单台sPL震相测定珊溪水库地震震源深度

稀疏台网下的传统走时定位难以确定中小地震的震源深度,而地震波深度震相蕴含着震源深度信息,为确定地震震源深度提供了新的途径。近震深度震相sPL和直达Pg波到时差与震源深度呈线性关系,可用以约束地震震源深度。本文以珊溪水库2014年震群事件为例,利用单台sPL震相测定了地震震源深度。结果表明:震源深度的测定结果与基于水库台网高密度台站下Pg和Sg走时定位Hyposat方法和全波形拟合CAP方法测定的震源深度高度一致,为4—6 km,与区域活动断层探测结果相符。sPL震相的优势震中距为30—50 km,区域台网范围内sPL与Pg的到时差与震源深度的线性关系相对固定,因此利用单台sPL震相即可快速获取可靠的地震震源深度,适用于稀疏台网下的中小地震震源深度的确定,且误差可控制在1—2 km范围内。      

中国台湾地区地震sPn震相分析及其震源深度计算

运用Pn震相对齐的方法分析了发生在中国台湾地区地震的sPn震相,总结了该地区地震sPn震相的一些特征,用sPn震相计算了震源深度并与单纯型定位法结果进行了对比。结果表明,在该地区地震中,sPn震相特征明显;应用该方法可以较准确地测定台湾浅源地震的震源深度。     

sPn震相计算近震震源深度研究

震源深度是描述震源信息的基本参数之一,也是目前最难测准的参数之一。近震深度震相sPn与Pn震相到时差与震中距无关,是测定地壳内地震震源深度的主要依据之一。sPn与Pn到时差测定地壳内近震深度的方法简洁、准确,可以在日常地震速报中应用。     

基于sPn震相计算黑龙江地区近震震源深度

采用黑龙江地震台网记录的地震波形,基于sPn震相,计算2005—2021年黑龙江省区域内发生的11次M≥4.0近震的震源深度。分析发现,在研究区域内,可精确识别单台震中距在3°—7°范围内的地震记录波形的sPn震相。计算多台站震源深度,发现其平均值与黑龙江地震台网采用HypoSat方法测定的震源深度结果基本一致,仅3个地震的误差较大。分析认为,采用sPn震相方法测定黑龙江地区近震的震源深度准确度较高,可为日常跟踪分析工作提供依据。     

台湾海峡南部一次5.0级地震的sPn震相分析

运用Pn震相对齐测定sPn震相的方法分析了发生在台湾海峡南部的一次5．0级地震的 sPn震相,初步了解sPn震相的一些特征,并在不同地壳模型下用sPn-Pn的走时差计算了该地震的震源深度。结果表明:在该地震中,sPn震相特征明显;用Pn震相对齐测定sPn震相的方法可以快速、可靠地测定出sPn震相;用sPn-Pn的走时差计算震源深度时,不同模型计算出的结果相差不大。     

利用sPn震相计算石嘴山M_L4.4地震震源深度

利用sPn和Pn震相走时差计算的2014年2月28日石嘴山M_L4.4地震的震源深度为7.21±0.277km;分析不同震源深度下民勤台的理论波形与观测波形拟合结果,得到震源深度为7~8km。研究认为,石嘴山M_L4.4地震属于浅源地震,震源浅和沉积层较厚是此次地震震感较强的主要原因。另外,合理选取地震波形数据和震相识别方法,可有效提高s Pn震相测定震源深度的可靠性。为便于应用,本文还给出了宁夏地区地震震源分别位于上地壳和下地壳时sPn和Pn震相走时差与震源深度的对应关系表。     

利用河北台网sPn震相计算近震震源深度的初步研究

以河北台网记录到的地震数据为基础,根据sPn震相所具有的特征对该震相进行精确识别,计算出2001年以来河北地震台网记录的2个代表性地震的震源深度,为了得到更加准确的震源深度,采用sPn震相计算出多个台站震源深度的平均值,将结果与中国地震台网中心给出的震源深度进行比对,2个地震的震源深度误差均比较小,说明该方法在日常工作中可以得到应用,为地震科研工作提供有利的依据。     

深度震相sSmS特征及其在震源深度确定中的应用

通过一系列理论地震图模拟,研究了莫霍面超临界反射深度震相sSmS的特征,分析了影响该震相的各种因素。结果表明,SmS和sSmS属于高频波,一般情况下在高频段(1Hz左右)可被清晰地观测到;而在更长周期的地震图上,SmS和sSmS的强度比S波或者S多次波弱,不易辨认;地壳结构复杂地区且震源深度较浅时,sSmS震相也不容易被观测到。本文以2011年6月20日腾冲MS5.2地震为研究实例,利用sSmS深度震相确定其震源深度为6km,与其它方法所得结果一致。在利用深度震相测定震源深度的研究中,sSmS震相可以作为震源深度精确测定的手段之一。     

基于sPL震相测定山西地区的震源深度

本文利用sPL震相计算了山西及周边地区50 km之内的39次ML≥3.0地震的震源深度。结果显示:震源深度分布在6~30 km,优势震源深度为11~25 km,呈现出山西北部地震的震源深度比中、南部浅的趋势。将本文得到的39个地震的震源深度与中国地震台网中心统一编目的深度结果相比较,发现除极个别的地震事件外,两种方法得出的深度结果差值不大。     

甘肃地区sPn震相研究及其震源深度计算

通过对甘肃2012年5月2个M〉4．0级地震的震相分析,得出在震中距大于300km时,甘肃数字地震台网部分台站可记录到较清晰的sPn震相。采用sPn和Pn震相确定震源深度的方法,重新计算震源深度,并和甘肃地震台网中心所得的结果相比较,证明了该方法的可行性。     

sPL,一个近距离确定震源深度的震相

实际地震波形观测表明,对于大陆结构相对简单的地壳中的地震而言,有一震相出现在P 波和S波之间.一般在30~50 km附近发育得较好,其能量主要集中在径向分量,而垂向分量的振幅相对径向要小,切向分量上的振幅很弱,且波形以低频为主,通常没有P波尖锐.在利用FK方法计算合成地震图的基础上,发现该震相是由S波入射到自由地表形成水平传播的P波(文献称为surface P wave,自由地表P波)或者包括S波入射到地表后形成的多次P波或其散射震相.由于该震相是由S波和P波之间耦合而形成,本文将其定义为sPL(s coupled into P) 震相.理论波形研究表明,sPL相对直达P波的到时差对震中距离不敏感,而随着震源深度的增加几乎呈线性增加,因此可以很好的约束震源深度.本文以2005年江西九江地震为例,证实了sPL确定震源深度的可行性和可靠性.在观测到sPL震相的情况下,离震源50 km以内的一个三分量地震台站的波形就可以帮助获得可靠的震源深度,而不需要精确的震中距离.由于sPL震相出现距离较近,对于较小(三级以上)的地震也可以应用,因此在稀疏台网布局情形下sPL对于确定中小地震深度应该具有很好的应用意义.     

利用sPL震相测定2017年河北临城ML 4.4地震震源深度

2017年9月4日河北临城地区发生M_L 4.4地震,为得到准确的震源深度,根据sPL震相基本特征,对震中距20-70 km范围内8个地震台站波形数据进行处理,在其中4个地震台观测到明显的sPL震相,利用频率-波数（F-K）方法,计算其理论波形图,与处理后的观测波形拟合对比,得到震源深度范围,与TDMT-INV方法、PTD方法及河北测震台网编目等结果基本一致,表明利用sPL震相测定河北临城M_L 4.4地震震源深度可靠,其深度范围为10-11 km。     

基于近震转换波的沉积层地区震源深度测定方法

基于合成地震图,并与观测数据对比,对沉积层地区近震波形的频率成分、偏振和走时等特征进行了分析,确认了沉积-基底界面的Sp转换波.研究表明：在给定震中距时,Sp转换波与直达P波的到时差随震源深度的增加近似呈线性增加,可以用来较好地约束震源深度.以2015年4月19日河北文安M3.0地震和2006年7月4日河北文安M5.1地震为例,验证了使用近震Sp转换波测定沉积层地区震源深度的可行性.利用Sp转换波对2015年4月19日河北文安M3.0地震重新测定震源深度的结果为18 km左右,而不是地震目录中给出的29 km,说明该地震发生在中上地壳,而不是下地壳.本文给出的方法可应用于测定沉积层地区的震源深度.     

USGS地震目录中4～5级震源深度异常地震可靠性初步研究:以南北地震带若干地震为例

在南北地震带地区,USGS全球地震目录中存在一些震源深度大于30km的地震.这些地震的震源深度是否可靠,对于研究这一地区的孕震机制、岩石圈强度和构造演化等科学问题具有重要意义.本文以南北地震带2012年发生的5个4~5级地震为例,利用区域地震台网的波形数据,基于sPL深度震相、短周期瑞利面波以及CAP等独立方法测定了其震源深度.结果表明:sPL深度震相和CAP方法给出的震源深度比较一致,差别小于2~3km,能够得到比较可靠的震源深度;短周期瑞利面波及其与P波振幅比也确定了地震震源深度较浅的特征.本文研究结果显示:宁夏会宁4.7级、云南富民4.8级和四川会东4.7级地震的震源深度约为8~12km左右,仍为发生于上地壳的地震,USGS地震目录给出的30km甚至更深的震源深度存在明显偏差;对于四川隆昌4.6和4.9级地震,本文给出的震源深度为1~2km,属于极浅源地震,USGS地震目录给出的10km和35km的震源深度结果尚需进一步改进.     

阜阳M_S4.3地震震源深度的确定及地震成因分析

2015年3月14日在安徽阜阳地区发生了M_S4.3地震,随后发生3月23日M_s3.6余震.主震造成2人死亡13人受伤.房屋倒塌155间,受损1万多间.主震震级不大,而造成的灾害巨大.本文使用CAP方法反演了两次地震的震源机制解和震源深度,结果显示两次地震的震源机制解和深度一致.主震的机制解节面Ⅰ走向110°,倾角75°,滑动角—10°;节面Ⅱ走向202°,倾角80°,滑动角—164°;矩震级M_w4.3,余震矩震级M_w3.7,反演最佳深度均为3 km.最佳深度时波形拟合相关系数较高,表明反演结果是可靠的.使用sPn和sPL深度震相进一步分析了两次地震的震源深度.结果显示,选取的7个台站的sPn震相与Pn震相的平均到时差为1 s,对应的震源深度为3 km.震中距为36 km的利辛台的sPL震相与Pg震相到时差约为1.1 s,对应震源深度约3~4 km之间.两种深度震相分析的震源深度与CAP方法的结果一致,表明本文给出的阜阳地震震源深度为3 km左右基本是可靠的.本次地震造成较大灾害的原因很可能与地震震源较浅有关.阜阳地区地壳结构相对稳定,地质构造演化形成3 km厚的沉积层,本次地震可能是区域应力作用下发生在沉积层里的一次地震.     

当涂地震站地方震Sc震相分析及康拉德面特征

2016年2月13日4时17分,芜湖市弋江区发生M_L 2.1地震,震中距43.75 km,震源深度8 km。当涂地震站记录的两水平向波形均出现3个明显震相,前面2个震相分别为Pg、Sg,在横波Sg震相之后又出现一个振幅较大的不明震相。通过分析,发现该不明震相为康拉德面上的反射波Sc。分析马鞍山测震台网记录的初动较清晰的6个Sc震例,对Sc走时和震中距进行拟合,得到康拉德面上方横波速度为3.59 km/s,康拉德面深度在20.35—23.85 km之间,与已知相关数值接近。     

四川2015速度模型在九寨沟M_S7.0地震震源深度测定中的应用

利用四川2015模型,选择Msdp嵌入的几种常用定位方法对九寨沟M_S7.0地震进行重新定位,比较震源深度结果,并用PTD方法验证合适的震源深度,从而得到较为可靠的震源深度。本文最终判定九寨沟M_S7.0地震震源深度为12±2km。     

利用sPL震相确定海南儋州2.6级地震震源深度

对海南测震台网记录的2014年7月28日海南儋州2.6级地震波形数据进行预处理,发现松林岭(SLL)地震台记录到sPL震相,运用频率—波速(F—K)方法,合成在不同震源深度模型下的理论波形。通过该台记录的实际波形和理论波形拟合对比,确定海南儋州2.6级地震震源深度约14 km。