利用重复地震观测地壳介质变化

利用天然重复地震观测地壳介质速度随时间的变化, 其精度主要受地震定位精度、 重复地震位置不一致以及震相读取误差等影响, 这限制了其在实际中的应用。 文中提出利用射线追踪方法对重复地震进行位置归一处理, 并且采用波形互相关技术消除震相读取误差影响, 从而达到提高精度的目的。 根据上述方法原理, 利用大姚地区重复地震观测该地区地壳介质随时间的变化。 结果表明, 该方法能够有效地提高测量的精度, 并且显示在2003年大姚6.2级、 6.1级地震前出现了短期的地壳介质速度明显升高的现象。     

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。     

安徽省地壳介质P波Q值的确定及其分析研究

利用安徽省测震台网记录到的中小地震Ｐ波记录，采用频率域方法，测定本省区域范围内１９８５－１９９５年间地壳介质的Ｑ值。本地区介质特性Ｑ值与震中距间线性关系较好，本地区地壳Ｑ值目前处于中低值状态。     

利用重复地震研究滦县地区的地壳介质变化

运用双差定位法,对滦县地区2002年1月至2010年8月ML≥2.0地震进行精定位,利用射线追踪方法,对滦县地区的重复地震进行位置归一处理,计算滦县地区重复地震序列经过射线追踪方法校正后得到的P波走时差变化.研究发现,2010年3月6日滦县ML4.7地震前糙甸地震台、兴隆东地震台、蓟县地震台和遵化地震台记录到P波走时差...     

利用背景噪声研究福建金钟库区地壳介质波速变化

基于2011年10月—2015年12月福建测震台网金钟库区周边台站的连续波形数据,利用地震背景噪声互相关技术提取台站对间的经验格林函数,分周期(1~2 s,2~4 s和4~8 s)测量每天经验格林函数与参考格林函数的走时偏移,进而计算了库区各台站对之间的相对地震波速变化。结果表明:2~4 s周期内地下介质相对波速变化表现出夏高冬低的年变规律,与库区水位变化及当地降雨量存在明显的正相关性,说明在此周期范围内,水位变化及降雨量对波速变化的影响最大。2013年8—10月,仙游地区接连发生了4次M_L≥4.0地震,其中在2013年9月4日仙游震群最大M_L5.0地震发生后,波速变化出现趋势性下降,幅度约为0.1%,随后波速逐渐恢复,在整个震群活动后期,对库区介质波速的影响不明显。     

利用重复地震研究广东阳江地区地壳介质变化

利用射线追踪方法对广东阳江地区的重复地震进行位置归一处理, 提高走时精度以达到观测地壳介质变化的目的。 文中计算了阳江地区2002年1月至2007年9月M_L≥2.0重复地震序列经射线追踪法校正后的P波走时差。 结果显示, 在2004年阳江4.9级地震前信宜台、 湛江台、 肇庆台的记录观察到该地区短期的地壳介质速度明显升高的现象。     

利用P波质点运动检测福建台网地震计方位角

为提高福建台网地震计方位角的准确性,于2013年用高精度寻北仪对所属台站进行了方位角的校正工作.主要是利用P波质点运动的原理及"SNR为权重的多事件"方法,选取了全球范围M≥6.0以上的远震作为研究对象,以2013年为界,分两阶段显示福建台网所属台站方位角的变化情况,结合维护日志找出某些台站方位角偏差较大的原因,为持续...     

大震前P波出射角和方位角的异常变化

给出了数字化地震记录Ｐ波初始部分平均出射角和方位角的分析处理方法，研究了山西大同Ｍｔ＝６．１级地震以及唐山Ｍｔ＝５．６级地震前出射角与方位角出现的异常变化，并对地震前地震波动力学特征的这一类前兆异常现象进行了初步讨论。     

永登地震前后P波出射角和方位角的异常变化研究

给出了中国数字地震台网（ＣＤＳＮ）兰州台数字化地震记录在１９９５年７月２２日永登５．８级地震前后Ｐ波出射角与方位角的异常变化：主震前数月出射角出现明显上升异常变化,方位角出现明显下降异常变化。探讨了利用出射角和方位角异常进行大地震预报的可能途径和方法。     

利用重复地震观测滦县地区的地壳介质变化

运用双差定位法对滦县地区2002年1月至2010年8月ML≥2.0级地震进行精定位,利用射线追踪方法对滦县地区的重复地震进行位置归一处理,计算了滦县地区重复地震序列经过射线追踪方法校正后得到的P波走时差变化.研究发现,2004年1月20日滦县ML5.0级和2010年3月6日滦县ML4.7级2次中等地震前所选取的测震台站...     

利用反投影方法计算陆地有限水体气枪震源激发过程

陆地大容量气枪震源可用于区域尺度地球物理结构及变化的勘测.对气枪震源在有限水体内震源过程的研究,有助于我们深入了解气枪信号机制及气枪信号不同震相产生的成因.然而由于有限水体中大容量气枪激发的复杂物理过程,特别是复杂固液界面的存在,目前却没有较好的理论模型用以描述陆地气枪震源信号的能量传播特征.反投影方法是一种计算震源破裂过程的方法,能在动力学参数有限的情况下得到较优的结果.本文以此提出了一种修改的反投影方法,以用于模拟气枪震源激发过程中的能量分布图像.将气枪的激发分解为五个简化的物理过程,并分别建立数值模型,计算每个模型的理论波场,用作新方法的输入数据.通过对五个数值模型的数据计算发现,该方法可以准确地得到气枪激发后水体中的波场形态的变化,能够分辨出气枪激发过程中的气枪激发、气泡上浮、气泡震荡等过程,刻画能量分布特征,并且发现水听器足够密集与合理布置能达到更好的效果.该方法可以为气枪震源的快速评估及气枪震源的有效应用提供参考.

     

Seismic airgun exploration of continental crust structures

The active sources generate seismic waves transmitting appropriate through the deep is underground key and can be used to image Abstract high-resolution subsurface structures.Therefore,an seismic source the factor to active source exploration.In order to study the structure of continental crust and its temporal variations,we selected an artificial seismic source generated from releasing air bubbles in water(airgun source hereinafter)out of a variety and of artificial sources like the is explosion,new electronic sparkers,source hammering,eccentric proven vibration,be heavy-duty train vibration,vibroseis etc.Airgun Three source Fixed a type of artificial that have been to environmentally friendly,safe,and highly efficient.Airgun western Signal China Transmission and Stations(FASTS)have been for built a few years ago in Yunnan,Xinjiang,and Gansu provinces in have been continuously them running several years.Seismic waves generated away by the the airgun sources are highly seismic reproducible waves and stacking in of can produce can good seismograms on 1300 stations km far from source,for instance,an produced Xinjiang FASTS be well about recorded 60 nearly away after 5000 stacking,China covering area of 6 million km2 and penetrating down to of a depth of km.Establishing about 10 FASTSs in would enable long-term illuminate continuous subsurface underground structures,monitoring can all 9.6 million km2 of land area.Treating from airgun sky active sources as lanterns to we achieve the situation with"Beidou surveys the and lantern illuminates underground".     

陆上水体激发的大容量气枪震源特性研究

本文结合实验结果从信号分析的角度研究了陆上水体大容量气枪激发的特性,大容量气枪震源激发的信号具有丰富的低频能量成分和高度的可重复性,此外还含有丰富的S波信息,分析这些特征产生的主要原因及其应用前景为大容量气枪震源的充分利用提供了依据。     

气枪震源地震动效应分析

迄今为止,人类关于地球内部结构、组成和演化的知识仍主要来源于人们从天然地震引起的地震波中获取的信息.尽管天然地震能量大、探测范围广,但其发生的频率低、位置不确定、定位精度差,因此利用天然地震探测地球内部精度相当低.与天然地震相比,人工震源的位置及激发时间可以精确控制且重复性好,因此具有很高的探测精度.但常用的人工震源(如爆破震源、电火花震源、锤击震源及列车震     

Illuminating high-resolution crustal fault zones using multi-scale dense arrays and airgun source

High-resolution imaging of fault zone structure and its temporal changes can not only advance our understanding of earthquake physics, but is also critical for better seismic hazard preparation and mitigation. In the past a few years, we deployed multi-scale dense arrays across the Chenghai fault system in Binchuan, Yunnan, China. The first array consisted of 381 intermediate-period three-component seismometers with an average station spacing of ～2 km. The array has been deployed in the field for ～3 months in 2017 and recorded numerous local and teleseismic earthquakes. Travel time analyses based on teleseismic earthquakes and an airgun source in the region indicated clear signature of low-velocity fault zones in the southern branch of the Chenghai fault system. In 2018 we deployed two other linear arrays using the same instruments with much smaller inter-station spacing, e.g.30–50 m, across the southern branch the Chenghai fault. The profile lengths were 8 and 5 km, respectively.Record sections of the airgun source on the two linear arrays clearly marked a low-velocity zone(LVZ) within the southern array but no such signature in the northern array, suggesting along-strike variation of the LVZ. Although the instruments within our dense arrays had an intermediate frequency band, we demonstrated that they were capable of characterizing crustal structure with techniques commonly applied to broadband signals such as receiver functions. To our best knowledge, this was the first time to have multi-scale across-fault dense arrays with three-component seismometers in such apertures. These results lay out the pavement to comprehensively investigate fault zone structures as well as to derive subsurface structural changes using dense arrays and the airgun source.     

大容量气枪震源特征及地震波传播的震相分析

利用大容量气枪震源在陆上水库进行地震波激发试验,研究陆上水库环境下激发气枪震源所产生的地震波特征及传播距离. 试验结果表明,大容量气枪震源是具有丰富的10 Hz以下低频信号的低频震源,其激发的地震波具有传播距离远,穿透深度深的特点. 在185 km长的测线上均记录到了气枪信号,成功检测到Pg,Pc,P2,PmP和Pn等多组震相,并在此基础上对地下深地壳结构进行了一维速度结构正演,讨论了该区域壳幔过渡带的低速结构. 气枪震源还具有一般炸药震源不具有的特征,如长期定点重复激发和有效转换S波的优点,是陆上进行长炮检距深穿透地下结构研究的一种优良人工震源.     

芦山震区地壳三维P波速度精细结构及地震重定位研究

联合芦山地震序列5285个地震的50711条P波初至绝对到时数据及7294691条高质量的相对到时数据,利用双差地震层析成像方法联合反演了芦山震源区高分辨率的三维P波速度精细结构及5115个地震震源参数.反演结果表明,芦山主震震中为30.28°N,103.98°E,震源深度为16.38 km,主震南西段余震扩展长度约23 km,余震前缘倾角较和缓,主震北东段余震扩展长度约12 km,余震前缘呈铲形,倾角较陡.芦山震源区P波三维速度结构表现出明显的横向不均匀性,近地表处的P波速度异常与地形起伏及地质构造密切相关:宝兴杂岩对应明显的高速异常,此异常由地表延伸到地下15 km深度附近,而中新生代岩石表现为低速异常;大兴附近区域亦显示出小范围的大幅度高速异常,宝兴高速异常与大兴高速异常在10 km深度附近相连,进而增加了芦山震源区的高低速异常对比幅度.在芦山主震的南西、北东两段速度结构存在着较大差异,芦山主震在水平向位于宝兴及大兴高速异常所包围的低速异常的前缘.主震南西段余震主要发生在倾向北西的高低速异常转换带上并靠近低速一侧,其下盘为低速异常,上盘为高速异常.而芦山主震北东段的余震主要分布在宝兴高速体与大兴高速体之间,主发震层向北西倾斜,主发震层上方的宝兴高速异常下边界出现一条南东倾向的反冲地震带,两地震带呈"y"型分布.     

陆地水体气枪震源探测技术回顾与进展

地下介质应力场的状态及其变化监测研究,可促进对地震物理过程的认识和理解.高精度波速测量为微弱的应力变化监测提供了可靠的技术手段,但高重复性的震源是研究地下介质微弱变化的关键.近十几年来的探索和实验表明,陆地水体气枪震源是一种较为理想的重复性人工震源,具有高度可重复、绿色环保和测量精度高等特点.本文对陆地水体气枪震源探测技术的发展历程进行了回顾,介绍和总结了陆地水体气枪震源技术的系统构成、性能特点及相关应用,主要包括在地震前后物理过程、断裂带介质变化和工业开采区生产监测等方面的进展,探讨了目前在推广应用中面临的问题及重点发展方向,为利用陆地水体气枪震源技术开展地下介质动态监测研究提供了佐证.

     

Amplitude variation characteristics of active source airgun signals at Qilian Mountain

In this study, Qilian Mountain active source airgun signals recorded at 79 stations were obtained after stacking waveforms from July 2015 to December 2016. Based on analysis of the amplitude variation characteristics of the airgun signals, the following conclusions were drawn:along the NW-SE fault distribution direction of the Qilian Mountain area, the decrease in amplitude of airgun signals was relatively slow in relation to the epicentral distance, while the decrease in amplitude in the direction perpendicular to the fault was relatively fast. This difference may be related to the energy loss of seismic waves reflecting and scattering by the regional faults mainly distributed along the NW-SE direction, which are caused by tectonic compression of the Qinghai-Tibet and Alxa blocks.     

大容量气枪震源主动探测技术系统及试验研究

针对地下介质动态变化监测研究中的信噪比、震源可重复性和波速精确测量等关键问题,利用大容量气枪震源,构建了一套高性能的主动探测技术系统,该系统包括气枪震源激发和信号接收,并在河北、云南和新疆等地的内陆水库和人工水体等不同激发环境,开展了探索性试验研究。试验结果表明:①气枪震源激发频率低,能量强,具有高度的可重复性、可通过叠加提高信噪比、探测距离大、绿色环保等特征,是一种理想的低频震源;②该探测技术系统操作简单,易控制,自动化程度高,探测精度高,能观测到固体潮引起的连续变化,可应用于区域尺度地下介质动态变化监测和开展4D 地震学研究;③气枪震源激发产生的信号震相丰富,有较强的S波,为研究地壳介质特性、应力分布及其动态变化等提供了新的技术路线。