速度随深度线性增长时反射剖面图的繪制方法

在很多地区地震波传播的真速度与深度的关系符合于线性规律V=V₀（1+kz）,式中V₀为地面速度,z为深度,k为常数.这时根据t₀值可求得等时线的圆心深度z₀及半径r:z₀1/k（ch（1/2）V₀kt₀-1）,（1）R=1/ksh1/2V₀kt₀.根据t₀值和其附近时距曲线斜率△t/l可计算出反射面倾角φ.     

从断裂力学观点研究地震的破裂过程和地震预报

把断裂力学中的应变能释放率公式和裂纹错开位移公式运用到地震破裂中来,再用震级-能量公式logε_e=α₁M+α₂,对于走向滑动、倾向滑动和圆盘形剪切破裂找到了震源参数和地壳应力状态之间的内在联系,汇总在表2。对于走滑断层情形,关系式如下: （1） （2） （3） （4）应力降 （5）平均应力 （6）用M_o和L²W求区域应力公式式中,M为震级,L、W为断层长度和宽度,η为地震效率,τ₀为区域剪切应力,τ_y为剪切屈服强度,μ为刚性系数,v为泊松比,为平均位错,M₀为地震矩。 利用（6）式或（1）式,在实验室测出地壳状态下屈服强度τ_y,后,可用地震观测资料算出区域剪切应力τ₀。 上述关系式和目前流行的震源参数之间的关系式有很大的差别。原因是以往只考虑了破裂的初态和终态,没有考虑破裂过程。而断裂力学恰恰是考虑了破裂过程。     

唐山地震前后京津唐张地区的应力场

作者从断裂力学观点研究了圆盘形纯剪切破裂产生的远场位移,导出了远场位移的解析表达式.用此表达式计算了远场位移脉冲波形及其谱.求得了P波和S波拐角频率F_cα、f_cβ与震源破裂半径的关系式,t_2α和t_2β分别是P波与S波的震源脉冲宽度在震源球上的平均值.V_r是破裂速度,取0.775β,α、β是P波与S波速度.介质吸收的影响,假定在略去路径滞后因子e-（iωr）/c后是最小相移滤波器,应用希尔伯特（Hilbert）变换导出了介质的频率响应公式 式中, r为震源距,c为波速,Q为介质品质因数,ω_m为高频截止频率.它与富特曼（Futterman）公式是不一样的.在考虑了介质吸收影响与仪器频率特性影响后,在频率域中求出了震源尺度2a和地震矩M₀.在时间域中,利用快速傅立叶反变换求出介质和仪器的脉冲响应后与震源脉冲折积,求得了合成地震图,用此图得到了地震图初动半周期T_2P与震源尺度2a或震源脉冲宽度t_2a之间的关系量板.用此量板在时间域中也求得震源尺度2a,与频率域中求得的结果基本一致. 利用从断裂力学观点研究震源破裂过程导出的关系式求出了京津唐张地区的区域剪切应力τ₀,式中η为地震辐射效率,取0.05;v为泊松比,取0.252;μ为刚性模量,取3.3×10¹¹达因/厘米².结果表明,1976年7月28日唐山大震前,唐山-丰南一带应力值最高，达870巴，离开唐山仅100公里左右的昌黎地区的应力就只有200巴左右.唐山大震后，地震破裂带中部的唐山一丰南一带，t₀降至100巴左右，而破裂带两头应力值仍很高，尤其是西南头的宁河一带，达400-500巴.直到11月15日此处发生6.9级强余震后应力值才降到200巴左右.     

二度体重、磁异常频谱与三度体重、磁异常频谱关系的理论问题

设F（x-ξ,y,z,η,ζ,α,…）为一在x方向无限薄的层的异常,若物体的异常可表示为: T（x,y）=integral from n=a to （a+2c）（F（x-ξ,y,z,η,ζ,α,…））dξ T（y）=integral from n=-∞ to ∞（F（x-ξ,y,z,η,ζ,α,…））dξ 则有 式中T（v）和T（u,v）分别为T（y）和T（x,y）的频谱,2c是物体在x方向的宽度,（x,y,z）和（ξ,η,ζ）分别为观测点和物体上任一点的坐标。 如果2c=dξ,则物体即为薄层本身;如果2c=dξ,薄层的面积无限缩小,则物体即为一质点;如果2c=dξ,薄层只有长度而无宽度,则物体即为一曲线。 对于形状复杂的物体,可以将物体分成若干简单而又符合所述条件的物体元,而有式中2c_m为第m个物体元在x方向的宽度,T_m（v）为第m个物体元当其沿x方向的长度为无限长时的异常的频谱。     

地幔瑞利面波的频散和衰减

本文利用世界标准地震台网（WWSSN）29个台记录的渤海地震（1969年7月18日,M_s=7.4）、炉霍地震（1973年2月6日,M_s=7.9）、海城地震（1975年2月4日,M_s=7.3）的长周期瑞利面波R₁、R₂、R₃,测定了40-250秒周期内R₂波群速度,45-200秒周期内经地球大圆路径的瑞利面波衰减系数和Q值,并讨论了地幔瑞利面波频散和衰减特征以及与区域构造间可能的联系。     

爆炸地震的能量转换系数计算及其应用

本文提出爆炸地震的能量转换系数计算公式 α=(k·10^-2)^3/n·10^-3和 α=2.03·10^-3 multiply from i=1 to 6 （F_i）上式中k、n为爆炸地震效应的统计参数。下式中F_i（i=1,2,…,6）为反映爆炸方式和场地条件的影响因子。 利用爆炸地震的能量转换系数α,还可建立不同爆炸方式的药量等效系数η: η=α/α₀和爆炸震级估算公式 M=4.42+0.53logαQ.上式中α₀为井下组合（标准）爆破的转换系数。下式中Q为以吨（t）为单位的药量（TNT）。     

匀变速扩展的圆盘形断层的远场辐射理论（二）

本文第一部分已讨论在以下两条假设下的匀变速扩展的圆盘形断层的远场辐射理论: 1.破裂是从中心开始的;2.均匀位错分布（n=0）。 本部分将讨论更一般的情形,第一部分中的结果可以从本部分的普遍公式中作为特殊情形过渡得到。     

由中小地震的震级ML和MS估算1970年通海地震前后其周围地区的剪应力值

本文研究了震源破裂过程及体波和面波的传播特点,导出了三个用中小地震的震级M_L和M_S估算剪应力值τ₀的公式和一个估算震源尺度2a的公式: logτ₀=1.5M_L—M_S—0.68 M_L=2logτ₀+2log（2a）—0.06 M_S=2logτ₀+3log（2a）—0.77 log（2a）=M_S—M_L+0.71用这些公式可以比较容易地估算出τ₀值和2a值。 通过上述公式估算的τ₀值,研究了通海大震前后应力场的演变过程:大震前,通海附近的峨山显示出很高的应力值,达282巴。而其他地区0值都在100巴以下。大震发生后,破裂带中部0值都下降到100巴左右。在两端还有少数高应力值点,当几个5级多强余震发生后,应力值都降到100巴左右。      

运用尾波干涉技术监测瑞昌—阳新MS4.6地震后地壳介质变化

基于2011年瑞昌—阳新M_S4.6地震序列事件波形及其观测报告,采用双差重定位法、波形互相关法和尾波干涉法,筛选出了同时被黄梅台和九江台记录且波形互相关系数≥0.920的两组重复地震对:D₁（2011-09-11 05:44 M_L2.3和2011-10-24 08:06 M_L2.2）和D₂（2011-09-18 07:06 M_L2.8和2011-10-2408:06 M_L2.2）,发现瑞昌—阳新M_S4.6地震后1.5个月内（2011-09-11—10-24）震源区S波早期尾波波速增加。      

模糊分维及其在地震研究中的某些应用

在模糊集理论与分形理论的基础上,引进了模糊分维的概念;给出了模湖容量维D₀与模糊关联维D₂的定义与确定方法;讨论了模糊分维与常用的分维（清晰分维）的关系.给出了模糊分维在地震研究中的应用结果: 1.根据模糊容量维D₀随时间的上升趋势变化,可以划分出大地震活动的高潮期;由模糊容量维D₀与模糊关联维D₂随时间变化的曲线,可以分析识别大地震前的中长期前兆异常. 2.根据模糊容量维D₀随空间和时间的变化,可以划分出未来大震所在的地区,并可发现大震前数年D₀呈现增大或减小的趋势. 3.根据前兆数据的模糊时间分维D₀随时间的变化,可以发现大地震的短期前兆异常.     

膨胀地球基本参数的初值及其平均变化率

本文讨论了地球膨胀过程的初始半径R₀、膨胀起始时间t₀以及半径R、转动惯量I、地表重力加速度g和反映地球内部物质分布状态参数y等膨胀基本参数的平均变化率。研究结果表明,在地球的地质年龄之内,地球膨胀的初始半径R₀>4619km,膨胀的起始时间t₀>43.8×10²Ma,膨胀过程中的地球半径R、物质分布状态参数y、转动惯量I、地表重力加速度g和表面积S随时间的平均变化率分别为:dR/dt=4×10^-4m/a,dy/dt=-6.7×10¹²/a,dI/dt=8.49×10²⁷kg·m~2/a,dg/dt=-1.23×10^-10kg·s^-2/a和ds/dt=6.41×10⁴m²/a。地球膨胀过程中的半径平均增长率,是首次用天文学方法研究得出,且该值介于其他作者用古地磁、古地理等方法所求得的地球半径增长率若干数值之间。     

用宏观方法测定震源深度的量版

根据常用公式 h=Δ_i/10^{（I₀-I_i）/s}-1^1/2, 式中h为震源深度,Δ_i为烈度为I_i的等震綫半径,I₀为震中烈度,S为一系数;取（1）式的对数得 logh=logΔ_i-1/2log[10^{（I₀-I_i）/s}-1], 按（2）式可以作成一量版,以同时測定h和s。利用这个量版測定了19个中国地震的s和h,結合文献[4]的資料,指出中国东部的s系数比西部的偏低;且当深度加大时,s系数加大。采用文献[1,5]的資料測定了61个地震的s系数,結果表明s的数值随深度的增加而加大,占与低速层的关系并不明显。     

自动勾制反射地震界面的数学原理

在任意相邻两个接收点各种校正条件相等的情况下,由公式t=1/v××（x_i²-2xoxi+4h²）^1/2可以导出下列方程组:共中A,B,C,…,G是常量;X_i=v₂,Y_i=xo,Z_j=h₂。 v--岩石中的地震波速度, h--爆炸点到界面垂距的平均值, xo--对应t_min的横坐标。解上面方程组便求得v,h,xo,。已知v,h,xo,利用交点法可求得界面上任意点A的坐标表达式: zA-Z0/2=-x0/Z0（xA-x0/2）, ZA/Z0=（XA-（i+1）△x）/（x0-（i+1）△x） 解此方程组便得到界面上任意点的坐标（zA,xA）。此外,利用椭圆法也可求得下列方程组: 解此方程组,也可求得界面上点的坐标。若界面上各点坐标已知,把已知参量送到机器里,便可自动描绘出反射界面。现代电子计算机的出现和使用为各种生产的自动化开辟了广阔的道路。同样,野外地球物理探矿的生产自动化也是目前所迫切需要的。本文试图讨论关于地球物理探矿中反射波地震界面自动勾制的数学原理。根据这一原理,电子计算机的设计和制造家们不难设计和制造出为此用途的专用电子计算机--数字机和模拟机,也不难根据这一原理编成解题程序,在通用电子计算机上找出问题的解答。     

用位错模型研究震级与烈度的关系

作者根据位错模型导出了震级不仅与震中烈度和震源深度有关,而且与极震区面积有关。震中烈度通过应力降和震级联系起来,而极震区面积则通过位错面的面积或震源体积和震级联系起来,使震级与烈度的物理联系更加明确。 用我国的61个浅源地震资料,用逐步回归方法计算出震级M与震中烈度I₀、极震区面积（面积单位为平方公里）A₀的关系为: M=3.53+0.039I₀²+0.0178（Ig A₀）³,还分别计算出震级与6-8度区面积A₆、A₇、A₈的关系为: M=3.63+0.72 Ig A₆, M=5.34+0.718（Ig A₇）·（IgIg A₇）, M=5.92+0.104（Ig A₈）²。并外推出震级与5度区面积A₅的关系为: M=3.03+0.72 Ig A₅。 利用这些关系式来确定历史地震震级比仅考虑震中烈度来确定有较好的效果。     

震级的物理含义与体波波谱特征频率

本文应用位错模型地震震源波谱理论和观测资料,论证了远场体波质点位移或速度最大值（地震震级）决定于彼此独立的两个震源动力学参数地震矩M₀和体波波谱特征频率f₀。因此,仅以地震矩表征地震强度或仅以断层尺度（体波波谱特征频率）分类地震大小,只在另一个震源参数保持为常数时才有可能。体波波谱特征频率携带着震源体波脉冲持续时间的信息。据此,探讨了地震震级的物理含义。     

利用远震P波波形反演渤海地震的震源参数

本文研究用理论地震图反演地震震源参数的方法,利用16个WWSSN台记录的渤海地震（1969年7月18日,M=7.4）远震P波波形,用我们的反演方法重新测定了该地震的震源参数。文中以剪切位错源的理论地震图与实际观测记录波形的相关程度为判据,测得该地震的震源参数为:地震矩3.9×10²⁷达因·厘米;震源破裂持续时间6秒;位错面两个可能的选择解是:（1）θ_s=207°,δ=87°NW,λ=-159°,右旋;（2）θ_s=298.6°,δ=69°NE,λ=-3.6°,左旋。其中θ_S、δ、λ分别是震源位错面的方位角、倾角和错滑角;震源深度为25公里。数值运算的结果还表明,本文提供的测定震源参数的方法实际效能良好。 文中还与用P波初动符号方法测定的震源参数结果进行了对比分析。     

四川芦山Ms7.0级强烈地震震源运动学特征

使用中国数字地震台网记录的区域宽频带波形,通过频率域和时间域多步反演,研究了2013年四川芦山“4·20”7.0级强烈地震的震源运动学特征.基于点源的震源机制解揭示：地震发震断层面参数分别为走向214°/倾角47°/滑动角96°,表现为一次高倾角的逆冲型事件.矩心在水平方向上位于震中（30.303°N/102.988°E）西南向约4.5 km,矩心深度约17 km.平均总标量地震矩M₀为1.16×10¹⁹ N·m,矩震级M_w约6.6.进一步模拟高达0.5 Hz高频波形,获得了芦山地震破裂过程图像,结果显示：此地震为一次不对称双侧破裂事件.破裂半径约15 km,整个破裂面积为706.7 km²,平均滑动量约0.231 m.破裂在8 s内释放了大多数能量.震后0~3 s内,破裂以孕震点为中心向四周同时扩展,3 s后,破裂表现出明显的方向性,主要向北北东扩展,导致位于震中北东向多数台站视破裂持续时间总体偏小,最小值为4 s.破裂约8 s后基本停止.     

中国西部地区门源-平凉-渭南地震测深剖面资料的分析解释

本文所处理的地震测深剖面资料,是一条途经陕、甘、宁、青四省,由7个炮点和12个记录分支组成的、全长约970km的地壳折射资料。 本文通过走时反演、射线追踪和合成地震图等分析解释手段,给出各分支的结构参数和全测线的横向变化。整个地壳大体分四层,其参数为 H₁=3.32±1.01 km,V₁=4.35±0.79 km; H₂=11.79±2.77 km,V₂=6.06±0.24 km; H₃=11.58±4.32 km,V₃=6.35±0.26 km; H₄=17.64±7.25 km,V₄=6.52±0.57 km. 地壳总厚度为45.60±11.01km.莫氏面自西向东逐渐变浅,在西段较为平缓,在中段和东段起伏较大,似乎显示出一个上端略宽、下端略窄的“U”形构造.这种构造有助于说明该区的大地构造特点和地震孕育的深部条件.     

多台波形确定震源深度的t_(1/2min)和V_(max)方法及1969年渤海大震初始破裂点的深度——渤海地震研究(二)

本文根据震源时间函数简单性原理,使用远场多台波形,建立了计算参量,t1/2min和Vmax来确定震源深度的方法及程序,并将其用于渤海地震(1969年7月18日),得到初始破裂点的深度约为8km。     

1996年3月19日新疆伽师Ms6.9地震的震源机制以及相关问题研究

利用最早到达地震台的地幔Rayleigh波包（R₁）的波形拟合方法估计了1996年3月19日新疆伽师M_s6．9地震的震源机制，其结果是：地震形成左旋压性逆冲断裂，据震源机制解的P轴（－4．15×10¹⁸Nm，181°，19°）和各向同性分量推测震源区受到近南北向压应力的作用，且有体积压缩效应．据宽频P波列波形随台站方位角的变化估计，破裂从下方开始向上偏东的方向进行．此次地震可能是印度板块与西伯利亚地块相互挤压的表现，标志着伽师及其邻区，或者说兴都库什弧以北地区进入了一次新的地震活动期．这个活动期可能与缅甸弧以北地区，即中缅边界地区的地震活动期相对应，是较大地球动力过程在不同时空点的表现．用本文方法可对M_s6．4以上地震的震源机制进行快速估计．