基于克里金方法的区域震相走时标定技术研究

在台网比较稀疏的情况下,台站走时标定是提高低震级事件定位、识别能力的重要手段.为了提高稀疏台网的定位精度,首先利用标定事件和IASPEI1991走时表以及中国大陆走时表,计算了初至P波和Lg波到AAK,MAKZ,NIL,TLG以及WMQ等5个台站的走时残差;接着,采用非平稳贝叶斯克里金方法和走时残差数据构造上述台站的走时校正曲面;最后,通过加入和不加入走时校正定位一系列位置准确的发生在新疆地区的地震事件评估克里金走时校正的有效性.结果表明,克里金走时校正能够较大地提高稀疏台网的定位精度,同时有效地缩小误差椭圆的面积.     

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在台网比较稀疏的情况下,台站走时标定是提高低震级事件定位、识别能力的重要手段．为了提高稀疏台网的定位精度,首先利用标定事件和IASPEI1991走时表以及中国大陆走时表,计算了初至P波和Lg波到AAK,MAKZ,NIL,TLG以及WMQ等5个台站的走时残差;接着,采用非平稳贝叶斯克里金方法和走时残差数据构造上述台站的走时校正曲面;最后,通过加入和不加入走时校正定位一系列位置准确的发生在新疆地区的地震事件评估克里金走时校正的有效性．结果表明,克里金走时校正能够较大地提高稀疏台网的定位精度,同时有效地缩小误差椭圆的面积．      

晋冀豫交界地震定位和一维速度模型研究

采用最小一维速度模型方法,基于2008到2014年间河南及其周边台网记录的晋冀豫交界地区165次地震的994个P波到时资料,对该地区的震中和P波一维速度结构进行联合反演,得到相对稳定的P波最小一维速度模型、台站走时校正值,重新定位后的地震位置更加集中在林县断裂和磁县断裂交界及其附近,且地震分布与断层的走向一致。得到的台站校正值在山区多为正,表明地下有低速物质,而在AY、YON、XX、PY、QF处台站校正值为负,表明地下有高速物质。     

小湾水库库区最小一维速度模型研究*

从小湾水库台网2005—2008年记录的众多地震中,挑选出最少被4个台站接收到的高质量地震数780个,一共5230条P波和4883条S波到时资料。利用Kissling方法得到了小湾水库库区最小一维P波和S波速度模型以及台站校正值。反演后的最小一维P波速度模型走时均方根残差从0.81s减少到0.12s,数据方差从1.64s²减少到0.04s²;地震震源深度比原来增加大约1公里,震源分布更加集中;不同台站的校正值差异表征了小湾库区速度结构存在横向不均匀性。最后利用得到的最小一维速度模型和台站校正值进行重定位,结果地震的走时均方根残差明显减少,表明得到的最小一维速度模型可信度较高。     

小湾水库库区最小一维速度模型研究

从小湾水库台网2005—2008年记录的众多地震中,挑选出最少被4个台站接收到的高质量地震数780个,一共5 230条P波和4 883条S波到时资料。利用Kissling方法得到了小湾水库库区最小一维P波和S波速度模型以及台站校正值。反演后的最小一维P波速度模型走时均方根残差从0.81s减少到0.12s,数据方差从1.64s2减少到0.04s2;地震震源深度比原来增加大约1公里,震源分布更加集中;不同台站的校正值差异表征了小湾库区速度结构存在横向不均匀性。最后利用得到的最小一维速度模型和台站校正值进行重定位,结果地震的走时均方根残差明显减少,表明得到的最小一维速度模型可信度较高。     

云南地区地震的重新定位及b值研究

通过联合使用固定台站和流动台站资料,对2010年5月~2011年7月发生在云南地区的7127个地震进行重新定位。考虑到速度模型对定位结果的影响,用VELEST方法获得云南地区走时残差均方根最小的一维P波速度模型,基于反演模型用双差法对地震进行重新定位,得到5836个地震的定位结果。结果表明,云南地区发震层主要位于中上地壳,且滇西地区震源深度相对较深。用精定位后的地震目录计算云南地区b值,从b值空间分布特征可以看出,b值随深度逐渐减少,且在9~10km深度时,b值变化最为明显,可能表明云南地区中强震孕震层主要位于9km以下;同时,盈江5.8级地震序列b值的三维空间分布显示,主震发生在高低b值的过渡带。     

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...     

云南地区远震 P 波走时残差与地壳和上地幔构造的横向不均匀性(英文)

本文测定了云南省电信传输地震台网中14个台站的远震 P 波走时残差。所用地震共235个,分布在震中方位角-80°至190°之间,共得走时读数约1600个。台站平均残差在0.49～1.18秒间变化,台网区域的总平均残差值为0.81秒。残差随方位角的变化大,P 波通过红河断裂和剑川—丽江裂断东部地区要比通过小江断裂东部地区早到0.70秒,而通过小江断裂西部地区要比通过红河断裂和剑川—丽江断裂西部地区早到0.74秒。滇中块体的地壳和上地幔比滇东和滇西块体有更高的 P 波速度。高速块体与康滇古陆区域对应,剑川—丽江断裂是扬子准地台西端的北西边界。由此推论,以剑川—丽江断裂为界,康滇菱形块体深处南部要比北部稳定,块体作为整体的运动主要局限于地壳某一深度之上。给出了具有方位角影响的台站 P 波走时校正参数。倍角方位角项 Cos2■的相角与由震源机制导出的地壳中的主应力方向对应良好。     

中国地震台网初至P波区域三维走时表的建立

基于LLNL-G3Dv3全球P波三维速度模型,应用FMM软件包计算并建立了中国地震台网990个台站的初至P波区域三维走时表．该走时表覆盖了以台站为中心的水平向20°×20°、 垂直向-5.1—80 km （向下为正）的三维空间. 其水平向间隔为0.2°,垂直向间隔为5 km．这样对于任一深度小于80 km的震源,均可以应用此三维走时表计算其到周围10°范围内台站的走时．中国地震台网初至P波区域三维走时表的建立,对于改善区域初至P波走时预测,提高地震定位精度有一定现实意义．      

天山-准噶尔地区地震层析成像与壳幔结构

通过对东西天山两条天然地震剖面的远震P波与近震P波走时资料以及2001-2007年新疆地方台网的近震走时资料分析,获得了天山-准噶尔地区的三维地震层析图像.层析反演使用的台站数140个,地震事件1132个,P波走时数24904条.检测板试验结果指出,东西天山剖面、天山轴部和东准噶尔地区P波速度扰动恢复能力相对高.纵波波...     

利用非线性方法反演琉球-台湾-吕宋地区的岩石层P波速度结构

根据中国地震台网和ISC台站提供的P波走时资料,使用差异演化全局优化算法(DE算法)和移动窗方法反演了琉球-台湾-吕宋地区岩石层尺度的P波速度结构.在台站和地震分布较为密集的地区,反演窗口为2°×2°,移动步长为1°;在台站和地震较少的地区,反演窗口为4°×4°左右,移动步长为2°.反演结果揭示出琉球-台湾-吕宋地区壳幔结构的横向差异:琉球岛弧西侧受冲绳海槽地幔热扰动的地壳减薄,东侧由于菲律宾海板决的俯冲挤压地壳略有增厚;欧亚大陆与菲律宾海板块的相互碰撞导致台湾地区地壳及岩石层明显增厚;吕宋及菲律宾北部岩石层受岛弧火山下方热流影响较大.结果表明,非线性全局优化算法和移动窗方法能够用于反演较大尺度速度结构的横向变化.     

用于地震预警的三维实时定位方法

为了尽快定位地震,在“着未着”定位算法基础上,尝试引入三维地壳模型,构建具有三维空间格点分布的走时表.根据已触发台站的到时和未触发台站的位置信息设计概率分布函数,通过八叉树搜索方法,快速给出震源在三维空间的可能位置.使用波前追踪算法,计算中国几个地区三维地壳模型的走时网格,利用中国地震台网资料,对区域内发生的地震进行定位分析.结果显示,在一定的台网密度条件下,三维实时定位方法能在震后数秒给出震源位置,可满足地震预警要求.     

基于人工地震资料的珠江口地区最小一维P波速度模型

珠江口地区位于南海北部大陆的边缘,具有洋陆过渡型地壳特征,且NE向滨海断裂带从其中穿过,强震风险不可忽视.文中基于2015年珠江口海陆联合三维人工地震探测数据,人工进行初至P波震相拾取,并使用VELEST程序分别反演了陆域和海域的最小一维P波速度模型(走时残差均方根最小)和台站校正结果.台站校正结果的空间分布与区域地形...     

利用祁连山主动源资料研究2016年门源6.4级地震前后波速变化

采用叠加、互相关、插值拟合等方法对祁连山气枪主动源台网数据进行处理,针对2016年1月21日青海门源6.4级地震前后气枪激发地震P波、S波震相的走时变化特征进行了分析,结果表明,地震前约6个月时,震中附近3个台站的相对走时出现下降变化（走时减少）,至震前约3个月时低值异常恢复正常,之后再次出现走时下降变化,地震即发生于走时变化恢复过程中。S波走时变化最大下降幅度达18ms,震后走时变化逐渐恢复正常,且3个台站变化趋势较为一致,其中,距震中最近的台站的S波走时变化最明显（ZDY38台）,较远台站的走时变化幅度较小,其变化特征与震源区位置有关。走时缩短意味着速度增加,可能与区域应力积累间存在一定的关系。     

利用P波质点运动检测福建台网地震计方位角

为提高福建台网地震计方位角的准确性,于2013年用高精度寻北仪对所属台站进行了方位角的校正工作.主要是利用P波质点运动的原理及"SNR为权重的多事件"方法,选取了全球范围M≥6.0以上的远震作为研究对象,以2013年为界,分两阶段显示福建台网所属台站方位角的变化情况,结合维护日志找出某些台站方位角偏差较大的原因,为持续...     

地震台站面波震级台基校正值测定

利用中国地震台网1985—2001年面波资料,基于该台网使用的面波震级计算公式,计算64个地震台站面波震级台基校正值,结果表明:地震台站受所在地区地壳结构、近地表岩石性质、土壤疏松程度、地形等因素影响,大部分台站校正值在±0.2之内,最大校正值为-0.31。     

鄂尔多斯西缘中上地壳Pg波速度成像研究

利用鄂尔多斯西缘30个测震台站记录到的5 370次地震的24 860条Pg波射线数据,反演了该区域中上地壳Pg波速度横向变化结果,以及台站走时校正和地震事件走时校正项。结果表明:(1)鄂尔多斯西缘中上地壳Pg波速度结构呈现明显的横向不均匀性;稳定的阿拉善块体和鄂尔多斯块体主要表现为高速区,两块体边界两侧存在高速到低速的明显转换;银川盆地与吉兰泰盆地属于相对低速区,几条主要的断裂带或断裂段属于显著低速区。(2)1970年以来研究区5级以上中强地震多发生于高、低速区的转换地带,反映了地壳结构横向变化剧烈区为地震频发区。(3)台站台基及走时钟差造成的系统走时误差较小;研究区周边地震定位误差偏大、中部地震定位误差偏小,说明地震定位误差大小与台站分布密切相关。     

中亚地区上地幔 P 波速度结构特征探讨

用多重反射 P 波的走时研究了中国西北和中亚地区下部上地幔 P 波的速度结构的横向不均匀特征.其方法为用 WKBJ 法计算出70年代发生于中国大陆地区的7个大地震的 P波和 PP 波的理论地震图,而后求出其与观测波形的 PP 波减 P 波的走时残差.该残差值反映了震中至台站路径中点附近的上地幔速度结构.结果表明:位于苏联中亚地区的俄罗斯高原,图兰高原及西伯利亚高原西部地区下面的上地幔速度结构与加拿大地遁的情况相近;而中国西北部的褶皱带及苏联的中亚褶皱系统,哈萨克褶皱带下面的上地幔的 P 波速度较低.表明上地幔速度结构与地质构造有关.      

利用面波和接收函数联合反演滇西地区壳幔速度结构

考虑到面波频散对介质S波速度、接收函数对界面深度的各自敏感性优势,综合利用面波和接收函数资料实现联合反演,求取滇西地区壳幔速度结构. 本文利用适配滤波频时分析技术处理覆盖滇西地区的长周期面波资料,获得105～1050s周期范围内的面波群速度频散,进而利用分格反演方法提取研究区内1°×1°网格纯路径频散;基于滇西地区宽频带三分量远震记录,经反褶积后得到台站下方的远震P波接收函数. 联立面波纯路径频散信息和接收函数资料建立系统方程,利用阻尼最小二乘法实现联合反演,从而获得滇西地区壳幔S波速度结构. 结果表明,滇西地区以红河断裂为界,东西两侧壳幔结构存在明显差异,断裂西侧约20km深度处存在一厚度为10km左右的低速层,而东侧并不明显;滇缅泰块体上的畹町、沧源一带属于上地幔低速区,而另一个地幔低速区则位于滇中块体上的康滇古隆起上,两处地幔低速区与大地高热流分布、强震活动具有较好的对应关系.     

南昌台P波精度和震级偏差研究

选取震中距在0°~40°的1 024个地震,统计南昌台P波走时残差和MS震级偏差的分布情况。结果表明:P波走时残差受方位角和震级大小影响明显,其中东北方位走时残差最大,达2.8s,东南方位最小,为1.1s,震级越大,走时残差越稳定;震级偏差受方位角影响明显,方位角在东北、东南方位时,南昌台定位震级比国家台网测定震级偏低0.12左右,而在西南方位则比国家台网震级偏高0.08左右;没有发现震源深度对P波走时残差和震级偏差的明显影响。