双差法在江苏及邻域地震事件重新定位中的应用

通过双差定位法,对江苏及邻域1990—2012年地震事件进行重新定位,其中包括部分人工爆破和塌陷事件。结果显示,重新定位后的爆破和塌陷事件震源深度均有明显改善;地震在空间分布上更加集中,部分地震有向构造带趋近的变化,较多地震呈丛集状出现,震源深度主要集中在5—25km范围内。     

岱海断陷带地区地震重新定位研究

采用双差定位,对岱海断陷带及周边地区2008-2013年地震事件进行重新定位及震源深度研究。重新定位后地震在空间分布上更加集中,部分地震有向构造带趋近的变化,较多地震呈簇集状出现于多条断裂的交汇部位,西南段地震较活跃,不同部位地震数目有明显差异,构造活动存在分段特征,震源密集地区的分布走向明显,可以推测,岱海断陷带西南端存在东西走向和东南走向的发震构造。震源深度结果表明,地震震源深度集中在5-15 km,均值为7 km。岱海断陷带西南段地震震源深度大于东北段,反映地壳厚度不均匀。     

岱海断陷带地区地震重新定位研究

采用双差定位,对岱海断陷带及周边地区2008—2013年地震事件进行重新定位及震源深度研究。重新定位后地震在空间分布上更加集中,部分地震有向构造带趋近的变化,较多地震呈簇集状出现于多条断裂的交汇部位,西南段地震较活跃,不同部位地震数目有明显差异,构造活动存在分段特征,震源密集地区的分布走向明显,可以推测,岱海断陷带西南端存在东西走向和东南走向的发震构造。震源深度结果表明,地震震源深度集中在5—15km,均值为7km。岱海断陷带西南段地震震源深度大于东北段,反映地壳厚度不均匀。     

NLLoc定位方法在福建地区的适用性探究

利用非线性定位方法NLLoc,对22次人工定点爆破事件和88次福建仙游震群序列M≥1.5级地震事件进行重新定位,并与福建台网日常定位方法进行对比,讨论了NLLoc方法在台网日常业务应用中的可行性.研究结果表明,NLLoc算法无论是人工爆破还是天然地震,其定位结果在发震时刻误差、震中误差和震源深度误差等方面都优于现有定位方法结果,尤其是在震源深度确定方面NLLoc算法优势明显.该方法定位仙游序列活动初期深度较浅与CAP反演2012年4月15日ML4.1级地震的震源深度一致,地震序列活动中后期深度均值略小于理论估值;而正式目录的地震序列活动初期深度较深,震源深度差值较大,地震序列活动中期深度均值大于理论估值.NLLoc方法可用于台网日常地震定位,且有助于更好地解决震源深度测定问题,提高地震定位精度.     

2013年吉林前郭5.8级震群精定位及发震构造分析

利用吉林区域数字地震台网和流动台网的观测数据,采用Hypo DD方法精确定位了2013年10月31日~12月10日发生在吉林前郭地区343次地震事件的震源位置。重新定位结果显示,地震序列优势分布方向为NW向,平行于查干泡-道字井断裂北支。重新定位后的震源分布更趋集中在断裂带附近,且深度多集中在6~14km范围内,表明研究区的孕震层主要集中在中上地壳,与该区的地下介质性质关联明显。以同样的方法修正了5.5级和5.8级地震序列的震中位置和震源深度,重定位后2次序列的优势方向、优势深度和破裂长度均存在明显差异。基于震源机制解及震源深度剖面图初步推测此次地震的发震构造应为NNW向的查干泡-道字井断裂。     

双差地震定位法在山西中小地震精确定位中的初步应用

采用双差地震定位法对山西省内2001-2005年间发生的ML≥2．0的地震进行了重新定位。重新定位后得到410个地震事件的精确震源参数。结果表明,重新定位后的震中分布呈明显的条带状,且更加集中。定位后的平均震源深度为9．35km,其中又以地面下2km～14km为发震优势层。     

瀑布沟水库区域地震的重新定位

利用双差定位方法对瀑布沟水库区域内2006-10-13~2013-07-31之间发生的3 784个地震进行了重新定位,获得了3 601个地震的重新定位结果,到时残差平均为0.12 s,E-W、N-S和U-D三个方向上平均定位误差分别为0.15 km、0.17 km和1.10 km。重新定位结果显示,在研究区域内的西南方向和水库流域,地震分布密集,这个区域处于鲜水河断裂中南段、安宁河断裂北段和大凉山断裂北段的位置,此区域内地震震源深度主要分布在5~30km间,表明该区域的地震主要是构造活动引起的,而水库库区内地震震源深度主要分布在0~5 km区间,分布比较集中,该地区的地震为水库诱发和人工爆破引起的地震。     

江苏及周缘地区地震精定位与构造意义分析

采用双差定位方法,对江苏地震台网记录到的江苏及邻区地震事件(1990-2009年)重新定位,共获取1020个定位结果,震中平均误差为:南北向0.42 km,东西向0.43 km,垂直向0.53 km.精定位后约94%的地震事件震源深度分布在5-20 km范围内,平均震源深度为12.3 km.震源深度自东向西,从海域向陆...     

利用双差定位方法研究地震震源深度

利用双差定位方法对内蒙古中部地区符合条件的地震事件进行重新定位,得出该地区较精确的震源深度。重新定位的结果表明,内蒙古中部地区地震震源深度较浅,主要分布在6~10km。     

甘东南地区地震重新定位研究

将双差地震定位法与遗传算法相结合,对2001～2007年甘东南地区的地震进行了重新定位。结果显示:重新定位后地震在空间分布上更加集中,部分地区的地震有向构造带趋近的变化。地震震源平均深度为14.6km,5～20km深度为该区多震层深度范围。3次5级以上中强地震的震中均处于主干活动断裂边缘。震源深度分布与断裂构造的关系刻画出剖面沿线不同断裂的深部展布特征,部分断裂延伸到中、下地壳。     

基于小波变换方法的爆破、塌陷和地震信号分析

采用Matlab的小波变换方法,对山西省数字化台网记录的爆破、塌陷与地震信号进行了6层多尺度分解,通过比较、分析,得出爆破、塌陷与地震信号在各层分解后存在一定的差异,该研究为识别非天然地震中的爆破、塌陷提供了有效的方法。     

藏南地区中深源地震精确定深研究及其地球动力学含义

利用2004～2005年Hi-CLIMB计划架设在藏南日喀则附近由28台宽频带数字地震仪组成的二维台阵的地震记录,应用双差层析定位方法(TomoDD)对454个区域地震进行了精确重定位,共确定了340个地震的精确位置.发现区域震源深度呈明显的双层分布,其中有21 个地震的深度在50～80 km之间,与该地区的莫霍面深度相近.通过不同深度震源的理论地震图与实际地震图对比的方法,发现震源位置位于莫霍面上下地震图的震相存在明显差异,从而给出了存在地幔地震的直接观测证据.这一发现,对长期争论的地幔地震是否存在及大陆岩石圈流变结构的“三明治”模型有重要参考意义.     

Earthquake relocation in the Central Alborz region of Iran using a non-linear probabilistic method

In this study, we calculate accurate absolute locations for nearly 3,000 shallow earthquakes (≤20 km depth) that occurred from 1996 to 2010 in the Central Alborz region of northern Iran using a non-linear probabilistic relocation algorithm on a local scale. We aim to produce a consistent dataset with a realistic assessment of location errors using probabilistic hypocenter probability density functions. Our results indicate significant improvement in hypocenter locations and far less scattering than in the routine earthquake catalog. According to our results, 816 earthquakes have horizontal uncertainties in the 0.5–3.0 km range, and 981 earthquakes are relocated with focal-depth errors less than 3.0 km, even with a suboptimal network geometry. Earthquake relocated are tightly clustered in the eastern Tehran region and are mainly associated with active faults in the study area (the Mosha and Garmsar faults). Strong historical earthquakes have occurred along the Mosha and Garmsar faults, and the relocated earthquakes along these faults show clear north-dipping structures and align along east–west lineations, consistent with the predominant trend of faults within the study region. After event relocation, all seismicity lies in the upper 20 km of the crust, and no deep seismicity (>20 km depth) has been observed. In many circumstances, the seismicity at depth does not correlate with surface faulting, suggesting that the faulting at depth does not directly offset overlying sediments.     

Hypocenter和Hypo2000地震定位方法在攀枝花—会理地震序列中的应用

利用Hypocenter和Hypo2000地震定位法对2008年8月30日至2008 年11月30日四川攀枝花-会理发生的地震序列进行精确定位,就两种定位法的震中分布、深度剖面、地震震中平面距离差、震源深度做了对比分析.结果表明:Hypocenter地震定位法与Hypo2000地震定位法定位结果比较吻合,定位效果较好.从Hypo2000方法给出的定位结果可以看出震中集中和收敛更清晰地勾画出了地震断层的空间走向.地震序列震中呈近南北方向分布, 总长度约37 km..地震序列主要集中在元谋断裂带,震源深度的优势分布在5～15 km之间, 平均震源深度为9.7 km.     

基于喜马拉雅台阵的内蒙古地震监测能力薄弱区拾震能力分析

基于中国地震科学台阵资料及内蒙古、甘肃地震台网资料,采用结合台阵策略的震相拾取深度学习方法APP,开展内蒙古地震监测能力薄弱区——阿拉善右旗拾震能力研究。研究结果显示,APP方法检测到了人工目录中97.8%的地震,地震拾取总数为人工目录地震数的22倍。经tomoDD方法定位后,地震深度分布较符合内蒙古西部的地质构造特征。对震源深度与断裂位置间相关性的初步分析显示,深度随纬度变化中有5条深度“集中条带”与研究区7条断裂的位置相对应,深度随经度变化中有4条深度“集中条带”与研究区7条断裂的位置相对应。分析认为,APP拾取方法在实际地震资料应用中展示出较强的泛化能力,可为增强固定地震台网对于监测能力薄弱地区微震的识别能力,以及优化地震台网布局、提高监测能力薄弱地区的地震监测水平等提供参考。     

2014年11月22日康定M6.3级地震序列发震构造分析

2014年11月22日在NW向鲜水河断裂带中南段四川康定县发生M6.3级地震,11月25日在该地震震中东南约10km处再次发生M5.8级地震.基于中国国家数字地震台网和四川区域数字地震台网资料,采用多阶段定位方法对本次康定M6.3级地震序列进行了重新定位;利用gCAP(generalized Cut And Paste)矩张量反演方法获得了M6.3和M5.8级地震的震源机制解与矩心深度,分析了本次地震序列的发震构造,并结合历史强震破裂时空分布和2001年以来小震重新定位结果,对鲜水河断裂带中段强震危险性进行了初步探讨.获得的主要结果如下:(1)M6.3级主震震中位于101.69°E、30.27°N,震源初始破裂深度约10km,矩心深度9km;M5.8级地震震中位于101.73°E、30.18°N,初始破裂深度约11km,矩心深度9km.gCAP矩张量反演结果揭示这两次地震双力偶分量占主导,M6.3级地震的最佳双力偶解节面Ⅰ走向143°/倾角82°/滑动角-9°,节面Ⅱ走向234°/倾角81°/滑动角-172°.M5.8级地震最佳双力偶解节面Ⅰ走向151°/倾角83°/滑动角-6°,节面Ⅱ走向242°/倾角84°/滑动角-173°.依据余震分布长轴展布与断裂走向,判定节面Ⅰ为发震断层面,M6.3和M5.8级地震均为带有微小正断分量的左旋走滑型地震.(2)序列中重新定位的459个地震平均震源深度约9km,地震主要集中分布在6~11km深度区间,余震基本发生在M6.3和M5.8级地震震源上部.依据余震密集区展布范围,推测本次康定地震的震源体尺度长约30km、宽约4km、深度范围约6km.M6.3级主震震源附近的余震稀疏区可能是一个较大的凹凸体(asperity),在主震中能量得以充分释放.(3)最初3天的余震主要分布在M6.3级地震NW侧;而M5.8级地震之后的余震主要集中在其震中附近.M6.3级地震以及最初3天的绝大部分余震发生在倾角约82°近直立的NW走向色拉哈断裂上;M5.8级地震与其后的多数余震发生在倾角约83°近直立的NW走向折多塘断裂北端走向向北偏转部位,M5.8级地震可能是M6.3级地震触发相邻的折多塘断裂活动所致.(4)康定M6.3与M5.8级地震发生在鲜水河断裂带乾宁与康定之间的色拉哈强震破裂空段,本次地震破裂尺度较小,尚不足以填补该强震空段.色拉哈段以及相邻的乾宁段7级地震平静时间均已超过其平均复发周期估值,未来几年存在发生7级地震的危险.康定M6.3级地震序列基本填补了震前存在于塔公与康定之间的深部小震空区,未来强震发生在塔公至松林口段深部小震稀疏区内的可能性很大.     

红河断裂带北段地震精定位研究

应用结合波形互相关技术的双差地震定位法对红河断裂带北段1999—2015年发生的地震进行重新定位。 重新定位后残差明显降低, 震中相比于定位前分布更为集中, 绝大部分地震位于5~15 km的中上地壳。 对重定位结果进行误差分析, 统计显示在95%置信水平下, 定位误差椭圆的长轴基本不超过2.6 km, 水平和垂直方向定位误差均为1.6 km, 定位结果具有较好的稳定性。     

2005年新疆克孜尔震群的重新定位

用双差地震定位法对2005年9月23日克孜尔震群进行重新定位。 从平面上, 重新定位地震集中分布在一个长约14.5 km, 宽约 9.0 km的长方形内, 其长轴为N30°W向, 与克孜尔断裂近乎垂直。 从震源深度来看, 重新定位地震的震源深度全部分布在21 km以内, 集中分布在10~19 km, 平均深度为13.6 km; 震群中绝大部分小震发生在沉积层内, 而震级较大地震基本发生在结晶地壳的上地壳内。 其剖面图显示, 这次震群是从结晶地壳开始沿着N30°W方向向上破裂至沉积层。 根据震区附近断裂性质和该区历史小震震中分布分析认为, 克孜尔水库库区附近可能存在两条共轭断裂, 右翼断裂可能是这次震群的发震构造。     

RELOCATION OF THE BACKGROUND SEISMICITY AND INVESTIGATION ON THE BURIED ACTIVE FAULTS IN SOUTHEASTERN CHINA

Most of the regions in southeastern China are covered by thick Cenozoic sediments, or are the mountainous areas, so it is difficult to find and locate the active faults using the conventional geologic methods. The precisely relocated background seismicity in the seismically active region can be used to identify the buried active structure. In this paper, we investigated the relationship between regional tectonics and background seismicity, and interpreted the possible buried active faults in southeastern China using the relocated background seismicity. We relocated the background seismicity occurring in the region from 106°E to 122°E and from 22°N to 35°N between 1990 and 2014 using the doubble difference earthquake location algorithm. More than 51000 small earthquakes were relocated. In general, the relocated background seismicity corresponds well to the tectonics, showing the zonation features with typical seismicity pattern in each tectonic regime. It is observed that in the weakly active tectonic regime, the seismicity distributes dispersely or even scarcely, while in the strongly active tectonic region, the seismicity is highly clustered and organized to lineation pattern showing the same direction as the strike of the dominating fault zone. We interpreted the buried active faults using the lineation of seismicity. The inferred active faults are observed in the southeast coast region, the northwest Guangxi Province, the southeast boundary region of the Sichian Basin, and around the Huoshan Fault, many of which were not found by previous studies. The relocated hypocentral depth varies greatly in southeastern China. The shallowest earthquakes between 0 and 15km mainly distribute in the central region, indicating that the brittle deformation process only occurred in the upper crust, while the middle and lower crust are to be half-ductile and ductile deformation. There are earthquakes occurred in lower crust in the southeast coast region. The maximum depths distribute in the southeast boundary region of the Sichuan Basin, some are greater than 40km, indicating that the crust depth is larger than other places and the lower crust still sustains brittle deformation, which corresponds to the lower geothermal value and high crustal strength.     

爆破、塌陷识别研究进展综述

简要介绍当前国内外关于天然地震与爆破、塌陷等非天然地震特征研究及事件类型识别的进展。对各类事件的定义及主要波形特征进行简要综述,重点介绍了事件类型判定的各类识别方法。与自然界天然地震不同,非天然地震由人工干预或人类活动间接引发。爆破是炸药在爆炸瞬间能量迅速释放,部分能量以地震波形式向外传播,引起地表振动而产生破坏效应的一种地震;塌陷是由于岩层崩塌陷落而形成的地震。虽然在地震台网记录到的天然地震与爆破、塌陷的波形存在一定的共性特征,但由于震源类型、波的传播路径、震源深度等不同,各类事件的波形记录在P波初动、P波与S波最大振幅比、持续时间、震相、短周期面波发育情况、发震时刻、空间位置分布以及频谱特征等方面差异明显。目前主要有两类方法来识别地震与爆破、塌陷等非天然事件。一类为直接基于波形在信号、数据方面的特征,通过定性分析来进行事件类型判定,如波形时频分析对比法、小波变换、相关系数等;另一类为统计学领域诸如模式识别等算法,利用统计算法综合考虑多个事件特征判据的定量判定阀值来实现地震与爆破、塌陷事件类型的识别,如最小距离法、改进的连续亨明方法、Fisher方法、逐步代价最小决策法、支持向量机、前馈神经网络等。两类方法本质上均为提取有效特征判据,即对数据进行降维使用,未将事件记录的全部信息用于事件判定。因此,有必要使用一种可从全部事件记录中自动提取各类信息并可组合底层特征的算法来对各类事件进行判断识别。