地震尾波特性的研究——在地震预报中应用的探讨

为了从区域地震的尾波中提取强震的前兆信息,我们以江苏溧阳1979年7月9日6.0级地震前后的一系列马鞍山爆破资料为基础,探讨了三个固定台站上的记录尾波,包括走时持续时间特性、频率随时间的变化特性及振幅衰减特性等的变化情况。其结果表明这些特性的变化与直达波的传播途径无关。我们又进一步以天然地震的资料为对象,讨论了尾波振幅衰减特性α的变化情况和尾波频率随时间的变化特性。天然地震的资料分两类,一是用内部(强震震源区)发生的小震资料,二是用邻区(强震震源区以外)发生的中小震资料。两类地震均由同一组台站记录。结果表明,物理参量特性的变化与途径无关,这些参量的变化是一致的,天然震源、人工震源和实验三者的尾波参量变化吻合良好。因此,尾波特征参量携带强震前兆信息是可能的。在以上参变量的基础上,提出一个品质因素相对变化趋势的简易估讨。     

区域地震尾波的前兆特性

本文为了从区域地震的尾波中提取强震的前兆信息,试以江苏溧阳1979年7月9日6.0级地震前后的一系列安徽马鞍山爆破资料为基础,探讨了二个固定台站上的纪录尾波中,强震以前尾波走时持续时间特性、频率随时间的变化特性及振幅衰减特性等的变化情况,可以看到三者基本上一致同步变化,且在目前的观测和分析水平上,分辨不出途径的影响。本文叙述了这三个特征量的测定方法,并对分析结果作了定性的物理解释。     

尾波干涉原理及其应用研究进展综述

本文首先简述了尾波干涉方法的基本原理, 随后介绍了尾波干涉方法在研究震源位置变化和监测散射体运移状态的相关应用与进展, 最后探讨了利用重复地震、 人工主动源和噪声互相关函数监测地下介质波速变化的尾波干涉方法的优缺点及发展方向. 尾波干涉方法基于尾波的多次散射特性, 能够提取震源位置与介质的细微变化, 其中介质的动态变化可为地震(火山)的孕育、 形成及发展提供研究思路与指导意义.      

2008年盈江地震序列的震源参数和震源机制相关系数研究

基于云南数字地震台网记录的2008年盈江地震序列的数字波形资料, 采用波谱分析方法和Brune震源模型, 得到盈江地震序列的震源参数。 利用两次地震事件的相同台站的震源谱参数(零频振幅)计算谱振幅相关系数, 据此对地震的震源机制进行聚类分组, 并收集和对比地震序列已知的震源机制解结果, 发现每组内震源机制解P轴的相关性较好, 且相关系数越大, P轴的方位角就越接近。 将盈江地区划分为三个研究区, 联合震源参数的应力降和聚类分组中每组的平均震源机制解结果研究地震序列发生过程中应力的释放水平和应力场方向变化特征。 结果表明: 不同阶段震源机制解类型的变化和转化特征一定程度上反映了孕震过程中区域应力场随时间的变化特征, 并且地震震源机制解类型在时间段上的集中并向区域构造应力场方向转换的现象可能是发生强震的标志。 震源机制解分组类型和对应类型的地震的应力降有一定依赖关系, 震源机制解类型反映的应力场与区域应力场接近的地震应力降高, 震源机制解类型反映的应力场与区域应力场差距较大的地震应力降普遍较低。     

构造"稳定"区强震长期预测的简便途径--以张北地震为例

作为强震长期预测基础的地震带、潜在震源区的划分,仍然依据地震构造类比和地震活动重复两原则。现有的强震长期预测方法在构造“稳定”区,即没有活动构造、没有历史地震(包括古地震)资料的条件下,无能为力。通过张北地震资料的分析,高精度地震定位并结合波形数据反演震源机制的结果表明：在稳定而统一的构造应力场的作用下,沿其最大剪切应力方向上的小地震集中成带,并且持续活动、震源机制的优势取向与应力场吻合,小震带便可以看作属于现今活动的震源断层,在地震长期预测工作中可以作为划分潜在震源区的依据。构造“稳定”区发生的强震属于新破裂。     

高斯线调频连续小波变换的时频能量衰减因子方法及其应用

本文基于高斯线调频连续小波变换，提出了能够反映震源区或近场区小地震波形在震源深度、震源尺度、震源破裂机制、地震波传播途径、地震波衰减等方面的差异特征信息的特征指标，即小波变换的时频能量衰减因子方法。为了验证该方法的有效性，选取了震源破裂机制有明显差异特性的天然地震、爆破或塌方资料以及非强地震孕震区同一地点发生的多次小震资料。研究结果表明，天然地震与爆破或塌方记录的连续小波变换时频能量衰减因子有明显区别；正常地震活动背景下地震记录的连续小波变换时频能量衰减因子变化比较稳定；利用该方法，通过对某一地区的连续观测，可望为强震预测提供有效判据。     

基于Aki、Sato模型的阿克陶M_S6.7地震尾波Q值特征研究

利用新疆地震台网吉根单台所记录的阿克陶M_S6.7地震发生前后的数字地震波形资料,采用Aki、Sato等两种单次散射模型,系统地研究了该次地震序列尾波Q值随时间的变化,分析了尾波Q值在强震前后的变化特征。两种模型拟合Q_C与对应频率之间的关系表达式为Q_C=110.5±35.37f1.192±0.235,Q_C=60.85±14.78f0.975±0.088,阿克陶地震序列计算得到Aki和Sato模型的Q_C值都相对较低,该地区是以高η值、低Q_C为特征的构造活跃区。根据2012年1月至2017年1月吉根台记录的数字波形尾波Q值时序进程特征表明,地震序列前的Q_C值的变化特征为上升—下降—持续—发震的趋势。     

2008年盈江地震序列的震源参数和震源机制相关系数研究

基于云南数字地震台网记录的2008年盈江地震序列的数字波形资料,采用波谱分析方法和Brune震源模型,得到盈江地震序列的震源参数。利用两次地震事件的相同台站的震源谱参数（零频振幅）计算谱振幅相关系数,据此对地震的震源机制进行聚类分组,并收集和对比地震序列已知的震源机制解结果,发现每组内震源机制解P轴的相关性较好,且相关系数越大,P轴的方位角就越接近。将盈江地区划分为三个研究区,联合震源参数的应力降和聚类分组中每组的平均震源机制解结果研究地震序列发生过程中应力的释放水平和应力场方向变化特征。结果表明：不同阶段震源机制解类型的变化和转化特征一定程度上反映了孕震过程中区域应力场随时间的变化特征,并且地震震源机制解类型在时间段上的集中并向区域构造应力场方向转换的现象可能是发生强震的标志。震源机制解分组类型和对应类型的地震的应力降有一定依赖关系,震源机制解类型反映的应力场与区域应力场接近的地震应力降高,震源机制解类型反映的应力场与区域应力场差距较大的地震应力降普遍较低。     

孕震介质中地震波动力学特性的前兆异常变化

本文从理论上与实际资料分析上入手,较系统而广泛地研究了强震及中强震前地震波的动力学特性。首先,选取多相介质模型来模拟乎震区的舍裂隙岩石。在两相介质情况下用传波理论研究了地震波动力学特性,如振幅和皮形的一般变化。所得的理论结果表明,P波、S波、面波及尾波等的振幅、振动特续时间,周期或频谱等在大震前均可能出现某些前兆异常变化。其次,借助于观测资料,本文介绍了探索地震波动力学特性前兆异常的一些有效处理方法。特别使用了对尾波和短周期瑞雷波的前兆异常的分析处理方法。除天然小震资料外,还使用了矿山人工爆破资料。作为例子,本文得到了在溧阳台(距M=6.0震中22公里),天平山台(Δ=190公里)和杭州台(Δ=220公里)从马鞍山铁矿爆破源(震中西北86公里)爆破中记到的直达波和反射波的新的资料结果,从中较详细地研究了P波和S波的振幅、振幅比、初动周期偏差和尾波的某些特性(相对走时,频率变化,振幅衰减及由尾波确定的Q值)。然后,本文利用大量的实际观测资料,具体剖析和研究了我国唐山(M=7.8)、海城(M=7.3)、松潘(M=7.2)、溧阳(M=6.0)及其它一些强震和中强震前的P波、S波、短周期而波和尾波的多种动力学特性(振幅、振幅比,初动周期偏差,波形和频谱,振动持续时间等)出现的前兆异常变化,在此基础上,初步归纳了地震波动力学特性前兆异常变化时空分布的一般特点,並与波速异常加以对比。最后,对所得的结果及其在地震预报中的应用作了简要的讨论。这里要着重指出的是,大震前地震波的某些动力学特性的前兆变化能明显地观测到。因此,如果同时使用地震波的运动学和动力学特性,我们就能得到更多的地震前兆信息。     

地方震尾波震级的初步研究

地方震尾波由地壳横向不均匀性而产生的反向散射波组成。从这一观点出发,根据尾波随掠过时间的衰减特性,结合地震矩对数和地方震里克特地震级的线性关系,导出利用任一掠过时间的震尾来计算的尾波震级Mc公式。它的简化形式可以和持续时间震级的表达式近似一致。尾波震级可作为持续时间震级的一种广义形式,它是直接从震源地震矩导出的震级标度,从而为解释持续时间震级物理基础提供了可能的途径。应用于丹江地震台的资料,得到丹江口及邻区的尾波品质因子和介质函数以及地震矩对数和震级的期望关系,同时得到实用于该台的持续时间震级和简化尾波震级公式。