黏弹性介质中瑞利波频散曲线和衰减系数曲线的反演

瑞利波具有能量大、信噪比高等特点,可以用来反演介质内部的力学信息,近年来在浅层地球物理勘探、深层地震学研究以及超声波无损检测等多个领域都有较广泛的应用。目前大多数瑞利波的应用中都假设介质是弹性的,然而实际中岩石、土壤和金属等介质都在一定程度上体现出了黏弹性。当介质的黏弹性较强时仍然采用弹性假设研究其中瑞利波的反演将增大误差,因此有必要考虑黏弹性介质中的瑞利波反演,但是目前这方面的研究仍不够深入。本文研究黏弹性介质中瑞利波频散曲线和衰减系数曲线的反演问题,给出其在半空间中联合反演的方法,并对该方法的误差进行分析。     

Intrinsic and Scattering Seismic Attenuation in Southwestern Anatolia

The intrinsic dissipation and scattering attenuation in southwestern (SW) Anatolia, which is a tectonically active region, is studied using the coda waves. First the coda quality factor (Q_c) assuming single scattering is estimated from the slope of the coda-wave amplitude decay. Then the Multiple Lapse Time Window (MLTW) analysis is performed with a uniform earth model. Three non-overlapping temporal data windows are used to calculate the scattered seismic energy densities against the source-receiver distances, which, in turn, are used to calculate separate estimates of the intrinsic and scattering factors. In order to explore the frequency dependency, the observed seismograms are band pass-filtered at the center frequencies of 0.75, 1.5, 3.0, 6.0 and 12.0. The scattering attenuation (Q_s⁻¹) is found lower than the intrinsic attenuation (Q_i⁻¹) at all frequencies except at 0.75 Hz where the opposite is observed. Overall the intrinsic attenuation dominates over the scattering attenuation in the SW Anatolia region. The integrated energy curves obtained for the first energy window (i.e., 0–15 s) are somewhat irregular with distance while the second (i.e., 15–30 s) and third (i.e., 30–45 s) data windows exhibit more regular change with distance at most frequencies. The seismic albedo B₀ is determined as 0.61 at 0.75 Hz and 0.34 at 12.0 Hz while the total attenuation factor denoted by L_e⁻¹ changes in the range 0.034–0.017. For the source-station range 20–180 km considered the scattering attenuation is found strongly frequency dependent given by the power law Q_s⁻¹ = 0.010*f^−1.508. The same relations for Q_i⁻¹, Q_t⁻¹ (total), Q_c⁻¹ and (expected) hold as Q_i⁻¹ = 0.0090*f^−1.17, Q_t⁻¹ = 0.019*f^−1.31, Q_c⁻¹ = 0.008*f^−0.84 and respectively. Compared to the other attenuation factors Q_c⁻¹ and are less dependent on the frequency.     

小湾水库近区地震波非弹性衰减和场地响应研究

利用小湾电站水库诱发地震监测台网11个子台自2005年5月21日开始观测至2006年9月记录的数字波形资料,采用Atkinson方法反演了小湾水库附近区域的非弹性衰减,得到该地区Q值与频率的关系是Q(f)=225.8f0.332。另外,用Moya方法反演了小湾台网11个子台的场地响应,得到了43个地震的震源参数,并对所得结果进行了初步讨论。     

地形对地震烈度衰减的影响

本文采用阶跃截面固体的一维弹性波传播模型,研究了地形对地震烈度衰减的影响。采用固体入射纵波来模拟无地形影响的地震烈度衰减;采用固体透射波来模拟有地形影响的地震烈度衰减。利用阶跃截面处的放松连续条件,得出了烈度与高度差的近似定量关系。同时,以新疆地区逆冲走滑型地震为例,讨论了烈度与高度差的近似定量关系描述地形对地震烈度衰减影响的有效性。     

影区地震速报定位的改进

影区地震的定位是成都遥测台网速报经常遇到的难点问题之一。本文分析了成都遥测台网记录中出现的影区地震的震相Ｓ、Ｌｇ特征，总结出识别它们的方法，并发现增用Ｓ波参加速报定位，常常可提高定位精度，达到规范要求。对于某些影区地震，可用ＳｃＳ震相测定其深度。     

Erratum: Comparison of Seismic Dispersion and Attenuation Models: Stud. Geophys. Geod., 46(2002), 293-320

Studia Geophysica et Geodaetica -     

地震灾害评估软件烈度衰减系数研究

河北省地震应急指挥技术系统建成后,地震灾害评估软件中烈度衰减系数采用经验参数,计算出的烈度范围与实际地震存在一定偏差。通过收集河北省及周边地区地震烈度数据,采用回归分析法得到新的烈度衰减系数,并通过软件验证,其计算的烈度范围比采用原系数计算的烈度范围更接近实际情况。     

云南通海及其周边地区地震烈度衰减关系研究

选用云南通海及其周边地区的地震烈度资料,研究了该区地震震源深度对烈度衰减的影响;通过在烈度衰减模型中加入震源深度参数,计算了通海及其周边地区的地震烈度衰减关系。同时,研究了1970年通海7.8级地震的等震线图,给出等震线长、短轴数据的处理方法。     

饱和砂岩在温度和频率域的衰减和速度频散

利用Metravib热机械分析仪, 在天然地震的频率和温度范围内, 首次对泵油和甘油饱和两种孔隙度的彭山砂岩的衰减和速度频散进行了实验研究． 结果表明, ① 泵油饱和彭山砂岩对频率和温度的依赖呈热激活弛豫规律; ② 杨氏模量和弹性波速度与孔隙度、 温度呈负相关, 与饱和液体的黏滞系数、 频率呈正相关; ③ 频散效应因频率上升而增强, 因温度增高而减弱． 这一规律性的结果为地震波理论研究提供了实验基础．     

Inelastic Attenuation of Seismic Wave and Site Response near the Xiaowan Reservoir

Based on digital seismograms recorded by 11 stations of the Xiaowan Reservoir-induced Earthquake Monitoring Network from May 21, 2005 to September 2006, we calculated the inelastic attenuation near Xiaowan reservoir using Atkinson method. We got the relation of Q value to frequency as Q（f） = 225.8 f^0332. Using the Moya method we got the site response of the 11 stations of Xiaowan Network and source parameters of 43 earthquakes. The source parameters were discussed briefly.     

天津市及邻区地震烈度衰减关系研究

本研究立足于地震应急领域,选用天津市及邻区34个震例的72条烈度等震线数据,利用最小二乘法拟合得到该地区的地震烈度衰减关系。依据椭圆模型的适用性,将震级上限定为6.5级。考虑到地震应急工作需求和邻区地震对天津辖区造成破坏的可能性,以及辖区内有感地震对社会生产、群众情绪产生的影响,研究将数据限定为天津市周边400km范围内的烈度外包线,震级下限为3.6级。通过与已有衰减关系对比,本研究结果对于5级以下地震应酌情降低烈度值,对于5级以上地震结果更合理。     

华北地区地震烈度衰减模型的建立

利用20世纪华北地区37次中强地震事件的89条等震线数据,拟合了该地区地震烈度衰减关系。主要选取了M≥5.0的地震事件。与以往的地震烈度衰减关系相比,在计算中强地震烈度时,精度上得到了相应地提高。充分反映了华北地区地震烈度衰减较慢的特点。     

云南地区地震动衰减特性的研究

根据发生在云南地区震级大于3.0级的地震资料,采用最小二乘法对该地区的峰值加速度、加速度反应谱、峰值速度、峰值位移、均方根加速度等多个地震动参数进行回归分析。结果表明,该地区的地震动衰减关系的形态与前人的研究基本一致,但水平向差异较大;长周期部分的离散性较大,需进一步收集资料进行研究。     

川滇分区地震烈度衰减特征研究

考虑到不同区域地震烈度衰减规律的差异性,本文通过分析川滇地区地震空间分布、震害及烈度分布特征,搜集并整理了1900年以来川滇地区的140个5级以上地震案例,利用联合椭圆衰减模型,结合川滇地区的地质构造特征,建立了川滇分区地震烈度衰减关系。对比结果表明：不同区域的地震烈度衰减存在显著差异,尤其是在M=5和M=7级时区域差别明显;同时,与已有成果的对比结果也可看出,滇西地区在M=7级时近场烈度明显偏低,而川西北及滇中地区在M=5级时虽与中国西部地区基本一致,但也均低于其它分区。上述结果对川滇地区地震灾害快速评估和地震应急具有重要参考价值。     

台基对地震波、干扰信号的选择性抑制及其抗干扰品质的实验研究

基于地震波及干扰信号在覆盖层与基岩分界面的衰减差异实验,分析了基岩类台基对地震波及干扰信号的选择性抑制的机理,提出台基抗干扰品质的概念。在此基础上,以昭通地震台的抗干扰改造为例,给出利用多套地震仪测定台基抗干扰品质的方法。     

地震资料叠前去噪技术的现状与未来

地震资料叠前去噪是勘探地震资料处理的关键问题之一，但这个问题长期以来一直没有得到很好的解决，是提高地震资料分辨率的一个主要障碍，其中，如何有效地消除产生与地层间的多次反射波又是地震资料叠前去噪的核心问题。为此，人们进行了长期不懈的努力，以更好地消除多次波。本文着重概述现今实生常中常用的几种比较有效的消除多次波方法，包括拉冬变换，F－K方法和聚束滤波方法；同时也概述了预测反积消除水层混响和用K－L变换方法消除随机噪音提高信噪比等方法；最后，还讨论了近年发展的地震资料叠前去噪新方法及其发展趋势。     

江西及邻区地震烈度衰减关系研究

收集江西及邻区的地震烈度等震线资料,采用椭圆长、短轴联合衰减模型和近、远场补点与长轴可转向方法,建立了该地区的地震烈度衰减关系并进行了验证,结果表明,该衰减关系符合该地区历史和近代地震震害分布的地域性特点,可进一步应用于地震安全性评价、震害预测、损失快速评估等研究.     

Dispersion of seismic waves by a causal approach

Basic ideas of the causal approach to wave propagation in random media are first overviewed. This approach appeals from the outset to the linearity, causality, and passivity of the effective medium and is therefore particularly simple from the conceptual viewpoint. The energy analysis and the Kramers-Kronig relations play the major role in this method, which does not resort to ensemble averaging.Then the dispersion of plane wave propagation in randon media is evaluated by extending Wu's results on attenuation induced by scattering. These results are particularly suitable for seismic waves, for which the so-called mean-field approach may not provide adequate modeling. The presence of intrinsic losses is also incorporated. The analysis also includes the case of propagation of a small-amplitude discontinuity.     

福建及邻近地区地震烈度衰减关系研究

对福建及邻近地区地震烈度资料进行等效处理、近远场补点、数据加权处理,改进衰减模型和统计方法,加强了对大震近、远场的控制,建立了适合本地区的地震烈度衰减关系,并对比分析了Ra和Rb取值、补点和加权对烈度衰减关系的影响.