高频GNSS形变波的震相识别：模拟实验与实例分析

高频GNSS震时形变波震相及识别是GNSS地震学的重要内容.在实时数据处理基础上,本文利用振动台的高频GNSS观测实验,并结合近期部分大震的高频GNSS形变波震相特征进行研究.数据处理结果表明,实时处理与事后处理的精度在同一量级,且与采样率无关.通过与同址观测强震仪和地震计记录的对比及特定震相的频谱分析,发现高频GNSS可完整记录P波、S波、Love波及Rayleigh波震相,影响震相记录的主要因素是GNSS定位精度与震级,而仅当震中距很小时,采样率将产生一定影响.研究结果得出：基于地震波传播规律,利用高频GNSS台阵记录的形变波空间分段特征,结合震相运动轨迹及其他地震波记录,可实现实时高频GNSS形变波的震相识别.     

不同采样率水位同震响应能力及其特征分析

分析同种仪器不同采样率水位资料同震响应记录情况,发现存在很大差异,不但形态上明显不同,响应能力及响应幅度上也差别很大.在此基础上认为,秒采样率数据能更好记录同震响应.指出,为了记录到真实完整可靠的同震响应,观测仪器应在采样率、数据存储容量、GPS授时、触发阈值、时值及分钟值取值方式等方面作改进.最后指出,同震响应分析可能是今后地震分析预报有所突破的一个研究方向.     

S变换在定点形变观测中的应用

应用S变换,对比分析湖州地震台秒采样定点形变观测到新疆皮山县6.5级地震的频谱动态演化特征,VP倾斜仪和JCZ地震计记录的地震波较为相似,不同的震相有不同的周期,有显著的震相特征,但SSQ倾斜仪不同震相的周期没有显著的差异性。     

量版在震相识别中的使用

目前我国台站普遍使用 DD-1地震记录仪记录地震,用 J-B 走时表分析震相,交汇震中,定震级。分析地震波型是比较复杂的工作,各地震台站掌握的情况不同,对地震波的判读差异明显,导致对同一地震计算结果相距很大,原因之一是震相定位不准所致,产生系统偏差。     

海南五指山形变台DSQ型水管倾斜仪与VP型垂直摆倾斜仪同震响应对比分析

选取2014-2018年海南五指山形变台DSQ型水管倾斜仪和VP型垂直摆倾斜仪记录的20个地震的同震响应资料,对比分析2套仪器的同震响应特征。结果表明：在震中距相近时,二者响应幅度、同震响应持续时间与震级呈正相关;除少数地震外,在震级相近或相同时,二者地震响应幅度与震中距呈负相关;地震响应延迟时间与震中距有关,二者均呈正相关;对于同一地震,一般VP型垂直摆倾斜仪的最大响应幅度较大,且同震持续时间较长。     

汶川地震强余震的电磁同震效应

汶川5.12大地震发生后,在武都汉王地震台及其附近地区布置了2个大地电磁测深点,进行了两期余震序列的地震电磁效应连续监测,共观测到M_s4.0及以上的余震事件35次.通过与汉王强震台的地震记录数据中15个强震记录比较发现,与地震波相对应的地震同震电磁信号存在于所有的电场和磁场记录分量中,它们与地震波到达同步.地震破裂发生时的电磁辐射信号在记录数据中相比地震波达到观测点的电磁信号幅度要小得多,无法从观测数据识别出来.通过分析对比地震位移和同震电磁信号的关系,提出了地震电磁同震信号产生的地震波驱动机理,认为观测系统在地球基本磁场中随地面运动产生了地震同震电磁信号,并从观测的地震振动位移和电磁信号进行了验证.     

乌加河地震台水平摆、水管倾斜仪同震响应对比分析

选取2013—2015年乌加河地震台水平摆和水管仪记录的13个地震资料,对比分析同震响应特征。分析认为:对于同一地震,水平摆最大响应幅度大于水管仪,且响应延迟时间略小;水管仪和水平摆同震响应持续时间与震级成正比。结果表明,该地震台水平摆和水管仪记录同一地震的最大响应幅度、延迟和持续时间,对远震和近震均具有不同程度的响应。     

新疆阿克陶MS6.7地震引起的新10井水位同震响应研究

本文根据新10井数字化高频采样水位仪记录到的2016年11月25日新疆阿克陶M_S6.7地震所引起的水震波,对比分析了该井水位与地表垂向运动的相关性特征,并对二者与井-含水层系统水文参数的关系进行了深入探讨.分析结果显示:①与地震波信号相似,新疆阿克陶M_S6.7地震引起的新10井水震波存在两个显著的周期,即6—10 s和15—30 s;②新10井水震波响应幅度与地表垂向运动幅度整体呈正相关,且在高频阶段(频率大于0.08 Hz)二者的振幅比随着频率的减小而增大,表明该井水位对周期大于12 s的信号放大效能较高;③利用水震波与地震波的振幅比估算新10井观测含水层渗透系数的量级为10-2 cm/s,且在地震波作用过程中含水层的水文参数也存在波动.本研究表明,井水位的同震响应机理较为复杂,在分析水位同震响应特征时,高采样率的水位数据是获得可靠结果与认识的基础.      

强远震前钻孔体应变潮汐响应及同震特征分析

选取山西太原、大同、临汾和代县4个台站的钻孔体应变资料,利用Venedikov调和分析法对2008年以来13次强远震的潮汐响应和同震响应情况进行分析。发现应变潮汐因子对应地震都有多则半年,少则几周的异常期,且不同台站对同一次地震的潮汐因子响应形态也不一致;4个台站在11次强远震中记录到了同震响应,其中汶川地震引起的同震响应以突跳为主,其余地震引起的同震响应以波动压缩为主。     

海南地区5口井水位对汶川地震的同震响应及其频谱分析

对比海南地震台网记录的汶川MS8.0地震的地震波形,分析了海南5口井的高采样率数字化水震波波形特征。采用傅立叶变换和小波分解方法,对海南前兆台网5个台水位仪在汶川MS8.0地震中记录到的高采样率数字化水震波进行了频谱分析,结果显示地震波的不同波组激发的水震波波组差别较大,5口井的水震波周期跨度很大,从10多秒到1000多秒,不同井孔的水震波幅度差别较大。同时还初步分析了水震波的形态和水震波各个频率组的形成机理。     

印尼8.7级和8.5级两次强震周至深井的震时效应研究

介绍了周至深井概况和仪器设备配置。通过对该井2004年12月26日印尼8．7级及2005 年3月29日8．5级两次强震的50 Hz采样率水震波数字化记录的频谱分析,与同一井孔的LN-3 数字水位仪及同一地震事件的周至台、西安台宽带数字地震仪记录进行对比研究。结果表明,周至深井各测项对印尼两次强震有明显的震时效应,观测效果相当于一台深井宽带地震仪。     

MS≥6.0地震引起的永安井水位同震响应特征研究

利用永安井秒采样水位仪记录到的地震波形数据,与CMG-3ESPC-60地震计比较,对井水位同震响应特征、响应能力、地震波加载响应等方面进行分析。结果表明：秒采样水位仪也可记录到地震体波（P波、S波）和面波R,面波频散现象清晰,较好反映地震波作用过程及震源破裂过程中能量的释放;井水位对近场地震和远场地震响应程度存在差异,其同震响应能力与震级、震中距无必然联系;同CMG-3ESPC-60地震计相比,二者都存在明显周期信号,面波频段波幅变化最大,为主要中心频率,与CMG-3ESPC-60地震计速度值积分振幅谱谱形态一致,也具有较宽频带,但低于CMG-3ESPC-60地震计。     

PET重力仪与CTS-1EF地震计地震波记录特征分析

收集苍梧M 5.2、九寨沟M 7.0和智利M 8.2地震期间琼中基准地震台PET重力仪和CTS-1EF地震计观测数据,对重力资料进行潮汐和零漂改正获得重力残差数据,并对地震计数据求导得到加速度值。对重力残差数据和地震计加速度数据波形及频谱曲线进行对比分析,认为2种观测仪器记录的地震波震相和频谱分析显示的地震波分布频率具有一致性,但九寨沟M 7.0地震和智利M 8.2地震的地震波频率分布存在差异。     

江苏溧阳台连续重力在2023年2月6日土耳其三次强震中的同震响应

2023年2月6日，土耳其先后发生了M_S7.8、M_S6.7和M_S7.8强震，通过对江苏溧阳陆态网络连续重力观测仪记录的地震波进行分析，获得几点认识：(1)在溧阳台连续重力观测数据曲线上能记录到3次强震的地震波，记录到的2次M_S7.8重力地震波到时分别延迟10.72 min和10.63 min;(2)溧阳台连续重力观测同震响应对重力观测的潮汐和非潮汐参数均有影响，但未改变溧阳台连续重力观测正常的变化趋势；(3)同一地区相同震级的不同远震，重力响应的最大振荡幅度不完全一致，地震波持续时间也不完全相同，这与连续重力仪的采样率高低有关；(4)在时频图上表现为地震波能量信号比较突出，地震震级越大，0.1 Hz以下的高能量信号越强。     

银川地震台地震波记录特征

通过对银川台具有代表性的１００个典型地震记录图的震相分析,按震中位置不同分区展示了银川台地震波记录的“影区不影”、灵武地震方位异常,东北方向的近震ＰＮ波缺失以及极远震的ＳＮＫＳ波记录,文章还分区概述了银川台对全球不同地区发生的地震所记录的地震波的记录特征。     

青海钻孔应变映震效能研究

利用青海省6套YRY-4分量钻孔应变仪2007—2015年的观测资料,将该地区符合扫描范围的地震从震前异常和同震特征两方面进行研究。结果显示:湟源、德令哈分量钻孔应变差应变曲线地震前大多有短期超差异常;分量钻孔应变仪的同震响应幅度与震级、震中距都有关。同一地震,多台仪器多数情况同震响应幅度与震中距成反比,少数成正比;一般单台仪器同震响应幅度与地震震级成正比关系,震级越大同震响应幅度越大;分量钻孔应变仪的同震响应延迟时间大多与地震震中距成正比,震中距越远同震响应延迟时间越长;分量钻孔应变仪同震响应持续时间与震级基本成正比,震级越大同震持续时间越长。     

尼泊尔8.1级地震后河北省数字形变观测同震响应研究

北京时间2015年4月25日14时11分26.3秒在尼泊尔境内发生Ms 8.1地震。通过分析河北省各形变台站的震时观测资料,研究各形变测项对尼泊尔地震的同震响应特征,结果表明,形变测项均记录到此次地震,同震响应形态分为振荡型、振荡-阶变型、阶变型三类;不同台站相同类型仪器的同震响应幅度有很大差别;同一台站同一仪器不同方向上记录波形幅度相差较大;地震对应变场的影响以EW向为主;记录到阶变型形变波的台站主要集中在河北省的北部,南部较少;认为尼泊尔地震后河北省北部地区的地震活动可能有增强的趋势,南部相对平静。     

气汞的第一个同震效应记录

利用杭州超距科技有限公司最近研发的ATG-6138型测汞仪在云南省弥勒井气汞(Hg)观测中记录到尼泊尔8.1级地震的同震效应。这是中国气汞观测的第一个同震效应的纪录。这一事实表明了进一步提升地震地下流体化学量观测仪器的观测精度与采样率,有可能记录到固体潮与同震效应等更多的地壳动力作用信息,从而进一步提升其地震前兆监测能力。     

气汞的第一个同震效应记录

利用杭州超距科技有限公司最近研发的ATG-6138型测汞仪在云南省弥勒井气汞（Hg）观测中记录到尼泊尔8.1级地震的同震效应。这是我国气汞观测的第一个同震效应的纪录。这一事实表明了进一步提升地震地下流体化学量观测仪器的观测精度与采样率,有可能记录到固体潮与同震效应等更多的地壳动力作用信息,从而进一步提升其地震前兆监测能力。     

有流体参与作用下的震源参数特征——以广西凌云凤山震群、龙滩库区地震为例

对广西暴雨诱发的地震、水库地震及天然地震的地震波数字频谱参数特征进行分析;计算凌云凤山震群、2007—2013年广西桂东南地区天然地震及龙滩库区ML≥2.5级地震波形资料,获得凌云凤山震群、桂东南天然地震、龙滩库区地震震源参数。研究表明：凌云凤山震群和龙滩库区地震的应力降、震源尺度和拐角频率在数值范围、平均值都基本相同;它们的应力降和拐角频率明显小于桂东南地区地震,其中应力降约小1个量级;而它们的震源尺度明显大于同震级的桂东南地区地震。这些特征显示出数字地震波频谱分析也可较好地反映凌云凤山震群由暴雨诱发所致的成因。