用经验格林函数方法从长周期数字波形资料中提取共和地震的震源时间函数

1990年4月26日，在青海省共和县发生了一次震级MS=6.9地震．这次地震之后，于1990年5月7日、1994年1月3日和1994年2月16日在原震区又发生了MS分别为5.5，6.0和5.7的余震．我们分别以这几次余震的中国数字地震台网的长周期记录作为经验格林函数对该地震的长周期记录进行反褶积，提取了该地震的远场震源时间函数．无论以哪次余震的记录作为经验格林函数，反褶积的结果都相当一致．结果表明，发生于1990年4月26日的MS=6.9地震至少由两次规模相当的事件构成，两次事件的发震时刻相差约30 s．第一次事件的持续时间较短，约12 s，震源时间函数的上升时间约5 s；第二次事件的持续时间较长，约17 s，上升时间约8 s．分析分别从P波和SH波提取的震源时间函数，我们注意到，从SH波中提取的震源时间函数比从P波中提取的震源时间函数复杂，表明这次地震的震源过程除了上述两次规模相当的事件外，还存在规模较小的事件．这一结果与我们由矩张量反演得到的结果以及用宽频带波形资料借助于经验格林函数方法所得的结果一致．我们以较小余震对较大余震做反褶积得到较大余震的震源时间函数．结果表明，发生在1994年1月3日的MS=6.0和1994年2月16日的MS=5.7地震的震源过程相当简单，其震源时间函数为一简单脉冲．对于1990年4月26日MS=6.9地震，我们从不同台站的资料中得到的震源时间函数具有方位依赖性．然而，这种方位依赖性在3个余震的震源时间函数中几乎没有显示．从不同台站或同一台站的不同震相求得的震源时间函数的幅度存在差异，但震源时间函数在其持续时间上的积分却相当稳定，亦即从任何一个台站测得的标量地震矩相当一致． 以3个余震的记录作为经验格林函数得到的1990年4月26日地震的相对标量地震矩分别为22(以1994年1月3日MS=6.0地震的记录为经验格林函数)、26(以1994年2月16日MS=5.7地震的记录为经验格林函数)和66(以1990年5月7日MS=5.5地震的记录为经验格林函数)．据此推算，MS=6.0地震与MS=5.7地震的相对标量地震矩为1.18；MS=6.0地震与MS=5.5地震的相对标量地震矩为3.00；MS=5.7地震与MS=5.5地震的相对标量地震矩为2.54．这些结果与我们从资料中直接得到的相对标量地震矩(分别为1.15，3.43和3.05)一致，表明了作为提取震源时间函数的经验格林函数方法副产品的相对标量地震矩是地震大小的一种很稳定的度量.      

1995年7月20日怀来盆地ML4.1地震序列震源参数的精确测定

1995年7月20日在北京西北的怀来盆地发生了一次ML4.1地震．这次地震震中位于40.326N，115.448E，震源深度5.5ｋｍ．在此主震之后该地区微震活动变得十分活跃．中-欧合作怀来数字地震台网记录并精确定位了这一地震序列．以８次余震的记录作为经验格林函数提取了ML4.1地震的震源时间函数，并通过叠加得到了信噪比较高的平均结果．结果表明，这次ML4.1地震由一强一弱两次事件组成．各个台站的震源时间函数显示出明显的地震多普勒效应．用试错法得到了ML4.1地震的第一次事件的破裂长度为0.44ｋｍ，破裂速度为4.0km/s；第二次事件破裂长度为0.25km，破裂速度3.0km/s．两次事件的破裂传播方向与破裂面走向的夹角（逆时针为正）分别为140和90，两次事件相距0.57km，第二次破裂发生于第一次破裂开始之后0.09ｓ．用单个经验格林函数提取了怀来盆地ML4.1地震序列中另外13次ML2.1地震的震源时间函数．结果表明，这些小震均由单次事件组成，震源时间函数宽度为0.05～0.16ｓ．用远场地动位移频谱测量法得到了0.9ML4.1的２５次地震的地震矩、应力降和破裂半径．地震矩和应力降都呈现出随震级而单调递增的规律性变化．在0.9ML2.4范围内，求得的破裂半径与震级没有显示出明显的相关性，可以认为，在这样小的震级范围内用本文所用资料已无法准确分辨小震的破裂尺度．      

用余震作为经验格林函数从GDSN长周期波形资料中提取1999年集集地震的震源时间函数

1999年9月20日17ｈ47minUTC（北京时间9月21日01ｈ47min）中国台湾省南投县集集镇发生Mw7.6地震，随后又发生许多中强余震．我们从这些余震中选择了Mw6.1和Mw6.2两次余震分别作为经验格林函数，并从包括IRIS，GEOSCOPE和CDSN在内的全球数字地震台网的长周期波形资料中提取了主震的震源时间函数．对于发生在9月22日的Mw6.1余震，有26个台站的78条记录的97对震相清晰可用；对于发生在9月25日的Mw6.2余震，有24个台站的72条记录的81对震相清晰可用．对于每个台站，从Ｐ和Ｓ两种震相中提取震源时间函数，分别称之为Ｐ波震源时间函数和Ｓ波震源时间函数．这样，利用两次余震从长周期波形资料中共提取了178个震源时间函数．从这些震源时间函数可以看到，除在特殊方位的几个震源时间函数由于主震和余震的震源机制的差别引起较大的畸变外，大多数台站的震源时间函数都具有相似性；同时，其形状随方位发生一定程度的变化．这两种特征都是对所提取的震源时间函数的稳定性和可靠性的客观反映．通过分析确认，这次地震由两次子事件构成，总持续时间约26ｓ．第二次事件比第一次事件晚大约7ｓ，第一次事件的矩释放率比第二次事件大15％．      

1995年7月20日怀来盆地Mem>Lsub>=4.1地震的破裂过程l

1995年7月20日在北京西北的怀来盆地发生了一次ML=4.1地震,这次地震震中位于40.326N,115.448E,震源深度5.5 km．在此主震之后该地区小震活动变得十分活跃．中欧合作怀来数字地震台网记录并精确定位了这一地震序列．在主震之后约两小时发生了一次ML=2.0地震,震中位于40.323N,115.447E,震源深度5.0 km,其震源位置与主震非常接近．我们用这一ML=2.0地震作为经验格林函数,用正则化方法反演了主震的震源时间函数．考虑到怀来数字地震台网的仪器响应是速度型的,为了减少高频噪声干扰,我们在反演之前先将主震和经验格林函数的数字波形记录去掉仪器响应,再积分得到位移记录．我们分别选取了怀来数字地震台网5个野外台站的Z分向P波,各个震相所取长度为0.5 s左右．由各个震相所得结果是一致的,这次ML=4.1地震是两次破裂．各个台站的震源时间函数表现出较强的地震多普勒效应,我们确认由P波初动数据和余震分布确定的走向37,倾角40的节面为破裂面．通过试错法我们反演得到了如下结果:两次破裂的持续时间均约为0.1 s,但第1次破裂长度为0.5 km,比第2次破裂的尺度0.3 km长．第1次破裂速度为5.0 km/s,也明显大于第2次破裂速度3.0 km/s．第2次破裂发生于第1次破裂开始之后0.06 s,第1次破裂在破裂面上的传播方向与破裂面走向夹角为＝140(逆时针为正,下同),第2次破裂在破裂面上的传播方向与破裂面走向夹角为＝80,以第1次破裂的起始点为原点,第2次破裂的起始点位于＝－100的方位,距离第1次破裂的起始点0.52 km．我们用远场地动位移频谱测量法得到了ML=4.1地震的地震矩为3.31013 Nm,应力降为4.6 MPa,破裂半径0.16 km．      

利用视震源时间函数反演尼泊尔M_S8.1地震破裂过程

以2015年4月26日MS7.1余震为经验格林函数事件,利用全国和全球的宽频带记录提取了2015年4月25日尼泊尔MS8.1地震的P波视震源时间函数和Rayleigh波视震源时间函数,并通过联合反演这些视震源时间函数获得了这次地震的时空破裂过程图像.无论是P波视震源时间函数还是Rayleigh波视震源时间函数都呈现出很强的方位依赖性,表明震源断层具有相当的尺度且破裂朝东南方向扩展.时空破裂过程图像清楚地证实了这一特征,并更清晰地显示,破裂几乎是纯粹的单侧破裂,从破裂起始点开始,沿断层面向东南方向扩展~100km,同时沿断层面向深部扩展~80km,形成~125°的破裂优势方向和~5.8m的最大位错.地震的破裂时间历史相对简单,呈非间断性扩展,持续时间约50s.     

用经验格林函数确定中小地震的震源时间函数

采用正则化方法,并以小地震近似地代替通常由理论计算出的格林函数,结合近场加速度资料反演了1985年4月18日云南禄劝 Ms=6.1地震4个余震的震源时间函数.结果表明,较大余震除了震源持续时间较长外,其破裂过程也较为复杂,具有明显的阶段性.而较小余震的震源时间函数则近似为一脉冲函数.根据布龙震源模式,我们估计了这4个余震地震断层的破裂速度和断层面上的平均质点运动速度,结果表明,地震断层面的破裂速度小于地震波传播的横波速度;断层面上的平均质点运动速度为几至十几 cm/s,基本保持在同一水平.      

新丰江地区部分地震的震源时间函数

广东省数字遥测地震台网建成以来积累了较丰富的数字化地震记录，作者利用这些数据开展震源研究，得到新丰江地区的部分地震震源时间函数的初步结果。得到结果的3组地震它们各自较大地震的震级分别为ML1．8、2．3和3．0级，对应的震源时间函数上升时间分别为0．07s、0．09s和0．11s，函数形态较为简单。     

1997年中国西藏玛尼Mem>Ssub>7.9地震的时空破裂过程l

用中国数字地震台网（CDSN）的长周期波形资料反演了1997年11月8日中国西藏玛尼地区MS7.9地震的地震矩张量,用频率域里反褶积方法从P波和S波震相中分别提取了震源时间函数,并经反演依赖于方位的震源时间函数获取了断层面上破裂随时空变化的图象．矩张量反演结果表明:玛尼地震发震应力场的P轴和T轴均接近于水平,P轴在NNE方向（方位角29,倾角7）,T轴在SEE方向(方位角122,倾角23),断层错动以走滑为主;标量地震矩为3.41020 Nm,矩震级MW=7.6．由矩张量反演得到的震源时间函数显示,这次地震是由一次较小事件和较大事件组成的,较小事件大约持续5 s,较大事件持续约10 s．由余震分布可推断出玛尼地震的发震断层是走向为250、以走滑为主的左旋-逆断层,断层面的倾角比较陡,约88．根据反演结果计算了理论格林函数,然后用反褶积方法提取了震源时间函数．从不同台站的P波和S波中分别提取的震源时间函数一致表明这次地震破裂的时间历史比较简单,可用一宽度约10 s的正弦形的函数近似表示．进一步反演从不同台站上得到的、依赖于方位的P波和S波震源时间函数,获得了断层面上滑动的时空分布图象．从破裂的记忆式快照看,破裂开始于断层的西端,然后向东向下发展,总体上具有单侧破裂的特征．破裂面由3个破裂子区构成．一个在断层西端,深度约10 km(西区);另一个距断层西端约55 km,深度约35 km(东区);第3个距断层西端约30 km,深度约40 km(中区)．３个破裂子区构成约长70 km,宽60 km的破裂面．从破裂的遗忘式快照看,这次地震的破裂过程是相当复杂的,在不同时刻断层面上发生错动的地点并不相同,显示出这次地震的破裂过程具有愈合脉冲的特征,而且在断层面上的某些部位发生了多次错动;另一特征是最先和最后破裂的部位都不是主要的破裂区．根据标量地震矩计算了断层面上静态位错的分布,位错最高的3处（西区、东区和中区）的位错值分别为956 cm,743 cm和1 060 cm．由断层面上位错的分布推知,破裂主要集中在震中以东长约70 km的断层上;从余震的分布看,震中以西余震稀疏而震中以东余震密集．这些都表明这次玛尼MS7.9地震是北东东-南西西向至近东-西向断层向东扩展的结果．      

云南禄劝地震部分余震的矩张量反演

利用数字盒式磁带记录加速度仪组成的流动地震台网所记录的三分向近场加速度图,通过矩张量反演确定了1985年4月18日云南禄劝 Ms=6.1地震的部分余震的震源机制.以均匀半无限弹性介质的格林函数解释路径效应,并通过正演计算识别由两次积分得到的位移地震图中的直达 P 波、直达 S 波和 SP 转换波震相,然后用这些震相进行矩张量反演.反演结果表明,在解超定线性方程组时,采用适当的加权系数,可使上述直达波和转换波的理论计算值与观测值拟合得较好.尽管用以反演的三个余震大小不同(震级 ML48,3.2,3.5),震源位置也有差别,但它们的震源机制却非常接近,且与主震的震源机制相当一致.这一特征显示了余震的发生与主震发震构造的内在联系.这些实例说明,由震源球球面上分布适宜的数字地震台网取得的近场加速度资料,借助于即使是简单的介质模型,通过地震矩张量反演,不但可以得出这些地震震源的主要成份————剪切位错源,同时还可得出震源所含的其它成分,如膨胀源和补偿线性向量偶极.      

提取视震源时间函数的PLD方法及其对2005年克什米尔MW7.6地震的应用

通过重构用于确定视震源时间函数有效持续时间的判别函数,对提取视震源时间函数的PLD方法进行了改进;利用合成资料和实际资料,验证了改进后PLD方法的可行性和稳定性.将PLD方法应用于2005年克什米尔M_W7.6地震及其11个余震的1887条记录,在84个台站处获得了这次地震的视震源时间函数.分别平均从不同台站的P波、S波、Rayleigh波和 Love波中得到的视震源时间函数,获取了主震的平均视震源时间函数.对视震源时间函数的分析表明,2005年克什米尔M_W7.6地震的持续时间大约为25 s,这是一次“急始型”地震,总体上表现为圆盘形破裂.但有迹象表明,破裂在初期有向西北方向发展的单侧传播趋势.     

用无Qem>谱方法测定震源谱的高频衰减

宽频带地震记录可以表示为震源时间函数、传播算子和散射/衰减算子的褶积．在传播算子与频率无关、地震波的散射和衰减效应可以用一个以Q-1= Q1-1+(Q2)-1的方式随频率变化的Q值来表示的情况下,通过位移谱的组合,可以直接估计震源谱;而Q值对地震图的影响,在频谱的组合中被自动消去．用这种算法处理了1988年中国云南省澜沧-耿马地震5次余震的近震源宽频带地震记录．对ML=3.0和ML=3.5余震的处理结果表明,由不同台站上的宽频带地震记录,可以得到相同的高频衰减趋势．对MS=6.7的强余震处理结果表明,可以从不同的地震台站上得到相同的震源参数,所估计的参数值也与用经验格林函数法得到的结果相吻合．这些余震震源谱的高频部分呈现出典型的f -衰减. 其中,对ML=3.0余震有 3;对MS=6.7和ML=4.0余震有 2;而对ML=3.5和另一个ML=3.0余震有 2.5． MS=6.7余震的拐角频率表明,它的震源尺度较小,意味着该余震是一个面积较小但强度较高的障碍体的破裂．      

任县5.3级地震机制解与邢台震区应力场演变特征

本文根据地震P波初动资料,作出了1985年11月30日邢台任县Ms5.3级地震的震源机制解,并与1966年邢台地震主震及其以后发生的其他强余震的震源机制解结果进行对比分析,讨论了邢台震区地壳应力场的演变特征。     

经验格林函数法与随机有限断层法在合成近场强地震动中的联合运用

本文采取将经验格林函数法与随机有限断层法相结合的方式,突出体现了各自方法的优点,通过经验格林函数法确定地震震源参数,用随机有限断层法计算参数、检验其合理性。利用1998年新疆阿图什M6．9级地震的肘L4．7级余震记录,合成了这次地震的最大余震Ms6．0级地震的加速度记录,并将合成的结果与实际记录在频域和时域做了对比,分析研究了地震动特征和这次最大余震的可能破裂特征。同时对经验格林函数法需进一步改进的方向进行了探讨。     

提取视震源时间函数的PLD方法及其对2005年克什米尔Mw7．6地震的应用

通过重构用于确定视震源时间函数有效持续时间的判别函数,对提取视震源时间函数的PLD方法进行了改进;利用合成资料和实际资料,验证了改进后PLD方法的可行性和稳定性.将PLD方法应用于2005年克什米尔Mw7.6地震及其11个余震的1887条记录,在84个台站处获得了这次地震的视震源时间函数.分别平均从不同台站的P波、S波、Rayleigh波和Love波中得到的视震源时间函数,获取了主震的平均视震源时间函数.对视震源时间函数的分析表明,2005年克什米尔Mw7.6地震的持续时间大约为25 S,这是一次"急始型"地震,总体上表现为圆盘形破裂.但有迹象表明,破裂在初期有向西北方向发展的单侧传播趋势.     

利用经验格林函数识别地下核爆炸与天然地震

利用目标区域内的小当量地下核爆炸事件作为经验格林函数(EGF), 来估计发生在该目标区域内的可疑地震事件的相对震源时间函数(RSTF). 天然地震和地下核爆炸的震源物理过程的本质区别会通过震源时间函数, 表现出不同的特征. 研究结果表明, 地下核爆炸的远场RSTF表现为简单的、与方位角无关的单脉冲或双脉冲形式, 宽度约为1.0 s; 而基于地下核爆炸事件作为经验格林函数反演得到的天然地震的RSTF通常表现出很复杂的形式; 不仅表现为周期不固定的多脉冲形式, 而且随方位角、震中距的变化而变化. 对目标区域范围内发生的可疑地震事件, 利用已有的经验格林函数来反演其RSTF, 并通过对RSTF的分析来研究是否为地下核爆炸, 对地下核爆炸检测及识别研究不失为一种有效的参考手段.     

用经验格林函数方法研究澜沧-耿马MS=7.6地震的破裂过程x,auto,auto,415px);} h

运用经验格林函数反褶积方法,用中国数字地震台网(CDSN)6个台记录的MS=6.3余震的地震图作为经验格林函数,研究了1988年11月6日中国云南澜沧-耿马MS=7.6地震的破裂过程．反褶积结果表明,MS=7.6地震是一次比较简单的事件．分析了破裂的方向性,得出MS=7.6地震的破裂开始于微观震中,然后沿西北、东南两个方向近似对称地扩展,破裂总长度为70 km,持续时间19 s,破裂速度约为2 km/s．      

2014年盈江双震的破裂历史

2014年5月24日在云南省盈江县发生M_s5.6级地震(主震A), 于5月30日在其附近再次发生M_s6.1级地震(主震B). 我们挑选云南省地震台网记录的数字波形资料, 借助于经验格林函数技术提取了这两次地震的震源时间函数,获得了其破裂历史. 为了利用经验格林函数技术提取震源时间函数,我们首先利用优选的速度模型,采用逆时成像技术重新确定了主震A和B以及挑选的6次较大余震的震源位置,并利用双差定位技术确定了主震与余震之间的相对位置;然后利用广义极性振幅技术反演了这些事件的震源机制;最后,根据主震和余震的相对位置以及震源机制特征挑选最优台站记录,提取了两个主震的震源时间函数. 结果表明,主震A持续时间约3.5 s, 分两个阶段,第一阶段0~1.3 s, 第二阶段1.3~3.5 s;主震B持续时间约5.0 s, 其过程比A复杂,至少可以分为五个阶段,第一阶段0~0.7 s, 第二阶段0.7~1.6 s, 第三阶段1.6~2.5 s,第四阶段2.5~3.8 s,第五阶段3.8~5.0 s.     

唐山老震区地震活动时间间隔的一些特征

介绍了地震活动时间间隔的概念，结合唐山老震区1985—2002年之间的ML4．5级以上地震，应用最小二乘法对中小震活动时间间隔对数一频次统计点进行线性拟合，分析统计点线性特征与ML4．5级以上地震实际间隔时间之间存在的联系，认为在部分ML4．5级以上地震发生前可以对其进行短期预测。     

陕西高陵ML 4.8地震特征

利用P波初动资料,计算2009年11月5日陕西省高陵县ML 4.8地震震源机制解,并从地震现场考察结果分析烈度分布特征.根据地质构造、历史地震活动背景、震源机制、余震分布、极震区长轴方向,分析本次地震的发震构造,研究认为,该地震发生在泾阳—渭南断裂上.     

基于背景噪声经验格林函数的地震准确定位精度分析——以2008年甘肃武都地震为例

准确的震源位置能够为抗震减灾工作和地球内部结构研究提供关键信息.在震中附近观测台网密集且方位角覆盖良好的情况下,通过拟合多个台站P波、S波的观测到时,能够得到准确的震源位置.而在台网稀疏的地区,由于缺少可靠的三维速度结构模型,往往造成较大的地震定位误差.近年来发展了基于背景噪声经验格林函数(EGFs)对地震波形进行校正的重定位方法,能够有效地压制路径上复杂速度结构体的影响,提高了地震定位精度,为稀疏台网情形下地震准确定位研究提供了一个新思路.本文选取由InSAR观测到准确位置的2008年甘肃武都M_S5.5地震作为测试案例,对稀疏台网下基于背景噪声格林函数地震准确震中测定方法进行了定量评估.利用震中附近多个流动台分别作为参考台,提取其与固定台站之间的背景噪声格林函数(EGFs),然后使用噪声Rayleigh面波格林函数对地震波形进行校正,重定位武都地震震中,并与真实震中位置进行对比.结果表明：使用距离震中30 km以内的参考台,利用10～30 s频段的面波走时信息,噪声叠加时长为一个月,定位精度在5 km以内;当噪声叠加时间一年以上,重定位精度优于1 km.本文进一...