辽宁地区Pb震相识别及康拉德界面研究

本研究采用2012-2019年辽宁地震台网记录的ML≥2.5地震波形资料,利用理论走时与实际波形特征相结合的方法,从114条地震记录中拾取到269条Pb震相进行分析,结果表明辽宁地区易识别的Pb震相的周期小于Pn,振幅介于Pn和Pg之间,波形呈尖锐的锯齿状.使用修正后的辽宁地区速度模型计算P波理论走时发现,当震源深度大于11km,震中距在80～120 km时,Pb作为初至震相到达;震源深度小于11 km时,辽宁地区Pb只作为续至震相到达.Pb的频带比Pn宽,高频能量比Pn强,频带宽度和高频能量与Pg比较接近.Pb的拟合速度为6.9082 km/s,反演获得康拉德界面平均深度为23 km.通过射线路径勾勒出康拉德界面分布,证明康拉德界面在辽宁地区及渤海湾北部横向连续.     

河北地区Pb震相识别及康拉德界面分析

基于河北测震台网现用速度模型,利用走时方程计算得到河北地区Pb震相的盲区范围大致为70km左右,作为初至震相的起始震中距范围为90~120km,作为后续震相的起始震中距范围为135~150km;收集近年京津冀地区2.0级以上地震88条,根据Pb震相理论波形特征,以及理论波形与实际波形到时比对,最终识别到158个有效Pb震相,拟合速度为6.69km/s,康拉德界面埋深21km,并得到河北地区Pb震相实际波形特征,弥补了河北台网Pb震相空白;利用Pb震相的射线分布,分析认为康拉德界面在河北北部山区发育程度较好,南部次之,中部渤海湾盆地地区连续性最差。     

上海及邻近地区Pb震相识别

收集2009年以来上海地区近震事件,并重新进行震相拾取。通过走时曲线、时频分析等识别震相的辅助手段,确认震相的可靠性。研究结果表明,上海地区地震的Pb波作为初至震相时,震中距约100 km;初至震相是Pb波时,地震波形类似于正弦波且周期较大。     

核幔界面衍射波Pdiff震相最大 记录震中距探讨

智利M_S8.8特大地震在甘肃数字测震台网记录的最大震中距达179.7°, 通过读取该地震初至震相的观测走时, 计算该震相的平均观测慢度为4.104 s/°, 与P_diff震相的理论慢度4.439 s/°基本一致. 研究结果表明: 由于甘肃数字测震台网和甘东南野外观测流动台阵独特的地理位置, 记录到了至今全球最大震中距(179.7°)的核幔界面衍射波P_diff震相; P_diff震相起始观测走时明显滞后于IASP91理论走时; 核幔界面复杂的形态对不同方位传播的P_diff震相观测走时产生了一定的影响.      

利用均值寻查法精确测定福建及周边地震震源位置

本文利用近震、地方震的各种震相的走时方程，经过变换，取得相应的二次型目标函数。对目标函数用一维寻查法、均值寻查法求出其零值点的自变量，即求得各个方程的解；再用均值寻查法求得各个方程的共解，即得震源位置。随机地处理了自2000～2003年6月福建数字地震遥测台网记录到的本省及周边地区的205个地震，定位结果显示走时残差的平均值为0．25s。在可供比较的前提下，将159个地震数据的奇异值分解法的结果与本文的结果进行对比，前者的平均走时残差为0．72s，后者为0．25s，且后者的每一个地震的走时残差都比前者小。     

远震相对走时数据快速计算方法及应用

远震层析成像技术已成为研究地球深部速度结构最为主要的方法,而其所用数据通常为初至震相的相对走时残差值.本文针对信噪比差的远震波形资料提出一种计算远震相对走时残差数据的快速方法,整个计算过程全部由计算机自动完成.该方法主要有两大特点:(1)利用互相关方法计算波形间的偏移时间时引入波形相位信息,有效压制噪声,增强有用震相的识别;(2)改进常规方法中计算相对走时残差的理论公式,避免求解超定方程组,提高计算精度.为验证新方法的可行性和实用性,以长江中下游地区远震波形资料为例,采用常规方法和新方法分别计算相对走时残差数据,对比结果显示:新方法比常规方法的工作效率和数据精度都高.     

辽宁测震台网地震观测报告质量分析

就地震分布、震相质量、深度分布以及地震震级等,对辽宁测震台网2010-2017年地震观测报告进行分析,得到辽宁地区地震波主要震相的平均传播速度,分别为：Pn震相平均传播速度为7.87 km/s,Pg震相平均传播速度为4.48 km/s,Sn震相平均传播速度为4.48 km/s,Sg震相平均传播速度为3.56 km/s,认为引起震相走时偏差较大的主要原因为地震定位误差及震相不易识别。     

海南地区Pb震相的识别及康拉德面的确定

选取海南省地震台网2009年1月1日至2016年8月25日记录到的281次M_L≥2.0地震,利用PTD方法重新定位其震源深度,采用折合走时分析海南Pb震相,并对Pb震相的速度拟合进行佐证,进而确定海南岛Pb震相的存在。结果显示,从其中的52次地震事件中可识别出57个Pb震相,其相速度为6.68 km/s,在此基础上以地震波走时方程反演得到的海南地区康拉德面的平均深度为21 km。      

基于局部一维模型与走时标定的区域三维速度模型构建技术研究

构建区域介质三维速度模型并以之获得准确的区域震相走时,是提高区域地震定位精度的重要手段之一.为充分利用已有的一维模型、GT事件、地质资料等实现三维模型构建,尝试基于目标区域内已有的部分局部一维模型,通过克里金空间插值建立初始三维模型,然后利用GT事件走时数据并参考其它地震地质资料对其不断进行修正,使得其走时偏差图与GT事件走时偏差图一致,进而获得能够提高区域地震定位精度的三维模型.使用不同模型进行的地震定位实验表明,以此方法建立的三维模型的定位偏差较初始模型减少约20％,较好地起到了减小区域震相走时残差,提高区域地震定位精度的作用.     

基于局部一维模型与走时标定的区域 三维速度模型构建技术研究

构建区域介质三维速度模型并以之获得准确的区域震相走时, 是提高区域地震定位精度的重要手段之一. 为充分利用已有的一维模型、 GT事件、 地质资料等实现三维模型构建, 尝试基于目标区域内已有的部分局部一维模型, 通过克里金空间插值建立初始三维模型, 然后利用GT事件走时数据并参考其它地震地质资料对其不断进行修正, 使得其走时偏差图与GT事件走时偏差图一致, 进而获得能够提高区域地震定位精度的三维模型. 使用不同模型进行的地震定位实验表明, 以此方法建立的三维模型的定位偏差较初始模型减少约20%, 较好地起到了减小区域震相走时残差, 提高区域地震定位精度的作用.      

关于网外地震的定位问题--利用福建区域数字地震台网资料测定台湾地震震源位置

针对地壳内部的网外地震震源的定位问题，由震相组合成不同的方程组，利用均值寻查定位法迭代求解。在选取地球物理参数模型时，考虑了台湾地震部门定位时所用的模型和华南地区地震走时表等。利用福建数字地震台网记录到的绕射波Pn、Sn的到时资料，通过定位程序测定了134个位于台湾区域的壳内地震的震源位置。测定结果与台湾地震部门在其网址上公布的结果进行比对．平均震中位詈相差9km．震源深度相差8km．     

地震分析软件震相走时表文件结构研究

通过对现有地震分析软件所配置的震相走时表文件的结构类型及优劣进行分析,将震相走时表分为4种组合结构并分析其实用性。在IASPEI91震相走时表文件结构的基础上进行修改、补充和完善,从而提出了一种安全性高、适用面广、灵活性强、能存储各种结构走时表的新型走时表文件结构。应用这种新型结构震相走时表,地震分析软件可以灵活配置不同的走时表,实现精细定位,并为数字化测震台网快速利用测震资料编制和应用高精度的区域震相走时表创造了条件,对于地球深部构造研究具有一定的促进意义。     

以和静地震为例分析sPn震相在震源深度测定中的应用

利用新疆台网波形数据,对2012年6月30日新源、和静交界区MS6.6地震以及2012年6月30日和静MS4.2地震波形中sPn震相进行分析。通过sPn震相与Pn震相的到时差,并结合2015年新疆模型和3400走时表模型对两个地震进行震源深度测定。结果表明,采用两个模型得出的震源深度与中国地震台网中心测定深度的误差分别为1.7km与1.5km,2.4km与2.1km,其结果真实可靠。     

首都圈地区Pb震相典型特征与康拉德界面研究

Pb震相是近震震相中的一个重要震相.关于Pb震相典型特征的总结和分析,对指导区域台网工作人员如何识别该震相,丰富台网观测报告震相产出,提高地震定位精度和确定康拉德界面等相关研究具有重要意义.但由于识别困难,国内很少有系统进行有关Pb震相的识别和研究工作.本研究采用首都圈地区高密度台网2009-2015年记录到的369个ML≥2.5地震事件的波形资料,重新分析震相并识别出1153条Pb震相.基于震相资料,利用时频分析、多项式拟合、射线分析、最小二乘法、联合反演、理论走时计算等方法进行研究,并在结合前人研究结果的基础上,我们得出:在首都圈及邻区,在肉眼可识别时频域内的特征来看,通常容易识别的Pb的振幅或频率高频部分相对比初至Pn和Pg大或高,也有振幅变小或者频率变化不明显的情况,这可能与震源机制、台站方位、场地响应、仪器类型等方面有关.时频分析、功率谱密度和肉眼识别分析的结果表明,P波的主要能量集中在相对低频部分,Pn,Pb,Pg,PmP四种震相(本研究以后提到的震相顺序只考虑这四种震相)有很强的共性,区别在于传播路径上的不同,频率或观测记录周期上的小幅度差别.在Pg作为初至波时,Pb震相的低频主频部分与Pg震相的低频主频部分带宽差不多(受到包含Pg震相的影响),但是高频主频部分频率更高,Pb到时在Pg之后,PmP之前.Pn作为初至波时,Pn震相低频主频部分带宽比Pb宽,但是Pb高频主频部分频率相对更高,Pb在Pn之后,在Pg之前.鉴于震源深度对Pb到时顺序的影响,及其在定位结果中精确度最差的情况,在震中距约在80~140km范围内时,得考虑区域地壳厚度横向不均匀、震中距、震源深度等情况并结合波形特征,来判定Pb是否为初至震相.Pb震相在康拉德界面的平均传播速度约为7.0km·s^-1,康拉德界面平均深度约为23km.Pb射线的分布情况直接证明了康拉德界面在首都圈地区的分布是连续的.基于本研究利用Pg,Pb,Pn,PmP震相走时联合反演所得模型计算的理论走时结果和实际观测结果一致进一步证明了我们结果的可靠性.     

甘肃地区一维速度模型计算研究

采用2009年1月1日—2014年6月甘肃省境内所有地震的震相数据,分类拟合计算该地区一维速度模型,计算结果显示,利用少量震级较大地震数据来拟合的速度结果近似于用所有地震拟合结果。拟合得出新模型初步结果后,再从所有地震资料中选定台站包围好、震相标识规范的142个地震,利用Hyposat定位方法来计算莫霍面深度,参考其他模型的莫霍面深度,综合分析后在一定的扰动范围内通过Hyposat批处理程序进行迭代定位,对8 640次计算模型做残差对比,最终选取残差最小模型作为新模型,此模型除部分参数有较小的差别外与甘青模型基本一致。     

模拟退火算法在地震定位中的应用

阐述了模拟退火算法及其在地震定位中的原理,以震相观测到时与理论到时之差(到时残差)为目标函数,利用模拟退火算法求解目标函数的最小值以获得地震的震源参数。在模拟退火算法的地震定位中根据震相的可靠程度对不同震相设置了相应的定位权重;对震相的走时误差设置了3组不同的值,以分析走时误差对定位结果的影响,对随机生成的1000个模拟地震进行模拟退火算法再定位。结果表明,走时误差越小,定位结果越准确。最后,通过地震震例进一步验证了模拟退火算法在地震定位中的可用性。     

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...