BBVS-60型和CMG-3ESPC型地震计性能及记录数据相干性分析

BBVS-60型和CMG-3ESPC型地震计目前在国内测震数字台网中广泛使用，但两种型号地震计在性能和各类指标上均存在差异。本研究分别在山洞和地表两类不同观测环境的台站上安装BBVS-60型和CMG-3ESPC型地震计，对同点记录的数据对比分析，计算相同分量间的相干函数值。结果显示，在比测台址观测环境下，两种地震计在0.02—40 Hz （垂直分量）和0.04—40 Hz （水平分量）频段内具有良好的相关性，其中，记录数据在高频（10—40 Hz）和长周期频段（10—50 s）的相关程度受环境因素影响较大。此外，在工作频段内，两种地震计所记录数据的相关程度与输入振动的强度有很大关系。本文分析结果可为设备选型、震相分析以及地震工程研究提供参考。      

地震台站空隙角对地震定位精度的影响

利用四川测震台网记录的芦山余震资料,选取20个M≥2.5地震,以Loc3D(川滇)定位方法定位结果为标准。采用MSDP中常用定位方法(HypoSAT、HYP2000、LocSAT、单纯型),在人为增减台站情况下,使得台站空隙角在25°—320°范围内任意变化,采用相同震相和相同台站对选定的地震事件进行定位,并对定位结果与标准结果对比,结果表明:震中位置在台站空隙角25°—130°任意变化时,4种定位方法效果较好,差别不大;在空隙角达到130°时,震中位移具有随着空隙角增大而逐步变大趋势;在空隙角达到190°时,单纯型法震中位移明显加大,出现随机突跳现象。总体而言,LocSAT法定位效果较好,平均震中位移2.6 km,HYP2000法平均震中位移2.8 km,HypoSAT平均震中位移4.1 km,单纯型定位效果较差,平均震中位移10.3 km。     

四川不同区域定位方法和速度模型选取对定位结果的影响

在川西高原、四川盆地和凉山地区三个区域挑选2013-2015年M_S≥3的21个地震,利用不同地震定位方法和速度模型进行重新定位,对定位结果进行差异分析后发现:川滇3D定位残差值在三个区域比较接近;HYPOSAT(一维速度模型)组合定位的残差比较大;Hypo2000(赵珠速度模型)和Hypo2000(一维速度模型)组合在三个区域定位结果中震源深度分布和残差大小比较接近,且在川西高原和凉山区域定位残差最小。此外,台站分布对Hypo2000(一维速度模型)和Hypo2000(赵珠速度模型)组合定位结果差别较大。     

利用爆破事件分析不同速度模型下常规定位方法定位结果

地震定位对速度模型的依赖性很强.四川地区地形复杂,常规工作中可选取多种速度模型进行定位.川西龙门山断裂带为东南部四川盆地和西北部青藏高原东部山区的明显分界线,近年在此断裂带上发生多次较大地震.对发生在该断裂带附近的6个爆破事件和15个天然地震重新定位,并对比结果.研究表明,相同台站包围情况下,川滇3D速度模型稳定性最好,但对浅表爆破不太准确.相比HypoSat(一维速度模型)组合,台站分布对Hypo2000(一维速度模型)和Hypo2000(赵珠速度模型)组合的定位结果影响较大.     

利用重复地震P波走时差观测地壳介质的微动态

基于研究区域地震震相到时资料及地震波数据,给出了两个局部地区地壳介质微动态变化的实例。一个是汶川8.0级地震起始破裂区域,即A区;另一个是三岔口地区,即B区,该区域为活动断裂交汇部位,未发生过大地震,但近年来中小地震频繁。分析A区后发现,在汶川8.0级地震前,部分台站观测的地壳介质微动态出现了中短期异常,震源区正东及北东方向波速升高,反映出地壳介质受到显著挤压而处于硬化阶段;震源区西南方向的波速则比较稳定。分析B区后发现,可能受到汶川8.0级地震的影响,部分台站给出的计算结果在地震前后发生了变化,显示出不同方位地壳介质承压状态的差异。     

汶川8.0级地震前龙门山断裂带的地震活动性和构造应力场特征

研究了2008年5月12日汶川8.0级地震前龙门山断裂带及其附近地区的地震活动.利用区域地震台网和流动测震台的数字地震波资料,测定了震源机制解.结果表明,震中所在的龙门山断裂带震前地震活动平稳,未出现显著异常增强或平静现象.根据汶川8.0级地震前地震活动求出的震源机制解,其主压应力P轴方位为WNE——ESE向,震源断层面呈NE向与NW 向两组节面走向.其中NE向节面呈N50deg;——70deg;E,断面倾角均陡,达60deg;——70deg;,震源力学作用方式多呈逆倾型,少部分呈走滑型．震前地震活动呈现的主压应力方位、震源断面走向及其错动类型,与汶川8.0级地震给出的解是一致的.巨大地震发生前沿龙门山断裂带微破裂呈现的平均应力场与主震一致．起始破裂区东侧20km内是紫坪铺水库水域区,这一区域发生小震活动增加的现象处于水库放水的卸载阶段.本文研究了汶川8.0级地震起始破裂区附近的小震活动,其震源参数表明,震源位于8.0级地震之上的5——14km深度,其震源参数与8.0级地震给出的解也是一致的．      

2013年川滇交界香格里拉—得荣震群序列的重新定位、震源机制及发震构造

2013年8月28日和31日四川得荣县与云南德钦县、香格里拉县交界地区分别发生MS5.2和MS5.9地震.这两次主震连同截至2013年12月31日发生的589次M≥1.5余震,构成香格里拉—得荣震群序列.该序列的震区位于青藏高原东南隅横断山脉的三江构造带地区,地处川滇菱形块体西边界,当地有多组交错的活动断裂.为了了解这一震群序列的震源构造特征以及震区的构造动力环境,我们利用区域地震台网的数字波形资料以及中国地震台网中心的有关震相数据,建立了分区速度结构模型;使用Loc3D(川滇走时表定位软件)重新测定该震群序列中10次MS4.0地震的位置,利用双差法对该序列中的更小地震进行重新定位;同时,采用地震矩张量的时间域反演方法获得10次MS4.0地震震源机制的矩张量解.重新定位结果显示:香格里拉—得荣震群序列的绝大部分地震发生在NW向德钦—中甸—大具断裂中段7~15km深度的基底层,整个序列的震源分布长度约17km,横向宽度约7km;震源分布在横剖面表现为负花状构造的断裂带内,其中,NE倾向的主干活动断裂及其北东侧一条SW倾向的次级断裂分别控制该负花状构造的两个侧边.本研究反演得到的震源机制解显示:该序列所有MS4.0地震均是德钦—中甸—大具断裂中段在近S-N向—NNE-SSW向拉张作用下的正断层作用的结果,右旋走滑作用并不明显.这与该断裂晚第四纪活动的地质地貌特征—右旋走滑为主、正断倾滑为辅—并不吻合.这种不一致可能暗示震区的现今构造运动与以往有所不同,为进一步研究青藏亚板块东南隅与缅甸亚板块以及印度板块交界地区的现今构造动力学提出了问题与线索.     

利用接收函数方法研究四川地区地壳结构

采用接收函数反演和共转换点(CCP)偏移叠加成像方法, 利用四川数字地震台网宽频带的52个区域固定地震台站和布设的两条52个宽频带流动地震观测台站的远震地震波形数据资料, 对四川地区地壳结构进行研究。 结果表明, 四川地区的Moho面深度在青藏高原和四川盆地差异明显, 在川西高原地区地壳厚度为52~68 km, 在川滇地块地壳厚度为50~60 km, 在中地壳内存在不连续的低速层分布; 而在四川盆地地壳厚度为38~45 km, 地壳内没有低速层存在。 Moho面深度从川西高原的60多公里至四川盆地的约40 km, 在二者的交界处龙门山断裂带下面, 存在厚度约30 km左右宽的下降过渡带, 说明其下的Moho面可能受断层影响, 结构比较复杂; 在高原地区的上地壳界面和下地壳上界面比四川盆地的相应界面深; 高原地区在中地壳的上部有不连续的低速层分布, 在松潘—甘孜地块的上地壳下部存在向南东运动的脆性推覆体, 在羌塘—理塘地块的上地壳下部存在向南东和南运动的脆性物质流动。     

2008年5月12日汶川MW 7.9地震的震源位置与发震时刻

综合运用四川省地震台网与紫坪铺水库地震台网的观测资料,精确地测定了2008年5月12日汶川MW7.9地震的震源位置与发震时刻．指出,对汶川地震这样的大地震精准定位,必须克服或尽量减少远台观测对地震精确定位的局限性、地壳介质模型的不完善性以及识别与检测初至波震相的不一致性等因素的影响．通过分析对比、反复试验,从上述台网中精心选取了方位分布均匀、具有近震源台站约束、直达P波震相确系由初始破裂辐射出的15个地震台的直达P波到时数据,反演得出精确度比区域性地震台网常规测定的精确度高一个数量级的汶川大地震的定位结果,即:发震时刻（北京时间）:2008年5月12日14:27:57.59plusmn;0.03 s;震中位置:31.018deg;Nplusmn;0.3 km,103.365deg;Eplusmn;0.3 km;震源深度:15.5 kmplusmn;0.3 km．