Temporal and Spatial Variation of Focal Dynamic Parameters in Southwest Yunnan before the 2007 Ms6.4 Ning'er Earthquake

本文根据在近震源条件下,利用Brune模式,由昆明数字遥测地震台网观测到的波形资料,测定了2005年1月至2007年5月期间滇西南地区98次ML≥2.5地震的震源动力学参数,分析了在2007年6月3日云南泞洱Ms6.4地震前视应力和拐角频率的时空变化特征.泞洱Ms6.4地震前,较高视应力(2.5×105 Pa以上)主要分布在红河断裂与无量山断裂之间,较低视应力(2.5×105 Pa以下)在空间的分布则显得较为分散、随机.较低的拐角频率(1.5 Hz以下)集中分布在泞洱地震震中东北部的红河断裂与无量山断裂之间,随着频率的增大,分布范围逐渐向西南扩展,直到整个区域,较高的拐角频率(3.5 Hz以上)则集中分布在泞洱地震震中西南部的区域内.从视应力和拐角频率的时间变化曲线看,泞洱Ms6.4地震前滇西南地区视应力表现出了明显的升高变化过程;含ML3.6以上地震的拐角频率随时间的变化呈下降—上升—下降的复杂过程,ML＜3.6地震的拐角频率呈趋势下降过程.     

2014年2月12日新疆于田7.3级地震的震源参数

2014年2月12日新疆于田发生MS7.3地震,本文利用新疆区域数字地震台网记录到的前震和余震序列的波形资料,对S波记录谱进行仪器响应、传播路径和场地响应的校正后,基于Brune模型,利用遗传算法反演了于田地震序列102次ML≥3.0级地震的地震矩、视应力、拐角频率等震源参数。结果表明,该地震序列震级为3.0~5.0级;地震矩为3.46×1011~2.08×1015N·m;视应力为1.48×105~1.16×106Pa,均值1.71×105Pa;拐角频率为1.4~7.1Hz。通过分析视应力及拐角频率随时间的变化特征可知,于田7.3级地震前震序列的视应力明显高于余震序列,而前震序列的拐角频率明显低于余震序列。主震前视应力出现高值,表明在主震区积聚了较多的应力,随后在应力值降低后的缓慢升高过程中发震,由于释放了大量的应力,震后视应力值又逐渐降低,表现为低应力的余震破裂。     

2014年2月12日新疆于田7.3级地震的震源参数研究

2014年2月12日新疆于田发生MS7.3地震,本文利用新疆区域数字地震台网记录到的前震和余震地震序列的波形资料,对S波记录谱进行仪器响应、传播路径和场地响应的校正后,基于Brune模型,利用遗传算法反演了于田地震序列102次ML≥3.0级地震的地震矩、视应力、拐角频率等震源参数。结果表明,该地震序列震级为3.0～5.0级;地震矩为3.46×1011～2.08×1015N?m;视应力为1.48×105～1.16×106Pa,均值1.71×105 Pa;拐角频率为1.4～7.1Hz。通过分析视应力及拐角频率随时间的变化特征可知,于田7.3级地震前震序列的视应力明显高于余震序列,而前震序列的拐角频率明显低于余震序列。主震前视应力出现高值,表明在主震区积聚了较多的应力,随后在应力值降低后的缓慢升高过程中发震,由于释放了大量的应力,震后视应力值又逐渐降低,表现为低应力的余震破裂。     

2007年宁洱6.4级地震序列视应力研究

利用云南省区域数字化观测资料,估算了2007年宁洱6.4级地震序列视应力,结果表明:①宁洱震区视应力在空间分布上明显呈NE向展布,视应力较高的地震大都分布在地震辐射能较高的地区;②宁洱6.4级主震发生的前4天,平均视应力为0.95MPa,主震发生4天以后,平均视应力为0.27MPa,恢复到云南平均背景应力水平;③视应力随拐角频率的增加而减小,大致呈负相关:lgσa=-0.36f 0.37,视应力与震源深度之间未发现明显的依赖关系。     

2001年施甸Ms5.9地震序列的震源参数研究

以昆明数字地震台网对2001年4月12日施甸MS5.9地震序列观测的近300次地震事件的波形数据资料为基础, 用横波波谱资料估算了该次地震序列的震源参数. 结果表明,震级在1.5～5.3的范围内, 地震矩范围为1010～1016 N·m, 拐角频率的范围为0.2～8.0 Hz, 震源破裂半径a的范围为200～2 500 m, 地震应力降的范围为0.1x105～20x105 Pa. 通过对地震震源拐角频率fc及地震应力降随时间变化的统计分析, 本文研究结果发现, 施甸5.9级主震前的前震序列地震的平均拐角频率明显低于主震后余震序列的平均拐角频率. 与之相反, 地震平均应力降则是前震序列明显高于余震序列. 分析认为, 主震前后平均拐角频率和应力降的这种随时间变化特征, 具有强震前的前兆信息指示意义. 主震的前震序列具有高应力降显示出主震区储存了较高的剪应力;主震后, 由于释放了绝大部分应力, 余震序列则表现为低应力破裂过程.      

视应力在震后趋势判定中的应用——以前郭地震为例

选取前郭地震序列2013年10月31日至2014年4月30日期间发生的11个MS4.0以上地震的波形资料,计算了这11个地震的视应力。结果表明,3个MS5.0以上地震发生前,震源区相当震级地震的视应力和拐角频率在升高,这表明震源区应力水平在增强;在此之后,震源区地震的视应力和拐角频率在降低,据此及时地进行震后趋势判定。     

会泽5.3级和文山5.3级地震序列震源参数研究

利用云南区域地震数字台网记录到的2005年8月5日云南会泽MS5.3地震和8月13日文山MS5.3地震的数字地震波形记录,在对S波观测记录位移谱进行传播路径、场地响应和仪器响应等校正后,根据Brune圆盘震源模型,利用遗传算法估算了这两个地震序列的震源参数.结果表明,两个序列的地震矩M0均在1012～1014 N·m之间,与近震震级有很好的线性关系,与震源半径呈线性关系;应力降与近震震级无明显的依赖关系;拐角频率和地震矩之间有明显的依赖关系,但拐角频率的实际计算值 fc 与在给定地震矩条件下得到的估计值fa之差及应力降随时间的变化表现出了不同的特征会泽地震序列的拐角频率差值和应力降在ML3.1余震前有一个由高到低的变化过程,反映了余震区应力场增高-下降的过程;文山地震序列拐角频率差值和应力降在ML≥3.1余震前均会出现高值或低值异常.     

新疆南天山西段中小地震震源参数初步研究

采用多台多地震联合反演的方法得到了新疆南天山西段2012年6月至2013年10月各台站中小地震的震源谱,进而计算149次ML≥2.0地震的应力降、地震矩、震源破裂半径、拐角频率等震源参数,并分析南天山西段地区震源参数形态特征。结果表明,南天山西段地区震级与地震矩(M0)、矩震级(MW)、震源尺度(R)之间表现为正相关,与地震的拐角频率之间成负相关。地震矩(M0)随着震源破裂尺度逐渐变大,成正相关的一次函数关系。初步分析后认为,震级在ML2.5~3.6范围内的地震更适合于研究南天山西段地区有关应力降特征的跟踪和研究。     

木里地区地震震源参数特征研究

选取了2011年9月至2016年9月地震数据及资料,研究了水库水位与地震时空活动特征,计算了168次ML3.0级以上地震的震源参数.结果显示:区域视应力值随震级的增大而增大,反映了不同震级地震在应力水平积累等方面的差异;视应力有随地震矩增大而增大的趋势,意味着人类活动可能为该区域地震活动的主要因素;拐角频率与震级的关系可分为两段来看,当震级范围为ML3.0～3.5时,拐角频率随震级增大而降低的现象并不明显,当震级范围为ML3.5～4.4时,拐角频率随震级增大而降低,表明震级越大,库区破裂尺度在增大,反应了区域应力积累,应力水平有所增强;视应力时空分布特征显示,视应力随时间变化与频次存在着一定的相关性,且整体视应力水平逐渐增高,且最大地震发生在大坝附近,这些现象都可能为水库蓄水导致区域构造环境发生变化而造成.     

天山中东段地区震源参数的初步应用研究

采用多台多地震联合反演的方法,首先得到了新疆天山中东段地区2001年以来MS≥2.5的105次中小地震的震源谱,进而测定了地震矩、拐角频率与应力降等震源参数,并讨论了它们之间的相互关系。在此基础上开展了该研究区应力降时空变化的动态跟踪工作,最后对研究区2004年6月以前的应力降时空演化特征做了一定程度的探讨。分析表明,该地区的地震矩、拐角频率与应力降等震源参数与震级有一定的相关性,应力降的时空演化特征可以作为该地区今后地震趋势预测的一种新手段。     

唐山4.8级地震前后视应力变化研究

2012年5月28日唐山发生MS4.8地震,之后宝坻发生MS4.0和MS3.5地震,这三次地震是近十年来首都圈地区较显著的事件。本文利用首都圈数字化地震台网2011年1月至2013年6月唐山地区ML≥2.5地震的宽频带数字地震波资料计算地震视应力。首先采用傅里叶变换获得地震观测谱,扣除仪器响应后进行非弹性衰减和几何扩散校正,几何扩散采用Gail提出的震中距分段模型,用随频率变化的Q值来表示非弹性衰减;然后在Brune圆盘模型下利用遗传算法求出一组fC（拐角频率）和Ω0（零频极限）,使得理论震源谱和校正的观测谱残差最小;通过零频极限求得地震矩M0,通过有限仪器带宽补偿并加上积分已校正的观测谱求得辐射能量ES;最后即可求出视应力。计算结果表明：MS4.8地震视应力表现出震前趋势上升,震时达到峰值,震后趋势下降的变化特点,可以较清晰地反映出区域应力场的演化过程,故可作为地震趋势判断的依据之一;MS4.8地震前后地震视应力与震级表现出一定的正相关,随着震级增大视应力也增大,但MS4.8地震前视应力值总体上大于震后视应力。     

2012年河北唐山M_S4.8地震前首都圈东部视应力时空变化特征

本文采用近震源Brune模式,采用国家数字测震台网数据备份中心提供的地震波形资料,测定了2011年1月至2012年5月期间首都圈东部85次ML≥2.0地震的视应力,分析了2012年4月28日河北唐山MS4.8地震前动力学参数的时空变化特征,并讨论了震源参数的标度关系。结果如下:1视应力时序变化显示,唐山MS4.8地震前首都圈东部视应力出现了明显的升高变化过程;2视应力空间分布显示,唐山MS4.8地震前,首都圈东部视应力在震源区出现了相对高值集中区。     

2008年盈江5.9级地震序列震源参数研究

2008年8月21日在云南省盈江县发生了MS5.9地震。利用云南区域数字地震台网记录的ML≥2.5余震波形记录,通过对S波观测记录谱进行传播路径、场地响应和仪器响应等影响的逐一消除,得到了196个ML≥2.5地震的震源谱,进而根据Brune圆盘震源模型,利用遗传算法计算了地震矩、应力降、震源半径等震源参数,结果表明,该地震序列的地震矩在1012～1016N.m间,与近震震级有很好的线性关系,与震源半径也呈线性关系;应力降与近震震级有一定的线性趋势相关性;拐角频率和地震矩之间有明显的依赖关系。     

广西龙滩库区地震震源参数定标关系

利用广西龙滩数字地震台网记录的2006年9月—2013年7月1284次ML1.0级以上地震波形资料,采用Brune（1970）模型,通过几何扩散校正,介质衰减校正,仪器校正等将速度记录谱归算为震源位移谱,使用遗传算法计算拐角频率及零频极限,然后计算地震矩、应力降等小震震源参数,给出各种参数之间的定标关系。研究表明：地震矩、近震震级、破裂半径、矩震级和拐角频率等之间可以拟合为对数或半对数线性关系。而应力降、视应力降分布都比较零散,与地震矩、震源半径的关系并不明显,随地震矩、震源半径的变化关系比较弱。     

1995年陡河地震前后小震震源参数及其相互关系

在震源谱的多台多震尾波解法的基础上,应用Brune震源模型,求解1995年10月6日陡河ML5.9地震前后在其周围发生的48次小地震的震源因子和震源波谱,进而估算了地震矩、拐角频率和应力降,并讨论了它们之间的相互关系和在陡河地震前后随时间的变化．结果表明:小震震源因子表现出相当大的稳定性,震源因子的峰值频率和随频率的变化形态都很相似．发现震前一年左右曾多次出现应力降较高的事件．需要指出的是,考虑到应力降由地震矩和拐角频率计算得到以及地震矩和拐角频率的相关关系,实际上,这里的高应力降指的是拐角频率高于正常值的情形．      

利用数字化地震波形资料研究山西中南部地区的非弹性衰减系数、震源参数和场地响应

利用遗传算法反演山西中南部地区14个地震震源谱的低频水平、拐角频率和7个台站的场地响应。结果表明,Q(f)与频率的关系是:Q(f)=299.4f0.563;7个基岩台中岢岚、东山、阳城台在3 Hz~6 Hz附近有6~8倍的放大、离石台在2 Hz~10 Hz有2~3倍的放大。标量地震矩M。与ML震级线性相关较好,震源半径在230 m~508 m之间;拐角频率和地震矩之间的关系表现为拐角频率随地震矩的减小而增大;应力降和地震矩之间存在着应力降随地震矩的增大而增大的关系。     

安徽地区震源参数的相关性研究

基于安徽数字地震台网2010年1月至2017年12月记录到的ML2.5~5.0级地震,根据中小地震震源参数测定原理,利用多台多地震联合反演Atkinson方法和Moya方法分别计算了安徽地区地壳平均非弹性衰减因子Q值和安徽24个省属专业地震的台站场地。在此基础上,运用遗传算法求得安徽地区96个地震事件的震源谱参数,进而根据Brune中小地震圆盘模型计算其拐角频率、地震矩、应力降、矩震级、震源尺度等震源参数,并分析其特征及相互之间的关系。研究结果表明:安徽地区中小地震的ML震级与其他震源参数之间存在一定相关关系,而地震矩M0与应力降Δσ、震源尺度r和拐角频率fc之间并未表现出明显的相关关系。     

2007年6月3日云南宁洱6.4级地震异常特征分析

通过对2007年6月3日滇西南宁洱6.4级地震前地震活动和前兆异常跟踪,震前对该地震作了短期预测.宁洱6.4级地震前,云南和滇西南地区的6级、5.8级以上地震出现了长时间的平静,显示了能量的积累过程;中期阶段4.5～5.0级地震在震中区周围形成了地震密集区,中、短期阶段滇西南地区MS≥3地震活动显著增强并形成空区,空区长轴250 km,计算震级为6.37,这与实际发生地震震级完全一致.滇西南地区的前兆异常显示,距离震源区近的以趋势异常为主,外围异常以突变为主.     

沂沭断裂带小震震源参数特征分析

利用山东台网记录的2010-2020年沂沭断裂带范围内的地震波形资料,基于高频截止模型,以理论震源谱对观测震源谱之间的最小绝对残差值作为目标函数,使用稳健的最小二乘法估计模型参数,得到93个地震震源谱的特征参数和震源参数,对不同震源参数之间的定标关系及视应力的时空特征进行分析。研究结果表明,高频截止模型的理论震源谱对观测震源谱有较好的拟合效果,能够明显改善拐角频率识别效果,因此该模型更适用于观测震源谱;沂沭断裂带中小地震的拐角频率为2～15 Hz,与矩震级有较好的相关关系,震级越大,拐角频率越低;地震矩M₀与震级M_L在单对数坐标系下存在较好的线性关系,利用稳健函数线性拟合,可表示为log M₀=1.096M_L+9.78;地震视应力的时间分布特征表明,沂沭断裂带2012-2014年地震视应力偏高,地震强度和频次明显增加,2016年后地震视应力有所降低,地震强度和频次有所降低;沂沭断裂带地震多发生在高视应力内部和边缘地区,断裂带中南部的莒南-临沂和断裂带北段的安丘段存在明显高视应力集中区,这些区域为沂沭...     

2010年滦县地震序列视应力变化研究

2010年3月6日河北滦县发生ML4.5地震,其前震较为活跃且余震丰富?利用首都圈数字化地震台网监测到的2009年12月至2010年3月滦县ML≥2.5地震的宽带带数字地震波数据,计算得到地震视应力?结果表明:①ML4.5地震视应力表现出震前存在高值异常,震时达到峰值,震后波动下降的变化特点,而且主震视应力远大于多数余震,由此推断该序列类型为主余型?② 视应力的数值变化可以反映震源区应力状态,利用视应力的变化过程来探讨地震序列性质,结合传统序列判别方法,可以更准确地判别序列类型?③ 在震级ML≤3.3范围内震级与视应力大体为正相关?