通过塞米巴拉金斯克的低当量爆炸研究NORESS台阵的远震事件检测

布设在挪威的小孔径台阵NORESS是为改进高频段(1～15Hz)信噪比而设计的。虽然它的主要目的是增强检测和特征化区域距离上的弱地震事件的能力,但还发现这种台阵对于研究远震事件也是非常有效的,尤其是用在欧亚大陆。这主要有两方面的原因:(1)由于高Q值路径,欧亚地震和爆炸记录一般有较高的主频,通常在1.5～4.0Hz范围内,而该区域的噪声水平较低;(2)在此频率范围内,台阵有特别高的信噪比增益12～14dB(0.6～0.7m_b单位)。 NORESS台阵在线检测效能的分析表明,即使在小震中区内也有大的区域变化。这主要是源区底下的信号集中效应,类似于以前横跨大台阵观测的接收器集中效应。对NORESS记录的塞米巴拉金斯克试验场地下核爆炸的详细研究表明,相对于全球m_b,NORESS有明显的正m_b偏差。其在东部(沙甘河)最高(1.0m_b单位),而在西部(德格连/科尼斯坦)稍低(0.4m_b单位),尽管各区城内相当分散。分析NORESS台阵接收的一组塞米巴拉金斯克低当量核爆炸资料的观测信噪比,参考公开发表的俄文文献中给出的当量,我们估计,在正常的噪声条件下,NORESS台阵能检测到低到0.1kt全偶合的爆炸信号。但由于只有少量的参考事件且其中大量是推断的,给出一个精确的阈值是困难的。需要强调的是,在噪声水平异常高(如在大地震的尾波中)或偶合条件不是很佳(如在完全或部分空解偶)的情况下,这个检测水平是达不到的。还必须注意,事件识别阈值必须高于信号检测阈值。     

小孔径台阵远震信号检测的改进

对广义F检测（Selby,2008）可用于自动远震信号检测做了论述。该方法应用于为监测《全面禁止核试验条约》（CTBT）遵守情况而建立的国际监测系统（IMS）基本地震台网13个小孔径台阵10天的波形数据。结果表明广义F方法可用于小孔径台阵的信号检测,虽然相关噪声妨碍了原来的F检测在这种台阵中的有用性。通过把检测结果与《事件检查公报》（REB,由用于监测《全面禁止核试验条约》的国际数据中心IDC提供）预测的初至P型震相到时进行比较,表明广义F检测适合与国际数据中心所用的传统信号检测方法进行比较。尽管F所做检测的总数量大概是国际数据中心所做的一半,但F做了更多的候选关联检测。增加关联检测的比例能够提高公报自动构建的效率,减少分析者工作量。比传统方法更优的是F检测方法基于噪声和信号的概率理论和物理模型而解释简单,对待每个台阵同等和客观,不需要主观调整。对关联和不关联检测的慢度矢量分布的分析表明,F和国际数据中心的关联检测有相似分布,而非关联检测分布可能不同,在一些台阵国际数据中心非关联检测明显与相关噪声源关联。     

用f—k技术分析NORESS台阵和单台资料以识别近台和近源的散射源

对高频ＮＯＲＥＳＳ台阵接收的人工爆破和天然地震的短周期记录进行ｆ－ｋ分析的结果表明,续至波来自于接近国西南约２５～３０ｋｍ处。应用从台阵记录中减去波束形成而得到的残差地震记录,改进了识别相同散射的效果。将针对后面波至的窗口与针对初动Ｐ波窗口相对于慢度值的ｆ－ｋ功率相减（归－化以后）而得到的ｆ－ｋ功率差图,提供了几乎相同的结果。续至波源好象是短周期的面波Ｒｇ,它是由ｆ－ｋ功率差图,提供了几乎相同的结     

地震事件自动识别技术及其在南岭流动台阵的应用?

地震事件识别是地震层析成像的重要组成部分。然而,在处理宽频带流动台阵天然地震记录中识别地震事件过程中,利用传统的人工识别方法耗时巨大,效率十分低。本文首先运用STA/LTA 对地震事件进行初步判断,并结合支持向量机信号检测算法和多台联合检验法来提高地震事件判别的准确度及抗干扰能力,达到天然地震事件的自动识别。南岭流动台阵数据的应用结果表明该综合识别算法可自动快速准确地判别地震事件,并可用于地震震相的拾取。     

东祁连山北缘断裂带基于深度学习的密集台阵地震事件快速检测与定位研究

为监测东祁连山北缘断裂带附近的地震活动性,布设包含240台短周期地震仪的面状密集台阵,进行约30 d的连续观测。首先使用基于深度学习的多台站地震事件检测算法（CNNDetector）进行地震事件检测,然后使用震相拾取网络（PhaseNet）对地震事件进行P波和S波到时拾取,其次使用震相关联算法（REAL）进行震相关联及初定位,最后使用双差定位（hypoDD）进行地震重定位,最终的精定位地震目录中共有517个地震。在密集台阵观测期间,中国地震台网正式地震目录中共有39个位于台阵内的地震事件,相比而言,密集台阵检测到大量小于0级的地震。因此通过布设密集台阵,可提高活动断裂微地震活动性的监测能力。与历史地震空间分布相比,密集台阵地震精定位分布具有较好的一致性,表现出更明显的线性分布特征。基于地震分布,发现研究区域存在与地表断层迹线走向不同的隐伏活跃断裂。     

日本新台阵：观察地球内部的日本新地震观测台阵

引言1996年,在许多国立大学(北海道大学、广岛大学、东北大学、名古屋大学、京都大学、高知大学、九州大学、鹿儿岛大学和东京大学)、国家地球科学和防灾研究所(NIED)和日本气象厅(JMA)的研究人员的策划下开始了将“日本台阵”系统扩展升级为“日本新台阵”的项目。     

利用地脉动台阵观测推算Love波频散曲线

土层剪切波速结构是工程场地条件的重要的基本参数，许多研究者关注利用从地脉动台阵中推得的Rayleigh波或Love波的相速度频散曲线反演实际工程场地剪切波速度结构。探讨从地脉动台阵观测的记录中提取Love波相速度的频散曲线的方法，从厦门某工程场地的地脉动台阵观测三分量记录中提取了Love波相速度的频散曲线，将提取的结果与根据实际场地资料构成的水平成层介质模型计算的Love波相速度的频散曲线进行了对比，为下一步的反演奠定了基础。     

二滩水电站拱坝强震台阵介绍

论证二滩水电站拱坝反应台阵建设的必要性,介绍了台阵的设计安装和组成。最后,通过展示系统2002年4月20日记录到的强地震动加速度记录说明系统已经正常运行。     

海拉尔台阵数据功率谱分析

通过对海拉尔台阵数据应用Welch算法进行功率谱计算,研究背景噪声水平。功率谱分析结果表明,夜间和白天的背景噪声水平存在差异,在2.5Hz频段上白天与夜间平均值相差8d B,这与人们的作息时间有关,通过白天与夜间的连续性观察对比发现功率谱曲线变化分别在0.02Hz、0.2Hz、1Hz、2.5Hz、6.5Hz频段上的变化存在明显的一致性。对于功率谱分析中发现的单频率脉冲经过核实证明为宝日希勒煤矿定期开采所导致。海拉尔台阵噪声谱均处于全球噪声的标准曲线之间,且明显偏向于低噪声一侧曲线,平均低于噪声曲线高值30d B,人为噪声基本不影响背景噪声水平的变化,观测点噪声水平低,台阵背景噪声符合并优于地震观测对背景噪声的要求,监测能力满足监测需求。     

美国TXAR台阵建设过程

TXAR台阵位于美国德克萨斯州,是IMS下属的主要地震台阵之一。该台阵将台站数目压缩到9个,采用无线遥测通讯方式,减少了建设和运行维护成本。其地震计室采用钻孔加套管的形式,具有安装简易、密封性好的优点。台阵采用无人值守设计,使用太阳能板、UPS电池和燃油发电机等多种供电方式,具有可靠稳定的性能。     

利用阿拉斯加台阵资料分析2008年汶川大地震的破裂过程

2008年5月12日,四川省汶川县发生MS8.0地震.我们利用美国阿拉斯加区域台网的部分宽频带地震台构成广义台阵, 应用非平面波台阵技术——迁移叠加方法,获得了这次地震的高频（>0.1 Hz）能量辐射源随时间和空间变化的图像.图像表明,这次地震破裂从震中开始向北东方向扩展约300 km,震源过程至少长达90 s,平均破裂速度为3.4 km/s;整个过程可分为两大阶段,前段持续时间50 s,破裂长度约110 km,破裂传播的平均速度为2.2 km/s,后段持续时间约40 s,长度约190 km,平均破裂速度为4.8 km/s.这意味着地震过程的后期似乎发生了超S波破裂,而且后段很可能为前段动态触发所致.     

利用密集台阵近震层析成像研究云南宾川上地壳速度结构

滇西北宾川盆地是发育于红河断裂和程海断裂交汇处的晚新生代张扭断陷盆地,该区活动断裂发育且历史地震比较活跃.对宾川盆地及邻区进行高精度浅层和上地壳精细结构研究,有助于深入认识该区主要发震构造的深浅部特征.基于2017年在宾川盆地及其附近开展的为期2个月的密集台阵观测数据,我们对该区96个小震共拾取了117221条初至P波和5475条初至S波震相,并利用simul2000开展了地震重定位和体波层析成像研究.结果表明：（1）小震活动主要集中在宾川盆地东缘断裂的弧形转折部位,并在洱海南侧呈现沿北东向断裂的条带状分布现象,反映了区域上近南北向至北东向断裂是主要控震构造,其次是北西向断裂带.（2）0 km的速度分布与区域地形有很好的对应关系.山地呈现高速异常,宾川盆地呈现低速异常.从3 km至9 km,高低速分界与断层有很好的对应,并且越往深部,近南北向至北北东向的宾川盆地东缘断裂在上地壳构造的控制作用越明显.（3）上地壳层析成像结果同时揭示了宾川盆地东缘断裂的三维形态变化在空间上呈现出南北部倾角大、中部倾角缓的变化特征,可能与区域地块的旋转变形过程有关.（4）综合高精度浅层速度结构和地震重定位结果可知,区域上的近南北向至北北东向断裂正逐步取代北西向构造,成为主要的区域分界断裂和控震构造.新的研究结果为深入理解该区的主要控震构造及其深部结构特征提供了重要依据.     

关于前兆台阵的概念及地下流体前兆台阵建设的方案讨论

中国地震局在“十五”期间把建设地震前兆台阵列入计划之中,为了使该前兆台阵建设具有创造性,科学性与实用性,笔者提出了前兆台阵的概念与科学目标,建设台阵的科学思路与地下流体台站建设的建议,以便与同行专家进行讨论。     

利用密集台阵近震层析成像研究云南宾川上地壳速度结构

滇西北宾川盆地是发育于红河断裂和程海断裂交汇处的晚新生代张扭断陷盆地,该区活动断裂发育且历史地震比较活跃.对宾川盆地及邻区进行高精度浅层和上地壳精细结构研究,有助于深入认识该区主要发震构造的深浅部特征.基于2017年在宾川盆地及其附近开展的为期2个月的密集台阵观测数据,我们对该区96个小震共拾取了117221条初至P波和5475条初至S波震相,并利用simul2000开展了地震重定位和体波层析成像研究.结果表明：（1）小震活动主要集中在宾川盆地东缘断裂的弧形转折部位,并在洱海南侧呈现沿北东向断裂的条带状分布现象,反映了区域上近南北向至北东向断裂是主要控震构造,其次是北西向断裂带.（2）0 km的速度分布与区域地形有很好的对应关系.山地呈现高速异常,宾川盆地呈现低速异常.从3 km至9 km,高低速分界与断层有很好的对应,并且越往深部,近南北向至北北东向的宾川盆地东缘断裂在上地壳构造的控制作用越明显.（3）上地壳层析成像结果同时揭示了宾川盆地东缘断裂的三维形态变化在空间上呈现出南北部倾角大、中部倾角缓的变化特征,可能与区域地块的旋转变形过程有关.（4）综合高精度浅层速度结构和地震重定位结果可知,区域上的近南北向至北北东向断裂正逐步取代北西向构造,成为主要的区域分界断裂和控震构造.新的研究结果为深入理解该区的主要控震构造及其深部结构特征提供了重要依据.

     

利用密集台阵资料研究宾川盆地浅层介质尾波Q值

为得到更准确的浅部介质衰减参数,便于工程地震领域开展更精细的地震动模拟等研究,以气枪密集台阵资料为基础,联合天然地震资料,利用Sato单散射模型研究了云南宾川盆地浅层介质尾波衰减特征。结果显示,随着频率的增加,尾波Q值Q_c整体呈增加趋势,符合Q值的频率依赖关系。在空间上,该地区Q_c值分布具有明显的横向不均匀性,位于研究区中部宾川盆地的台站Q_c值较低,而位于研究区南西和北东方向的山地丘陵地区的台站Q_c值较高,与速度层析成像研究结果一致。研究区平均Q_c频率依赖关系为Q_c(f)=28.04f^1.07,气枪震源密集台阵资料得到的Q₀值较天然地震得到的值更低,证明使用密集台阵资料得到的结果反映了更浅部介质的衰减特征,而更高的频率依赖指数η值意味着浅层介质的非均匀性高于深部介质,符合实际情况。宾川盆地Q₀值大于松辽盆地、华北盆地和中国大陆平均沉积层,而指数η小于松辽盆地和中国大陆,表明本研究所用资料反映...     

内蒙古锡林郭勒区域科学台阵台址勘选背景噪声

为评价内蒙古科学台阵各子台的环境地噪声水平,利用锡林郭勒区域62个子台台址勘选时的环境地噪声数字记录,计算分析各台站环境地噪声水平;根据台阵各子台勘选地脉动噪声的速度均方根值、噪声功率谱密度等数据以及相关国标规定,得出锡林郭勒区域62个子台台址勘选环境地噪声水平较为理想,均在标准范围内,并将其划分为4个等级,认为各子台的选址结果较好。通过对科学台阵台址勘选背景噪声的分析,不仅有利于科学台阵建成以后各子台场地响应及震级校正研究的开展,同时可对内蒙古科学台阵地震监测能力的评估提供基础资料。     

黑龙江省地震科学台阵背景噪声特征分析

2019年黑龙江省完成"一带一路"地震科学台阵项目中台址勘选工作,基于科学台阵中136个台址的地面运动噪声数据,通过计算不同频段范围内背景噪声记录的加速度功率谱密度,研究不同环境噪声下科学台阵记录数据的地噪声特征及其台基响应。结果表明：黑龙江西北和东南部地区地面运动噪声水平低,观测环境较好;中部和东北部地区噪声水平较高,大庆地区尤为严重。勘选结果真实反映了黑龙江区域内的背景噪声分布,使我们对本区域地噪声水平和干扰因素有了新的认识。     

那曲台阵GPS授时状况分析

分析那曲台阵自2007年底建成以来到2014年3月的数据,对其数据完整率进行初步统计,并通过选取记录到的地震事件的P波到时与理论到时的误差来判断那曲台阵各子台GPS授时情况。通过分析表明,那曲台阵的系统数据连续率不到50%,各子台GPS授时在刚建台的一年左右时间里稳定正确,后续一段时间偏差比较大,整体数据的可用性不高。