华东地区小震P波震源参数特征初探

选取上海数字化地震台网(台阵)记录到的2001～2004年华东地区发生80次记录较好的小地震.扣除仪器响应、介质响应等,反演单台记录垂直向纵波(P波)震源谱,根据布龙位错模型,计算每个地震单台拐角频率、地震矩、零频谱值、震源破裂半径、应力降等参数,求出每个地震的震源参数的平均值及其均方差,给出了该区小震震源的范围,研究了各参数之间的关系以及各参数与震级(ML)之间的关系.结果表明,华东地区小地震(ML 0.8～4.4)拐角频率与震级的关系可以用三次曲线拟合,亦可以将ML 2.5～3.0做为分界点用直线分段拟合,后者效果更好;零频谱值的对数与震级关系可以用直线拟合,也可以用二次曲线拟合,效果好于直线拟合;地震矩与震级的关系与零频谱值相似;震源破裂半径的对数与震级的关系可用直线、二次曲线以及三次曲线拟合,3者效果相近;应力降与震级、地震矩以及震源破裂半径之间不存在明显的依赖关系.     

用Pg波初动求解中小地震的震源参数

依据震源理论,根据我国数字化地震台网目前的实际情况,在前人研究成果的基础上,提出一种用Pg波初动求中小地震震源参数的实用方法.可以用三个台的Pg波初动(初动峰值和峰值时间),较简便地计算出地震的震源参数, 从而为以震源和介质动态变化为依据的地震预报,提供一个用于日常监测预报的方法.     

不同震源机制地震PP波与P波振幅比特征的讨论

本文用WKBJ方法,计算了中国境内已知震源机制的六个地震————1973年7月14日西藏约基台错地震;1975年2月4日海城地震;1976年8月16日、1976年8月21日及1976年8月23日松潘地震和1976年11月15日宁河地震————的远震垂直向P波和PP波的理论地震图,并与观测波形进行对比,以检验计算方法。讨论了西藏地震的震源机制。 作者注意到,走滑型地震和倾滑型地震PP波与P波最大振幅的比值在一定的震中距范围内有不同的特征。为此,计算了走滑型和倾滑型地震在破裂方位角为330,240和0,震源深度为8km,17km和24km,台站方主角为310时,震中距由40到80间的P波与PP波理论地震图。给出了PP波与P波最大振幅比(APP/AP)随震中距而变化的曲线。讨论了用(APP/AP)值对地震震源机制类型给出粗略的估计的可能性。此项工作有助于确定一些资料不全,例如本世纪30年代到60年代间中国地震的震源机制类型。      

用P波、S波初动和振幅比计算中小地震震源机制在云南地区的应用

利用云南数字地震台网记录的区域波形资料,用P、S波初动和P、S波的振幅比联合计算了发生在云南省内的91次中小地震的震源机制.通过与矩心矩张量法和P波初动法的结果对比分析,认为用P、S波初动和振幅比求解震源机制的方法是可行可靠的,用这种方法不仅可以得到5级以上地震的震源机制,也可以计算台网分布较好地区的3～4级地震的震源机制.另外,用91个地震的震源机制资料得到了云南地区震源机制类型、主压应力轴的平面分布及其统计图,结果表明云南地区以走滑型地震为主,主压应力轴优势分布方向为NNE向,这些结果与利用哈佛得到的结果是一致的.     

姚安地震序列的震源参数研究

利用昆明区域数字遥测台网记录的姚安地震序列资料，结合姚安震区流动数字化台网的近震源观测资料，使用波谱分析法测算婉安地震序列的震源力学参数，给出S波的计算结果，并进行讨论。同时，对区域数字遥测台网和震区流动为流动数字化台网同时记录的39个地震采用同一模式计算出的震源参数进行了对比讨论。     

山西大同盆地震源机制解矛盾符号比及波速比变化的研究

选用山西地区 1990年至 2 0 0 1年 12 a的地震资料 ,采用格点尝试法、和达法分别计算了山西大同盆地震源机制解的各有关参数及平均波速比 ,探讨了该区震源机制解各参数及平均波速比在中强震前后的变化规律 ,得出山西大同盆地震源机制解矛盾符号比及波速比在主压应力 P轴取向稳定的条件下同步降低的负异常 ,与该区中强地震有一定的对应关系的结论。     

利用直达P波测定地方震震源深度的探讨

震源深度是地震时空参数中的基本参数,是目前最难测准的参数之一。可以使用直达P波测定震源深度。要确保测定结果的精度,必须加密台网观测点,使台间距的大小与震源深度相当。利用四川省西昌和冕宁大桥水库两个遥测地震台网的直达P波资料,测定发生在其监控区域内137个地震的震源深度。结果发现,该区域地震的平均深度和深度下限存在随震级增大而增加的现象。其中有部分地震的震源深度,利用本研究方法测定的结果与使用遥测地震台网计算机定位程序输出的结果相差较大。作者认为,这部分地震使用计算机定位程序得出的震源深度有较大的误差。     

用P波初动法测定2014年11月22日康定6.3级地震的震源机制

利用140个台站的P波初动资料,其中包括Pg波11个台站、Pn波75个台站、远震P波54个台站,采用格点尝试法获得了康定地震的震源机制解。结果表明,此次地震的震源机制是走滑型,与鲜水河断裂带的破裂特征一致。将本文使用的P波初动资料分别投影到其它机构给出的震源球模型,并计算相应的矛盾比,可以看出本文的结果最符合观测资料。康定地震余震分布、烈度分布情况以及构造应力场的结果,与本文所得康定地震震源机制相符。     

用10分钟P波窗估算2004年12月26日苏门答腊—安达曼地震的辐射能量

苏门答腊—安达曼MW9.1级地震的破裂过程持续了大约500秒,这一时间几乎是一般情况下用于计算远震辐射能量的P到时和PP到时之间时间窗长度的两倍。为了测量整个地震所辐射的P波,我们将时间窗扩展为从P波到时到S波到时,并用扩展窗对震中距大于60°的台站的地震记录进行分析。这些持续时间8～10分钟的窗内包含了PP,PPP,ScP震相和其他一些多次反射震相。为了测量包含这些附加震相的影响,我们计算了由扩展窗(P波到时和S波到时之间)得到的震源谱和由标准窗(P波到时和PP波到时之间)得到的震源谱的比值。对扩展窗的分析是在假设它只包含P-pP-sP波群的情况下进行的。我们分析了发生在MW9.1级主震附近具有相似深度和震源机制的4个相对较小的地震事件。这些地震的震级范围从2005年1月9日的MW6.0级余震到震中位于苏门答腊-安达曼地震南部的2005年3月28日MW8.6级的尼亚斯地震。将得到的这4个地震事件的震源谱比值取平均,就得到扩展窗的频变算子。然后对扩展窗得到的2004年12月26日主震的震源谱进行校正,就得到苏门答腊-安达曼地震整个破裂过程(～600秒)的完整的或校正的震源谱。我们计算的地震辐射总能量为1.4×1017J。经过对整个地震的校正震源谱与破裂过程的前～250秒的震源谱(由标准远震窗得到)比较,我们发现主震破裂过程的前半部分辐射的地震波能量多于破裂过程后半部分辐射能量,尤其对于周期从3秒到40秒的地震波,这种现象更加明显。     

宽频P波反演1988年澜沧地震震源参数

本文改进了Kikuchi P波反演震源时间函数方法,在最小二乘法中引入加权系数,均衡各台资料在求解地震矩中的比例关系,使之推广到不同震中距、不同方位的情况。利用我国CDSN台网长周期和中长周期资料,分别用反射率法和远场广义射线法产生了理论子波,反演出澜沧M_s7.6地震的震源参数和破裂时间过程。结果表明,1988年澜沧大震的断层面走向150°,倾角84°,位错矢量与水平夹角175°,为走滑型震源机制;地震破裂上升时间为4秒,特征时间39秒,宏观尺度130公里,总地震矩达到2.5×10~(21)牛顿·米;地震可分成三个子破裂,由东南向西北扩展,构成了P波的复杂性,基本上能与现场地表迹象和地震宏观参数对应。     

地震与爆破的波谱差异

在对中国数字地震台网（ＣＤＳＮ）兰州台近年来记录到的兰州附近的５个工业爆破和发生在同一地区震级相近的７个天然地震作波谱分析和比较后,发现人工爆破和天然地震的波谱参数与震源参数有较大的差异,在震级与震源深度相近的条件下,主要差异有：①爆破的Ωｍ（ω）值明显大于地震的Ωｍ（ω）值,Ωｍ（ω）爆≈１．５Ωｍ（ω）震;②爆破的Ω（０）值明显大于地震的Ω（０）值,Ω（０）爆≈１．９Ω（０）震;③爆破的震源线     

天然源面波勘探台阵对比试验

为了对比天然源面波勘探不同台阵布局的探测效果, 筛选出探测成果可靠、 效率高和便于野外施工的天然源面波勘探台阵阵形, 在天水市黄土覆盖区的同一场地分别用4种常见的阵形进行数据采集试验, 并对各种阵形数据使用空间自相关法或扩展空间自相关法提取相应的频散曲线, 通过反演得到了试验点地下的浅层速度结构模型. 分析对比试验结果表明: 4种台阵提取的频散曲线数值很相近; 频散谱能量集中度较高的是嵌套式等边三角形和圆形台阵, L形和直线形台阵相对分散; L形台阵低频段(4—8 Hz)比直线形台阵差, 其高频段(8—40 Hz)比直线形台阵好. 针对直线形台阵在高频段信噪比较低的情况, 在确保探测成果可靠性的前提下, 为了提高探测效率, 提出了在同一直线形台阵开展天然源与人工源面波联合勘探的数据采集方法. 实验结果证实, 这种联合勘探方法不仅可弥补直线形台阵高频段的不足, 确保探测精度和结果的可靠性, 而且还能实现“高低”频兼顾, 即“深浅”兼顾.      

Bubble size distribution in surface wave breaking entraining process

From the similarity theorem, an expression of bubble population is derived as a function of the air en-trainment rate, the turbulent kinetic energy (TKE) spectrum density and the surface tension. The bubble size spectrum that we obtain has a dependence of a?2.5 nd on the bubble radius, in which nd is positive and dependent on the form of TKE spectrum within the viscous dissipation range. To relate the bubble population with wave parameters, an expression about the air entrainment rate is deduced by intro-ducing two statistical relations to wave breaking. The bubble population vertical distribution is also derived, based on two assumptions from two typical observation results.     

高频面波方法的若干新进展

面波多道分析方法(MASW)通过分析高频瑞雷波确定浅地表剪切波速度.在过去的20年中,由于该方法具有非侵入性、无损、高效及价格低的特点,越来越受到浅地表地球物理和地质工程学界的重视,视为未来最有希望的技术之一.这篇综述论文将介绍中国地质大学(武汉)浅地表地球物理团队近年来在研究高频面波的传播理论和应用中取得的部分成果.非几何波是一种仅存在于浅地表介质,尤其是未固结的沉积物中的独特的地震波.它的存在对快速而准确地获得表层S波速度有一定价值.我们的研究表明非几何波是一种具有频散特性的泄漏波.泄漏波的存在可能导致将其误认为瑞雷波的基阶或高阶能量,从而造成模式误判.这种模式误判会导致错误的反演结果.我们通过求取高基阶分离后的瑞雷波格林函数证明虚震源法瑞雷波勘探的可行性.这个结果将极大地降低野外瑞雷波勘探成本.勒夫波多道分析方法(MALW)中未知参数比瑞雷波的少,这使得勒夫波的频散曲线比瑞雷波的简单.因此,勒夫波反演更稳定,非唯一性更低.勒夫波数据生成的能量图像通常比瑞雷波的清晰,并具有更高的分辨率,从而可以更容易地拾取精确的勒夫波的相速度.利用雅克比矩阵分析波长与探测深度的关系表明对相同波长的基阶模式而言,瑞雷波的探测深度是勒夫波的1.3~1.4倍;而两种波的相同波长的高阶模式波的探测深度相同.我们也尝试了时间域勒夫波反演.按照勒夫波分辨率将地球模型剖分成了不同尺寸的块体,利用反卷积消除了地震子波对勒夫波波形的影响,通过更新每个块体的S波速度来拟合勒夫波波形,从而获得地下S波速度模型.该方法不基于水平层状模型假设,适用于任意二维介质模型.     

Simulation and analysis of point-source surface wave fields

The complexity of near surface intensifies the diversity of seismic wave fields, which makes study on near surface wavefields important in many aspects. The strong absorption of low velocity layer can affect the resolution of seismic data, and free boundary can cause surface wave. Considering the above problems, we focus on the Rayleigh wavefields simulation using finite-difference wave equation of higher-order staggered grids and PML boundary conditions. Free boundary, buried source and overlying low velocity layer are taken into consideration and point explosion source is adopted. Through some numerical simulation with different parameters, we quantitatively analyze relationship between wave intensity and source depth, as well as the energy variation with propagation and obtain some practical knowledge and conclusions.     

Retrieving capillary-gravity wave spectrum from polarimetric microwave radiation of ocean surface

A new simple two-scale model on the polarimetric microwave emission of ocean surface is derived at first, which can be ex-pressed as an integral of weighting functions (M0 and M2) and ocean surface curvature spectrum coefficients (C0 and C2). This provides a simple way to investigate the effect of curvature spectrum on ocean emission. It is found that ocean waves with wavelengths both comparable to and much greater than the electromagnetic wavelength can contribute to the harmonics of ocean surface microwav...     

用面波联合勘探技术探测浅部速度结构

瑞雷面波勘探技术以其快速经济、受场地条件限制小等优点广泛应用于浅部横波速度结构探测.人工源面波勘探方法对浅部地层的探测精度高,但探测深度较浅;天然源面波勘探方法探测深度较深,但对浅部速度结构的探测精度不高.本文在夏垫和玉溪两地分别开展了人工源和天然源面波联合探测试验,尝试采用不同排列和相同排列两种方法,采集人工源和天然源面波信息,联合处理数据并提取频散曲线,反演得到浅部地层的横波速度结构.探测结果表明:人工源和天然源面波联合勘探,尤其是采用相同排列的方法,可以在几乎不增加常规面波勘探工作量的条件下,既能保证浅部地层的探测精度,又明显拓展探测深度,大大提升了面波勘探能力,有望在工程勘察领域中推广应用.     

A prediction model for frequency spectrum of blast‐induced seismic wave in viscoelastic medium

A prediction model for frequency spectrum of blast‐induced seismic waves is established. The effect of explosive sources is considered in this model. Our model implies that the frequency spectrum of blast‐induced seismic wave is mainly influenced by the initial pressure and the adiabatic exponent of explosives. The dominant frequency increases with the decreasing of initial pressure or the increasing of adiabatic exponent. In addition, this prediction model is verified by the experiment. The error of the dominant frequency is 4%–6%. It is indicated that the proposed model in this paper can reasonably predict the frequency spectrum of blast‐induced seismic waves, and then, we can provide a better frequency spectrum by optimizing the explosion source.     

震源谱的尾波多台多震综合求解方法

根据尾波观测的经验公式，选用北京遥测台网东部9个台站所记1989-1990年唐山地区10个地震的数字化记录，采用多台多震综合求解法，得到各地震的震源因子，并和单台多震法求得震源因子的平均值进行了比较．多台法所得震源因子精度明显优于单台法；且两者均比直达S波所求波谱比的精度提高1倍以上。提出了以一定的震源模型为基础，由震源因子求震源谱的方法．结果表明，ω一次方模型（即震源港高频部分与角频率ω的一次方成反比）较二次方模型更适合于本文所用的数据（震级范围为ML，3．0－5．2）．由于尾波能有效地消除震源辐射因子和单一路径的影响，故易于得到较多的资料和较高的精度，为研究震源的性质提供了一个有效的方法．