的主要原因     

微破裂弹性回跳模型和一次地震的三种波

经典弹性回跳模型是历史上最有影响的地震模型之一．热力学弹性回跳模型对经典弹性回跳模型进行了合理的补充。根据存在着震前超低频应力一密度波和临震微破裂波的设想．进一步补充了热力学弹性回跳模型．新模型或可称为“微破裂弹性回跳模型”。这个模型与很多实测结果符合得很好。因为大多数地震都要经历应变累积、微破裂和主破裂三个阶段．所以,一次地震一般都会先后出现三种不同类型的波,即：超低频应力一密度波（应变波）、微破裂波以及普通地震波。这一认识对深入理解地震现象以及对地震的监测和预警都是有意义的．     

岩石破裂孕育过程中的几种Q值变化

采用脉冲传播谱振幅比法、能量法和尾波法分别测定片麻岩破裂孕育过程中的Ｑ值变化．结果表明:谱振幅比法所得Ｑ值呈现相对平稳值——升高至甚高值(极大值)——回降——破裂的变化形式；能量法所得Ｑ值变化形态与上述相反，即平稳值——低值——回升——破裂；而尾波法所得Ｑ值，主频Ｑ值呈现相对高值——下降至低值(极小)——回升——破裂，与能量法Ｑ值变化大体一致．而对于高频(大于主频)Ｑ值则呈现平稳值——升高至极大值——回降——破裂．同时尾波振幅谱还表明:应力达70％破裂应力后，首先是高频Ｓ波迅速减少(QC)变大)，临近主破裂时主频Ｓ波则大幅度减少(QC回升)，这可能是两种尾波QC变化形态不同的原因所致．而P，S波(初至波)振幅谱也表明，随着裂隙出现，Ｓ波频带变窄，高频成分迅速减少．即S波谱变化不同．这使采用不同方法所得的QS的变化特征不同．      

尾波振幅比和能量比异常特征研究

利用中国数字地震台网（CDSN）兰州台记录的短周期数字地震资料，测定了尾波最大振幅与S波最大振幅之比r1、尾波能量与S波能量之比的平方根值r2随时间的变化。结果表明：在永登主震（19950和天祝-古浪主震（1996）前，r1和r2均出现上升或下降异常变化，且有较大的偏离平均值的异常高值或异常低值出现。     

差应力条件下岩石Q值测定方法的改进

本文指出了脉冲传播和谱振幅比法测定岩石破裂孕育过程中Q值变化矛盾的原因,提出用能量法测定Q值,并以大理岩,大姚铜矿砂岩为例给出了真三轴压缩时岩石破裂孕育过程中P波总能量的变化及不同方法所测Q值的变化特征。其中能量法所测Q值与P波总能量变化特征一致,即主断裂前它们都出现了“下降—回升”变化及变化的各向异性。     

岫岩5.4级地震前后振幅比变化特征

1999年11月29日，辽宁省岫岩发生了Ms5．4地震，本文研究了该地震前后岫岩、营口、丹东、本溪、宽甸、东陵六个数字化地震台记录的数字地震波振幅比的变化特征。并通过分析S波、P波振幅关系探讨了岫岩地震前后震源机制的变化。结果表明：岫岩5．4级地震前，营口、本溪、丹东、东陵四个台在震前都出现低值异常现象；岫岩5．1级地震前，岫岩、本溪、丹东、东陵四个台震前均出现低值现象。岫岩5．4级前震序列P波最大振幅与S波最大振幅显示出较好的线性关系，但余震序列P波最大振幅与S波最大振幅则较为离散，呈非线性关系。     

从汶川地震看震前的“微破裂波”

根据对包括汶川大地震等一些实测资料的分析,并借用断裂力学和断裂物理的概念,可以认为存在一种震前出现的“微破裂波”。即,震前地层中发生的“微破裂”过程可以产生“微破裂波”。由于破裂过程的微观复杂性,微破裂波中有电磁波、声波和重力波等不同成分,而且有频率覆盖范围宽、信号相对较弱等特点。微破裂波一般都产生于主破裂之前约1～10天之内。只要有合适的有着足够高灵敏度和足够宽的频率响应能方的仪器系统,就可能探测到微破裂波,也就获取了一种重要的有临震预警意义的信息。     

慢地震慢前兆的机制研究

通过岩石高温高压破裂实验与有机玻璃破裂试验的应力—应变曲线对比、地震波形记录(观测资料)与试样破裂波形(实验资料)对比、地震前后定点应变与主破裂前后应变形态变化的对比，认为慢地震是临界或亚临界破裂或预先滑动所致，是低频应变波动。它是材料屈服、弱化或塑性变化的必然结果。而慢前兆则是临近大地震(大破裂)前出现的诸如形变、低频地震波(破裂弹性波)等的短期及临震前兆现象，它比较可靠。但由于许多岩石主破裂前并无明显的临界破裂或预滑动现象，也并非所有岩石都一定出现明显屈服，所以也并非每个地震前都有慢地震，因此，也就不一定都出现低频波动。从而，也并不一定都出现相同的短期、临震前兆现象。     

2013年芦山MS7.0地震序列S波分裂特征

本文测定了2013年4月20日芦山M_S7.0地震震源区及其附近台站的S波分裂参数,包括快波偏振方向和慢波延迟时间,最终得到了40个台站的S波分裂结果．结果显示:在地震主破裂区内观测到的快波优势取向为NE向,与余震分布的长轴方向一致;位于双石—大川断裂以西台站的快波偏振优势方向为NW向,与区域最大主压应力轴方向一致;位于荥经断裂附近台站的快波偏振优势方向为NW向,与该断裂走向一致．快波偏振优势方向随时间的变化结果显示:主震前位于地震破裂区附近的TQU和BAX台站的快波偏振优势方向均呈NE向;主震后TQU台站的快波偏振优势方向为近EW向,而BAX台站的快波偏振优势方向则不突出,反映出芦山地震主震前快波偏振方向受控于龙门山断裂带,而主震后受构造应力场的作用更加明显．此外,各台站的慢波延迟时间为1.25—5.40ms/km,在余震覆盖密集区域,台站的慢波延迟时间均大于3.0ms/km,反映出震源区的各向异性程度较强．芦山主震后,各台站的延迟时间随时间变化持续减小,反映出震源区地壳应力随余震活动逐渐减小．      

VARIATION OF THE TRAVEL TIME DIFFERENCE BETWEEN TELESEISMIC PS CONVERTED WAVE AND PP TRANSMITTED WAVE IN FOCAL REGION BEFORE AND AFTER WENCHUAN MS8.0 EARTHQUAKE

When P waves from distant earthquakes meet a velocity discontinuity in the earth's crust and upper mantle, they give rise to a series of converted PS waves besides PP refracted waves. It is possible to monitor the variation of the physical properties of the medium in the limited formation space above the transition zone of the seismogenic zone by measuring the time difference between the teleseismic PS converted wave and the first arrival P wave, that is, time-variation Δt_PS=t_PS-t_P. The advantage of this method is that the transition point of the teleseismic source with similar source is relatively stable at the transition interface, and the accuracy of the measured relative time is high, and the change of the medium in a small range of the seismogenic zone above the conversion interface can be monitored. This paper studies the variation of the travel time difference Δt_PS in focal region before and after Wenchuan M_S8.0 earthquake. We select 2001 to 2012 as the research period, use teleseismic waveforms which occurred in the southern region of Sumatra and Hindu Kush area recorded by Sichuan station YZP and JJS. These teleseisms satisfy 5.0 ≤ M ≤ 6.5, and their waveform signal-to-noise ratio is high with clear initial P-wave motion. The epicentral distance of teleseisms is less than 3 degrees. Then we obtain the variation of the travel time difference Δt_PS between teleseismic PS converted wave and PP transmitted wave recorded during the study period in the two stations. The results show that there is a slow increasing trend of Δt_PS before 2006, and an obvious low value process of Δt_PS appeared in the period about 2 years before the Wenchuan earthquake. The maximum decline was about 0.2~0.3s, more than 4~5 times the measurement error. The low value has a certain degree of return about 2~3 months before the earthquake. The change of arrival time difference indicates that the medium is in different states in different periods of seismogenic process. The sharp decrease in Δt_PS from 2006 to January 2008 may be due to the strong disturbance caused by the stress accumulation of the medium. At this stage, the velocity of P wave and S wave increases with the increase of stress, and the increase of S wave velocity will result in the decrease of Δt_PS. The change of Δt_PS is greatly affected by S wave velocity, so Δt_PS appears to decrease rapidly. Regarding the low value that has a certain degree of return about 2~3 months before the Wenchuan earthquake, the possible reason is that the release of stress is much higher than the accumulation of stress in meta-instability stage. At this stage, the velocity of S wave decreases and the decrease of S wave causes Δt_PS to increase. Then, the Wenchuan earthquake of magnitude 8.0 occurred. It is shown that the teleseismic converted wave method in this paper can monitor the variation of medium's wave velocity before large earthquakes, and it has a good prospect in seismic monitoring and worth further experimental study.     

北京地区地震波速比异常变化与首都圈中等地震的关系研究

利用首都圈数字地震台网记录到的P波和S波到时资料,选取北京地区有5个以上记录台站共76个地震事件,计算北京地区地震波速比的平均值及其随时间的变化,发现首都圈地区中等地震前北京地区地震波速比出现了较明显的低值异常。因此,依据北京地区地震的波速比变化特征,可以为首都圈地区发生的中等地震提供一定程度的跟踪预测意见。     

大理石板中心受压至断裂时P波速度变化的实验研究c

本文叙述无水注入情况下,中心受压的大理石板(60060020毫米)破裂前,P波走时变化的实验结果。 路径穿过未来裂缝、靠近受压中心时,走吋上升一回降;不靠近受压中心则走时只上升。路径近于平行且靠近未来裂缝,走时一般不变。路径不穿过未来裂缝和受压中心,发射点附近形变小时,走时不变;发射点附近形变大时,走时一般下降。路径穿过受压中心吋,有些走时先上升后恢复再下降。有些则下降后回升。 这说明在岩石破裂前,破裂孕育区附近同时存在P波速正负异常区和正常区。 同时还观测到,P波速度负异常区随中心压力增加逐步扩大。 由裂缝一侧波源所得的正常区正好是由另一侧波源所得的负异常区。      

S波包络时间差影响因素的数值分析di

介质非均匀性可引起高频S波包络的展宽．S波包络展宽是定量研究岩石圈中随机速度非均匀性的有力工具．S波的初至与其均方根包络最大振幅的一半之间的时间延迟定义为S波包络时间差,该时间的大小可反映介质非均匀性强弱．采用有限差分算法模拟了2D von Kaacute;rmaacute;n型随机介质中S波包络的展宽现象,统计分析了影响S波包络时间差的主要因素．结果表明,随机介质中S波传播的距离、随机介质速度扰动率及S波频率均可对S波包络时间差产生影响．相比较而言,速度扰动率对S波包络时间差影响程度最大,S波传播距离次之,S波频率影响程度最小．      

sPL,一个近距离确定震源深度的震相

实际地震波形观测表明,对于大陆结构相对简单的地壳中的地震而言,有一震相出现在P 波和S波之间.一般在30~50 km附近发育得较好,其能量主要集中在径向分量,而垂向分量的振幅相对径向要小,切向分量上的振幅很弱,且波形以低频为主,通常没有P波尖锐.在利用FK方法计算合成地震图的基础上,发现该震相是由S波入射到自由地表形成水平传播的P波(文献称为surface P wave,自由地表P波)或者包括S波入射到地表后形成的多次P波或其散射震相.由于该震相是由S波和P波之间耦合而形成,本文将其定义为sPL(s coupled into P) 震相.理论波形研究表明,sPL相对直达P波的到时差对震中距离不敏感,而随着震源深度的增加几乎呈线性增加,因此可以很好的约束震源深度.本文以2005年江西九江地震为例,证实了sPL确定震源深度的可行性和可靠性.在观测到sPL震相的情况下,离震源50 km以内的一个三分量地震台站的波形就可以帮助获得可靠的震源深度,而不需要精确的震中距离.由于sPL震相出现距离较近,对于较小(三级以上)的地震也可以应用,因此在稀疏台网布局情形下sPL对于确定中小地震深度应该具有很好的应用意义.     

用地震资料估算珊溪水库岩层孔隙度和饱和度

本文首先从室内岩石力学实验数据出发,利用Biot-Gassmann方程和Pride模型建立的岩石骨架与岩石基质体积模量函数关系式求出珊溪水库区岩石基质模量和固结系数,然后分别利用联合地震波走时方程组和多台和达曲线求得P波速度和波速比,最后以流纹斑岩为例,计算了岩石饱和度、孔隙度,并分析了地震中造成的饱和度和孔隙度的变化。结果表明:(1)地震过程中岩石饱和度均大于99%,且大多为100%,即地震中岩石处于水饱和或接近水饱和状态,波速和波速比的变化主要由岩石孔隙度的变化引起。(2)珊溪水库震中区流纹斑岩孔隙度的上限值为6.6%~15.5%,下限值为3.6%~4.2%。下限值与地震前由实验室测得的孔隙度相近。如果实验室测得的流纹斑岩孔隙度是其初始值,则地震中岩石孔隙度增大了3.2%~12.09%。(3)2008年1月地震以后震中区岩石孔隙度逐渐闭合,直到2014年8月孔隙度开始迅速增大,9月15日起原震区再次发生一组新的地震活动,震群活动前岩石出现了扩容现象。     

P波偏振层析成像

论述了Ｐ波偏振层析成像方法。这是一个利用Ｐ波远震偏振资料去反演速度结构的方法,与走时层析成像相比,它有几个显著的优点：不受震源定位和发震时刻误差的影响;对深地幔速度结构不敏感而对接收器附近的速度结构和速度梯度最敏感,在这一意义上它与时反演是互补的。如果联合使用走时和偏振资料可以改善层析成像的结果。走时的变化对应于速度的变化,而偏振的变化则与速度梯度的变化相对应,因昆,要确定速度异常的边界,用偏振数     

利用含可控裂缝人工岩样研究裂缝密度对各向异性的影响

利用新方法制作出含可控裂缝的双孔隙人工砂岩物理模型,具有与天然岩石更为接近的矿物成分、孔隙结构和胶结方式,其中裂缝密度、裂缝尺寸和裂缝张开度等裂缝参数可以控制以得到实验所需要的裂缝参数,岩样具有真实的孔隙和裂缝空间并可以在不同饱和流体状态下研究流体性质对于裂缝介质性质的影响.本次实验制作出一组具有不同裂缝密度的含裂缝人工岩样,对岩样利用SEM扫描电镜分析可以看到真实的孔隙结构和符合我们要求的裂缝参数,岩样被加工成八面棱柱以测量不同方向上弹性波传播的速度,用0.5 MHz的换能器使用透射法测量在饱和空气和饱和水条件下各个样品不同方向上的纵横波速度,并得出纵横波速度、横波分裂系数和纵横波各向异性强度受裂缝密度和饱和流体的影响.研究发现流体对于纵波速度和纵波各向异性强度的影响较强,而横波速度、横波分裂系数和横波各向异性强度受饱和流体的影响不大,但是对裂缝密度的变化更敏感.     

Preliminary models of upper mantle P and S wave velocity structure in the western South America region

Upper mantle P and S wave velocities in the western South America region are obtained at depths of foci from an analysis of travel time data of deep earthquakes. The inferred velocity models for the Chile–Peru–Ecuador region reveal an increase of P velocity from 8.04 km/s at 40 km to 8.28 km/s at 250 km depth, while the S velocity remains almost constant at 4.62 km/s from 40 to 210 km depth. A velocity discontinuity (probably corresponding to the L discontinuity in the continental upper mantle) at 220–250 km depth for P and 200–220 km depth for S waves, with a 3–4% velocity increase, is inferred from the velocity–depth data. Below this discontinuity, P velocity increases from 8.54 km/s at 250 km to 8.62 km/s at 320 km depth and S velocity increases from 4.81 km/s at 210 km to 4.99 km/s at 290 km depth. Travel time data from deep earthquakes at depths greater than 500 km in the Bolivia–Peru region, reveal P velocities of about 9.65 km/s from 500 to 570 km depth. P velocity–depth data further reveal a velocity discontinuity, either as a sharp boundary at 570 km depth with 8–10% velocity increase or as a broad transition zone with velocity rapidly increasing from 560 to 610 km depth. P velocity increases to 10.75 km/s at 650 km depth. A comparison with the latest global average depth estimates of the 660 km discontinuity reveals that this discontinuity is at a relatively shallow depth in the study region. Further, a velocity discontinuity at about 400 km depth with a 10% velocity increase seems to be consistent with travel time observations from deep earthquakes in this region.     

基于井下摆天然地震数据测量首都圈近地表波速结构

收集了首都圈数字化地震遥测台网58个井下摆2003-2008年记录的102次M≥3.0地震的数据.通过鉴别直达波及对应地表反射波的波形,发现两者到时差与震中矩和方位角无关.基于斯涅尔定律,分析获得了这些台站上方厚约300 m浅地表土层P波和S波平均速度结构以及波速比.结果表明,首都圈区域近地表P波和S波平均速度分别约为...