2015年4月25日尼泊尔M_S8.1地震应急科技产品——震源机制解、震源破裂过程、震动图及烈度图

尼泊尔MS8.1地震造成了重大人员伤亡和财产损失。震后中国地震局地球物理研究所等机构相继发布了本次地震的相关地震应急科技产品,这些产品为地震应急决策、地震救援和救灾、震后灾害损失评估、科学研究提供了科学有效的参考,本文对其中的震源机制解、震源破裂过程、震动图和烈度图的成果进行了简要介绍。     

2022年1月8日青海门源M6.9地震的地震动强度图

引言据中国地震台网中心测定,北京时间2022年1月8日01时45分,中国青海省海北州门源县发生了M6.9地震,震中位于(37.77°N,101.26°E),震源深度为10 km。在地震发生后,作者利用震源破裂过程、仪器观测数据资料,进一步考虑局部场地效应快速计算获得了此次地震的地震动强度图结果。震后快速产出的地震动强度图科技产品能够为震后的应急反应决策和地震应急评估提供科技支撑。     

考虑震源破裂方向的地震动衰减模型

本文基于Haskell的3源辐射谱模型,加上介质非弹性吸收项,几何扩散项和自由面放大效应,推演出峰值加速度和均方根加速度表达式。据此,建议一种考虑震源破裂方向的地震动衰减模型。用Morgan Hill和Imperial Valley两地震的峰值加速度资料,单震级统计分析结果表明,文中建议的地震动衰减模型是合理的。与Joyner和Boore所用的衰减模型相比较,剩余标准差可减少0.1——0.2。本文所考虑的震源破裂的地震动衰减模型,可分别用于不同断层类型的地震,如单侧和双侧走滑型地震及倾滑型地震,分别建立地震动衰减关系,进行地震危险性分析。文章最后给出了美国西部考虑震源破裂方向的地震动峰值加速度和均方根加速度的衰减关系。      

玉树M_S7.1地震时空破裂过程及与地表破裂带的对应关系

根据IRIS全球地震台网15个台的长周期地震仪记录的P波资料,用远场体波地震图反演震源破裂过程的方式,研究了2010年4月14日玉树MS7.1地震震源破裂,并与震后调查地表破裂带做了对比。结果表明:玉树地震在总体上是一次单侧破裂事件,破裂从初始破裂点(即震源位置)开始向东南方向展开,破裂离震源20km处开始贯穿至地表,沿走向方向延伸了约50km,最大滑移量达2m。这些结果与震后考察得到的地表破裂带的特征十分吻合。     

1998-2003年伽师三次不同类型Ms6级地震震源破裂过程及短期内余震活动特征

利用大量远场观测地震图反演了新疆伽师地区三次不同机制类型M_s6级地震的破裂过程.结果表明。1998年8月2日M_s6.1级地震破裂尺度小,破裂过程简单,最大滑动量为12 cm,主破裂过程持续时间为8 s.1998年8月27日M_s6.5地震破裂过程的空间分布反映出双侧破裂特征。主破裂过程在前13 s基本完成,最大滑动量为63 cm,破裂面上起始破裂点两侧的滑动矢量方向不同.2003年2月24日M_s6.8地震的破裂过程最为复杂,震源时间函数由两次上升时间组成,破裂一共持续了32 s,最大滑动量为32 cm.研究表明,余震主要发生在主震破裂图像中大滑动量区域的外围或滑动量变化梯度较大的区域,主震后短期内发生的余震震源机制解也与破裂面上断层的错动方向一致,表明余震的位置和机制与主震破裂所引起的应力重新分布有关.     

1998~2003年伽师三次不同类型Ms6级地震震源破裂过程及短期内余震活动特征

利用大量远场观测地震图反演了新疆伽师地区三次不同机制类型M_s6级地震的破裂过程.结果表明,1998年8月2日M_s6.1级地震破裂尺度小,破裂过程简单,最大滑动量为12 cm,主破裂过程持续时间为8 s.1998年8月27日M_s6.5地震破裂过程的空间分布反映出双侧破裂特征,主破裂过程在前13 s基本完成,最大滑动量为63 cm,破裂面上起始破裂点两侧的滑动矢量方向不同.2003年2月24日M_s6.8地震的破裂过程最为复杂,震源时间函数由两次上升时间组成,破裂一共持续了32 s,最大滑动量为32 cm.研究表明,余震主要发生在主震破裂图像中大滑动量区域的外围或滑动量变化梯度较大的区域,主震后短期内发生的余震震源机制解也与破裂面上断层的错动方向一致,表明余震的位置和机制与主震破裂所引起的应力重新分布有关.     

实际地形对2010年玉树MS7.1地震动力学破裂过程及地震动特征的影响

基于震源动力学模型,采用曲线网格有限差分法模拟了水平自由地表及实际地形条件下2010年玉树M_S7.1地震的震源破裂过程及相应的地面地震动,获取了断层面上的破裂传播过程、最终滑移量分布及峰值地面速度分布,讨论了实际地形对玉树地震破裂过程及相应地震动的影响。基于本文设定的动力学模型,模拟结果显示:断层面上的高应力降是玉树地震出现超剪切破裂传播现象的主要原因;计算区域的实际地形阻碍了由自由地表引起的超剪切破裂的产生,对断层面滑移量的分布特征及滑动速率影响较大,进而在一定程度上降低了地震动峰值,同时对地震动的分布特征产生影响,且地震动平行断层面的水平分量相对受影响更大。      

高频GPS和强震仪数据在汶川地震参数快速确定中的初步应用

高频GPS可以实时获取地表位移数据,在地震学中有十分重要的现实应用,比如快速获取震中、震级、地震烈度甚至震源破裂过程.本文以汶川地震为例,首先利用近场7个GPS台站数据反演震中位置,由于高频GPS和测震学确认的震相不一致,两种震中结果相距约15.7 km.然后对高频GPS和强震动数据进行了比较分析,我们的统计结果表明,尽管由于工作原理不同,高频GPS数据中的地震动峰值与强震记录相比存在明显差异,但是高频GPS记录的PGA、PGV和PGD同样可以作为计算地震烈度的指标.进而,使用SMBLOC程序对强震记录进行事后的基线偏移校正,得到与实时高频GPS精度相当的地表位移序列.最后,采用移动平均窗口对这些位移数据作平滑,基于最速下降法和OKADA模型,对汶川地震断层破裂的过程进行了回溯性准实时反演.结果表明,汶川地震主断层由西南向东北方向破裂,以14∶28∶04为基准,在震后20 s提供初始震级M_W7.0,震后70 s震级稳定在M_W7.8,但断层仍在破裂,在震后159 s根据位移波形判断事件基本结束.研究表明,实时地表位移数据可以快速准确获取强震震级和破裂方向,从而使得高频GPS将对现有地震预警系统提供很好的补充.     

考虑椭圆模型MW≥5.5地震震源参数时域计算方法

为提高时效性,地震预警系统对震源的处理一般采用“点源”假定,不考虑震源尺度、破裂方向和震源区应力降,对震源参数简化处理使得预测地震动参数分布过于粗略,特别是对破坏性大震.本文应用日本地震(M_W≥5.5)强震动数据,考虑椭圆震源模型,提出了一种适用于中、大地震矩震级、拐角频率和应力降等震源参数时域计算方法,并分析了场地效应、地震动传播衰减、震源效应和滤波频带等因素对时域方法的影响.结果表明,该方法能利用P波信息快速获取震源能量释放过程,量化随破裂传播震源谱拐角频率、应力降和破裂面积的演化过程,为地震动预测提供更多重要的震源参数.     

地震动衰减模型在玛多Mw7.3级地震影响场快速评估中的应用

2021年5月22日青海省玛多县发生M_w7.3级地震。震后,根据初步估计的断层走向和破裂长度,基于YU15地震动衰减模型和三种NGA-West2（Next Generation Attenuation-West2）地震动衰减模型快速产出地震区震动图及理论烈度图。在获得强震记录和地表破裂长度信息后,对预测结果进行修正。通过比较理论烈度与调查烈度,并结合震动图分布形态以及衰减模型在2016年新疆呼图壁M_w6.0地震中的应用情况对四种地震动衰减模型的适用性进行了分析。结果表明:在台网稀疏地区,基于地震动衰减模型可在震后快速获得地震动分布,并产出具有应用价值的地震影响场;NGA-West2模型在断层破裂较长的大震中表现优于YU15模型,而在中强地震中后者适用性更强;近实时强震动记录可用来检验模型的适用性并对预测结果进行修正;断层破裂尺度、震源机制和破裂过程等信息的准确估计可有效提高地震影响场预测精度。     

Study on the Source Parameters of Earthquakes in the Middle Eastern Area of North Tianshan in Xinjiang

INTRODUCTIONThe study of source parameters is usually based oninversionfromobservational seismic waveformdata.Seismic wave affected bygeometric spreading,inelastic attenuation,scatteringandsite effects ofthe mediumontheir way fromsource to station.Therefo…     

震源破裂过程反演方法研究现状及展望

介绍了震源破裂过程反演方法研究的必要性及意义,简要回顾了震源破裂过程反演研究的历史,详细阐述了现在几种主要的震源破裂过程反演方法,分析了它们各自的优势和不足。展望了震源破裂反演的发展方向,指出地震波数据同其他多类数据尤其是大地测量数据(InSAR和GPS)联合进行反演是未来震源破裂过程反演的发展趋势。     

中国大陆主要地震活动区中小地震震源参数研究

本文利用中国大陆几个主要地震活动区近几年积累的大量ML≥2.5数字地震观测记录,在分别反演得到13个不同构造研究区域的介质衰减模型、348个台站的场地效应的基础上,自0.1～20 Hz的SH观测波形数据中逐步消除了仪器、噪声、几何扩散、传播路径的介质衰减、台站场地效应等影响后,恢复了2573次3.0≤ML≤6.0地震的...     

测定震源深度的意义的初步讨论

在地震目录中，震源深度是地震学最基本的参数之一，然而它也是一个最不易测准的参数，ＰＤＥ报告中的震源深度以及ＵＳＧＳ和Ｈａｒｖａｒｄ大学的ＣＭＴ反演的矩心深度和利用宽频带波形的深度震相资料获得的震源深度各不相同，其含义也不同，而宽频带波形模拟得到又是一种破裂“核心”的深度。本文对不同测量手段的震源深度的不同物理意义做了初步的探讨。     

利用星载D-INSAR技术获取的地表形变场研究张北-尚义地震震源破裂特征

近 10年来 ,合成孔径雷达差分干涉测量技术 (D INSAR ,DifferentialInterferometricSyn theticApertureRadar,简称 :雷达差分干涉测量 )取得了令世人瞩目的成绩 ,已成为极具有潜力的空间对地观测新技术。但如何利用D INSAR测量结果来揭示震源破裂信息 ,成为目前被关注的问题。本文简单地论述了震源位错模型的基本原理 ,并以 1998年 1月 10日张北 -尚义地震为例 ,利用差分干涉形变场图像 ,采用弹性半空间介质中的震源位错模型 ,正演了发震断层某些几何学和运动学性质。结果表明 :张北 -尚义地震破裂面属左旋逆走滑断层 ,走向SEE NWW2 72° ,倾角 4 6° ;破裂方向为由SEE至NWW的单侧破裂 ;破裂面长 9km ,宽 8km ,深度 8km ;三个方向的位移矢量分别为 :2 90mm、5 6 0mm和 0mm。     

The effects of inter‐vibrator interference on vibrator performance

The output from the hydraulic vibrators typically used for land seismic surveys is controlled by monitoring the acceleration measured by accelerometers mounted on the reaction mass and baseplate. The considerable energy output by such vibrators, which are coupled with the sensitivity of the accelerometers used, results in crosstalk if more than one vibrator is being used. In this paper, we present the results of a field experiment in which we measured the crosstalk between two adjacent vibrators. We found that the level of crosstalk was approximately ‐20 dB when the vibrators were adjacent but decreased with increasing frequency and separation. This result has implications for measurements of vibrator performance, source‐signature deconvolution, and in particular, estimates of the total energy output by a fleet of vibrators.     

青海省西南部西捷与沱沱河沿之间1988年11月5日强震的震源机制

本文对１９８８年１１月５日发生在青海省西南部西捷与沦沦河沿之间区域的６．８（Ｍｓ）级强震（３４．４１°Ｎ，９１．９４°Ｅ），使用了国内外地区的１００个观测资料得到其震源机制Ｐ波初动解。又使用ＣＤＳＮ台网长周期Ｐ波波形，在考虑Ｐ波不同传播路径上的地壳上地慢结构模型不相同的情况下，反演得到该强震的震源参数。该震的地震矩为１．９ｘ１０１８Ｎｍ，位错上升、持续和下降时间分别为１．０，４．０和１．０ｓ。虽然目前还没有能从波形研究确定的两个可能的节面（走向分别为ＮＥＥ和ＮＮＷ）中判断出哪个是发震断层面，但是两种方法都得到：该强震与略带逆掩分量的以走滑错动为主的断层活动相关联。这个结论与ＩＳＣ公布的ＨＲＶＤ矩张量反演结果相近，而与ＮＥＩＣ的差别较大。对该震最大余震（１１月２６日，Ｍｓ＝６．０）也进行了研究。结合该区域过去发生的其它强震的震源机制解，可以认为，该区域的震源应力场是以统一的北北东或北东向的压应力及北西西或北西向的张应力为特征的。     

2000年6月4日印度尼西亚苏门答腊南部 Ms 8.0地震的时空破裂过程

利用全球地震台网的长周期地震仪记录到的远震体波反演了 2 0 0 0年 6月 4日印度尼西亚苏门答腊南部MS8 0地震的时空破裂过程。从P波和S波提取的震源时间函数的方向性效应都清楚地表明 :走向为 199°的节面为断层面 ,地震是从东北向西南方向的单侧破裂。这次地震破裂持续了约 16s。破裂区长约 95km ,宽约 6 0km ,平均静态位错约 11m ,最大静态位错达2 7m。平均静态应力降约为 90MPa ,最大静态应力降达 2 2 0MPa。     

重力全张量数据联合欧拉反褶积法研究及应用

全张量测量技术是在空中或海上用加载了多个加速度计的移动平台技术测量位场的五个独立分量.各张量分量包含不同方向的地下地质体信息,水平张量分量T_(xx)、T_(yy)、T_(xy)、T_(xz)、T_(yz)通常用于识别和映射与地质构造或地层变化有关的测量区域中的目标,垂直张量分量Tzz用于估计深度.然而,这些分量传统上是彼此分开解释,经常遇到错失关键信息的风险.本文所用全张量欧拉反褶积是在单独z方向的欧拉反演基础上发展而来的,它融合了重力异常垂直分量以及其三个方向导数、水平分量以及其三个方向导数.全张量数据信息得以有效应用的同时,欧拉反褶积结果也比常规欧拉反褶积结果更加收敛.最后,结合美国墨西哥湾地区实测航空FTG数据,用重力梯度张量数据进行联合欧拉三维反演研究,有效的识别岩盖的边界信息,划分岩盖范围,为进一步研究盖层底下深部复杂地质情况提供可靠的解释结果.     

基于频率衰减补偿的微地震定位方法

本文分析了不同频率的震源子波在传播过程中频率衰减与传播距离的关系,提出了地震波频率衰减补偿的微地震定位方法.该方法通过对地震波频率衰减的补偿,间接获取微地震事件的道间时差,避免了微地震事件的信号识别与走时拾取,实现了对微地震事件的定位.本文提出了方法的基本原理和计算方法,并通过理论计算和误差分析表明该方法是合理的和有效的.