震源性质的时频分析与事件识别

应用时频分析技术研究了近年来发生在朝鲜半岛的核爆炸、化学爆炸与天然地震事件的识别问题,计算了上述三者的瞬时频率、瞬时振幅谱与群延迟等多项参数,提出地震与爆炸的识别指标.初步研究结果表明,对较大事件,上述三者来自震源的激发频率信息有明显差异性,核爆炸源激发的频率明显高于地震,化学爆炸最低.特别是,这些信息指标对于识别小当...     

核爆炸诱发地震：环境问题与生态问题高级研讨会

核爆炸诱发地震：环境问题与生态问题高级研讨会核爆炸能否诱发天然地震？“一般说来，核爆炸诱发的天然地震可分为三类：伴随着爆炸过程的构造应力释放、核爆炸引起的余震、核爆炸在较远处诱发的地震活动。”地震学家理查兹（Ｐ．Ｒｉｃｈａｒｄｓ）在“核爆炸诱发地震：...     

核爆、化爆、地震识别研究综述

地震学方法是监测地下核试验最为重要的方法.为准确鉴别地下核试验,不仅包括识别核爆炸与天然地震,还包括对化学爆炸震源类型的识别.论文从核爆炸与天然地震的识别、化学爆炸与地震的识别、核爆炸与化学爆炸的识别三个方面对国内外的研究状况分别进行了综述,较为详尽地阐述了从统计分析和信号处理的角度进行研究的进展状况,并对目前的研究进展进行了分析总结,最后对未来的核爆监测识别研究的发展趋势进行了展望,提出了一些建议.     

在预警系统中识别多重事件的贝叶斯方法

2011年日本东北地震（MW9.0）发生之后出现了大量余震,使得在主震后的第一个月内发布了70次预警信息。在这些警报中,有不可忽视的部分（63%）都是虚报,其中最大的预期地震烈度被高估了至少两个烈度或更大。这些错误大部分可归因于多个同时发生的余震,而这些余震通常发生在主震之后较短时间及较长距离内。基于考虑在任何给定时间内出现一个以上事件几率的贝叶斯公式,我们提出了一种适用于区分多个同时发生地震的新颖似然函数,其中使用的是振幅信息。同时,我们还使用了序贯蒙特卡罗探试法,这种方法的复杂性随事件个数呈线性增长关系。我们还进一步实施了质点滤波,并用东北地震后的余震记录在经验上验证了其性能。初步的实例研究表明,这个方法在对发生时间相近的多个地震事件进行区分时能达到预期的效果。     

爆炸余震波形持时和余震事件频度模型

封闭爆炸发生后常常产生大量的余震事件，本文对3次爆炸余震进行了分析和研究. 结果显示，余震波形持时很短, 70％以上的余震波形持时在2～7 s之间，持时频度衰减指数约为-1.6. 幂函数模型较好地描述了余震序列频度的整体变化特征, 爆炸后约两星期内，余震序列的频度衰减较快，衰减指数约为-1.0. 早期余震以群发式为主，后期余震以单发式为主. 对于同强度的爆炸, 因介质和地质构造的差异产生的余震数量相差几倍； 对于一次里氏震级为5.5级的爆炸，爆炸后约一个月内, 余震事件频度就接近了本底，此后仍有少量的余震发生.      

利用经验格林函数识别地下核爆炸与天然地震

利用目标区域内的小当量地下核爆炸事件作为经验格林函数(EGF), 来估计发生在该目标区域内的可疑地震事件的相对震源时间函数(RSTF). 天然地震和地下核爆炸的震源物理过程的本质区别会通过震源时间函数, 表现出不同的特征. 研究结果表明, 地下核爆炸的远场RSTF表现为简单的、与方位角无关的单脉冲或双脉冲形式, 宽度约为1.0 s; 而基于地下核爆炸事件作为经验格林函数反演得到的天然地震的RSTF通常表现出很复杂的形式; 不仅表现为周期不固定的多脉冲形式, 而且随方位角、震中距的变化而变化. 对目标区域范围内发生的可疑地震事件, 利用已有的经验格林函数来反演其RSTF, 并通过对RSTF的分析来研究是否为地下核爆炸, 对地下核爆炸检测及识别研究不失为一种有效的参考手段.     

基于序列的地震危险性概率分析

地震通常在时空上是丛集的。传统的地震危险性分析所考虑的只是每个地震丛集中最大震级的事件——主震,并用所考虑场地地震动强度量值的超越率来表示（Cornell,1968）。这种地震危险性概率分析（PSHA）用于长期的结构设计或评估。近来,出于对短期风险的管理,已采用一种类似的方法来进行余震地震危险性概率分析（APSHA）,其与主震的发生相关（Yeoand Cornell,2009）。地震危险性概率分析通常用一种均匀泊松过程来描述事件的发生,而余震地震危险性概率分析则通过有条件的非均匀泊松过程来模拟余震的发生,其概率值取决于触发余震序列的主震震级。另外,由主震和后续余震组成的每个地震丛集,可以看成以相同主震概率发生的单一事件。这就可以用相对简单的方式在危险性分析中考虑余震,这个方法首先由Toro和Silva（2001）论证,并由Boyd（2012）进一步研究。实际上,这篇短文中心探讨概率方面,说明地震危险性概率分析和余震地震危险性概率分析的联合结果以得到一种考虑主震一余震序列的地震危险性整体解析解的可行性,而前面提到的研究中这些仍然缺乏。这种方法应用的结果,说明有助于依据导致超越某一加速度阈值同时也考虑余震的地震事件发生率（如对于结构设计）,初步评估地震危险性的增加。因而这从地震工程长远来看是切合实际的方向。     

核爆炸余震与天然地震余震的比较

用不同余震的衰减函数模拟了1968年到1976年在内华达试验场爆炸的7次大核爆炸的余震。也研究了该区的4次天然余震序列。核爆炸余震不同于大多数天然余震,因为它们衰减比较快,并用常常用指数类函数拟合它们的衰减。核爆炸余震的震源深度一般比天然余震的浅,与核爆炸深度相对浅一致。在内华达试验场附近也观测到天然地震浅源余震的快速衰减,这说明余震震源处的条件影响余震随时间的衰减。Dieterich(1994)提出余震衰减理论预示深度浅的余震衰减更快,提供了对观测结果的一种可能解释,由于核爆炸余震的衰减快,目前在内华达试验场观测到的活动很可能已经过充分衰减了,所以目前的活动水平将持续到将来。     

东地中海地区最近3次强震的余震衰减

对东地中海地区最近３次强城的余震序列进行了研究。这３次强震分别是：１９９５年１１月２２日Ｍｗ＝７．１地震、１９９３年８月３日ＭＬ＝５．８地震和１９９６年１０月９日ＭＷ＝６．８地震。前两次地震发生在亚喀巴湾,最后一次发生在塞浦路斯西南海岸的近岸。修正的大森公式对所有事件余震活动的衰减都给出了很好的拟合。亚喀巴湾两个序列的ｐ值相对较低（１９９３年,ｐ＝０．９０;１９９５年,ｐ＝０．７５）,这反映了余震     

6．瑞典中部格林基斯伯格铁矿的岩爆序列研究（2）

根据地方地震台阵和瑞典地震台网的记录，我们对１９７４年８－１０月间瑞典中部格林基斯伯格（Ｇｒａｎｇｅｓｂｅｒｇ）铁矿山中总共４６９个事件的岩爆序列进行了调直研究，这些事件的震级在０．５到３．２之间（包括所有Ｍ＿Ｌ≥１．１事件），因而已允许建立一个可靠的频度－震级关系，岩爆的时间历程、能量和应变释放都证明：反映岩爆本质的序列及一般的余震序列与区分得很清楚的活动性变化的四个阶段相似，主岩爆发生在１９７４年８月３０日，震级Ｍ＿Ｌ３．２，在间隔为３８个月的调查研究期间，其余震序列实际上已趋于结束。本文讨论了震源机制（包括触发效应）。这是瑞典的第一个岩爆序列，已有可能对该余震序列的模拟进行详细的研究。除了所关心的该矿地震部分外，我们还希望所得结果对矿山规划和矿山开采具有实际意义，即该序列的分析结果也可以在瑞典的其他矿区应用。     

中国大陆的特征地震活动及其中一长期预测研究（一）

中国大陆不同地点２４个特征地震轮回的震级一时间序列分析表明：在一个完整轮回中，相继特征地震事件ｉ和ｊ之间时段的前１／２极少有破坏性地震发生；而在轮回的后１／２，大多数情况下至少有一次中－强地震发生；其中，中一强地震发生在轮回最后１／３时段的约占５４％。称这种地震为“填隙式中强震”（事件ｆ），其发生可能标志着当地自从上一次特征地震后，应变已重新积累到达距下一次特征地震极限应变不远的背景，故对于发生在轮回末尾的特征事件ｊ来说，具有作为中一长期“前兆”的意义。有可能识别出的首次填隙式中强震（事件ｆ１），其强度通常比同一轮回开始的特征事件ｉ小１—２个震级单位，但明显大于当地背景地震活动强度，并发生在与事件ｉ和ｊ相同的空间位置。文中初步建立起中国大陆完整特征地震活动轮回的震级－时间序列模式（ｉ－ｆ－ｊ模式），它将作为本研究第二部分中进一步发展特征地震中－长期预测方法的基础。     

高阶统计量及AIC方法在区域地震事件和直达P波初动识别中的应用

利用高阶统计量（偏斜度和峰度）与赤池信息量准则（简称AIC）相结合,进行区域地震事件实时检测和P波初至精细识别的新方法研究,通过处理山东地震台网记录的地震波资料,结果表明：应用高阶统计量（偏斜度和峰度,尤其是峰度）能够有效识别地震事件,降低地震事件的错误报警率和漏报率;与人工识别震相到时结果相比,根据Ske-AIC、Kur-AIC震相自动识别方法得到的震相到时的平均绝对值误差小.     

90年代以来核爆炸地震学研究进展

本文从核爆炸事件的识别判据、核爆炸当量测定和爆炸源性质的研究、现代化地震台阵台网及自动检测技术的发展，以及利用核爆炸观测资料开展的基础地震学研究等几个方面介绍了９０年代以来核爆炸地震学的研究进展，并对这方面的发展趋势进行了讨论。     

2013年甘肃岷县-漳县MS6.6地震余震 序列目录完备性研究 基于对单台记录地震事件震中与震级的估计

中强地震余震序列地震目录编目是否完备、 震源参数是否准确,直接影响余震序列特征分析、 震后趋势快速判断和强余震预测等研究结果的科学性和可靠性. 2013年7月22日甘肃岷县-漳县M_S6.6地震余震序列目录中存在较多单台记录地震事件,地震观测报告仅给出其震级,而未给出震中位置. 由于余震波形间的相互交叠干扰,使得余震最大振幅的测量误差较大,造成地震观测报告给出的单台事件震级误差较大. 精确估计单台记录地震事件的震中和震级,能够补充完善现有地震目录,提高地震目录的完备性. 本文对单台记录地震事件震中和震级的估计不仅限于单个台站,而是通过分析区域台网中多个台站的波形记录实现. 首先以余震序列中震级较大、 波形记录信噪比较高的地震波形作为模板,使用波形互相关震相检测技术,检测单台记录的地震事件在多个台站的震相到时. 如果能在4个以上台站检测到震相,则利用测震台网常用的HYPOSAT方法估计其震中位置,并利用多个台站记录波形与模板地震的振幅比估计其震级. 之后计算主震发生后不同时间的最小完备性震级,并通过线性拟合得到最小完备性震级随时间变化的表达式,以分析此地震余震序列的目录完备性. 经过计算共得到253个单台记录地震事件的震级和其中177个事件的震中位置,其震中空间分布范围与余震序列中其它地震分布范围基本一致. 震级复测以及与人工拾取震相到时误差对比表明,该方法所得震相检测和震级估计结果具有较好的可靠性. 主震及最大余震发生后的短时间内,有较多数量单台事件的目录所给出的震级偏低,分析认为可能受主震与较大余震后续震相以及余震间相互干扰所致. 主震发生0.02—0.3天内,其余震序列最小完备性震级随时间的对数呈线性下降,在0.3天后最小完备性震级稳定在M_L1.1左右.      

中国大陆主震后十年内的强余震活动分析

晚期强余震往往会对曾经历过主震破坏后重建的地区再次遭受预想不到的损失，许多研究者对此已做了大量的工作。本文在较系统地整理了１８００年以来中国大陆（除深震以外）７．０级以上的主震及其６．０级以上的强余震资料，同时补充了东部（１０５°Ｅ以东）地区６．０级以上的主震及其５．０级以上的强余震资料，共获得９３次主震及其有序列的完整资料。在此基础上初步获得了中国大陆主震后１０年内强余震活动的部分统计特征：（１）主震后１０年内有强余震的占总数。（２）主余震型地震超过总数。（３）８级主震没有震群型地震。（４）在主震后１月内发生的强余震超过强余震总数。（５）强余震累计频数随时间衰减很快。鉴于目前尚无较好地判定一次强震或大地震后，震源区是否有可能发生晚期或特晚期强余震的方法。本文初步尝试利用主震后１个月内的资料作为指标，运用推广的贝叶斯公式，使用了该公式推导出的概率法和概率计数法，对主震后２月—１０年期间（同时提出三个时间段：２—１２月，２月—４年，２月—１０年）是否会发生强余震的类型作出判断。然而对Ｂａｙｅｓ方法的效果又将建立模型用的９３次完整的主震及序列资料，作为内符检验的样本，内符检验的正确率为８０％以上。同时内符检验的     

初动在核爆监测中的应用及分析

核爆炸与地震相比,围绕爆炸源的初动具有更多的向上记录和更高的振幅周期比,初动可以作为核爆与地震的一个识别标志。某些核爆炸的向下记录。或许是由于低信噪比的原因,记录到的是初至波的第二个半周;其余的也许是由于近P波走时曲线的反射波造成。     

中国东北的深源地震波形匹配检测及定位

中国东北珲春周边地区位于环太平洋地震带上,也是中国唯一存在的深源地震带.较大地震发生后常会有若干震级较小的余震发生,但在相同的地震震级情况下深源地震的余震一般比浅源地震的余震数量要少1~3个数量级,且在全球不同深震区的深震余震数量也存在显著差异.针对国际地震中心（ISC）2010年7月至2014年12月目录中给出的中国东北附近27次震源深度超过300 km的深源地震,我们首先利用区域固定地震台及NECsaids流动地震台阵的连续波形数据,选取已知地震事件作为模板,采用Match&Locate及Matched Filter方法进行波形互相关叠加分析来检测微小深震事件;然后对1966至2017年ISC目录中的东北地区深源地震进行双差重定位以提高震源位置的准确性,进一步分析深震活动与俯冲板片的关系.研究结果显示除ISC目录中给出的深震事件,我们未能检测出作为模板的深源地震的前震或余震活动,证明东北深源地震余震活动较少并不是由于台站分布有限而造成的漏检结果;重定位后震源延伸的角度与西太平洋板片在410~660 km地幔转换带内的俯冲角度较为一致,并且大部分深震震源位置位于俯冲板片中的亚稳态橄榄岩楔形区内部.结合双差定位结果、b值分析及前人研究成果,我们认为东北深源地震应不属于与俯冲非直接相关的"孤立地震",而是与西太平洋板块俯冲直接相关.     

中国的重复性地震事件

从1985年到2000年间，中国及其邻近地区大约10％的地震事件属于重复性地震事件，并且彼此间不超过1km。我们对约14000个地震和爆炸的地震图做互相关，计算了相对到时约0．01 s，并使横向定位精度达到了100m～300m。这样的精度对于地震危险性研究、地震物理、禁止核试验的核查都非常重要。通过对已有的资料重复性信号的识别和测量，提高了定位精度，改进了在读取初至到时和定位方面目前程序的不精确性。     

基于台网目录分析研究汶川8.0级地震余震时空分布特征

2008年5月12日汶川M_S8.0地震主震发生后至2012年5月12日,我国地震台网在龙门山断裂区域内（102°E-105°E,30°N-34°N）共记录93837个地震事件,其中80995次事件含有深度信息.本文以台网地震目录为主要研究对象,分析了汶川地震余震序列的时空分布与演化特征.与构造活动密切相关的余震频次-震级关系变化显示,与主震断裂活动直接相关的余震活动在主震后4个月内基本结束.余震释放能量的空间分布及演化分析显示,在主震后6~24 h即有可能捕获未来余震区的大致展布乃至余震发展趋势.     

震后快速钻探:历史、现状与未来

大地震发生后立即在断层带上进行钻探可以帮助我们获取更多的地震信息,尤其是可获得决定断层动态破裂的摩擦水平和强度,观测断层的愈合过程及可能触发余震的应力变化,并可获取控制破裂过程的重要的物理和化学属性。在2008年11月由国际大陆科学钻探项目（ICDP）和南加州地震中心（SCEC）联合在日本东京举办的为期3天的“震后快速钻探：历史、现状与未来”研讨会上,