2002年夏季长白山天池火山区的地震活动研究

2002年6月以来,长白山天池火山区的地震活动明显增加. 本文利用2002年夏季布设在长白山天池火山区15套宽频带流动地震台站的记录资料,对天池火山区的地震活动进行了研究. 地震观测结果表明,2002年夏季长白山天池火山日平均地震发生频次超过30次. 地震主要位于长白山天池西南部和东北部两个区域,震源深度较浅,离地表的深度一般小于5km. 天池西南部和东北部的地震,b值存在较大的差异. 火山区地震记录的频谱分析和时频分析结果表明,这些地震主要为火山构造型地震. HSZ和DZD等台站地震记录中丰富的低频成分,可能与台站附近的局部介质或断层带有关. 我们认为2002年夏季频繁发生的地震和小震震群活动是由火山深部活动诱发的局部断裂活动引起.     

长白山天池火山区的震群活动研究

2002和2003年夏季流动地震观测揭示，天池火山口附近存在大量的微震活动和一系列震群活动.地震定位结果表明地震主要发生在火山口附近，以震群形式发生的地震全部集中在天池火山口西南部，东北部地震密集区没有观测到震群活动.在夏季以外的其他季节，天池火山区只有一个固定地震台站（CBS）用于地震监测.利用CBS台不同时间的观测纪录，通过波形相关分析发现其他季节的主要震群活动仍然集中在天池西南部.震群的高精度相对定位揭示震源位置沿北西－南东向分布，倾向西南，倾角约80°. 2003年7月13日的震群发生期间，地震震源位置出现从深到浅的迁移现象，同时震源深度较大的地震在不同台站的地震波初动方向几乎全部向上，表明震源具有明显的膨胀分量.考虑到长白山天池火山2002年以来出现明显的地表形变、地球化学异常和谐频地震等现象，我们认为震群活动可能与5 km深度附近存在岩浆热液活动和岩浆增压有关.     

长白山天池火山地震类型及火山活动性的初步研究

2002年以来，长白山天池火山区出现了地震活动增强、地形变加剧和多种地球化学异常等现象，火山口附近发生的多次有感地震在社会上产生了较大影响。本文利用2002年以来的流动地震观测资料，采用频谱分析、时频分析和多台站资料对比的方法，对火山区地震事件的类型进行了分析；对火山活动的危险性进行了初步研究。结果表明，目前天池火山区出现的大量地震活动仍然属于火山构造地震，少量台站地震记录中表现出的低频特征主要是由于局部介质影响造成的，排除了长周期地震引起的可能。尽管长白山天池火山地震活动明最增强，震群活动较为频繁，但仍属于岩浆活动的早期阶段，短期内发生火山喷发的危险性较小。     

中国大陆火山监测研究进展

在过去几年里，长白山天池火山观测到了明显的地震活动增加、地表抬升和膨胀以及多种流体化学异常。地震学研究和形变模拟表明，长白山天池火山近年来的活动可能是由其下方的岩浆活动引起的。1993年以来，腾冲火山出现强烈的水热活动。地球化学参数的变化表明，气体源区的深度逐渐增加。火山区存在的震群活动、部分台站观测到的S波阴影区以及地表的缓慢抬升等，指示火山区存在一个岩浆系统。监测研究结果表明，目前我国大陆其他火山的活动性较弱。     

长白山天池火山区的谐频事件

通过对长白山天池火山地区2002、2003和2005年夏季3期流动地震观测资料的频谱分析,发现火山口附近存在一种在频率域中形态比较特殊的地震事件,其频谱由1组等间隔的谱峰构成,峰值振幅随频率缓慢变化,形态与时间域中的谐波信号相似,我们把这种地震事件称为谐频事件。在3个夏季的流动观测中,共发现38个谐频事件,且这些事件大多与震群活动有关。分析表明,谐频地震频谱中的谐波现象与震源有关,可能是岩石破裂过程中,在特殊激发条件下,裂缝壁和裂缝内部岩浆或热液的压力扰动相互作用产生的。我们认为近年来长白山天池地震活动的突然增加和谐频事件的出现与深部岩浆的侵入活动有关     

长白山天池火山2002~2005年火山扰动机制研究

地震、形变、火山气体地球化学等观测结果表明2002~2005年长白山天池火山经历了1次扰动事件。长白山站地震台（CBS台）记录到了扰动事件前后连续稳定的宽频带地震观测资料。前人的观测研究结果认为长白山天池火山扰动期间的火山地震类型主要为构造型火山地震，伴随少量的谐频型地震。本文通过匹配滤波技术，对1999~2007年扰动事件前后CBS台单台三分量地震观测数据进行模板扫描，获得3763个清晰的火山地震事件，其中谐频（HS）事件125个，构造（VT）事件3618个，并发现长周期（LP）事件20个。进而将火山扰动期间火山地震事件分为3种类型：构造型事件、长周期事件和谐频型事件，并提出2002~2005年长白山天池火山扰动机制模型：深源地震-火山能量传递模型，即汪清深源地震能量释放和传递，引发长白山火山区岩石圈应力状态波动。地幔岩浆房受应力干扰后，岩浆通道打开，少量岩浆侵入地壳岩浆房。岩浆混合脱气导致地壳岩浆房升压，引起顶部岩石微破裂，产生构造型火山地震，气体和流体填充这些裂隙，从而产生LP和HS型火山地震事件。     

长白山火山研讨会在长白山天池火山观测试验站召开

由中国地震局监测预报司主办、中国地震局地质研究所、吉林省地震局和长白山科学研究院承办的长白山火山研讨会于2006年8月28日至31日在吉林省二道白河市新落成的国家野外科学观测研究站———长白山天池火山观测试验站举行。来自中国科技部、中国地震局、中国科学院、高等院校、国土资源部等20余个单位的共70余名代表出席了会议。这是一次全国范围内活动火山监测与研究的盛会,丁国瑜、邓起东和刘嘉麒3位院士参加了会议,并做了重要发言。会议期间代表们考察了中国规模最大和最具潜在喷发危险性的天池火山口,天池巧夺天工的火山地貌给大家留下了十分深刻的印象。长白山地处中国东北的东部和朝鲜北部,主峰海拔2691米,为东北最高峰。位于主峰之颠的天池及其附近的十几个火山群,构成了规模庞大的火山系统,是目前中国境内保存最为完整的新生代多成因复合火山,被认为是世界上最具潜在喷发危险性的火山之一。据地震部门监测,2002年下半年以来长白山火山出现了震群活动,火山活动呈现出趋于活跃的态势。为了交流火山监测与研究的经验,探讨中国大陆火山活动的趋势、火山未来喷发的危险性、火山活动在现今构造活动中的意义,减轻火山重新活动可能带来的灾害,本次会议以“火山活动     

长白山天池火山区的地震活动特征分析

2002年6月以来,长白山天池火山区的地震活动明显增强。利用长白山火山中心站的观测资料对长白山天池火山地震的活动特征进行了研究。火山地震的频谱分析和时频分析结果表明,自1999年以来发生的火山地震主要为构造型火山地震。对这些火山地震进行了尾波Q值分析并与四川地区的Q值进行了对比,结果表明长白山火山区尾波Q值偏低,说明这一地区构造活动水平相对较强     

长白山天池火山近期形变场演化过程分析

对长白山天池火山区2002～2005年的4期水准测量数据、2000～2005年6期GPS测量数据以及1999年以来的定点地倾斜观测数据进行了系统处理分析，结果表明：（1）2000年9月～2002年6月期间，长白山天池火山地表变形很小，基本上处于较为稳定的状态. 1993～1998年的InSAR观测资料也未发现明显的地表变形；（2）2002～2003年，长白山天池火山出现了明显的地表形变异常变化，其水平形变表现为以天池火山口为中心的放射状膨胀运动，垂直形变则表现为近火山口的快速隆起，显示天池火山下部可能有岩浆压力增大变化；（3）长白山天池火山2003年以来的形变速率有逐年迅速衰减的变化特征，其最大水平运动速率已由2002～2003年期间的38.3mm/a衰减到2004～2005年的15.8mm/a，最大垂直形变速率则由2002～2003年的46.0mm/a 衰减到2004～2005年的5.0mm/a.     

冰岛裂谷北部阿斯基亚火山之下岩浆运动引起的下地壳地震

裂谷中的下地壳层通常由于高温而呈韧性,火山岩浆活动会引发地震。冰鸟中大西洋裂谷的特点是热流高,大量岩浆聚集成高达25～30km厚的地壳,在上部8km内常发生地震。2006年7～8月在冰岛北部裂谷带阿斯基亚火山周围布设了20台地震仪进行观测,记录到位于脆韧性边界1700次震源深度为7～8km的上地壳地震;还记录到多数以震群形式发生在其他非震层的下地壳内和完全非震层的中地壳之下14～26km的100个M1〈1．5级小地震。在2007年7～8月的重复测量中,更是观测到2倍以上的下地壳地震事件。大地测量和重力数据显示,在阿斯基亚火山下存在熔岩流,当熔岩从岩浆房通过地壳流向阿斯基亚火山的过程中引发地震,也表明在活动裂谷带中岩浆在张开的岩脉中运移几米距离可引发爆裂。     

A Preliminary Study of the Types of Volcanic Earthquakes and Volcanic Activity at the Changbaishan Tianchi Volcano

INTRODUCTIONThe Changbaishan volcano is located in Jilin Province , along the border of China and NorthKorea .It isthelargest nature reservein China .Changbaishan belongstothe northeastern Asian activebelt in the eastern margin of the Euro-Asia plate . The Changbaishan volcano is a gigantic ,polygenetic ,central volcano,and has been active since Holocene .The early eruption started in thePliocene andformedthe basaltic shield. Duringthe middle and late Pleistocene ,the volcanic cone …     

长白山天池火山地震活动机理研究

对1999年以来长白山火山观测站记录到的火山地震活动进行了研究,发现在西北太平洋5.0级以上中深源地震发生前后,均有火山地震活动发生变化。我们统计发现有以下三种情况:第一种是深源地震发生后火山地震随之增强;第二种是火山震群活动结束后发生中深源地震;第三种是深源地震前后火山地震活动频繁,在火山地震活动较少时发生中深源地震。本文通过对近年来长白山火山地震活动与西北太平洋俯冲板块的中、深源地震关系以及火山玄武岩地幔性质和长白山地热活动等资料并参考前人研究成果,建立了长白山地幔柱模型,对长白山火山地震活动机制进行了初步探讨。     

2014年安徽金寨ML3.9震群序列震源一致性研究

首先采用P波、 SV波和SH波的极性和振幅比联合求解2014年安徽省金寨M_L3.9震群序列的震源机制解, 并在此基础上计算得到该震群序列的震源一致性参数和P轴方位角随时间的变化; 然后基于震区附近3个台站记录到的该震群序列的地震波形, 计算其体波谱振幅相关系数, 同时读取震区附近3个台站记录到的该震群序列中115次M_L≥1.5地震的极性. 研究结果表明: 金寨M_L3.9震群序列的地震震源机制解绝大多数为压性走滑型, P轴方位角较为一致; 其震源一致性参数处于较低水平, 体波谱振幅相关系数较高; 台站所记录到的地震极性也较为一致. 该结果表明金寨M_L3.9震群序列的震源一致性程度非常高.      

利用重复地震研究山东乳山地区地壳介质波速变化

利用2013年10月—2015年6月山东乳山震群的地震波形资料,基于距离乳山震群最近的3个台站所记录的地震波形互相关系数c≥0.9的地震即为重复地震的原则,识别了乳山震群的重复地震．利用波形互相关时延法,计算分析了文登台和招远台这两个固定台站的走时差随时间的变化特征．结果表明:乳山震群的地震相似性很好,且震中位置较为集中,重复地震的时间跨度较大,有利于提高观测结果的时间分辨率;乳山震群中3次M_S＞4.0地震前均出现了短期的走时差低值异常现象,反映了乳山震群震源区在中强震前会出现短期地壳介质速度明显升高的过程,可以为该区域的中强震预测提供一定依据．      

长白山-镜泊湖火山区地壳结构接收函数研究

利用71个远震的波形资料,用接收函数方法提取了布设在长白山—镜泊湖火山区的34个宽频带流动数字地震台站的接收函数,通过对接收函数反演,获得了台站下方的S波速度结构.研究结果表明,沈阳—敦化一线莫霍面深度32～33km,向西地壳厚度加厚,到长春附近地壳厚度约为36km.在天池火山口莫霍面深度为达38km,而镜泊湖火山口森林的莫霍面深度约为39km.总体看研究区的地壳厚度是南浅北深.长白山天池火山口附近地下10km左右有一明显的低速层存在;镜泊湖火山口森林附近30km也可能有低速体存在;研究发现莫霍面上S波速度梯度在火山口附近和远离火山口有明显区别.在火山口附近其莫霍面的S波速度梯度比非火山口地区的S波速度梯度明显小,说明火山口下与一般的地壳莫霍面结构有差别.研究发现沈阳—敦化一线两侧的莫霍面深度有较大变化,其位置与地表的敦化—密山断裂基本一致,说明敦化—密山断裂是研究区的一条非常重要的地质构造带.     

Attenuation of Coda Waves at the Changbaishan Tianchi Volcanic Area in Northeast China

21 earthquakes recorded by a temporary seismic network in the Changbaishan Tianchi volcanic area in Northeast China operated during the summer of 2002 and 2003 were analyzed to estimate the S coda attenuation. The attenuation quality factor Q_c was estimated using the single scattering attenuation model of Sato (1977) in the frequency band from 4 to 24 Hz. All the events studied in this paper occurred at depths from 2 to 6 km with ML of 1.4–2.8. The epicentral distances are less than 25 km. For all events which occurred near the Tianchi Lake (caldera), the Q_c patterns obtained at the stations near the lake are similar, and the Q_c values are relatively small. At the stations located about 15 km east of the Tianchi Lake, however, the average Q_c is significantly higher. For an event which occurred 25km from the lake to the west, Q_c patterns derived at the stations near the lake are quite similar to the above mentioned Q_c for stations located in the east. Further study shows that Q_c value in the north and central areas of the volcano is relatively lower than that in the surrounding area. Compared to other volcanic areas in the world, the average Q_c of the Changbaishan Tianchi volcanic area is obviously lower. The deep seismic sounding and teleseismic receiver function studies indicated more than one lower velocity layer in the crust. The MT studies suggested the presence of high conductive bodies beneath the area. We interpret the strong attenuation of coda waves near the Changbaishan Tianchi volcano as being possibly related to high temperature medium caused by shallow magma chambers.     

火山区台站观测的地震波分析与应用

以长白山天池台记录的地震Ｐ、Ｓ波及腾冲台记录的地脉动资料为基础，分析研究了火山区台站观测的地震波在微震监测与分析、火山地震类型判别、火山区介质非均匀性与各向异性分析以及地震预报与火山喷发监测在预报中的应用．