1995年武定6.5级地震余震的S波分裂

1995年 10月 2 4日云南武定发生MS6 5地震。分析田心三分向数字记录 ,从 77个余震中获得 45个余震的S波分裂数据。快速S波偏振有两个优势取向 ,分别为N32°E和N94°E ,二者与震源应力场的主压应力方向N140°E相差甚大 ,不是应力场导致的EDA裂隙系各向异性结果。武定地震发生在近南北走向的汤朗—易门断裂被次级的北西向断裂交切的地区。快S波N32°E偏振方向与汤朗—易门断裂走向接近 ,且又与震源S波固有偏振方向相同 ,难以辨别是构造抑或是应力引起的各向异性结果。分析认为 ,N94°E偏振方向是北西向断层系各向异性产生。两个偏振方向是在同一台站观测到 ,说明两个不同的各向异性体只能在某一深度之下的震源区内     

2000年云南姚安Ms6.5地震余震序列S波分裂研究

本文利用云南姚安MS6 5地震后在震中附近架设的 3个三分向数字记录台站的地震资料 ,对该区S波分裂进行研究。结果表明 :① 2 36条处于横波窗内的记录S波分裂现象明显 ;②延迟时间大部份在 3 5～ 10 5ms km范围 ,平均值为 7 0ms km ;③快波偏振方向大部份在N140°E～N16 4°E范围 ,平均值为N15 2 4°E ;④快波的优势偏振方向与主震的发震断裂 (马尾菁断裂 )和余震的发震破裂方向不一致 ,而与该区的主压应力方向比较符合 ;⑤姚安地震余震序列的S波分裂是应力场控制的EDA裂隙各向异性的结果。     

岫岩MS5.4地震前后S波分裂研究

利用辽宁数字地震台网的营口台的三分向数字化地震资料,研究了1999年岫岩Ms5.4地震前后S波分裂特征.结果表明:(1)延迟时间大部分在0.9～7.2ms/km范围内,平均4.23ms/km;(2)震前快S波的优势偏振方向为N51°～88°E,平均N58.66°E;震后S波的偏振方向主要集中在N1°W～N2°E和N55°～84°E范围内,平均偏振角为近NS向和N68.13°E.NE的偏振方向与震源应力场的主压应力方向N70°E接近,由此推测1999年岫岩Ms5.4地震的S波分裂是震源应力场引起的介质各向异性的结果.     

俄克拉何马州Conoco井孔试验室跨井测量和逆垂直地震剖面检测破裂

本文对在俄克拉何马州Conoco井孔试验室的剪切波组合跨井测量(CHSs)和逆垂直地震剖面测量(RVSPs)进行分析以研究剪切波传播和天然裂隙之间的关系。该测量覆盖了全部入射角和入射方位,使其能较为详细地研究破裂诱发的方位各向异性。资料显示出地震各向异性的几种特征即源一检距小于50m,固有时滞达7ms时,剪切波分裂提示有高破裂密度存在。快速剪切波偏振和时滞的估算结果证实了由其它地质的的和水文的观测结果所推断的N75°±10°裂隙走向.CHS资料的分析,包括用合成地震图模拟认为裂隙,至少是优势裂隙组.从垂直方向旋转了20°该研究最重要的成果之一是在CHS剖面上明确无误地确认井间沿界面传播的导波具有足够的速度差.CHSs和RVSPs联合解几乎是评估浅层破裂参数的唯一可能途径.这对于水文调查中研究浅层流体是很重要的.     

根据新西兰从消减至走滑的板块边界转换带的地方震来研究地震各向异性

用剪切波分裂法研究了消减带(新西兰北岛南半部)及其向倾斜转换断裂的转换带(南岛北部马尔博罗地区)地壳和上地幔中的各向异性。在马尔博罗,延迟时间几乎不随深度而增加,最可能的是,本研究所用的高频震相主要反映了岩石层的各向异性。在马尔博罗断层系中部,快波偏振与断层近似平行。各向异性是由于在马尔博罗断层系之下50～80 km 处存在(30±10)km 厚的变质的片岩(榴辉岩)引起的。在马尔博罗断层系边缘,快波偏振平行于最大压应力方向,与地壳中由裂纹引起的各向异性一致。根据 SKS 震相推断出的地幔中与岛弧一样宽的剪切带,看来在地壳内发生在较窄的区内。在北岛的南半部,所有深度地震的快波偏振都平行于海库兰奇消减带和断层的走向。偏振性质和主要取自地幔的 SKS 震相的性质很相似。这表明,岩石层和上地慢具有一致的走滑剪切形变。对延迟时间随深度增加的地幔,我们计算出在软流层上部200 km 中速度各向异性为(1.2±0.3)%。为了与SKS 延迟时间匹配,这个结果要求直至(580±100)km 的深度都存在各向异性物质,或要求各向异性随深度而变化,或者分裂与频率相关。     

剪切波分裂揭示的青藏高原上地壳地震各向异性基本特征

青藏高原整体隆升,构造运动与介质变形强烈,然而由于地震观测数据不足,青藏高原内部上地壳各向异性研究一直是一个空白.本研究使用西藏地区的地震台网(2009年5月—2017年5月)的观测资料,利用剪切波分裂研究青藏高原上地壳地震各向异性特征.由于青藏高原固定地震台站分布稀疏,可用于进行剪切波分裂研究的近场地震事件记录稀少,本研究采用地震事件的单台定位技术,对公开的地震目录里没有震源深度数据的地震事件进行震源位置约束,并引入微震模板匹配定位方法,对连续地震波形进行检索,识别出地震目录里遗漏的新的微震(小地震)事件波形.微震识别获得的新地震事件记录是地震目录里报告的地震事件记录的大约6倍,用于补充研究区的剪切波分裂数据分析.通过数据分析,对比快波偏振方向,证实微震识别获得的数据极大地增加了有效数据的数量,提高了结果的可靠性.研究结果表明,雅鲁藏布江缝合带与班公—怒江缝合带之间的拉萨地块东部地区,台站的快剪切波(快波)偏振方向主要受区域应力场影响,快波偏振方向主要是NS或NNE方向,表明了区域最大主压应力方向;但个别地震台站(当雄台)快波偏振方向受原地主压应力影响,其快波偏振方向既不平行于断裂走向也不平行于区域主压应力方向,揭示出地壳介质的局部变形导致的局部应力方向不同于青藏块体里的其他地区.研究区西部的改则、普兰和研究区北部的双湖,快波偏振方向显示与断裂等构造走向一致的特点.研究区东部的昌都和察隅,快波偏振方向除了与断裂走向(或构造线)一致,还与地表运动的方向相同,揭示了青藏块体东部的深部物质可能的运移方向.这个现象虽然还需更多的研究证实,但这个发现的重要启示是,地震各向异性结合地表变形可用于探讨地壳深部物质的运动.     

宁夏地区地壳介质地震各向异性特征

利用宁夏台网记录到的横渡窗内的地震事件,获得了宁夏地区地壳各向异性测量结果,并分析了S波分裂快波偏振方向和快、慢波之间时间延迟的时空分布特征.得到宁夏地区的剪切波分裂快波偏振方向或者与区域主压应力场方向平行或准平行,符合EDA机理;或者与区域主要地震构造的走向大体一致,与该区最大主压应力场方向基本垂直.宁夏南部的剪切波...     

青藏高原东北缘地壳各向异性的构造含义

青藏高原东北缘记录了印度—欧亚大陆板块碰撞和汇聚的远场效应,且仍正处于侧向生长阶段.而地壳各向异性则反映了高原地壳的形变特征.为此,本文主要利用甘肃数字地震台网(2001年1月—2010年10月)波形记录资料,采用SAM方法进行剪切波分裂研究,得到青藏高原东北缘地壳各向异性的平均剪切波分裂参数及剩余地震各向异性参数,两个参数分别反映了区域构造和应力场特征及局部构造和局部断裂特征.研究结果表明:快剪切波2个优势偏振方向分别为NE47.72°±21.83°和121.65°±22.07°,慢剪切波平均时间延迟为2.63±1.31ms·km-1.快剪切波平均偏振方向反映了该区域的水平主压应力方向,快剪切波偏振方向的第二优势取向揭示了NWW的局部构造意义,表明应力环境受本区NWW深大断裂带的影响.各个台站的剩余快剪切波偏振方向的优势取向与断裂走向一致,表明活动断裂控制着剩余快剪切波偏振方向.剩余慢剪切波时间延迟变化反映了断裂引起地震各向异性程度,形变具有区域特征.     

云贵高原东南部地壳各向异性初步研究

云贵高原东南部地区位于贵州西南部及广西西北部。 我们选用中国地震科学台阵一期在广西、 贵州区域内的50个流动台站记录的2011年6月至2013年3月的地震波形资料, 运用剪切波分裂系统分析方法(SAM), 得到了可用于分析的10个台站地震资料, 获得剪切波分裂参数即快剪切波偏振方向和慢剪切波时间延迟。 结果表明, 云贵高原东南部地区的地壳各向异性呈现南北分区的特点。 广西西北部地区的快剪切波优势偏振方向为NW—SE, 与华南地块主压应力方向一致。 贵州西南地区位于扬子板块和华南褶皱系右江褶皱带的过渡带, 其快剪切波优势偏振方向近NE—SW, 与华南地块主压应力方向近似垂直, 反映出区域内复杂的构造背景及应力环境。 将云贵高原东南部慢剪切波时间延迟与川滇地块以及华夏地块东南部对比可知, 云贵高原东南部地壳介质各向异性程度更接近于华南地块。     

鄂尔多斯块体北缘与西缘地区地壳各向异性特征

本研究使用内蒙古自治区数字测震台网2010年1月至2017年10月区域小地震的波形记录资料,采用SAM方法,进行了地壳剪切波分裂的分析,得到鄂尔多斯块体北缘与西缘地区地壳介质地震各向异性的初步研究结果.根据15个台站161个有效地震记录的分析,鄂尔多斯块体北缘与西缘地区的快剪切波平均偏振方向为NE44.4°±38.4°,慢剪切波平均时间延迟为1.7±1.6ms·km~(-1).研究区域的快剪切波偏振显示出两个优势方向,一个是NE方向,另一个是近NS方向.区内的逆冲凸起与走滑正倾断层构造对剪切波分裂产生了直接的影响,造成了剪切波分裂参数的复杂分布,反映了剪切波分裂参数受到区域应力和构造共同作用的影响.鄂尔多斯块体北缘的快波偏振特征有NE和近NS两个优势偏振方向,其东区与西区的快剪切波偏振表现出明显不同的特征.东区的第一快剪切波优势偏振方向为NE,第二快剪切波优势偏振方向为近NS;西区的第一快剪切波优势偏振方向为近EW,第二快剪切波优势偏振方向为近NS.鄂尔多斯块体北缘的区域背景主压应力方向可能总体上为近NS方向,但空间分布有差异,东区NE方向的优势偏振与西区近EW方向的优势偏振更可能反映了断裂与构造的影响.鄂尔多斯块体西缘的快剪切波偏振特征显示出非常清楚的NE向的优势偏振方向,近NS向的优势偏振方向则不太明显,反映出该地区复杂构造对各向异性分布的影响.慢波时间延迟呈现出西低东高的特点,时间延迟的高值出现在鄂尔多斯块体北缘的东部,时间延迟的这种西低东高的各向异性强度变化,可能反映了区域构造活动西强东弱的特性.     

南加州洛杉矶盆地北部S波分裂的观测结果

发生在洛杉矶盆地下面,深度为5—18 km 结晶基岩处的地震,在三分向地震图上,观测到了20—120 ms 的 S 波的分裂。发生在5 km 厚沉积层底部上述基岩中的浅震 S 波分裂现象不明显,而较深的地震 S 波分裂现象则随深度逐渐明显,快 S 波的偏振方向为南北方向,与地震和接收点之间射线的方位角无关。我们认为,S 波分裂主要发生在结晶基岩处,并且是由沿南北方向排列的地壳垂直微裂隙所引起的。假定微裂隙的这种排列又是由于地下应力状态造成的;由洛杉矶盆地北部下面 S 波分裂资料所得到的最大主应力方向为 N—S 向±15°,这与地质填图和断层面解的结果是一致的。射线追踪模拟表明,观测到的 S 波分裂,可通过含沿 N—S方向排列的垂直裂隙(裂隙密度约为0.04)的各向异性基岩解释,且其上覆盖着弱各向异性沉积岩层(裂隙密度小于0.02)。过去的4年中,在洛杉矶盆地发生了三次较大的地震,它们是1989年蒙特贝洛 M 4.6和 M4.4双震,1990年阿普兰 M5.5地震和谢拉马德 M5.8地震,他们距洛杉矶北部的 SCS 台站的震中距分别为10,55和40 km。在 SCS 台于阿普兰和谢拉马德地震前后,我们没有观测到 S 波分裂的明显变化。但是,在蒙特贝洛地震后,我们发现 S 波分裂的变化相当快;主震后分裂的 S波的分开时间从70 ms 迅速降至不到20 ms,然后,逐渐恢复到平均水平。S 波分裂时间的快速下降可能是一种时间变化,或者是蒙特贝洛地震位置的变化结果,因为蒙特贝洛地震近似地确定在预期的奇异线地点附近。     

青藏高原东南缘三江地区上地壳各向异性初步研究

三江地区位于青藏高原东南缘,川滇菱形块体的西侧.受陆-陆板块碰撞作用的影响,构造活动强烈,地震活动频繁.为研究该区的应力环境、构造特征及二者间的关系,本文使用三江流动线性地震台阵SL-Array（2016-12—2017-05）和国家固定地震台网（2015-01—2017-12）记录到的地震波形资料,运用剪切波分裂分析技术研究三江地区上地壳各向异性研究.计算得到该区域快剪切波优势偏振方向为NNW向,与区域主压应力方向一致.结果显示各向异性特征有分区性,以维西—乔后断裂和小金河—丽江断裂为界,将线性台阵划分为A、B和C三个区域.A区快波优势偏振方向表现出与区域主压应力方向的一致性.B区局部构造复杂,快波优势偏振方向表现为近NS向.C区结果比较离散,无明显快波优势方向.自西向东,研究区域快波优势偏振方向表现为NNW至近NS向的变化趋势.计算得到研究区域慢剪切波时间延迟为2.8±1.7 ms·km^-1,其中B区最大,A区最小,反映了该区地壳介质各向异性强度的不均匀分布,也揭示了区域构造复杂程度与地震各向异性强度的关系.     

四川锦屏水库地区地壳剪切波分裂特征及蓄水影响初探

利用雅砻江流域地震台网2011年8月1日至2014年12月31日期间及四川省地震台网1个地震台站2008年5月1日至2015年8月31日期间记录的地震观测波形资料,采用剪切波分裂分析得到了四川锦屏水库地区中上地壳各向异性参数,即快剪切波偏振方向和慢剪切波时间延迟.结果显示,研究区内台站的快波优势偏振方向存在明显的局部特征,左侧4个台站的快波优势偏振方向与区域主压应力方向比较一致,右侧台站优势偏振方向各异.研究发现,台站MLI的快波偏振方向变化与水库水位的变化具有很好的相关性,在2013年7月,水库水位急剧升高到约1800m后,台站的快波偏振方向也发生了90°变化,这是一种被称为90°翻转(90°-flip)的现象.蓄水导致的应力增加(以及可能的渗水)产生的高孔隙压影响了剪切波分裂特征.     

爱琴海火山弧米洛斯岛地热田的剪切波各向异性

已钻探的爱琴海（希腊）米洛斯岛地热田，由深度为4－6km的地方震的地震波密集地进行了采集，大量三分向地震仪记录到这些地震。8个月观测期间发生在岛上的地震活动形式是在3个不同地区的一些震群。所有地震的震源机制都有表征几站直立的最大主压应力的膨胀象限。这表明存在着与爱琴海区构造一致的扩张应力场。许多记录中观测到剪切波分裂。多数快剪切波偏振约南北向排列，与地面观测到的断层构造走向平行。有些地震图上快剪切波偏振为北东40°，主要在地热钻孔间的台站观测到这样的偏振，可能表明了在地热田中现代应力场作用下排列起来的微裂纹取向。对地热井孔附近的剪切波到时的延迟的研究可以推断各向异性强弱的变化，其分布看来与P和S波速度异常检测出来的裂纹介质的限度有关。     

乌海地区剪切波分裂研究

根据乌海地区构造环境,采用SAM方法研究乌海地区地壳各向异性特征,使用乌海地震台2014年1月至2020年6月数字地震波形进行分析。根据65个有效地震记录,得到乌海地区剪切波分裂参数,其中快剪切波平均优势偏振方向为NE63.1°±46.4°,慢剪切波平均时间延迟为（1.13±0.66）ms/km。乌海地震台快剪切波偏振显示出4个优势偏振方向,分别为NE、EW、NNE、NNW向。将得到的各向异性结果与研究区应力场和地质构造进行分析,认为研究区周边复杂的剪切波分裂变化是主压应力场、原地主压应力、断裂带分布共同作用的结果。     

由南非金矿场的岩爆观测剪切波偏振:加速度和速度记录分析

南非深部金矿岩爆产生不少震级M_L<0和M_L>5的地震,它们局限于矿体开挖的作业面周围,研究三分向加速度和速度地震图表明开矿区上方剪切波的偏振方向差不多是同一取向。偏振取向和检测到的时间延迟都与剪切波通过岩体互相平行的垂直向微裂隙组的各向异性介质传播有关。速度传感器检测到的偏振和强震加速度记录偏振方向相比较以说明数据的分散性程度(统计性).我们的结论是,在常规开矿期间由高应力产生的干裂隙在地表记录的剪切波列记录中几乎看不出对波长有影响.地面检测到的各向异性看来应归因于由区域应力状态决定的微裂隙组的定向排列,而并不取决于因开矿作业对应力状态的局部扰动.     

华夏地块东南部地壳地震各向异性特征初步研究

本研究采用SAM剪切波分裂分析方法,使用福建区域数字地震台网记录到的（1999年01月～2003年12月）的波形资料,挑选符合剪切波窗口条件的记录,得到华夏地块东南部地区23°N～29°N,116°E～120°E）10个台站的剪切波分裂参数. 研究结果表明,该区域快剪切波平均偏振方向为NW109.4°±42.6°,慢剪切波平均时间延迟为2.5±1.5(ms/km),快剪切波平均偏振方向对应该区的水平主压应力方向. 闽东台站NW方向的快剪切波偏振优势方向揭示了NW向的水平主压应力和NW走向断裂的构造意义. 两个闽西台站NE方向的快剪切波偏振优势方向与区域水平主压应力方向不一致,与NE走向的断裂一致,体现了局部构造和局部应力场的复杂性. 本研究证实,位于活动断裂上的台站的快剪切波偏振方向的优势方向与断裂走向一致,位于海边或岛上的台站的快剪切波偏振方向较为离散,主要是受到不规则表面地形和断裂交汇的影响. 慢剪切波延迟时间的空间分布特征,显示沿海地区慢剪切波延迟时间变化较大,而内陆地区则较为平缓.     

华南块体中部上地壳剪切波分裂特征

本文采用剪切波分裂分析方法,使用华南流动地震台阵(HN Array)和国家地震台网记录的近场波形资料,分析华南块体上地壳介质的地震各向异性特征.结果显示,华南块体快剪切波优势偏振方向整体表现为近东西向,与区域最大主压应力方向基本一致.结合华北块体地震各向异性特征,推测太平洋板块西向俯冲和菲律宾板块北西向俯冲作用,是中国大陆东部中上地壳各向异性的重要构造背景,导致中国大陆东部表现出近东西向的构造应力特征.苏鲁—大别造山和江南造山带的快剪切波偏振方向发生明显区域性变化,揭示了块体之间相互作用产生局部复杂构造特征和应力分布特点.研究显示,各向异性观测结果会因地壳结构的多样性变得复杂,通过江汉盆地的地震各向异性特征揭示出盆地内存在不同尺度的应力场.研究认为,岩石组分对中上地壳地震各向异性有重要贡献,华夏块体东部广泛存在的变质岩导致东西华夏块体各向异性偏振方向存在明显差异.     

温州珊溪水库地震S波分裂研究

通过对温州珊溪水库地震序列开展了近一年的近场源剪切波分裂参数研究,在进行精确定位并确保所用资料满足剪切波窗要求的基础上,采用互相关系数法,借助遗传算法与人工判读相结合,测量了地震序列的快剪切波偏振方向和快慢剪切波的时间延迟.结果表明,地震序列的S波分裂现象明显,台站记录到的地震快剪切波平均偏振方向与区域最大水平主压应力方向基本一致;温州珊溪水库地区快剪切波平均偏振方向在近N-S向;S波分裂快剪切波偏振方向所表现出的离散和空间差异性,认为可能是由于局部构造影响;目前库区应力场稳定,应力调整已经结束,未来发生强余震的可能性较小.     

汶川地震余震序列的地震各向异性

利用2008年5月12日汶川地震震源区及周边地震台站记录的余震序列资料,使用剪切波分裂系统分析法,分析了汶川地震发震构造龙门山断裂带及周边地区的地壳各向异性特征,推断了地壳最大主压应力方向及空间分布特征.研究结果表明：大致以安县为界,位于龙门山北东段的台站快剪切波的偏振方向为北东向,与断裂带走向一致;而位于龙门山西南段的台站快剪切波的偏振方向为北西向,与断裂带走向垂直;这个特征同样揭示出龙门山断裂带西南段逆冲、北东段带有明显走滑性质的特征.研究还显示,靠近龙门山与鲜水河、安宁河小江断裂交汇区附近的台站快剪切波的偏振方向表现比较离散,这可能是由震源区局部的复杂地质构造引起,与该地区复杂的主压应力方向特点一致.