不同地壳速度结构对安徽地区地震定位深度的影响

地震深度定位对地壳速度结构模型有较大的依赖性。选取2017年安徽及周边M_L 1.5以上地震,使用PTD与单纯型定位方法,分别配置华南模型与AH2015模型进行重新定位,研究不同模型对安徽地震深度的定位影响。研究表明,使用PTD方法,配置AH2015模型时定位深度略大,且符合安徽区域地震实际深度的记录台站较多;使用单纯型定位法,配置两种模型所得定位深度差距不大,且深度分布均匀。说明PTD方法定位地震深度对地壳速度结构模型的依赖程度较大,AH2015模型比华南模型更加符合安徽区域实际地壳结构。     

地震初至波走时的计算方法综述

本文选取了2010—2018年发生于安徽区域的M_S2.0以上地震102次,使用单纯形定位法、Hyposat和Locsat定位程序分别配置华南模型与AH2015模型对其进行重定位。统计定位残差和定位深度,对比分析两种模型在安徽区域地震定位中的应用效果,同时对流动台反演深度进行精细分析。结果表明,使用AH2015模型在安徽区域的地震定位中残差更小,定位深度更符合真实深度,比华南模型更适用于安徽区域的地震定位研究。     

内蒙古东部地区一维地壳速度结构分析

采用内蒙古测震台网2009—2016年记录的内蒙古东部地区131个地震资料,使用速度拟合、分区扫面、折合走时方法,反演得到该区域速度模型：v₁=6.10 km/s、v_Pb=6.72 km/s、v_n=8.05 km/s、H₁=23 km和H₂=16 km。东部模型检验结果显示,定位残差均值较华南模型和2015内蒙最优模型有明显的降低,且更加均匀稳定;东部模型与编目定位震中差较华南与编目、2015内蒙最优模型与编目和华南与编目震中差均值降低1 km左右。可见,东部模型更适合内蒙古东部地区。     

四川地区一维地壳速度模型研究

本文以四川地震台网2009~2014年的编目报告为基础,选择定位精度为1且记录台站数大于30的地震,筛选去除其中因定位深度误差或者空隙角偏大而造成的异常结果,验证了数据的合理性和稳定性;优选出47个地震,对其重新判读,结合折合走时调整以及Hyposat批处理方法,得到了适应四川地区地震的平均速度模型;并利用人工爆破事件、PTD方法的地震定位结果进行对比,分析使用不同模型时的结果差异。     

上海东部海域地区一维地壳速度结构模型建立

收集2009—2017年上海东部海域地震事件,通过波速拟合、速度稳定性分析及折合走时分析等方法,得到该区域一维地壳速度结构初始模型。在此基础上,采用Hyposat定位程序,通过对满足地震精度条件的地震资料进行试错,验证初始模型,最终确定上海东部海域一维地壳速度结构模型。     

陕西地区地壳速度模型研究

本文以陕西地震台网2009年1月—2014年4月地震观测报告数据为基础,并在前人对该区域地壳速度模型研究成果的基础上,依据地震、爆破及塌陷的震相速度拟合曲线与折合走时曲线等结果,确定初始模型及扰动范围。再采用Hyposat定位程序对地震资料进行“试错”,最终确定了可供台网日常使用的地壳速度模型及各层的波速比结果,最后对模型进行了对比检验。结果表明:2015模型比1985模型的定位走时残差小,震中位置偏差减小,确定的实测爆破地震位置参数更准确。2015模型较1985模型更符合陕西地区的地质构造特征。     

内蒙古分区地壳速度模型的建立及应用分析

内蒙古测震台网自"十五"数字化网络建成以来,一直使用华南速度模型。多年的大震速报和地震编目结果显示,华南速度模型不符合内蒙古地区的地质构造特征; 2016年开始使用的内蒙古2015速度模型也不能完全满足内蒙古各区域地震定位的需求。本文对内蒙古地区2009～2016年记录的所有M_L≥3.0地震震相数据利用速度拟合和折合走时方法,反演适合内蒙古西部、东部、中部各区域的分区地壳速度结构模型,并对西部速度模型、东部速度模型、中部速度模型进行应用对比分析。各分区的地壳速度模型定位误差较小,可靠性和稳定性优势明显。     

宁夏地区地壳新速度模型在地震定位中的应用

本文利用有限差分法正演和遗传算法反演得到宁夏地区地壳新速度模型, 再将该模型配置到MSDP软件的HYP2000定位方法中。 选用宁夏地区2008年以来地震和爆破资料, 从震中位置、 深度及残差3个方面对新模型和原模型进行定位对比分析。 结果表明: 定位网内地震时, 新模型得到的震中比原模型更接近断层, 震群的深度也与断层分布更为吻合; 运用新模型定位的爆破深度平均为2.8 km, 绝大多数不超过5 km, 落实爆破位置与定位结果差平均为水平2.4 km、 垂直2.6 km, 更符合大多为地表爆破的实际情况。 进一步分析新模型定位的地震深度与宁夏地区地壳速度结构, 发现地震发生在高速-低速转换地区。     

中国中西部地区地震的重新定位和三维地壳速度结构

采用中国中西部地区(21~36N， 98~112E)193个地震台在1992～1999年间记录到的9 988次地震的Pg和Sg震相走时的读数资料，用Roecker的SPHYPIT90程序，反演了该地区三维地壳P波速度结构，并用SPHREL3D90程序进行了地震的重新定位．反演结果揭示了中国中西部地区地震P波速度结构明显的横向不均匀性，这些不同深度上波速的横向变化多以该地区的活动断裂为分界线．可以看出活动断裂两侧存在明显的速度反差．通过重新定位，得到了6 459次地震的震源参数，这些精确定位的地震震中明显沿该区活动断裂呈现条带状分布，其范围和尺度清晰地表示了这一地区地震活动与活动断裂的紧密关系．其中，82％重新精确定位的事件的震源深度在20 km以内. 这一结果与笔者用双差地震定位法得到的重新定位的震源深度分布相一致．      

利用DE算法反演地壳速度模型和地震定位

利用差异演化（Differential Evolution）非线性全局优化算法,设计了一种反演地壳速度模型和进行地震定位的方法,并给出了反演结果的具体分析.利用有限差分算法计算速度模型的走时场,可以节省大量的计算量,加快计算过程.反演得到的地壳速度模型和地震的震源参数可以直接用于地震层析成像研究,还可以利用地震层析成像得到的三维速度结构对地震重新定位,从而得到较为精确的震源参数.地壳速度模型的反演方法也可以用于三维速度结构的反演.     

2015年新疆皮山M_S 6.5地震序列震源深度测定

采用震源深度测定的确定性方法(PTD)和HypoSAT方法,使用新疆地震台网记录的原始地震波形数据,计算2015年7月3日皮山M_S 6.5主震和余震序列震源深度。结果显示,对于主震,采用PTD方法得到震源深度为21 km,采用HypoSAT方法得到震源深度为20 km;对于地震序列,采用PTD方法得到的震源深度主要分布在15—35 km,平均深度为23 km,而采用HypoSAT方法得到的震源深度主要分布在5—30 km,平均深度为19 km;采用PTD方法计算得到的震源深度较深,与中国地震局地球物理研究所采用矩张量反演得到的矩心深度(24 km)相差不大。     

四川2015速度模型在九寨沟M_S7.0地震震源深度测定中的应用

利用四川2015模型,选择Msdp嵌入的几种常用定位方法对九寨沟M_S7.0地震进行重新定位,比较震源深度结果,并用PTD方法验证合适的震源深度,从而得到较为可靠的震源深度。本文最终判定九寨沟M_S7.0地震震源深度为12±2km。     

水力压裂对速度场及微地震定位的影响

水力压裂是页岩气开发过程中的核心增产技术,微地震则广泛用于压裂分析、水驱前缘监测和储层描述.微地震反演过程中,用于反演的速度模型往往基于测井、地震或标定炮资料构建,忽略了压裂过程中裂缝及孔隙流体压力变化对地层速度的影响.本文首先基于物质守恒、渗流理论和断裂力学模拟三维水力压裂过程,得到地下裂缝发育特征和孔隙压力分布.继而根据Coates-Schoenberg方法和裂缝柔量参数计算裂缝和孔隙压力对速度场的影响,得到压裂过程中的实时速度模型.最后利用三维射线追踪方法正演微地震走时和方位信息,并采用常规微地震定位方法反演震源位置及进行误差分析.数值模拟结果表明,检波器空间分布影响定位精度,常规方法的定位误差随射线路径在压裂带中传播距离增加而变大,且不同压裂阶段的多点反演法与单点极化法精度相当.     

利用爆破事件分析不同速度模型下常规定位方法定位结果

地震定位对速度模型的依赖性很强。四川地区地形复杂,常规工作中可选取多种速度模型进行定位。川西龙门山断裂带为东南部四川盆地和西北部青藏高原东部山区的明显分界线,近年在此断裂带上发生多次较大地震。对发生在该断裂带附近的6个爆破事件和15个天然地震重新定位,并对比结果。研究表明,相同台站包围情况下,川滇3D速度模型稳定性最好,但对浅表爆破不太准确。相比HypoSat（一维速度模型）组合,台站分布对Hypo2000（一维速度模型）和Hypo2000（赵珠速度模型）组合的定位结果影响较大。     

2019年河南淅川ML 4.2地震震源深度测定

采用震源深度测定的确定性方法（PTD）和震源机制CAP反演法,对2019年11月30日河南淅川丹江口水库发生的M_L 4.2地震进行分析,重新计算了此次地震的震源深度。结果表明,2种方法所得到的震源深度基本一致,均约为7.0 km,与中国地震台网中心统一编目结果（7.1 km）相差不大,此结果可能表明地震监测台网相对较好的情况下,用不同方法测得的震源深度相差不大。     

黑龙江鸡西地区一维速度模型

根据鸡西地震台网6个地震台记录的113个爆破S波和P波的到时差数据,和1979年牡丹江爆破数据给出的3个远台10个S波和P波的到时差数据,利用网格搜索法,得到鸡西地区一维P波和S波速度模型,并应用于爆破定位,定位精度有较大提高。     

九嶷山及邻区地壳结构噪声成像及其对华南地区的构造演化启示

目前研究一般认为华南块体是由扬子块体和华夏块体在新元古代拼合形成,并同时形成位于扬子块体东南边缘的江南造山带.但是由于华南地区构造历史复杂,对于扬子块体与华夏块体的分界及构造属性仍存在较大争议.为了研究华南块体的地下速度结构及构造属性,我们利用块体交界处的九嶷山及其附近的流动和固定台网的地震波数据,采用地震背景噪声互相关方法反演研究区域2~40 s瑞利波群速度和相速度分布,并进一步得出了该区域地壳的精细三维S波速度结构.反演成像结果显示,扬子块体与华夏块体的地壳及上地幔的结构特征差异显著.10~20 km的S波速度分布图显示呈线性的、连续分布低速异常,可能为扬子块体与华夏块体的具体分界位置.结合华南地区地球化学研究结果和构造历史,该低速异常可能代表了来自上地壳的变质沉积岩,即沉积岩受到上地幔物质上涌或底侵作用的加热变质形成.成像结果对了解华南地区的构造演化历史提供了地震学约束.