地震转换波测深中二次反射波震相的识别和利用

二次反射波震相的识别和利用对于进一步发展地震转换波测深法有重要意义。本文利用合成地震图方法,分析研究了短周期远震三分量初始30秒记录中主要震相的运动学和动力学特征。文中集中分析了PPP和PPS型二次波震相的振幅、波形和到时差等特征,及其与震中距、界面两侧波速差、界面结构和介质吸收等因素的关系。讨论了综合利用PS波和二次波震相的到时差资料测定介质速度参数的方法,并介绍了应用实例。     

地震转换波测深的现状及其发展方向

本文综合介绍地震转换波测深的产生、发展的历史背景、方法原理、要点和基本特征、能给出的信息量、结果的精度以及适用范围。介绍该方法目前在苏联、中国和欧美等国的发展情况及取得的主要成果。最后提出了转换波测深的发展方向。     

地震转换波测深资料数据处理程序包DSCW86

本文介绍天然地震透射转换波(PS)测深资料数据处理软件包——DSCW86。DSCW86由数字滤波、震相识别及资料分析解释组成。数字滤波部分包括:低通滤波、偏振滤波、频率加强滤波、相关滤波及叠加处理等。各种滤波方法的综合应用可以较大程度地提高原始记录的信噪比及分辨率,从而为准确地识别转换波震相提供了基础。在震相识别中采用人机联合的方法,通过偏振分析、功率分析及相位追踪等技术大大提高了震相识别能力。DSCW86还包括所有分析解释图件的计算机描绘,从而减小了工作量,提高了工作效率。     

乌鲁木齐——库尔勒地震转换波测深

利用天然地震转换波研究了天山地区乌鲁木齐－－库尔勒剖面的深部构造特征。地壳中存在５个国煌速度界面，并被数条断裂切割，相应地分为５个构造单元；天山中部的界面均有没和蔼的抬升，在地壳中形成逆部断裂，而地的厚度小于南北两则地区，表明地幔的物质 隆起，有可能造成地壳平均密度增加；天山南缘的和静、巴伦台一带断裂错综复杂，界面严重变形，是未来构造活动比较强烈的地区。     

福州地区地壳结构的地震转换波测深研究

地震转换波测深法首次在我国东南沿海的福州地区进行地壳深部构造的探测,得出了该区地壳中的4个主要界面的构造形态图和沿北东方向穿越本区的地壳深部构造剖面图。查明闽江断裂由两条北西向产状较陡的超壳断裂组成,福州断陷盆地的深部上地壳G界面呈条带状下沉,下地壳C、C_1界面和M面及壳内低速层均相对上隆,这一结果为解释本区高地热异常提供了深部依据     

在格陵地区地震图上记录到的一个附加震相—i震相的特征

在１９７６－１９８３年期间,格陵兰地区共记录到５３个３－５级地震,确定了所有的地震参数,分析了２９个地震的震相到时,得到了该地区Ｐｎ,Ｐｇ,Ｐ１１（ＰＭＰ）Ｓｎ和Ｌｇ震相的走时曲线及其视速度值,该结果与加拿大走时曲线相一致,发现一部分地震图上有在直达波Ｐ与Ｓ之间记录到一个附加的震相－ｉ,ｉ震相的存在与震中距,震源深度有关,初步的物理解释是,ｉ震相可解释成为（Ｐｓ）或（Ｓｐ）转换波,该转换波发生在台     

远震S波前驱震相的成因

本文叙述了远震S波极化为P波的问题,这种前驱震相一般被认为是在地震台站下面由SV波转换成P波的。GEOSCOP台网在震中距45°-90°的范围内给出了周期10秒左右的宽频带字记录资料。根据这些记录,被极化成P波类型的S波前驱震相不能解释为台站下面的转换震相。这些前驱震相被认为是由于S波在地壳内传播时,在自由面内转换和散射而形成的。在散射区内S波的视速度是7km/s。这意味着要在大陆地壳内转换成波长较长的P波。显然在形成10秒左右的中长周期远地震波场过程中,是S到P和P到P的散射起了重要作用。但也不排除在台站下面岩石圈内S波向P波转换的可能性。值得注意的是有时候散射波会被错误地当作转换波。     

利用波的偏振特性提高转换波震相识别的可靠性

本文介绍将位移主方向分析法和偏振滤波法应用于PS转换波震相的分析。结果表明,这些方法能有效地提高PS波震相识别的可靠性。     

震相分析是地震科学的心脏

引言傅承义教授在４０年前说过一句名言：“震相分析是地震科学的心脏”。我理解：震相分析是微观地震学的核心工作,是提取数据的主要手段,震相应该发挥更多的作用。关于震相分析至今仍存在一些争论：属于技术性工作还是科学研究以及“震相”定义。我认为震相分析工作是科学研究,并非单纯技术。震相如同地震学的“眼睛”,画龙必须点睛,否则,地震学这条“龙”既不能启动更不能腾飞;又如同人的脸面表情,欲知震源心底事,全在震相不言中。实际上,我国对于震相的利用率并不高。１　科学和技术既明确界定又互相依存科学是实践经验的结晶…     

利用波的偏振特性提高转换波震相识别的可靠性

本文介绍将位移主方向分析法和偏振滤波法应用于PS转换波震相的分析。结果表明,这些方法能有效地提高PS波震相识别的可靠性。     

邢台地震区深部构造背景的地震转换波探测和研究

1982—1986年期间,在东汪、隆尧和百尺口邢台地区的强震震源区完成了3条近NW向地震转换波测深剖面。利用转换波数据处理新方法,实现了转换震相的相位对比追踪,得出了震源区较详细的深部构造剖面图和速度结构模型。发现强震震源区深部构造的特点为:上地壳强烈褶皱变形;中地壳急剧减薄;下地壳和上地幔局部上隆;存在一组深部超壳断裂;低速层急剧增厚,波速比增大以及上地幔波速偏低。表明研究区的下地壳和上地幔的温度可能偏高,其地震活动可能与上地幔物质的侵入作用有关。     

邢台地震区深部构造背景的地震转换波探测和研究

1982-1986年期间,在东汪、隆尧和百尺口邢台地区的强震震源区完成了3条近NW向地震转换波测深剖面。利用转换波数据处理新方法,实现了转换震相的相位对比追踪,得出了震源区较详细的深部构造剖面图和速度结构模型。发现强震震源区深部构造的特点为:上地壳强烈褶皱变形;中地壳急剧减薄;下地壳和上地幔局部上隆;存在一组深部超壳断裂;低速层急剧增厚,波速比增大以及上地幔波速偏低。表明研究区的下地壳和上地幔的温度可能偏高,其地震活动可能与上地幔物质的侵入作用有关。     

用最大似然法进行波场分解和震相识别

本文以介质中弹性波场的传播特征和多元统计分析为基础,从数学上进行严格的推导,得到了模型与资料拟合的最大似然判据,以检验地震波列中是否存在某种特殊波型的能量。利用概率滤波可得分解后的地震图,从图中可以直接得到震相到时。用此方法处理P波资料,效果较好。对于剪切波资料,有时处理结果不十分理想。这可能是由于径向分量和横向分量之间的线性相关性造成的。对于因介质各向异性而形成的分裂剪切波,用此方法得到的S波到时为快S波到时。此方法对于单台三分向记录资料的处理是十分有效的。     

汶川MS8.0地震前后远震PS转换波与P波到时差的变化特征

利用远震初至波穿越地壳、上地幔等速度界面时产生的一系列PS型透射转换波,测定远震PS转换波与初至P波的到时差Δt_(PS)=t_(PS)-t_P随时间的变化特征,有可能监测孕震区转换界面以上有限的地层空间内介质物性的变化。选取2001—2012年作为研究时段,通过四川地震台网的YZP和JJS 2个台站记录到的兴都库什、苏门答腊南部地区2组震中距变化3°的远震数据,得到2个台站在2008年5月12日汶川M_S8. 0地震前后记录的PS转换波与初至P波到时差Δt_(PS)的变化特征。结果表明,在2006年以前Δt_(PS)有一个缓慢增大的过程;汶川地震前约2a内Δt_(PS)出现明显的降低过程,最大降幅达0. 2～0. 3s,超过测量误差4～5倍;震前2～3个月低值有一定程度的回返。文中讨论了可能引起Δt_(PS)变化的原因,分析表明文中提出的远震转换波法在地震监测中有很好的应用前景,值得进行进一步实验研究。     

地震近场和W震相的远距离观测

单个的宽频带地震图可观测到远距离大地震的近场震相。甚至在距离为20°～30°时,这样的震相仍有十分之几毫米的振幅。尽管以前的研究曾在垂向分量中作过识别,但这种近场震相在横向分量中可更容易地观测到。虽然观测效应与采用点矩张量源的全波计算吻合较好,但仍不能满足在地震资料分析中通常所做的某些假设。因此,建议在对可能含有这种效应的甚宽频带地震图进行分析时多加小心。作为一个恰当的例子,这里显示了最新观测到的W震相。     

京津唐地区地震转换波测深结果

1975—1979年间在京津唐地区完成了八条地震转换波测深的剖面工作,本文介绍所取得的主要成果。结果表明转换波法用于地壳、上地幔深部结构的探测是有效的。深部构造剖面与震源分布的对比表明,本区几乎所有强震震源都分布在“花岗岩”层的某些特殊部位上。唐山和马坊大震地区的深部构造具有相似的特征,这就是“花岗岩”层的相对隆起,上地幔界面的强烈凹陷,岩石圈相应地急剧增厚以及存在深大断裂     

物理模型实验中一种特殊震相的分析讨论

在双层物理模型的两分量超声波实验中,发现了一种特殊震相.用各种常规震相难以解释其运动学特征,它不符合斯奈尔定律所表述的首波、反射波、边界反射波和转换波等震相的运动学特征.其同相轴的时距关系类似于常规首波,但没有临界角,只出现在水平分量剖面上.我们对该震相的产生机理提出了假设:在近于垂直入射条件下,入射波遇到阻抗差异很大的界面时,就可以在该界面滑行,在滑行波中除纵波外,还有大部分能量转换成横波—特殊震相.此假设较合理地解释了模型实验中出现的特殊震相的运动学特征.     

利用地震转换波探测地壳、上地幔构造试验

当远震P波通过地壳、上地幔速度界面时,除了产生PP型折射波,还产生一系列PS型折射转换波.这类PS转换波与初至P波之间的到时差,可用来测定地壳和上地幔构造. 转换波测深法首次在我国鲁西夏津—高唐地区和京西昌平地区进行了试验应用.为提高转换波震相识别的可靠性,在资料分析中采用了偏振滤波的方法.工作结果获得了上述两地区的深部构造剖面图.转换波法与爆炸地震法所得结果之对比表明,两者的主要界面基本一致.     

用于地震预警的P波震相到时自动拾取

P波震相的自动拾取可用于地震预警中地震事件判别和地震定位,是实现基于地震台网地震预警的首要条件.针对地震预警中P波震相拾取的特点,本文发展了一套基于长短时平均(STA/LTA)和池赤准则(AIC)算法的多步骤P波自动拾取技术,应用Delaunay三角剖分提出了一种非几何相关的干扰信号剔除方法,并应用福建省数字地震台网记录对方法进行了验证,目前方法已经用到了福建省地震预警试验系统中.     

邢台强震的深部三维构造背景和孕震条件

在邢台地震区开展了地震转换波测深工作，得出了６条深部构造剖面图，其中包括３条ＮＷ向和３条ＮＥ向剖面，同时也得出了地壳内Ｇ、Ｃ和Ｍ３个主要深部界面的埋深分布图以及地壳内波速分布模型。在此基础上讨论了邢台强震发生的深部三维构造背景和深部孕震条件