闽粤地区同震形变波记录序列分析及小波能谱特征

基于闽粤地区10个地形变观测点40个测项的同震形变波记录,利用幅度比值和小波多尺度分析方法探讨其记录特点和传导机制,结果显示：1)同震形变波到时与震中距有关,波形记录含有d-P和d-S波,不同测项记录到的波形不一致,同测项的记录波形相似;2)幅度比值在一定程度上与震源方位有关,进一步反映其各向异性;3)通过互（自）相关计算和滤波处理,能识别出同震形变波的频带为002~0.04 Hz,峰值在0025 Hz附近;4)智利地震形变波序列小波能谱为64~254 s,能量集中在128~254 s;而尼泊尔地震形变波在不同测点区别较大,潮州台为16~32 s,厦门台为16~64 s。研究结果表明,形变记录中除面波外还包含体波成分,不同震源机制引起的同震形变波传导机制可能存在各向异性,这对于开展地震引发应变等研究有借鉴意义。     

利用深源近震高频Ps转换波震相研究松辽盆地沉积层结构

本文利用高频深源近震地震波形数据的R/Z比来获取沉积盆地速度结构,并以2011-05-10发生在黑龙江省与吉林省交界处(131.09°E,43.32°N)的M W5.7深源地震(深度554.9 km)为例,分析位于松辽盆地沉积层内部NECESSArray中的22个台站记录到的0.5~2 Hz数据,利用沉积盆地对地震波的到时延迟效应及P波和Ps转换波的振幅信息,通过对沉积盆地底部剪切波速度与厚度进行网格搜索获得松辽盆地的速度结构。结果显示,22个台站下方的沉积层顶部剪切波速度为0.1~1.0 km/s,且盆地边缘速度较大,盆地厚度为0~6.5 km,总体呈现内部大于边缘的状态。与已有结果相比,本文结果在沉积层边缘地带较符合实际趋势,表明利用高频近震深源Ps转换波的方法可以较好地获得沉积盆地内部的速度结构。     

利用濮阳地震集中区丛集地震P波走时差观测地壳介质的微动态变化

基于地震波及震相到时数据,经地震精定位及震中位置归一处理,给出了冀鲁豫交界地区地壳介质的微动态变化过程.结果显示,该区中等地震前部分台站记录丛集地震P波走时差滑动平均值出现中短期负异常,即地壳介质速度升高,显示出不同方位地壳介质承压状态存在差异.     

2017~2018年山东长岛震群双差波速比特征分析

通过限定震群集中区范围,剔除同一台站记录的震中位置相近且具有相同路径的地震波,使用双差波速比两次差分的方法,对2017~2018年长岛地区发生的2个震群的波速比值开展特征分析。通过对震相数据敏感性分析得出,双差波速比方法对Pg波到时较为敏感,资料处理时需要将Pg、Sg波震相误差分别控制在0.02 s和0.20 s以内。最终分析结果显示,长岛震群波速比值在1.69~1.78范围内波动,波速比变化与震群活动过程密切相关;震群几次较大余震发生前,波速比呈现低值状态;主震和余震的波速比变化存在差异,可能反映二者发震机理有所不同。     

唐山地区波速比变化特征研究

选取唐山地区2008~2018年震相数据,利用单台多震和达法和多台多震和达法分别计算波速比,结合研究区内的地震活动对波速比的变化特征进行研究。结果显示,多台多震和达法得到的波速比结果较为稳定,而单台多震和达法得到的结果变化幅度大,显示更多细节;唐山地区ML≥4.5地震发生前单台波速比存在不同程度的异常,异常台站的方位与地震具有一定的对应性。     

日本Mw9.0强震的高频GPS形变波特征初探

利用高频GPS数据长基线双差精密定位技术,获取2011年3月日本Mw9.0强震近场和远场GPS连续参考站的瞬时动态形变。分析表明：距震源较近的IGS站（USUD）的同震动态形变水平方向幅度超过60 cm,震后水平形变达到30 cm;位于远场的GPS连续参考站（JLYJ）的动态形变,清晰地给出了地震面波引起的地表形变波形。对JLYJ站的谱分析表明,地震面波引起的动态形变周期为10～17 s,并出现了两次峰值,东西向和垂向上的动态位移量远大于北南向,说明JLYJ站的形变主要由Rayleigh波及其谐波所主导,Rayleigh波的传播速度为3.5 km/s,波长约50 km。     

高频GNSS资料的强震震相识别与震中确定

利用2011日本东北Mw9.0地震和2008汶川Mw7.9地震若干台站的高频（1 Hz）GNSS观测资料,通过精密单点定位方法解算出地震发生时的位移形变波形。对位移波形一阶差分得到震时高频GNSS速度时间序列,采用S变换谱的方法对该速度时序进行地震波到时的拾取,即震相识别。将地震波拾取结果用于震中位置和发震时刻反演,并与美国地质调查局USGS公布的资料对比。结果发现,两者日本地震震中位置相差约16 km,发震时刻相差约0.7 s;汶川地震震中相差约4 km,发震时刻相差约0.4 s。     

河北历史地震模拟波形图纸数字化方法及初步研究

利用HSD软件对河北台网部分模拟图纸进行波形数字化,提取到9个地震27条SAC格式波形文件,利用软件对数字化波形进行震相到时、振幅、震级偏差等多方面校验。结果表明,所有可拾取的震相到时总体平均绝对偏差为0.31 s;振幅总体平均绝对偏差为0.04μm,与原振幅值基本相当;震级平均绝对偏差为0.08,整体偏差较小,精度较高。最终校验结果表明,数字化后的波形可较好地应用于数字化软件,为后续波形数字化以及历史数据的数字化应用提供较好的研究基础。     

青海门源MS6.4地震微震检测与目录完备性研究

利用模板匹配方法对2016-01-21青海省门源县M_S6.4地震进行遗漏地震检测以及补充单台震相到时研究。鉴于主震后短时间内目录遗漏较多,故对主震后3 h的连续波形进行检测。主震后3 h内青海测震台网记录到的余震事件共332个,其中单台57个。选取主震后M_L2.0以上余震112个作为模板事件,通过匹配滤波的方式扫描出遗漏地震123个,约为台网目录的40%。利用波形互相关提取震相到时的方法对单台事件补充其他台站震相到时,对单台事件重定位,最后得出41个单台事件的震中位置。基于包络差峰值振幅与震级的线性关系估测了检测事件的震级参数,最后将检测后的余震目录与台网余震目录在主震后3 h内的最小完备震级进行了对比分析,结果发现,检测后最小完备震级从M_L1.1降到了M_L0.6,得到青海测震台网在门源地区最小完整性震级为M_L0.6。     

基于小波特征和神经网络的天然地震与人工爆破自动识别

采用福建地区天然地震和人工爆破事件波形记录，通过一维离散小波变换（DWT）及4层小波包变换（WPT）对信号进行分解，提取出用于识别的4种波形小波特征：小波能量比特征、小波包能量比特征、小波包香农熵特征及小波包对数能量熵，此外还提取出P/S震相振幅比；采用BP神经网络对4种小波特征及分别加入P/S震相振幅比的组合特征进行识别效果检验，结果表明，单小波判据小波能量比特征识别效果好；双判据组合P/S震相振幅比和小波包对数能量熵的组合识别效果最好，可考虑作为实际天然地震与人工爆破在线自动识别系统的识别判据。     

基于EWT-分量阈值与SVD的微震信号降噪方法

针对微震信号采集过程中存在大量不同频率的干扰信号,导致信号初至拾取难度大的问题,提出一种经验小波变换（EWT）结合分量阈值重构规则及奇异值分解（SVD）技术对微震信号进行降噪的方法。该方法利用EWT自适应分解和抗模态混叠的特点分解微震信号,得到各分量信号。对于高信噪比信号,选取相关系数大于0.3且方差贡献率大于15%的固有模态分量进行重构,具有较好的降噪效果;对于低信噪比信号,在高信噪比降噪方法的基础上利用SVD去除高频分量中的噪声,并与EWT分解出的低频有效分量进行重构。实验表明,对不同信噪比的构造信号与实际微震信号进行降噪,信噪比均得到明显改善;以修改的能量比法和分形维数法拾取实际微震降噪信号初至到时作为验证,拾取相对误差均小于1%,证明了本文降噪方法的有效性。     

基于小波互相关的微地震信号检测方法研究

提出一种基于小波互相关技术的微地震信号自动检测方法,利用复Morlet小波在特定尺度上对地震波形进行变换,分析其相位角相关性,设置合理的相似度阈值自动检测微小地震。对2018-05-01新疆昌吉M_L4.8地震后30 min的波形进行检测测试,共发现11个微地震事件,并给出其检测台站的P波到时结果。与中国地震台网中心地震统一编目结果对比发现,无漏检、错检,P波到时结果相差基本在1 s之内,认为将该方法用于地震序列微地震检测具有一定的可行性。     

2012年新源和静6.6级地震前后P波速度结构的演化

基于新疆区域地震台网记录的地震观测报告,采用有限差分层析成像方法反演新疆天山中东段地区的地壳P波速度结构,获得了2012年新源和静6.6级地震前后该区域12 km和24 km深度处半年尺度的P波速度结构的时间演化过程。结果表明,12 km深度处震前震源区及附近区域P波速度差在空间上形成NNE向变化剧烈的高值异常区,异常幅度达0.3 km/s。这种明显的速度差异表明,将半年尺度不同时间段相同深度的P波速度进行差分析,能较好地反映一定区域内地壳介质特性的变化。     

改进阈值函数的提升小波在人工震源数据处理中的应用

针对由于软阈值函数存在恒定偏差及硬阈值函数存在不连续,从而导致信号去噪精度较低及出现伪吉布斯现象的问题,提出一种改进的阈值函数,并从数学上证明其连续性、渐进性及偏差性。将本文阈值函数用于加入了高斯白噪声的4种仿真信号中发现,其不仅可提升信号的信噪比,还可弥补由软、硬阈值函数引起的信号失真、震荡等缺点。将本文提出的阈值函数运用于气枪人工震源,可得到与仿真信号一致的结论,同时与带通滤波相比,本文提出的方法能够完整保留信号的相位与幅值信息,证明本文改进的阈值函数在提升气枪人工震源信号的信噪比方面具有一定的可行性。     

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ＭＬ＝６．１级地震以及唐山ＭＬ＝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。     

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黑龙江地区上地幔各向异性研究

采用黑龙江数字地震台网2012-01～2014-07间23个宽频带地震台站记录的远震SKS波形资料,利用Splitlab 软件对黑龙江地区进行剪切波分裂的分析研究,使用最小能量法、旋转相关法和最小特征值法计算所有观测台站的SKS快波偏振方向和快、慢波的延迟时间,最终得到黑龙江省上地幔各向异性图像。结果显示,黑龙江地区上地幔地震各向异性比较明显,快波偏振方向与主张应力方向基本一致,与GPS得出的速度场方向相符,说明该地区的壳幔耦合可能存在垂直连贯性。     

具有不同到达率的带有启动时间及不耐烦策略的多级适应性休假M^X/G/1排队

研究了具有不同到达率的带有启动时间及不耐烦策略的多级适应性休假M^X/G/1排队模型,通过嵌入马尔可夫链方法推导出稳态队长的母函数、等待时间的LST（先到先服务规则）,并验证了稳态队长和稳态等待时间具有随机分解性,而且给出了忙期、全忙期及在线期均值。     

新疆南天山地区地壳三维速度结构：来自近震层析成像的结果

利用新疆测震台网在南天山地区架设的固定和流动台站记录的近8 a的观测资料,通过近震走时层析成像技术获得地壳三维速度结构,并利用三维速度结构对该区域的近震事件进行重定位。重定位后走时残差均方根由1.29 s减小为0.64 s,震源位置的不确定性约为0.1 km。三维速度结构显示,区域内速度结构表现出明显的横向和纵向不均匀性,5 km深度处,阿图什背斜和柯坪断裂以北表现为高速异常,以南表现为低速异常,波速比整体上以高值为主;15 km和20 km深度处,研究区P波速度主要以高速异常为主;25~30 km深度处,研究区内P波高速异常转变为以近NE向低速异常为主,波速比也以近NE向低值异常为主。区域内地震活动性与地壳速度结构具有较强的对应性,震源主要集中在P波高低速交界处的高速区域,同时波速比也偏向高波速比一侧。震源位置集中区的下方存在低速条带,该条带可为应变能的积累和释放提供有利的环境基础。