呼和浩特—包头地区平均波速比分区特征研究

内蒙古呼和浩特—包头地区地质构造复杂,历史上曾发生多次6级以上强地震。本文选取2001年以来该地区的ML≥1.0地震作为研究对象,根据地震空间分布和研究区域的台网布局,划分出4个子区域,分别计算了各个子区域的平均波速比,并对比分析其时间和空间变化;计算结果表明,各个子区域的平均波速比曲线随时间流逝的变化幅度相差较大,且呼和浩特地区的平均波速比明显低于其他3个地区的平均波速比,初步推断与呼和浩特地区的断裂构造分布及地下介质性质有关。震例研究结果显示,2003年托克托县ML4.6地震前震中区波速比变化过程为"下降—持续低值—回升发震"。     

首都圈平均波速比分析

首都圈数字地震台网覆盖京、津和河北中部,其中自2002年5月—2003年12新记录1级以上地震1186个,台站记录的纵、横波到时差约2~25 s。选取被5个以上台站所记录到的地震,震中位于网内或者网缘附近,计算其平均波速比。分析认为:(1)通过HYPODD修订震源位置,绝大多数震源深度在8~10 km,平均波速比所反映的是地壳上层的状态。(2)无论是从较长的时间尺度还是从较大的空间范围来看,平均波速比值都是非常稳定的。(3)平均波速比的可靠性有赖于较多的台站数目,以满足拟合精度的要求。少数台站的测定结果往往伴随较大的误差,单一地震的平均波速比值大幅度的涨落,不宜表征地壳介质性质的改变。     

晋冀蒙交界地区的地壳厚度与泊松比特征

根据晋冀蒙交界地区固定台和流动台共计78个台站记录的高质量远震资料, 得到了共计6978个接收函数, 反演了晋冀蒙交界地区的地壳厚度与波速比结果。 结果显示, 研究区的地壳厚度在31~45 km, 变化幅度较大, 具有由东向西逐渐加厚的横向变化, 并且沿着东南—西北方向有渐变特征。 台站下方地壳速度比在1.63~1.90, 对应的泊松比在0.18~0.31, 具有明显的分块特征。 波速比相对较高的地区多为沉积盆地断陷中心地带及附近区域, 波速比较低的区域分布在太行山脉中段与吕梁山地区等隆起区域附近。 大同火山区波速比高于周边地区, 是火山剧烈活动引起地幔物质上涌的反映。 太行山山前断裂带附近的台站下方地壳平均速度比呈现由北向南逐渐减小的特征, 表明此区域地壳分层结构明显, 同时也反映了平原地区与山脉地区的地壳介质成分的差异。     

呼和浩特-包头地区平均波速比研究

内蒙古呼和浩特-包头地区地质构造复杂,历史上曾发生多次6级以上强地震。本文选取该地区做为研究对象,根据2001年1月1日～2010年4月30日ML≥1.0地震的空间分布和研究区域的台网布局,划分出2个子区域,每个子区域控制在3°×2°的空间范围内,分别计算了各个子区域的平均波速比,并对比分析其时间和空间变化。计算结果表明,各个子区域的平均波速比曲线随时间而变化的幅度相差不大,基本维持在2.5%～2.584%之间;呼和浩特地区的平均波速比为1.722,明显低于包头地区的平均波速比1.733,初步推断与呼和浩特地区的断裂构造分布及地下介质性质有关。     

海南岛及近海波速比特征初步研究

基于"广义重复地震"的思路,收集整理1990—2015年海南岛及近海地震丛发区事件,利用单台单震法呈现海南台网至海南岛及近海显著地震丛发区的波速比特征,初步探讨研究区地壳介质物性信息。结果表明:(1)地震丛至单台的整体平均波速比低于理想体的1.732,2008年前后各台站的平均波速比及波速比随时间变化特征有明显差异,这可能与2007—2008年研究区地震活动较长时间平静后的应力调整以及2008年汶川地震应力传递作用有关;(2)地下介质的破碎程度及流变性影响波速比:地下岩石破碎程度高,介质流变性强可能会造成台站波速比相对高值,如QXL台、DOF台、CHM台、NAD台、SLL台等;(3)琼中南隆起区地下介质较致密、稳定,除特殊介质区的NAD台、CHM台、DOF台,其他台站波速比呈现相对低值;(4)2008年前后各地震丛发区视速度特征有差异,地震活动也存在明显不同,研究区可能处于应力调整状态;铺前—清澜断裂东西两侧呈现完全不同的视速度,主要影响来自岩性的不同以及火山地区热物质上涌等热作用过程。     

沂沭断裂带及附近地区分段平均波速比研究

以山东省数字地震台网产出的观测报告为基础,将沂沭断裂带及附近地区划分成4个子区域,利用多台和达法分别计算出了2002年1月至2012年4月各个子区域内中小地震平均波速比,并对其时空分布特征进行了比较.结果表明:(1)郯城—高桥段、莱州湾及附近海域平均波速比略低于孟疃—潍坊段和新沂—宿迁段,沂沭带主干断裂波速比基本分布在1.69 ～ 1.73之间,胶东半岛北部海域(120.5°E以东区域)波速比明显偏低,最低值为1.63;(2)研究区中小地震震源深度与其波速比没有明显相依关系,震源深度优势分布范围为5～20 km,反映了研究区中、上地壳介质的横向不均匀性;(3)波速比计算中,台站数目越多波速比计算误差越小,合适的空间范围的划分能更真实反映介质的变化.     

腾冲火山区的地壳厚度和平均泊松比研究

腾冲是青藏高原东南缘重要的第四纪火山活动区域,全新世以来的火山主要集中在腾冲盆地的中央,由北向南形成一个串珠状的火山链.为了深入探索这一火山区的深部结构和岩浆活动特征,我们在腾冲北部开展了为期一年的流动地震观测,利用接收函数方法计算了台站下方的地壳厚度、平均波速比和泊松比,研究结果揭示出测线下方地壳结构与岩浆活动及火山分布的对应关系.测线北部7个台站的地壳厚度在35.4~37.6 km之间,平均波速比为1.82~1.92、泊松比为0.28~0.31,其中马站附近莫霍面抬升幅度最大,与相邻地区莫霍面深度相差1~2 km,平均波速比和泊松比也达到最大值.相比之下,测线南端两个台站的地壳厚度接近40 km,平均波速比和泊松比仅为1.61~1.64和0.18~0.20,与测线北部7个台站的地壳结构相差甚大.分析表明地幔上涌对火山区莫霍面的局部抬升产生了一定影响,火山湖、黑空山、大-小空山和打鹰山下方应该存在一个相互联通的壳内岩浆囊.该岩浆囊在南北方向上的尺度约为20 km,热流活动以及幔源物质的侵入是地壳平均波速比和泊松比偏高的主要原因,它与热海附近的地温异常区分属两个不同的壳内岩浆存储系统.     

辽宁地区波速比分布特征及构造意义

利用辽宁数字台网2001年以来的观测报告,采用单台和达法计算辽宁测震台网34个台站的平均波速比,重点分析辽宁地区波速比的空间分布特征。结果显示,辽宁地区的波速比空间分布呈横向不均匀性,下辽河盆地的波速比平均值低于整个辽宁地区波速比的均值,而辽西隆起和辽东隆起区的波速比却明显高于下辽河盆地的波速比和辽宁地区的均值。研究也发现,辽宁地区5级以上地震多发生在波速比低值区或高低值过渡区。计算所得的各区平均波速比对以后辽宁地区波速比值的变化分析有一定的参考作用。     

芦山M_S7.0强震前单台波速比变化特征研究

在搜集和整理中国地震局四川数字地震台网2001年1月—2013年7月震相观测报告的基础上,采用单台多震和达测定法,重点分析研究了芦山地震前波速比时空变化特征.为保证计算结果的可靠性和稳定性,对所收集到的单台震相数据和计算结果的精度进行系统的筛选和限定,同时对出现异常的地震台,进行不同台站方位和距台站不同空间范围的波速比时空变化特征的分区细化对比研究.根据其存在的共性和差异,探讨预测孕震体空间尺度的可能性.结果发现,龙门山断裂带南段及附近地区的小金、蒙顶山、油罐顶、花马寺和五马坪等5个台站的波速比在芦山地震前均存在较明显的降低过程;小金、蒙顶山、油灌顶和花马寺等4个台站的波速比异常降低过程大约持续了3年半,震前除小金台未见明显回返过程外,其它3个台站均在震前1年左右出现回返特征;峨眉山台和五马坪台的波速比时间演化特征差异性较大,表现出一定的复杂性.从芦山地震前波速比时间变化特征的动态跟踪中还发现,强震前波速比异常区的范围具有向未来震中及其附近地区收缩的趋势.     

安徽及邻区平均波速比的测定及研究

将安徽及邻区(29°~36°N,114°~124°E),按1°×1°分成70个区,依据中国地震局分析预报中心编制的1998年1月1日至2003年12月31日全国地震月报目录,采用单事件多台观测资料,在所分区域里进行平均波速比值的计算,结果在其空间分布图像中显示了一定的特征。这些特征可能与地质构造环境即地质构造所形成的断裂带两侧的介质特性差异有关。计算所得的各区平均波速比对以后波速比值的变化分析有一定的参考作用。     

大同地震台远震波形走时残差的计算和应用

选取大同地震台记录的2010—2019年531个M_S≥5.0地震事件,根据发震区域的不同对其波形走时残差进行分析,得到不同发震区域地震波形的平均走时残差。结果表明,日本、喜马拉雅地区地震波形的走时残差总体为负值,平均残差分别为-1.51 s、-0.70 s;斐济、中国台湾地区、南美洲西海岸地区大多为正值,平均残差为0.79 s、1.83 s、1.86 s。同时发现,在有干扰的情况下参考不同区域平均走时残差计算结果,通过判断实际初至震相与理论初至震相的位置关系,可以更好地开展初至波震相识别工作。     

再论各向异性介质转换波地震学,第一部分:理论

我们业已研发了计算各向异性、非均质介质中P- SV转换波(C-波)的转换点和旅行时的新理论。据此 可以利用诸如相似性分析、迪克斯模型建模、克契 霍夫求和等常规方法来完成各向异性的处理和各向 异性处理,并使各向异性的处理成为可能。这里将 我们的新发展分作两部分来介绍。第一部分为理 论,第二部分为对速度分析和参数计算的应用。第 一部分理论包括转换点的计算和动校正的分析。     

呼图壁气枪数据中面波振幅变化研究

利用新疆呼图壁气枪数据,在引入小波传播子方法测量到时延迟的基础上,进一步引入面波振幅作为监测地下介质变化的一个重要参数。结果表明:相对于到时的突跳,面波振幅能克服气枪源震源强度突变带来的测量不稳定;同时,通过面波到时延迟和振幅变化特征的模拟,发现面波振幅和到时延迟测量存在较好的正相关关系,且可以用介质速度变化所导致的聚焦和散焦效应来解释。面波振幅也可以作为较为稳定的参数来衡量地下介质的波速变化。     

地震波走时和射线的有限差分计算

以往都是采用射线追踪的方法计算地震波的走时和射线，但是当速度模型复杂时这种方法存在一些问题。本文提出另一种计算地震波走时和射线的方法。该方法从程函方程出发，利用互换原理和Ｆｅｒｍａｔ原理计算出各种波的到时和射线。解决了射线追踪方法存在的问题。为地震波走时和射线的计算以及地震波走时反演开辟了一条新途径。     

岩石临破坏前波速奇异变化的再研究

从实验上确证：岩石在主破裂前一瞬间，纵波速度升高甚至超过原最大值的两倍以上，纵、横波速比Vp/Vs升高甚至达2.5～3.0，之所以造成这种现象：对前一个原因是主破裂前有些张裂缝闭合，另一个原因是主破裂前微破裂急剧增多，在某一时刻同时发生几个小破裂，各检波器所记讯息可能不是同一事件。对后，P、S波的走时在破裂孕育过程中的下降--回升（相对变化量）并不同步而是P波的变化先于或大于S波也是重要原因。     

基于井下摆天然地震数据测量首都圈近地表波速结构

收集了首都圈数字化地震遥测台网58个井下摆2003-2008年记录的102次M≥3.0地震的数据.通过鉴别直达波及对应地表反射波的波形,发现两者到时差与震中矩和方位角无关.基于斯涅尔定律,分析获得了这些台站上方厚约300 m浅地表土层P波和S波平均速度结构以及波速比.结果表明,首都圈区域近地表P波和S波平均速度分别约为...     

地震层析成像软件

GABWIT是应用地震体波走时资料、遗传算法反演地壳三维速度结构的软件,本介绍了该地震层析成像软件的主要功能以及技术特点,软件界面友好,功能齐全,适用性强,易于推广。     

Converted-wave seismology in anisotropic media revisited,Part I: Basic theory

We have developed new basic theories for calculating the conversion point and the travel time of the P-SV converted wave (C-wave) in anisotropic, inhomogeneous media. This enables the use of conventional procedures such as semblance analysis, Dix-type model building and Kirchhoff summation, to implement anisotropic processing, and makes anisotropic processing affordable. Here we present these new developments in two parts: basic theory and application to velocity analysis and parameter estimation. This part deals with the basic theory, including both conversion-point calculation and moveout analysis. Existing equations for calculating the PS-wave (C-wave) conversion point in layered media with vertical transverse isotropy (VTI) are strictly limited to offsets about half the reflector depth (an offset-depth ratio, xlz, of 0.5), and those for calculating the C-wave traveltimes are limited to offsets equal to the reflector depth (x/z=l.0). In contrast, the new equations for calculating the conversion-point extend into offsets about three-times the reflector depth (x/z=3.0), those for calculating the C-wave traveltimes extend into offsets twice the reflector depth (x/z=2.0). With the improved accuracy, the equations can help in C-wave data processing and parameter estimation in anisotropic, inhomogeneous media. This work is funded by the Edinburgh Anisotropy Project (EAP) of the British Geological Survey. First author: Xiangyang Li, Mr. Li is currently a professorial research seismologist (Grade 6) and technical director of the Edinburgh Anisotropy Project in the British Geological Survey. He also holds a honorary professorship in multicomponent seismology at the School of Geosciences, University of Edinburgh. He received his BSc(1982) in Geophysics from Changchun Geological Institute, China, an MSc (1984) in applied geophysics from East China Petroleum Institute (now known as the China University of Petroleum), and a PhD (1992) in seismology from the University of Edinburgh. During 1984–1987, he worked as a lecturer with the East China Petroleum Institute. Since 1991, he has been employed by the British Geological Survey. His research interests include seismic anisotropy and multicomponent seismology.     

三维介质中速度结构和界面的联合成像

根据波逆行原理推导了三维介质中地震波射线走时对界面偏导数的完整基本关系式,并对基本关系式进行简化,得到其在二维和一维介质中的关系式. 给出了任意多个复杂界面情况下,反演时所需的走时对界面偏导数系数矩阵. 为了检验三维介质中速度和界面联合成像理论的有效性，进行了数值模拟计算，很好地对三维速度结构和界面进行了重建.     

倾斜界面中反射波走时计算

对于平层界面和倾斜界面的反射地震波,基于射线理论,采用波动方程进行数值模拟;使用Matlab软件,编写2种界面不同倾角、不同震中距时反射地震波走时程序,绘制走时曲线,分析地震波的传播特点,为研究地震波在地球内部的传播路径提供参考。