利用深井地震速度记录确定震级的初步研究

利用上海遥测地震台网虹桥、南汇台深井地震速度记录资料讨论地震尾波衰减与震级关系.采用统计方法求得了用垂直向地震波持续时间 L 测定震级M_v 的公式M_v 虹桥=-0.981+1.677×log(L)+0.600×log(△)±0.22M_v 南汇=-1.461+1.979×log(L)+0.506×log(△)±0.22结果表明,地震速度记录的持续时间 L 的对数加上震中距(△,单位:km)的对数与震级在近震范围内(△<5°)呈线性关系,说明用地震速度记录同样可以测定地震震级,这有助于提高深井速度记录资料的推广和应用。     

利用地震波振动持续时间测定“矿震”的震级

本文根据振动持续时间与震级的密切关系,采用吉林省辽源矿区大量矿震资料,求得本地区水平向矿震持续时间测定震级的经验公式: M_(F-P)=0.216+1.237log(F-P) 经误差分析和抽样检验,结果表明用持续时间(M_(F-P))求得震级比甲振幅求震级的标准误差要小,另外还有些独特的优点。     

建立尾波持续时间震级统一标度的设想

本文从地震矩和尾波掠过时间(Lapse time)的关系,提出与矩震级标度一致的尾波持续时间震级统一标度公式 M_w=logτ+0.1(△/τ)+F(τ)。它适用于各台测定 M_L≤5.0级地震的矩震级。     

讨论区域地震定量的另一种方法—尾波震级标度 Mc

本文根据 K.Aki 提出的地方震尾波散射理论,建立了适用于云南地区测定近震震级的尾波震级标度 M_c 的理论公式:M_c=4.88+(1/1.10)lgU(f_p)~(-1)+0.78lg(△/α+t_(Du))+0.04(△/α+t_(Du))~(7/12)用云南短周期区域台网的11个 VGK 地震仪器纪录的110个近震尾波观测资料,计算了尾波震级 M_c,为了比较,同时也计算了持续时间震级 M_D。结果表明,在 M_L<5.0级的范围内,M_c 与 M_L 无系统差,平均标准误差比 M_L 和 M_D 小,由通常的0.20～0.26下降到0.10～0.15左右。最后给出三种震级标度的水平向换算关系为:M_L=1.11M_c-0.377;M_L=1.10M_D-0.379;M_D=1.009M_c+0.002。根据尾波散射理论建立的尾波震级标度 M_c 由于它不仅与振幅 A(t)震中距△有关,而且与震源参数、介质特征和仪器系统响应也作为相对独立变量考虑,因而有更明确的理论和物理基础。     

近震地震波衰减时间与震级的关系

本文从应用的角度出发,分析讨论了地震波衰减时间τ与震级和震中距△之间的关系,给出了特定条件下的尾波震级公式 M_τ=1.83+2.384logτ+0.001△在此基础上加以推广,得到了适合于在一定区域(台网)内普遍使用的尾波震级公式 M_τ=0.342+2.363logτ-0.445logV+0.001△,并之标准化 M_τ=2.363logτ-R。文章最后还将尾波震级M_τ与近震震级M_(?)进行比较,给出了换算公式。     

面波震级和它的台基校正值

本文叙述了我国现行的北京地震台面波震级 Ms 公式的由来, 所使用的公式为Ms=log(A/T)max+(△)系以古登堡-里克特(Gutenberg-Richter)对帕萨迪纳(Pasadena)地震台测定的面波震级为标准, 由国际上与该标准一致的六个著名地震台的面波平均震级制定出北京地震台测定面波震级的起算函数(△).当震中距离△=8-130得到公式(△)=(1.660.09)log△+(3.500.14)对于△=130-180之间的公式, 我们结合中国地震观测的实际情况将吸收系数项作了改进, 求得半经验半理论公式为(△)=6.775+1/2[(2.147e-0.04465△+1.325)(△-90)10-2logsin△+1/3(log△-1.954)]为了提高面波定震级的精确度, 将北京地震台的面波震级标准推广到全国十二个基准台, 利用360个地震的数据算出了各台的台基校正值, 提高了测定面波震级的一致性.      

甘肃地区震级测定的几个问题

一、问题的提出震级是地震最基本的参数之一,它的精确测定对于地震研究和预报无疑都很重要。目前甘肃地区测定大量中小地震震级的方法,都是利用S波两个水平分向最大地动位移的平均值Aμ,由公式M_L=lgAμ+R(Δ)+S (1)求得,然后取多台平均,再由 M_L=1.13M_L-1.08 (2)换算为面波震级;仅少数较大的地震用中长周期仪器资料直接求取面波震级Ms。(1)式中R(Δ)为震级起算函数,它反映了地震波振幅随震中距的衰减特性,在震级测定中则是一个距离改正值。多年来,甘肃地区使用的起算函数R(Δ)是根据全国资料得出的大范围内的平均结果。     

全球大震和中国及邻区中强震地震活动(2011年9-10月)

本目录中的地震参数来自"中国地震台站观测报告"(简称"月报").其中,国内及邻区给出M≥4.7的事件,全球给出M≥6.0的事件、"月报"由中国地震台网中心按月做出.本目录中的发震时刻采用协调世界时(UTC);为了方便中国读者,也给出北京时(BTC).震中位置除给出经纬度外,还给出参考地区名,它仅用作查阅参考,不包含任何政治意义;还给出测定震源位置的台数(n)和标准偏差(SD).面波震级Ms是对中周期宽频带SK地震仪记录,采用北京台1965年面波震级公式Ms=lg(AH/T)+1.66 lg(△) +3.5(1°＜△＜130°)求得.AH是两水平分向最大面波位移的矢量合成位移.Ms7是对763长周期地震仪记录,采用国际上推荐的面波震级公式Ms7 =lg(Av/T)+1.66 lg(△)+3.3(20°＜△＜160°)求得.Av是垂直向面波最大地动位移.mb是短周期体波震级,ML是近震震级.为避免混乱,震级之间一律不换算.为方便读者,还给出美国NEIC定出的面波震级Msz和短周期体波震级mb.     

从地震波的衰减规律探索近震震级测定方法

本文研究现行测定近震震级公式M_L=logAμ+R(△)对同一个地震而言,各地震台站测定的震级大不一致的原因入手,从地震波的衰减规律探索测定近震震级方法。本文认为主要有四个原因造成近震震级测定结果不一致。(一)震级起算函数R(△)存在明显的地区性差异;(二)地震波传播过程中存在扩散作用的影响;(三)震源位错方式对辐射地震波能量和能谱具有方向性差异;(四)震源深度影响。这四方面的问题,用简单的台基校正是解决不好的。因此,首先必须建立近震震级的起算函数并重新测定出适合本地区情况的震级起算函数R(D)值。地球介质本身的性质在各个地区是不同的。它的非完全弹性、非均匀性以及地震波本身的传播还有随距离增加而振幅随之减小的扩散作用,使地震波的振幅实际按: A_μ=A_u·D~(-N)·e~(-a·D) (1)的规律衰减。根据李克特(C.F.Richter)震级公式的原始意义,对(1)右边取对数、移项整理得: M_L=logAμ+NlogD+a·Dloge (2)并设M_l=logA_u,R(D)=NlogD+a·Dloge取N=1则 M_L=LogAμ+R(D) (3)式中R(D)为近震震级起算函数。选用山东省台网记录的11个典型地震,102个台组的数据统计求得衰减系数a=0.011524,因此可根据R(D)=logD+0.005005D计算本地区的任何距离上的R(D)值。在地动位移计算方法上采取三维矢量合成,使共解决能量、能谱辐射的方向性影响和震源深度影响。     

全球大震和中国及邻区中强震地震活动(2012年3-4月)

本目录中的地震参数来自"中国地震台站观测报告"(简称"月报").其中,国内及邻区给出M≥4.7的事件,全球给出M≥6.0的事件."月报"由中国地震台网中心按月做出. 本目录中的发震时刻采用协调世界时(UTC);为了方便中国读者,也给出北京时(BTC).震中位置除给出经纬度外,还给出参考地区名,它仅用作查阅参考,不包含任何政治意义;还给出测定震源位置的台数(n)和标准偏差(SD). 面波震级Ms是对中周期宽频带SK地震仪记录,采用北京台1965年面波震级公式Ms=lg(AH/T)+1.66lg(△)+3.5(1°＜△＜130°)求得.AH是两水平分向最大面波位移的矢量合成位移.Ms7是对763长周期地震仪记录,采用国际上推荐的面波震级公式M7=lg(Av/T)+1.66lg(△)+3.3(20°＜△＜160°)求得.Av是垂直向面波最大地动位移.mb是短周期体波震级,ML是近震震级.为避免混乱,震级之间一律不换算.为方便读者,还给出美国NEIC定出的面波震级Msz和短周期体波震级mb.     

近震衰减特征的地区差异及近震震级的估算

本文研究了京津和川滇地区近距离地震S波最大振幅随距离衰减及地震波尾波随时间衰减的特征.指出两个地区介质结构存在着明显的差异.提出在作近震震级估算时各区应使用自己的起算函数R(△).另外讨论了近震震级估算的其他方面.      

基于时-空ETAS模型给出的川滇地区背景地震活动和强震潜在危险区

利用基于时-空传染型余震序列（Epidemic Type Aftershock Sequence, 简称ETAS）模型的随机除丛法,重新审视了2008年5月12日汶川M_S8.0地震前可能存在的长期地震活动异常,研究了川滇地区背景地震活动特征,并评估了当前的强震危险状态.对川滇地区1970年以来的M_L3.0以上的背景地震和丛集地震活动的研究结果表明,该地区地震丛集特征明显、时空分布很不均匀、地震序列常有前震事件.直接将概率值作为地震计数的权重,对地震丛集率空间分布图像分析表明,汶川M_S8.0地震前,龙门山断裂带中南段存在着长期、大范围的地震丛集率低值区,震前该段处于应力闭锁状态.对川滇地区地震丛集率低值区内背景地震与全部地震的累积次数、b值和新定义的Δb等统计参量的分析表明,龙日坝与龙门山断裂带具有地震活动的关联性,川滇地区当前的强震潜在危险区可能是巧家地区和汶川M_S8.0地震破裂尚未穿越的龙门山断裂带南段.此外,还发现b值倾向于反映局部应力场变化,而Δb能较为敏感地给出更大范围应力场的相对变化.     

地幔波震级的规范化标定与观测

本文基于瑞利面波的激发和传播理论,导出了零级地震的理论面波谱表达式;并以零级地震为参考地震,以零级地震所相应的面波谱和地震矩作为地幔波震级规范化标定的参照依据,进而提出了测定地幔波震级的新方案。利用CDSN-LPZ信道中的面波资料测定了1987—1990年间全球54次浅源大地震的地幔波震级M_m,并对Okal和Talandier(1989)用GEO-SCOPE-VLPZ及PAS-VLPZ信道中的基阶瑞利波所测1970—1987年间88次地震的结果作了校正。综合这两部分观测结果,得到M_m=1.00 1gM_0—12.13,由此测定的地幔波震级与中小地震的面波震级M_s趋势相一致,为解决面波震级饱和问题提供了一种可行的途径。     

模糊数学在地震活动性图象研究中的应用

本文应用模糊数学方法从给定地区的地震目录中识别出地震簇.这些地震簇由一系列时空相关的地震组成,每一次强震前都可能有其地震簇出现.两次地震的函数由以下公式来确定:eij=1e-1t+2e-2s计算出某一地区所有 MM0地震相互之间的联系强度,并取一个经验参数之后,就可以根据编网原则识别出地震簇.利用地震簇,可以把强震的地震活动性图象识别得更清楚,简单和定量化.此方法曾用于我国大华北及西南地区的地震簇识别与地震活动图象研究.清楚地识别出了13次大震(M6.5)的地震簇.研究了它们的时空特性.近似建立了 lg△t,lgL,lgS 与震级 M 间的线性经验关系,此处△t,L,S 分别表示地震簇的前兆时间(持续时间)及其震中分布的最大线度与面积.显然,这些关系式对地震预报研究可能有一定用途.      

地幔波震级的规范化标定与观测

本文基于瑞利面波的激发和传播理论,导出了零级地震的理论面波谱表达式;并以零级地震为参考地震,以零级地震所相应的面波谱和地震矩作为地幔波震级规范化标定的参照依据,进而提出了测定地幔波震级的新方案。利用CDSN-LPZ信道中的面波资料测定了1987-1990年间全球54次浅源大地震的地幔波震级M_m,并对Okal和Talandier（1989）用GEO-SCOPE-VLPZ及PAS-VLPZ信道中的基阶瑞利波所测1970-1987年间88次地震的结果作了校正。综合这两部分观测结果,得到M_m=1.00 1gM₀-12.13,由此测定的地幔波震级与中小地震的面波震级M_s趋势相一致,为解决面波震级饱和问题提供了一种可行的途径。     

中国地区地震P波和S波走时表

本文搜集了1952-1971年发生在我国境内及边境地区266次地震的观测资料,得到国内外五百多个地震台的 P 和 S 震相到时约二万条;根据我国地区大爆炸观测及其他地壳结构的研究成果,结合上述地震观测资料,提出了中国地区双层平均地壳速度模型,以便由深度走时校正把各种震源深度上的走时折算为表面震源走时,并进行剥壳处理.用迭代法校正震中和发震时刻.采用1970年寇蒂斯(curtis)所述的立方样条函数平滑数据的方法,得到表面震源 P 波和 S 波的走时表.运用海格劳兹-维谢尔特-贝特曼(Herglotz-Wiechert-Bateman)速度反演的方法求得中国地区地幔中,P 波和 S 波速度随深度的分布.算出震中距离=0-104,各种震源深度的一整套 P 波和 S 波走时表.经过试用的实践表明,用它来测定震中参数比用国外的走时表具有较高的精确度.      

1985年云南禄劝地震余震尾波 Q 值的某些研究

建立在用来解释地方震和区域地震的尾波散射模型的基础上,用云南短周期区域台网12个台站的 VGK 地震仪记录的68个禄劝地震的余震序列尾波观测资料,分六个时间段估算了尾波 Q 值.发现在所观测的频率范围内(0.40——1.65Hz),Q 值与频率有关,估算的 Q 值在80——240之间,频率相关值=0.45.对表示散射强度的波源因子 B(fp)的估算结果多数在10-23——10-24量级,低 Q 值地区表现出激发强度高.值得注意的是禄劝地震前后,离震中区较近的台站所测得的 Q 值发生了明显变化,有的变化达2.0倍以上.Q 值随时间的区域变化,这在地震预报中也许有重要的实际意义.此外,测定了余震震源参数.对震源参数间的定量关系的讨论结果给出:IgE=1.59ML+11.335;E=(2.1010-5M0;在3.0ML5Pa,一个显著的特征是应力降与地震震级不存在明显的线性关系.      

体波震级综合起算函数的研究

为了改进中国地震台网体波震级的测定工作,本文利用中国地区地震P波和S波走时表及其相应的地壳地幔速度模型和地球的吸收带Q值模型(简称ABM-Q值模型),讨论了地震波的几何扩散效应和地球介质的吸收效应;通过数值计算,制定了中国地震台网体波震级的综合起算函数。经初步使用检验表明,新的震级起算函数,由于引进了与周期相对应的补偿,使得所测不同周期的体波震级基本趋向一致,改善了Gutenberg和Richter(1956)的起算函数在短周期上低估震级的倾向;而且,ABM-Q值模型较之SL8-Q值模型更加符合体波的衰减特性。      

强余震的时间分布特征及其理论解释

分析了我国约五十年来发生的28个大震的余震序列。指出: 1、对于主-余震型地震序列,其强余震的“等待时间”（该强余震距上次强余震的时间）Δt与它的发生时间（距主震的时间）t遵从对数--对数线性关系: 其中:A≈0.92,B≈-0.11。 2、对于双主震或主震群型的地震序列则只有在最后一个主震发生后,Δt和t才有上述关系。 文中对上述特点在判断地震类型及预报强余震震中的应用,作了初步讨论。并利用流变学和断裂力学的观点,对这一现象作了初步的理论解释。