利用尾波包络线反演方法研究2003年大姚地震震中区下方地壳的非均匀结构

以单次散射模型、球形辐射源、一维线性速度模型为基础计算理论包络线,通过尾波归一化方法把理论与观测包络线结合起来形成非线性方程组,用迭代最小二乘方法反演大姚震区的散射系数空间分布.结果显示,MS6.2和MS6.1地震序列的主震和余震基本都分布在高散射系数区内.MS6.2地震序列震源深度在研究区中部向下弯曲绕过低散射系数区,在深度剖面上呈弧形分布;震源深度较浅的MS6.1地震序列向北西、南东方向的扩展终止于两端的低散射系数区.大姚强震区10km深度上的高散射系数条带沿震源断层分布,暗示了震区下方断层破碎带的存在.     

新疆伽师强震群区基底界面结构特征

用射线分布分析法对伽师强震群区的高分辨折射地震剖面资料进行了更进一步的分析处理， 得到了伽师强震群区更完整的基底界面结构特征. 结果表明，在伽师强震群区地壳上部存在两个明显的结构界面:第一个界面的结构连续、完整，其埋深变化不大， 在2.6～3.3 km之间，为一向天山方向逐渐抬升、 近平直的倾斜界面；第二个界面的埋深变化较大， 在8.5～11.8 km之间，为古老的塔里木盆地结晶基底. 在约37 km桩号附近结晶基底有近2.5 km的深度突变， 推断可能是伽师强震群区超基底断裂所致. 以该断裂为界，结晶基底分为西南、东北两段. 每段内界面的埋深变化不大， 西南段的埋深约11.5 km， 东北段的埋深约为8.5～9.0 km，该段在从西南向东北整体抬升的背景上略有上隆，反映出在塔里木地块西北缘特殊的构造环境下上部地壳的变形特征.      

三维散射系数结构揭示的龙滩库区水的渗透特征

使用2006年10月1日至2010年5月14日9个固定台站和2009年4月4日至2010年5月14日15个临时台站记录的地震波形资料,采用尾波包络线反演方法,得到了龙滩库区地壳的三维散射系数结构,结果表明:(1)龙滩水库下方地壳中存在明显的非均匀结构.由大坝附近布柳河与红水河交汇处至三江(红水河、油拉河和牛河)交汇处的河段下方是研究区最明显的高散射系数区,高散射系数延伸深度达10 km,但在8 km以下高散射系数范围明显减小,除此之外,八茂断裂东西两端和八腊断裂周围也存在小范围的高散射系数区.(2)龙滩库区高散射系数主要分布在碳酸盐地层及与之接壤的透水性较好的砂页岩中,并且主要位于主干河流附近,河流和断层交汇处附近及与河流相交的断层附近,高散射系数分布与水的渗透密切相关.库区的水向河流两岸的渗透宽度约为10 km左右,深度不超过10 km.(3)龙滩库区地震主要集中在7~10 km深度的高散射系数区内,在水库地震中震源明显偏深,可能与库区水渗透引起的古岩溶水活化有关.     

伽师强震群活动过程的应力触发作用研究

2003年2月24日位于1997~1998年伽师震区东南约20km的新疆巴楚-伽师地区发生了MS6·8地震,其余震丰富、强度大。1997~1998年伽师强震群的发生是否会对2003年巴楚-伽师MS6·8地震产生触发作用?1996年阿图什发生MS6·7地震,时隔10个月距其70km处又发生了伽师强震群,1996年阿图什地震的发生是否有利于1997~1998年伽师强震群的发生?1997~1998年伽师震区接连发生9次6级以上地震,伽师强震群中各强震之间会产生怎样的影响?针对上述问题,本文结合伽师周围地区地震活动特征分析研究了自1996年阿图什MS6·7地震及1997~1998年伽师强震群至2003年巴楚-伽师MS6·8地震在整个伽师强震群活动过程中的应力触发作用。研究结果表明:1996年阿图什MS6·7地震在一定程度上有利于1997~1998年伽师强震群的发生;伽师强震群中先发生的6级地震产生的累加静态库仑破裂应力变化对后续6级地震有一定触发作用;1997~1998年伽师强震群折合为1次地震产生的静态库仑破裂应力变化表明,其对2003年巴楚-伽师MS6·8地震触发作用明显。     

伽师强震群区上地壳三维速度层析成像

以伽师强震群为中心布设了一个50km60km范围的三维人工地震透射临时台阵，接收来自不同方位的8次爆破激发产生的地震波；利用所记录到的莫霍界面临界反射P 波、S波走时，采用模型不分块反演技术，重建台阵下方上地壳三维P，S波速度扰动图象，以及vp/vs扰动分布图象；并结合伽师震群的地震活动分布，对该震群的成因进行了分析．结果表明，研究区上地壳存在明显的不均匀性．自12ｋｍ 深度开始，在与震群震中相应的位置上，明显出现沿北北西向的高Ｐ波速度块体，在它的周围为相对低速分布，这种结构上的差异是伽师强震群发生的最直接原因；vp/vs在相同的位置上为高值分布，则表明由于介质相对软弱可能造成震源体抗剪强度下降．这可作为伽师强震群发震特点的一种解释．      

1997年伽师强震群研究及其生成机理的探索

本文通过对伽师强震群的精确定位、伽师震群主要地震的震源谱分析、伽师震源区构造应力场特征的研究 ,结合对伽师震群地震及相邻构造地震的震源机制解分析和伽师震源区构造环境的研究 ,详细剖析了伽师强震群的基本演化过程 ,对伽师震群的生成机理进行了初步探索 ,并对伽师震群的成因提出了新的见解和认识。文中对国内外地震序列 (包括震群序列 )研究的主要成果和最新进展进行了系统总结和分析 ;对地震序列研究所取得的某些结果可能存在的问题进行了讨论 ;提出了强震群不仅可能发生在构造特别复杂的地区 (如网络状交汇构造区 ) ,在无大型预存…     

伽师强震群震源破裂特征的初步分析

为深入研究1997年新疆伽师地区连续发生的强震群的震源破裂特征,利用全球数字地震台网(GDSN)宽频带数字资料及区域台网资料,较详细地研究了伽师强震群的震源机制及震源破裂特征.结果表明:伽师强震群的震源机制解主要有走滑和正倾两种破裂类型,其共同特点是主压应力轴方向沿北北东向,主张应力轴沿北西向,与区域构造应力场方向存在差异,具有明显局部特征;从震源破裂特征来看,伽师强震的滑动尺度、上升时间和持续时间均较小,震源破裂面积不大,是由一点向四周快速扩散的脆性破裂,无明显伸展方向;伽师强震群的破裂断层面为北东向,与震源深度梯度变化带、地壳接触变形梯度变化带、等烈度线以及地震扩展方向吻合;伽师强震群是在近南北向挤压环境下,在震源区附近剪切和张扭应力作用下发生的多次沿北东向的脆性快速破裂,从而造成了伽师强震群以张性破裂和左旋走滑为主的震源特征.     

伽师强震群区震源细结构的深地震反射探测研究

穿过伽师强震群的深地震反射剖面提供了研究区从地表直至莫霍界面的地壳细结构图像.探测结果表明：研究区上、下地壳分界面埋深约20～30 km，莫霍界面埋深约52～58 km.上地壳内部存在着两种截然不同的反射图像.上地壳上部为沉积盖层，厚度约8～9 km，盖层内部反射成层分布，显示了稳定而连续的沉积特点；上地壳下部则为“反射透明”背景下存在的叠层状反射带.下地壳内部呈现明显的反射性质，具体体现在上、下地壳分界面和莫霍间断面都表现为具有一定持续时间的多循环反射叠层结构特征.时间剖面上所有反射事件由北东向南西下倾的整体图像直观地反映了塔里木盆地地壳变形而向西昆仑下插入的事实.剖面47km桩号附近，上地壳下部至壳幔过渡带以上地壳范围内存在一条高倾角的深断裂，具有走滑性质，本研究认为该深断裂与1997年伽师强震群的发生密切相关，推断它为伽师强震群的发震构造.而时间剖面上壳幔过渡带反射的连续性则说明该断裂没有向下穿过莫霍面.存在于上地壳上部的两条高倾角的浅部断层可能对应于地质推测的麦盖提—下苏洪断裂带，它们与位于其下方的地壳深断裂构成了伽师强震群可能的深、浅构造关系.     

伽师-阿图什震区地壳深部结构特征的探测与研究

通过对两条测深剖面资料的处理计算和综合研究后发现，研究区壳幔结构具有明显的分层性。不同的地质构造块体在速度结构，构造特征上显示出较大差异。上，下地壳的分界C界面和M界面是具有较大起伏变化的界面，由伽师下方最浅的30.0km(C界面），45.5km(M界面）向西昆仑山区急剧加深至44.0km和70.0km；塔里木块体较高的速度结构意味着地壳结构和对“稳定”的特性；根据伽师地区震源深度大多分布在20-40km这一现象，可以认为，C，M界面的局部隆起，低速异常体和深大断裂的存在对于伽师强震群的孕育和发生具有一定的控制作用。     

伽师强震群区上地壳三维速度层析成像——人工爆破和天然地震的联合反演

伽师震区位于天山褶皱、帕米尔构造弧与塔里木块体三个构造单元的交接地带，近年来该区发生了一系列的强震活动.为进一步获得该震区详细的地壳速度结构，本文利用人工爆破和天然地震资料联合反演的方法，对1997年新疆伽师震区布设的三维人工地震透射台阵和流动地震台网的资料进行处理，重建了台阵下方上地壳三维速度扰动图像，并结合地震活动分布，对伽师强震群的地震成因作出进一步分析.结果表明研究区上地壳速度结构在纵向和横向上具有明显的非均匀性，随着深度的逐渐加深，震区下方以萨如锡为中心的低速异常体逐步被高速异常体所替代.自12 km深度开始，在与强震群震中相应的位置上，明显出现沿北北西向的高P波速度异常体，在其周围为相对低速分布，呈现出低速条带环绕高速条带的分布格局，V_P/V_S在相同的位置上也表现为高值分布.这种结构上的差异可能与伽师强震群发生有密切关系.16 km深度的P波速度层析图表明，伽师强震群发生在地壳相对高速扰动区内或是高速扰动向低速扰动过渡的边缘，壳内高速体的存在为强震的孕育和发生提供了重要基础.     

云南思茅—中甸地震剖面的地壳结构

云南思茅—中甸宽角反射/折射地震剖面切割松潘—甘孜、扬子和华南三个构造单元的部分区域. 我们利用初至波和壳内反射波走时层析成像获得地壳纵波速度结构. 在获得新的地壳速度结构模型基础上，利用地震散射成像思想和低叠加次数的叠前深度偏移方法重建了研究区的地壳、上地幔反射结构. 综合分析研究区地壳P波速度模型和壳内地震反射剖面发现：沿测线从北至南地壳厚度从约50 km减薄至35 km左右，地壳厚度的减薄量主要体现在下地壳，剖面北段下地壳厚度约为30 km，剖面南段下地壳厚度仅为15 km左右；上地幔顶部局部位置P波速度值偏低，一般为76～78 km/s，反映出云南地区是典型的构造活动区的特点.剖面沿线地壳内地震反射发育，其中莫霍强反射出现在景云桥下方；在景云桥弧形断裂带8～10 km深处出现宽约50 km的强反射带.     

Inversion ofQ value structure beneath the Tibet Plateau

A total of 11 earthquakes with 15 Rayleigh wave paths, recorded at 11 broadband digital PASSCAL seismometers installed in the Tibet Plateau by the Sino-U.S. joint research group, were used to determine the phase velocity and attenuation coefficient of surface waves in periods of 10–130 s. The average shear wave velocity and quality factor {ie271-1} structures in the crust and upper mantle were obtained in this region. The result shows the average {ie271-2} is low and there exists a high attenuation ({ie271-3}=93–141) layer in the crust. The depth range of the low {ie271-4} value layer (16–42 km) is consistent with the range of low velocity layer (21–51 km) in the crust. Below 63 km in the lower crust, {ie271-5} decreases with depth from 114 to 34 at depth of 180 km. The low shear wave velocity and low value of {ie271-6} at the same depth range in the crust indicate that the rocks in the range is probably melted or partially melted. According to the shear wave velocity structure, the average thickness of the crust is about 71 km and a clear velocity discontiniuty appears at the depth of 51 km. The low-velocity zone (4. 26 km/s) at depth of 96–180 km may be corresponding to the asthenosphere.     

基于三重震相方法探测日本海俯冲区地幔转换带的速度结构

本文基于中国数字地震台网记录的发生于日本北海道地区的一次中源地震的三重震相资料研究了日本海俯冲区地幔转换带的速度结构．结果表明,该区域P波速度结构与S波速度结构的一致性整体上较强．冷的西太平洋俯冲板块导致410 km间断面出现了10 km的抬升,660 km间断面出现了25 km的下沉;410 km和660 km间断面之上均存在与俯冲板块相关的高速层;660 km间断面下方存在厚度为65 km的低速异常．纵横波波速比vP/vS值在210—400 km深度范围内偏低,约为1.827,体现出海洋板块低泊松比的特征;在560—685 km深度范围内,该值偏高,约为1.831,可能预示地幔转换带底部含有一定量的水．      

Inversion of Q value structure beneath the Tibet Plateau

A total of 11 earthquakes with 15 Rayleigh wave paths, recorded at 11 broadband digital PASSCAL seismometers installed in the Tibet Plateau by the Sino-U.S. joint research group, were used to determine the phase velocity and attenuation coefficient of surface waves in periods of 10–130 s. The average shear wave velocity and quality factor {ie271-1} structures in the crust and upper mantle were obtained in this region. The result shows the average {ie271-2} is low and there exists a high attenuation ({ie271-3}=93–141) layer in the crust. The depth range of the low {ie271-4} value layer (16–42 km) is consistent with the range of low velocity layer (21–51 km) in the crust. Below 63 km in the lower crust, {ie271-5} decreases with depth from 114 to 34 at depth of 180 km. The low shear wave velocity and low value of {ie271-6} at the same depth range in the crust indicate that the rocks in the range is probably melted or partially melted. According to the shear wave velocity structure, the average thickness of the crust is about 71 km and a clear velocity discontiniuty appears at the depth of 51 km. The low-velocity zone (4. 26 km/s) at depth of 96–180 km may be corresponding to the asthenosphere. Contribution No. 96A0047, Institute of Geophysics, SSB, China. This study was supported by the National Natural Science Foundation of China.     

川滇地区中小震重新定位与速度结构的联合反演研究

通过震源与速度结构联合反演, 利用2000年4月至2006年3月云南和四川区域地震台网给出的P波初至走时资料, 确定了川滇地区的三维速度结构, 同时获得了川滇地区6642次中小地震的重新定位结果。 结果表明: ① 川滇地区地震震源平均深度随震级增大而加深的特征明显, 地震震级越大, 震源深度越深, 但震源下界不超过25 km; ② 在瑞丽-龙陵、 丽江-小金河以及龙门山等断裂带以西地区, 震源深度偏浅, 大多在15 km以上, 15 km深度以下地震稀少; ③ 川滇地区中小地震分布具有与强震相同的地壳深部介质背景, 震源大多分布于正、 负异常过渡区的速度相对较高一侧, 而其下方主要为低速异常分布。     

基于密集台阵的青藏高原东北缘地壳精细结构及九寨沟地震震源区结构特征分析

基于青藏高原东北缘密集宽频带野外流动观测台阵以及固定台站资料,利用双差层析成像方法对地震位置和研究区的地壳速度结构进行了反演.最终用于联合反演的地震事件合计9644个.结果显示青藏高原东北缘速度结构具有明显的横向不均匀性.从整体上看,青藏高原地区表现为低速异常,鄂尔多斯表现为高速异常,而扬子地块亦表现为高速异常.不同深度处速度结构表现不一致,同一深度处P波速度结构和S波速度结构也有明显差异.由西秦岭北缘断裂带、临潭-宕昌断裂以及礼县-罗家堡断裂围限的地震活动强烈的区域中,P波速度结构由深度0 km时呈现的低速异常,逐渐过渡到5 km时高低速相间分布的特征;而S波速度结构在此区域中,由近地表0 km时高低速相间分布的特征,逐渐过渡到30 km时几乎表现为低速异常.2017年8月8日九寨沟7级地震所在的塔藏断裂、岷江断裂和雪山断裂围限区域,在深度20 km处的P波速度结构和周围存在明显差异,九寨沟地震处于高速异常与低速异常的过渡带内.此外,2013年7月22日发生在青藏高原东北缘的岷漳县6.6级地震,震源区所在的临潭-宕昌断裂附近的P波速度结构在15 km深度处也有明显特征,震源位置所在区域也处于高低速过渡带.该区域这种地壳内部高低速过渡带可能是应力比较容易积累而发生中强地震的一个重要场所.     

Effect of anelastic and scattering structures of the lithosphere on the shape of local earthquake coda

A simple model of single acoustic scattering is used to study the dependence of the shape of local earthquake coda on the anelastic and scattering structures of the lithosphere. The model is applied to the coda of earthquakes located near Stone Canyon, central California, and provides an explanation for the features observed in the data, which include an interesting temporal variation in the coda shape. A surficial layer with aQ of 50 and thickness of 10 or 25 km underlain by a zone with aQ of 1000 extending to the bottom of the lithosphere, together with a scattering scale length,a, that varies with depthz according to the relationa=0.3 exp[-(z/45)²] are found to constitute the simplest structure of the medium compatible with the coda data and with body and surface wave attenuation data. The profile of heterogeneity sizes implies that the scattering strength increases strongly with depth, a constraint required by the necessity to boost the energy of the later coda without forcing the intrinsicQ to be excessively high in the uppermost mantle. This constraint is viewed as an artifact of the single scattering model which overstimates the scattering coefficient due to the neglect of multiple scattering. The observed temporal variation of the signal is difficult to explain by a simple change of the intrinsicQ at some depth. Rather, it is suggested that the scattering properties at depth changed with time through a variation of the fractional rms velocity fluctuation on the order of one percent.     

利用远震接收函数方法研究南海西沙群岛下方地壳结构

利用西沙琛航岛流动地震台站和永兴岛固定地震台站的资料,提取了远震P波接收函数,结合正演和反演方法模拟了台站下方的地壳结构.模拟结果显示:西沙群岛地壳顶部存在2 km厚的新生代低速沉积层,横波速度只有2.0~2.2 km/s;上地壳为一速度梯度带,横波速度由2 km处的3.4 km/s逐渐增加到12 km深度时的3.8 ...     

河北石家庄地区深部结构大地电磁探测

石家庄位于太行山隆起带和华北平原冀中坳陷盆地接触区,西邻太行山山前断裂带,1966年在其东南曾发生邢台7.2级强震.为研究该区的深部构造背景,并为分析地震活动性趋势提供基础资料,2010年10月采用宽频带大地电磁法对该区的深部结构进行探测研究.大地电磁剖面穿过石家庄南侧区域,长约167km,获得了64个测点数据.采用远...