浙江省测震观测台网井下地震计方位角检测与校正

选取浙江省测震台网景宁、北仑、南麂岛地震台井下地震计观测数据,采用地震数据波形相关性分析法,与地表地震计同步观测数据进行相关性分析,检测并校正井下地震计方位角,结果发现,3个地震台井下地震计方位角实际偏差分别为82.2°、-22.8°、32.2°。分析认为,井下地震计安装易受线缆应力影响,导致方位角与实际偏差过大,应在应力释放完成后固定地震计,并架设地表地震计进行数据相关性分析,以确定方位角可靠性。     

江苏省测震台网井下地震计方位角检测

为获取江苏省测震台网井下地震计精确方位角,架设地面参考地震计,将其精确指北,并与井下地震计检测结果进行对比,利用相关分析法计算22个深井台站精度较高的方位角。研究结果表明,受多因素制约,井下地震计检测结果普遍偏差较大,部分台站水平向分量几乎反向,如提井,需重新进行方位角检测;地面与井下地震计同频带有利于提高相关性,从而获取高精度检测结果;利用不同频带地震计进行井下地震计方位角检测时,对较宽频带地震计进行仿真处理尤为重要;溧阳2台站新建井下地震计检测结果表明相关分析法可应用于井下地震计方位角检测;尽可能选择台基噪声功率谱密度曲线具有明显波峰频段作为滤波频段,有利于提高地面与井下地震计观测数据相关性,提高方位角检测精度。     

利用远震P波质点运动检核区域地震计水平分量方位

地震计三分量方位的准确性对现代地震学研究具有很重要的意义.文献[1]利用P波偏振原理和多地震事件加权叠加方法计算表明,中国“十五”数字地震网络台站中有近三分之一的台站存在地震计水平方位偏差大、极性接反或分量互换等方面的问题.本文选取鄂尔多斯地块周缘地区24个代表性台站,利用2007年8月至2011年3月期间73个M≥7远震事件的P波资料,对台站分量方位等问题进行了检核计算.考虑到期间地震仪的可能重新安装因素,应用单地震事件的反演方位时间序列变化来计算分量方位偏差及其可能的方位校正.研究结果表明,反演的方位与文献[1]的结果基本一致,表明中国“十五”数字地震网络确实存在部分台站方位偏差较大等方面问题.因此,在SKS横波分裂等现代地震学研究中应充分考虑台站地震计方位不准和变动等因素的影响.     

甘肃省测震台网地震台站地震计方位角检验与校正

利用2007年8月—2013年9月甘肃省测震台网记录的549个MS≥6远震事件的P波资料,对所属44个地震台站分量方位等问题进行检核计算。考虑到地震计维修、更换等因素,提供了甘肃省测震台网地震台站按时间序列计算的方位角偏差及方位校正变化情况,以保障测震台网数据的连续性与可靠性。研究结果表明,反演的方位偏差与文献[1]的结果基本一致,表明中国"十五"数字地震网络确实存在部分台站方位偏差较大等方面问题。因此,在进行现代地震学研究中应充分考虑台站地震计方位误差较大和研究时间段内方位角变动等因素的影响。     

利用同台址地脉动记录检测井下地震计水平向方位角

利用波形相关法对地面同台址多套地震计方位角进行对比分析研究,并在江苏盐城、安徽界首、安徽合肥、安徽阜阳、河南航海5个台进行井下地震计方位角对比检测,同时利用远震P波极性法对地面及井下地震计方位角的检测结果进行验证。结果表明:地面观测台站地震计方位角检测中波形相关法、远震P波极性法与陀螺寻北仪检测结果的偏差分别在0. 4°、2. 9°以内,井下观测台站地震计方位角检测中波形相关法与远震P波极性法检测结果的偏差在5. 5°以内。因此,远震P波极性法及波形相关法均可得到较为满意的检测结果。     

安徽六安井下地震计与地表地震计观测质量对比

将安徽六安2015年安装的2台GL-S60B井下地震计记录数据,分别与在各自井口架设的BBVS-60地表地震计记录数据进行对比,得到了噪声有效值、频谱特征和有效动态范围等,初步获得了井下地震计在六安的运行情况。研究表明,井下地震计观测效果明显优于地面地震计,这对于未来地震台站选址、仪器选型等具有参考意义。     

溧阳地震台地面与井下地震观测对比分析

为系统总结地面与井下地震观测特性,对溧阳地震台地面GL-S60与井下GL-S60B宽频带地震数据对比分析,结果显示：(1)井下地震计方位角约为176.5°,即东南、西北大致反向,并结合地震P波到时极性分析得以验证。(2)垂直向相关系数优于水平向,受人类活动干扰白天低于夜晚。(3)受台站附近南北向公路影响,地面台基噪声水平向大于垂直向,南北向最大,而井下地震计台基噪声整体较小,且水平向小于垂直向,说明深井观测能有效降低台基噪声,尤其水平向。(4)井下记录的地震信噪比次于地面,地面土层对地震波具有一定放大作用。因此,深井观测虽有效降低噪声水平,但不一定意味着高信噪比数据产出,需结合实际观测资料综合分析。     

江苏地区同频带井下地震计地震监测能力对比

为了解江苏地区测震台站宽频带井下地震计监测能力,选取10个代表性台站配备的EDAS-24GN数采+GL-S60B地震计系统记录进行对比分析。以震相记录幅值与背景噪声均方根比值为标准,根据近震震级公式,用量规函数反推单台控制距离,计算同频带井下地震计理论地震监测能力,采用相同标准,根据震相幅值记录,得到实际地震监测能力,并绘制震中分布图相互验证,分析各井下地震计地震监测能力差异。结果显示:①井下地震计安装方式。落底安装的地震计监测能力整体优于卡壁安装;②台基条件。与破碎非固态层相比,构造越完整,地震监测能力越高。     

绥芬河基准站井下地震计观测性能分析

绥芬河基准站是黑龙江省地震烈度速报与预警工程新建基准站,配备GL-CS60B型井下地震计进行地震观测,为验证该地震计观测性能,以GL-CS60型地表地震计作为参考,进行方位角检验和标定计算,并对比分析2套地震计台基背景噪声水平,结果发现：井下地震计各项参数达到标准,其中方位角为164.349°。井下地震计抗干扰能力较强,尤其对于1—20 Hz频段的人为干扰压制作用明显,其台基背景噪声水平达Ⅰ级,观测数据质量更佳。     

井下、地表地震计记录波形对比——以松原地震台为例

分析了相邻井下、地表地震计记录的背景噪声及近震、远震波形特征,以及相关的振幅谱及近震、远震接收函数波形特征。结果表明,井下地震计记录的背景噪声比地表地震计小1个数量级,其近震、远震波形记录较清晰、简洁;井下、地表地震计记录的远震振幅谱和径向接收函数具有较好的一致性,但背景噪声、近震振幅谱、近震接收函数、远震切向接收函数波形存在一定差异;由地表地震计得到的近震震级比井下地震计的大0.12,地表地震计到井下地震计之间的P波速度约为2 km/s。     

井下地震计的P波接收函数正演计算及其稳定性研究——以首都圈地区为例

井下地震计波形记录的P波垂向分量存在频谱极小（spectrum null）现象,导致接收函数的结果不稳定.本文以首都圈地区为例,基于平面波入射的传播矩阵理论,发展了用于计算井下地震计的接收函数正演方法.在此基础上,分析了井下地震计波形垂向分量频谱极小现象,研究其对接收函数稳定性的影响.结果表明,井下地震计波形记录垂向分量的频谱极小开始出现的频率和地震计的埋深相关.该现象可造成反卷积提取的接收函数不稳定,且不稳定情况出现在频谱极小附近的频段,可通过选择合适的高斯因子压制其对接收函数的影响.     

采用P波分析法校正北京遥测地震台网地震计方位角

中国地震局地球物理研究所北京遥测地震台网通过调研,率先提出利用寻北仪测量真北方向,并对该台网地震台地震计摆放方位进行测量与校正,发现部分仪器存在大于10°的方位角偏差。考虑到正确可靠的三分量观测数据对地震科学研究的重要性,针对北京遥测地震台网北京地区10个地震台地震计方位校正前后的地震观测数据,采用质点运动轨迹与P波极性分析方法,研究P波波形资料,以便准确测定地震计以往摆放的方位角,对正确利用地震观测数据开展相关科学研究具有重要意义。     

利用P波质点运动估算中国东北地区固定台站地震计方位角

现代地震研究依赖于可靠的三分量观测数据,地震计的北分量是否严格指北将直接影响研究的准确性。然而,受台站附近磁异常或人为安装错误的影响,地震计的方位角可能出现偏差。基于东北地区154个固定台站2020年的远震数据,利用P波质点运动方法,估算了每个台站的北向分量方位角,以判断台站地震计是否存在方位角偏转问题。结果表明,84%的台站运行良好,12%的台站存在方位角偏差绝对值过大（>20°）或分量极性反转等问题。此外,分析后发现方位角偏转较大会导致H-κ叠加方法计算得到的地壳厚度和地震波速比出现偏差。因此,为确保地震学分析的可靠性,固定台站的地震计方位角需要进行定期校标。     

地震计低自噪声测量及参数建模

本文提出一种基于对比法测定地震计相对传感参数, 并考虑分向对齐误差计算地震计自噪声, 再利用连续3天以上的自噪声数据提取获得地震计低噪声数据的方法。 通过理论分析和实际数据计算检验表明, 采用这一套方法提取地震计的低噪声数据, 对数据选择的要求大大降低, 有利于客观、 稳定地获取地震计的自噪声数据。 此外, 通过参数建模, 获得地震计自噪声曲线的拟合多项式, 直接计算自噪声参考频点数值, 可以避免在实际曲线上读数时受到的计算误差引起的波动影响, 得到客观、 稳定、 可靠的地震计自噪声参数数据, 有利于地震计性能比较评价。 最后作为实例, 给出了采用本文算法计算出的4种国产地震计的自噪声模型及低自噪声参数。     

地震计位置校正

地震计与授时和定位用的GPS天线的分离,造成地震计位置的误差,这种现象在地震计置于山洞的地震台中是普遍存在的,对于井下地震计来说,在高度上也有300m左右的误差。结合邯郸台网的具体情况,分析了台站地震计位置普遍存在误差的现象,给出一种简单的校正方法,并对涉县台地震计位置进行校正,最后讨论地震计位置的偏差对地震定位的影响。     

喀什基准台宽频带井下和地表地震计记录数据对比研究

对比分析喀什基准台麦盖提井下和相邻地表宽频带地震计记录的背景噪声、麦盖提M_L3.1近震和棉兰老岛M_L6.6远震波形记录以及功率谱,并进一步研究了相关的震级差和台站下方结构。研究结果表明,井下和地表地震计记录到的波形特征和功率谱既存在相似性,又具有差异性;井下地震计记录的近、远震波形更清晰、简洁,且功率谱也相对较低。麦盖提台站下方地壳厚度约50km,井下地震计下方59m和地表地震计下方47m深度范围内的平均S波速度分别为0.59km/s和0.47km/s。井下地震计得到的近震和远震震级分别比地表地震计得到的震级小0.518和0.025。本文研究结果对合理布设地表和井下地震计,以及利用其观测数据进行地震学研究具有一定的指示意义。     

鄂尔多斯块体及周缘上地幔各项异性结果探讨分析

搜集整理鄂尔多斯地块及周缘地区已有上地幔各向异性研究结果,进一步探讨地震计方位对SKS各项异性研究的影响。结果表明,区域各项异性反演结果整体上较为可靠。地震计方位偏差对SKS各向异性反演结果的影响,表现为(Ф,δ_t)两参数的综合变化,而非单一参量变化。因此,在研究SKS等现代地震学时,应进行地震计方位角的校正。     

三地震计法精确测定地震计自身噪声研究

地震计自身噪声是地震计的一个重要技术指标,目前地震行业标准采用两地震计法,利用观测数据和地震计的传递函数,得到地震计自身噪声谱。两地震计法必须事先知道地震计的精确传递函数,而传递函数的测定误差给自身噪声的测定精度带来较大的影响。三地震计法在频域内用相关分析法得到地震计自身噪声谱,不需要知道被测地震计的传递函数,只利用三分向记录波形的互功率谱和自功率谱计算得出自身噪声谱。     

BSO井下地震计系统

BSO 井下地震计系统是基准台现代化观测系统的前置部分。它由三分向井下地震计及其电子装置两部分组成.用一个周期 T_0=5s 的地震计和电容位移传感器,可获得长、中、短周期三个频段的记录。本文是作者研制的井下地震计系统。文中着重分析了地震计的反馈控制原理和输出特性;介绍了水平向和垂直向地震计的结构、性能、特点及为该系统研制的电容位移传感器、地震计、遥控装置、系统信号的传输以及系统的电源供电等的性能和技术指标。文章最后提出了该系统运行情况及存在的一些问题,供从事地震观测技术工作者参考。     

昆明地震台地面与井下地震计地震记录震级偏差

选取昆明基准地震台观测山洞内放置的宽频带地震计BBVS-60及井下放置的GL-S60B深井宽频带地震计记录资料,采用新的震级国家标准（GB17740-2017）,对地面及井下地震记录计算M_L、m_b、m_B（BB）、M_S、M_S（BB）等5种震级,得到2种地震计的震级偏差。结果显示,M_L平均偏差0.18,m_b、m_B（BB）平均偏差0,M_S平均偏差-0.02,M_S（BB）平均偏差-0.01。