宁夏地区Lg波衰减及场地响应特征

本文采用2008—2017年宁夏及邻区内15个数字地震台站记录的131次地震的波形资料,基于地震波衰减与场地响应联合反演方法,分析频率介于1—7 Hz之间的Lg波衰减及场地响应。采用2.2—3.6 km/s的速度窗截取了1 069条Lg波,计算得到Lg波各分量的地震波衰减品质因子Q（ f ）与频率f之间的关系。结果显示:Lg波垂直、东西及南北向各分量的Q₀分别为237.1,201.8及245.9;Q（ f ）对f的依赖性指数分别为0.44,0.52及0.44,该结果与全球其它地震活跃地区的相应研究结果相一致。对Q（ f ）在时间域的分析结果表明,研究时段内该地区地壳介质的衰减属性并未改变,15个台站的最大场地响应幅值不大于6。      

浙江地区Lg波路径衰减关系及 台站场地响应参数

基于浙江省数字地震台网2007—2012年记录的台湾地区355次M_S≥4.0地震的波谱比数据, 使用场地响应与路径衰减联合反演的方法, 对穿越台湾海峡特定路径的Lg波衰减关系及浙江地区36个测震台站的场地响应参数进行了计算. 计算中选取频率为1—7 Hz、 间隔为0.2 Hz, 计算得到了三分向(U--D, N--S, E--W)的衰减关系及场地响应参数. 三分向衰减参数关系为γ_UD(f)=0.0055f0.94, γ_NS(f)=0.0064f1.11和γ_EW(f)=0.0048f0.90. 浙江地区36个台站均获得了稳定的场地响应, 其中庆元台在高频端表现出较明显的放大效应, 其它台站在所研究的频率范围内各分向场地响应大致相当, 并未显示出明显的方向性特征. 最后对场地响应的异常部分进行了具体分析和验证, 表明本文计算结果正确可靠.      

用Lg波资料反演场地效应与地震波衰减参数

基于谱比法,以台站记录地震波频谱为观测数据,通过扣除仪器响应及几何扩散后同一地震不同台站记录谱比,扣除震源方向性、 震源因子的影响,在此基础上,建立数学模型通过联合反演求解场地效应及地震波衰减参数. 以浙江省地震台网台站记录的台湾地震数字化地震波资料为基础,使用地震波记录中的Lg波, 评估浙江省台网丘陵地带基岩台站场地效应, 计算穿越台湾海峡较单一路径Lg波衰减参数. 研究使用20次发生于2002——2005年、 震级在MS5.0~6.7之间的台湾东北部较小区域地震, 参与评估台站16个, 地震波记录960条. 地震波处理频段为0.5～10.0 Hz, 每间隔0.2 Hz计算一次,对应于垂直、 东西及南北分量获得的衰减参数, 数据结果分别为:gamma;(f )=0.001 75f 0.43485, gamma;(f )=0.001 45f 0.48467, gamma;(f )=0.0021f 0.41241. 庆元台(QIY)在1.5 Hz以上放大效应非常明显,宁波台(NIB)在大部分频率点场地效应最小,参与评估台站场地效应各分向基本相当,未表现出方向性特征.      

衰减、场地响应等地震波传播信息综合研究

地震激发的波,经过传播路径、仪器、场地等因素的调制作用成为台站地震记录,即台站记录是震源、路径、仪器、场地等多种因素的耦合,而基于地震记录研究震源信息、路径衰减、场地响应等则是逆向的解耦过程。基于地震学理论、通过各种计算技术,从地震波形资料中解析出关于地震震源力学参数、地震波传播介质及台站场地响应信息是地震研究的重要内容,也是认识地震孕育、发生、发展过程,了解地震孕育背景构造特征等的有效途径。本文在地震学前沿理论方法的基础上使用最新计算机技术开展了以下3个方面的工作。     

云南地区Lg波衰减成像研究

收集了云南省及周边121个固定台站于2014年5月—2019年5月记录到的470次M≥4.0宽频带地震记录,利用反双台法处理了6 976条垂直向波形数据,通过LSQR方法反演得到了云南地区的空间分辨率小于100 km的1 Hz下Lg波衰减成像。反演结果表明,云南地区地壳Lg波的Q₀值介于60—300,整体为低Q₀背景,横向不均匀性变化显著。云南地区低Q₀值的分布特点,反映了Lg波在云南地区衰减强烈。红河断裂西侧Q₀值较低,在50—160之间,东侧Q₀值较高,在120—200之间,分布特征与沉积层厚度分布一致,松散的沉积层可能是造成东侧地区Lg波高衰减的主要原因。云南地区地壳Lg波Q₀值呈现出了与地表热流值分布相似的差异化分布特征,这可能与频繁的地震、长期强烈的构造运动以及深部物质随火山活动上涌有关。      

西南地区Lg波的衰减和MLg震级

本文在广泛收集西南地区VGK和DD-1短周期地震仪记录资料、测量了Lg波的4种振幅(Lg_z、Lg_h、mxz、mxh)数据及走时数据的基础上,计算得到西南地区Lg波滞弹性衰减系数γ=0.0031±0.0004km~(-1)。西南地区的m_(Lg)震级公式定义为m_(Lg)(m×h)=logA_(mxh)+q_(SW)(△)+D_h 其中震级校准函数q_(SW)(△)=5/6log△+0.00135△+C 对于DD-1仪,常数C=1.73;对VGK仪,C=1.52。当使用振幅A_(LgZ)、A_(Lgh)或A_(mxz)时,则C值分别加0.37、0.24或0.13。m_(Lg)标度基本保持了原西南地区的M_L(SW)的平均震级水平。通过振幅比计算,表明H/Z振幅比与台基有较大的关系:台基越软,振幅比H/Z越大;反之,台基越硬,H/Z越小。本文还对VGK和DD-1仪记录的17个地震的mxh振幅数据计算了平均logA值,发现DD-1仪较VGK仪的logA值平均偏低0.21级。     

中南五省地区Lg波衰减及震级公式

选取桂、粤、湘,赣、闽五省及其附近地区16个地震31个台站的DD—1短周期地震仪记录资料。用综合回归分析法测定了Lg波传播速度为3.54Kmls,约1秒Lg波埃里相滞弹性衰减系数为r=0.0022±0.0001Km~(-1),并导出五省地区的Lg震级公式: m_(Lg)=LgA_(mxh)+q_s(△)+D_(mh) q_s(△)=5/6Lg△+0.00096△+1.88 计算了该区域内16个地震的各震级值,以及31个台站的台校值。单台震级标准差为0.13～0.15震级单位,台网震级标准差为0.02～0.03震级单位。     

场地响应、震源参数与介质衰减的同时反演

采用Ω平方模型来约束中小地震的震源位移振幅谱，从而实现对震源参数、介质的几何扩散特征、介质的非弹性衰减以及场地响应等参数的同时反演，数值模拟结果表明该方法是可靠的。江苏省苏南地区的几何扩散较好地符合三段衰减统计模型，该地区的品质因子与频率的依赖关系以频率3．0Hz为界分为低频、高频二部分．且均符合指数衰减关系，而全部频率点的品质因子频率依赖关系似乎与四元素流变模型的Q值理论频率特征曲线比较一致。该地区中小地震地震矩对数值与震级ML具有较好的线性关系；地震矩与拐角频率呈现出良好的双对数关系，且该地区的地震应力降与震源半径之间的关系在震源半径小于300m时与圆盘静态破裂模式理论关系较吻合。     

辽宁地区S波非弹性衰减Q值及台站场地响应研究

利用辽宁省地震台网2009~2014年所记录到的39个地震事件,震级为M_L3.2~4.6,研究了辽宁地区S波非弹性衰减Q值和台站的场地响应,得到辽宁地区的Q值和频率之间的关系Q(f)=552.7f~(0.2801)。说明辽宁地区处于Q值的中等范围,地震活动性相对较低;同时得到了32个台站的场地响应,大部分台站的场地响应基本在1附近,无明显的场地放大效应。     

中国大陆Lg波衰减成像

本文利用2009—2019年间中国大陆固定台站记录的宽频带地震波形数据, 采用反双台法, 获得了约36万个台站对的Lg波Q值, 并反演得到了中国大陆Lg波的衰减模型.结果显示, 中国大陆Lg波衰减的Q值结构存在显著的横向非均一性.青藏高原、渤海湾盆地以及祁连山造山带等构造活动块体展现出明显的地壳低Q值强衰减特征, 而华南块体、鄂尔多斯盆地以及塔里木盆地等相对稳定的地区则呈现地壳高Q值弱衰减特征.Lg波衰减与构造活动强度、松散沉积物、地下流体或部分熔融以及地质块体结构等因素密切相关.渤海湾盆地的强衰减主要由上地壳巨厚的松散沉积物和较高的地壳温度导致.青藏高原和祁连山造山带的地壳强衰减主要归因于现今活跃的构造活动、复杂的断裂系统和地质结构以及富含地下流体甚至是部分熔融等因素.华南造山带和大兴安岭地区的地壳弱衰减特征可能与侵入岩冷却形成高强度的结晶基底以及古老造山带地壳构造趋于稳定相关.

     

华北中北部地区震源参数和场地响应的联合反演

利用遗传算法反演华北中北部地区27个地震震源谱的低频水平、拐角频率和25个台站的场地响应。具体方法是利用研究区的平均衰减模型对记录谱进行路径校正，然后假定每一个地震的ω^2模型，调整低频水平和拐角频率使所有台站场地响应的标准偏差最小，最后给出参与计算的每个台站的场地响应。结果表明，17个基岩台中11个台的场地响应在1～20Hz范围内接近1，6个基岩台的场地响应部分频段放大或缩小3倍以上。8个井下摆台站的场地响应形态相同，表现为低频放大，高频部分迅速衰减。地震矩与震级的关系为logM0=17．1 1．13ML，地震矩与震源半径的关系为logM0=19．4 0．0052r。     

安徽地区地震波衰减、场地响应及震源新参数的测定

根据安徽数字地震台网7个地震台的143条波形资料,研究了安徽地区的衰减模型和各台站的场地响应。采用三段几何衰减模型拟合,得到了安徽及邻近地区的几何衰减函数,得到安徽地区非弹性衰减Q值随频率f的关系为Q(f)=235.3×f0.616;7个台站的场地响应均无明显的放大效应,这与它们均处于岩石地基相符;并在本地区地震预测研究中尝试使用新参数,进行了初步的应用。     

青海地区S波非弹性衰减Q值、场地响应特征研究

根据地质构造及地震台网分布特征,将青海地区分为柴达木盆地、青海东北部、青海东南部3个区域,运用青海地震台网记录的112条数字地震波形资料,利用Atkinson方法得到3个区域的非弹性衰减Q值随频率的关系,结果表明,柴达木盆地Q值最大,青海东南部Q值最小。采用Moya方法反演得到3个区域24个地震台的场地响应,其中15个台站的场地响应在频率域不平坦,9个台站稳定性相对较好,GOM(格尔木)作为国家基准地震台,具有良好的观测环境,场地响应曲线稳定。     

浙江地区地震波衰减和场地响应研究

根据浙江数字地震台网记录的发生在浙江省及其附近海域的中小地震的波形资料，采用互相衔接的三段几何衰减模型，利用遗传算法联合计算，通过在频率域内的分析，测定和研究了浙江地区剪切波的几何衰减和非弹性衰减以及场地响应的特征。     

天津地区场地响应和震源参数联合反演

根据天津数字地震台网记录的发生在天津地区的中小地震波形资料,采用Moya方法,反演天津地区39个地震的震源谱低频水平、拐角频率和28个台站的场地响应,计算了参与反演的地震矩、拐角频率、应力降和震源半径等参数,并讨论了它们之间的关系.结果表明: 27个井下台的场地响应曲线形态基本一致,低频有不同程度的放大,高频衰减较快;蓟县地表基岩台的场地响应低频基本在1附近变化,高频也有明显衰减.地震矩与震级及震源谱拐角频率的关系密切;拐角频率随震级的增大,有明显的下降;对于3级以上的地震,应力降、震源半径随地震震级的增大有明显的增大.     

西北六省地区Lg波的衰减和mLg震级

本文测定了中国西北六省地区Lg 波的传播速度,V_(Ig)=3. 56km/s;并测得了该区约1秒Lg 波的滞弹性衰减系数,r=0. 0021±0. 0002km~(-1) ,相当于介质品质因子Q=599±56。建立了该区m_(Lg)震级公式m_(Lg)(m×h)=1gA_(m×h)+q_(NW)(Δ)+Dh其中震级校准函数q_(NW)(Δ)=(5/6) 1g△+0. 00091Δ+1. 88     

福建地区地震波非弹性衰减Q值、场地响应及震源参数研究

利用Atkinson方法结合福建数字地震台网28个数字地震台记录的70个地震事件波形资料,对福建地区的非弹性衰减系数进行研究,得出福建地区介质平均Q值与频率f的关系式。利用Moya方法分别计算了福建台网"九五"和"十五"系统的台站场地响应,共获得37个地震台站的场地响应。最后根据Brune模型计算了2000年1月1日至2011年9月30日福建台网记录的省内及临近海域ML2.5以上157次地震的震源参数,这些地震ML震级与地震矩M0在单对数坐标下成线性关系,与震源尺度及应力降没有明显相关性。     

利用Lg波Q值反双台层析成像方法研究青藏高原南部地区的地壳衰减

首次基于2017—2019年西藏自治区区域台网27个宽频带固定台站记录的757次地震的波形资料,利用反双台法开展了青藏高原南部地区1 Hz的Lg波Q值层析成像研究.研究中采用3.5—2.4 km/s的速度窗截取了1981条Lg波,计算得到13543条路径上的Q值,测试了1°×1°和0.5°×0.5°网格下的棋盘格恢复情...