使用中国地震台网资料快速测定中强地震矩震级

利用中国地震台网数字地震资料,选取国内Ms≥5.3地震波形数据,采用长周期波形拟合方法,快速计算2008年至今86个中强震的标量地震矩MO和矩震级Mw,并将Mw与GCMT的测定结果及中国地震台网中心测定的面波震级Ms进行对比.结果表明：矩震级与GCMT测定一致,与中国地震台网中心测定的面波震级关系为Mw=0.86Ms＋0.63.     

中国板内大地震短周期(1—10秒)源谱

本文利用世界数字化台网(GDSN)的记录资料,分析计算了1981年1月23日道孚、1985年8月23日新疆以及1981年1月18日日本本州等七个发生在不同构造区的大地震在1—10秒周期下的源谱(ω);汇集了本文作者用相同方法计算得到的发生在消减带、活动板块边界及板块内部不同地区大震的另外31个矩震级M_W≥6.4的源谱(ω)及由P波最大振幅求出的体波震级。将新疆及道孚地震与消减带相同矩震级地震的平均源谱相比,其M(ω)值在10秒周期下与其差别不大,而在1—2秒周期下前二者的(ω)值则高出2—3倍。这一结果相当于应力降高3—5倍。 本文计算出了上述消减带和板内地震在0.1到1Hz的频率范围内的log(ω)-longω的斜率平均值分别为-1.69和-1.26。由此值及10秒周期下的(ω)平均值,可估算出消减带及板内地震在上述频率内不同矩震级M_W下的源谱振幅值(ω)。 通过对25个倾滑型地震在周期T=1.43秒下的源谱振幅和体波震级进行最小二乘回归计算得出:log=0.91m_b+11.60,式中的单位为N·m。对走滑型地震m_b的修订后,得出中国板内走滑型地震的经验公式为log=0.91+11.87。     

河北省测震台网中小地震矩震级的测定

利用河北省测震台网的数字地震波形资料,反演了2008年12月至2010年4月62个中小地震的震源波谱参数,计算了这些地震的地震矩M0和矩震级Mw,利用正交回归分析方法得到了近震体波震级ML和Mw之间的关系式.     

云南中小地震矩震级的测定

利用云南省测震台网的数字地震波形资料,反演了2008年1月至2012年9月675个中小地震的震源波谱参数,并计算了这些地震的地震矩M0和矩震级Mw,最后利用回归分析方法得到了近震震级ML和Mw之间的关系式.     

河北数字遥测地震台网大震速报震级问题的初步研究

选取河北数字遥测地震台网自2001年11月正式运行至2004年5月所记录到的河北省及邻区64次较大的速报地震事件，用不同的处理方法分别计算震级并与全国地震月报目录和全国基本台网目录进行了对比分析，认为采用计算机自动读取2个水平分向S波段的振幅和相应周期的最大乘积方法测定速度震级稳定性较好，偏差较小，计算简便，适于大震速报快速有效测定震级的要求。     

用强震记录的近场谱快速测定中强地震矩震级M_w的方法(MWSYNTH)

地震矩和相应的矩震级Mw一般由远场体波频谱得出。近场记录,特别是大地震的近场记录,一般不用来获得地震矩和相应的矩震级Mw,原因在于不同类型的波同时到达,无法定义地震矩与频谱之间的简单关系。我们给出了一种新方法,可以通过近场记录的位移谱测定矩震级Mw。把实际记录到的低频谱振幅与用Mw来衡量运动破裂模型算出的合成谱振幅进行了比较。在不同的断层方位上计算出了震中距在1～100km范围内的合成记录和平均值。频谱的初始部分受到加速度记录中基线变化的影响,用各台站的截止频率,通过高通滤波器可以自动识别和消除这种影响。合成谱值、震中距和只经过一次计算并存入表格中的滤波器是矩震级的函数。实际记录的谱振幅被简单地插入合成数据的表格中,这样可以快速测定Mw。用震级在3．9～7．7之间的22个浅源地震对这种方法进行了验证。我们给出,地震发震时刻后80S的信号窗对所考虑的整个震级范围提供了可信的Mw值。也可以用更短的窗长,但会低估大地震的矩震级Mw。这种方法非常适用于近实时的快速测定Mw。     

汶川地震科学钻探3号井孔附近微震震源参数确定及其意义

基于微震监测仪器频带及波形记录的时频特征,我们筛选出汶川地震科学钻探3号井孔周围微震台阵2012年记录的218个t_s-t_p1 s的微震.通过盖戈法与和达法相结合确定微震震源的几何参数,发现这些微震分布大体呈NE-SW展布,与龙门山断裂带的走向基本一致.无论是采用《地震台站观测规范》中的量规函数(量规函数GF)还是李学政等(2003)的量规函数(量规函数LXZ),近震震级均与矩震级呈现出较好的线性关系,向震级小的一端延伸时都表现为M_LM_W,但采用李学政等的量规函数时该趋势更加明显.同时采用Brune和Boatwright震源谱衰减模型对观测震源谱的拟合表明拐角频率具有模型依赖性:基于Brune模型拟合得到的拐角频率大于基于Boatwright模型得到的拐角频率.无论基于哪一种模型,矩震级与拐角频率、破裂半径的对数线性关系均较弱,与应力降、视应力的对数则存在较好的线性关系.这些关系不支持应力降、折合能量、视应力为常数的观点,表明微震与大地震的震源物理过程存在差异.视应力与应力降成比例,比例系数小于0.5,表明破裂动力学模式符合SavageWood模式.近震震级与矩震级拟合关系Mw=a+bM_L中b的大小与应力降和地震矩的关系有关,△σ∝M_0~γ,则b=1/(1+γ),因此从b的大小可以粗略地判断应力降与地震矩的关系.本文对应于γ≈1的情况,与基于量规函数LXZ得到的近震震级与矩震级关系中系数b=0.53吻合,这说明仅从辐射能量的角度考虑量规函数LXZ较量规函数GF准确.     

2013年前郭震群5次MS≥5.0地震远场地震波辐射能特征研究

2013年吉林松原前郭震群是一次典型的爆发式强震群活动,前郭震群MS≥5.0的5次主要地震事件呈现出了较为特殊的起伏特征。本文基于震源谱理论及震群型地震的特点,研究了该震群5次主要地震事件的远场地震波辐射能的特征。选取国家级台站长春台（CN2）,针对前郭震群的地震动观测记录,分析观测记录的时间域、频率域特征,结合考虑震群型地震地震动谱和震源谱参数的关系,计算5次地震事件的远场地震波辐射能,并进一步定量化地描述其在震源谱及地震波辐射能等方面的差异。研究结果表明,前郭震群中5次主要地震事件的第2次地震事件（No.2）为整个震群的转折点,其震级上表现出来的衰减特征与其地震波能量释放特征呈现出了明显的非一致性;实际上,No.2事件是前郭震群中最重要的一次事件,主要表现为相对低的震级和相对高的远场地震波辐射能。     

2013年前郭震群5次M_S≥5.0地震远场地震波辐射能特征研究

2013年吉林松原前郭震群是一次典型的爆发式强震群活动,前郭震群MS≥5.0的5次主要地震事件呈现出了较为特殊的起伏特征。本文基于震源谱理论及震群型地震的特点,研究了该震群5次主要地震事件的远场地震波辐射能的特征。选取国家级台站长春台,针对前郭震群的地震动观测记录,分析观测记录的时间域、频率域特征,结合考虑震群型地震的地震动谱与震源谱参数的关系,计算5次地震事件的远场地震波辐射能,并进一步定量化地描述其在震源谱及地震波辐射能等方面的差异。研究结果表明,前郭震群中5次主要地震事件的第2次地震事件(No.2)为整个震群的转折点,其震级上表现出来的衰减特征与其地震波能量释放特征呈现出了明显的非一致性。实际上,No.2事件是前郭震群中最重要的一次事件,主要表现为相对低的震级和相对高的远场地震波辐射能。     

由加速度谱测定矩震级值

企图仅仅根据强震观测资料来确定震级的大小和一个地区的品质因素 Q(f)值.根据笔者曾导出的地震定标率,计算了震源的加速度谱.从理论加速度谱上可见,加速度谱有三个拐角频率 fc1,fc2,fc3,它们依赖于矩震级值.对于6级地震,fc1=0.08Hz,fc2=0.4Hz,fc3=8Hz.从 0-fc1的范围内,加速度谱 Aa()f2从 fc1-fc2的范围内,Aa()f;从 fc2-fc3的范围内,Aa()是平坦的;从 fc3-(),Aa()f-1.采用地震学中较成熟的衰减模式 Q=Q0f,就可以计算出观测点处的理论加速度谱值.经过理论值和观测值的对比,结果是较符合的.经多次对比后,就可求得该地区的衰减模式,同时求出较大地震的矩震级值.据此,我们求得了新疆乌恰地区的 Q0=300,=0.25,同时求出了新疆乌恰地震1985年18次较大余震的矩震级值.为了更方便地求得 Mw,做出了对应不同 Q 值在1Hz 处的加速度谱随距离变化的三个函数表.根据这个表,由 1Hz 处的加速度谱值(震中距已知),即可快速测定该次地震的矩震级值.      

以近期地震活动计算未来强震

以古登堡-李希特的震级-频度关系式logN=a-bM为基本公式,导出计算不同震级地震复发周期T_M=m·10~(bM-a)和最大震级M_1=a/b,利用与强震孕育有关的近期地震活动资料,可定量计算未来强震的发生时间和最大震级。通过对川滇地区强震震例的验证和实际预报效果的检验,表明该方法在中长期地震预报中是可行的。     

2010年4月14日青海玉树7.1级地震序列中小地震辐射能量的估计

本文利用震后架设的4个流动台站和震源区周围3个固定台站记录到的青海玉树7.1级地震序列波形资料,资料时间截止到2010年5月19日.经过传播路径效应和场地响应校正后,估算了玉树地震序列中80个中小地震的辐射能量.比较了辐射能量估计中不同方法之间结果存在的差异性,首次考虑了由于仪器频带宽度的限制而造成的中小地震辐射能量的低估与补偿问题,得到以下主要结论:(1)分别采用Andrews方法、震源实际谱方法(区分能量补偿前和后二种情况)和根据理论模型并将积分上限外推到所计算地震拐角频率的10倍的方法(理论谱方法)计算出的中小地震辐射能量4种结果基本上位于同一个量级水平之上,表明结果具有一定的可靠性和稳定性.这其中,Andrews方法得到的辐射能量最低,理论谱方法得到的结果最高,而由实际谱方法得到的地震辐射能量介于两者之间.(2)由古登堡经验公式得到的地震辐射能量远高于上述4种方法计算出的结果,能够达到理论谱方法结果的4倍,而且随震级的增大,由它带来的辐射能量的高估趋势更加明显.(3)由于没有考虑地震能量的补偿,Andrews方法得到的地震辐射量明显偏低.用两种不同方法进行地震辐射能量补偿后得到的结果比较接近,但考虑到仪器频带上限值设定的复杂性,认为由理论谱方法计算中小地震的辐射能量更加合适.(4)经过能量补偿后地震辐射能量要高于未作能量补偿的结果,能量补偿带来的辐射能量增加的作用对于小地震更加明显.在本文研究范围之内,不同方法得到的折合能量均明显存在随地震矩的增大而增大的现象,反映出玉树余震序列中大震地震辐射效率高于小震.     

马尔康地震序列震源参数研究

利用马尔康台记录的数字地震波资料，使用波谱分析方法计算了马尔康地震序列93次ML2．5～5．0地震的震源参数，并对其进行了初步分析。结果表明：马尔康地震序列的地震距（M0）与震级（ML）有较好的相关性，关系式为log10M0=0．92ML＋10．24，相关系数R为0．86；地震应力降与震级的关系不明显，二者基本无关。     

江苏数字地震台网P波谱震级和地震辐射能的计算

基于江苏数字地震台网的宽频带记录,对38次M≥5.0地震的P波谱震级M_P进行测定,对地震的辐射能量进行了估算。结果表明:本文测定的M_P与中国地震台网中心(CENC)测定的MS、德国地学中心(GFZ)测定的MW具有很好的一致性,与该2种震级之间的平均偏差分别约为0.17和0.10级,基本小于世界主要地震机构之间对同一震级的测定误差(约0.2级);同时,基于M_P估算的地震辐射能与基于修正G-R关系由MS震级换算获得的结果十分接近,两者平均能量之比约为1.1,表明M_P与P波群(P+pP+sP)能量流是基本等效的。因此,基于宽频带数字记录测定中强地震的P波谱震级以及地震辐射能是可行的,且测定过程简便。     

地震辐射能量测定方法研究及其在汶川8.0级地震中的应用

地震辐射能量是关于震源定量的特征量,地震辐射能量的测定是地震定量化研究中一个重要的基本问题.本文基于点源震源模型,开展了地震辐射能量测定方法的研究,推导了计算地震辐射能量的理论公式,自主研发了一套利用远场垂直向P波记录测定地震辐射能量的软件系统,能够快速测定全球范围内5.5级以上浅源地震的地震辐射能量.以2008年5月12日汶川8.0级地震为例,检验了地震辐射能量测定方法和软件系统的科学性和准确性,研究结果表明：(1)汶川地震的地震辐射能量为2.84×10¹⁶J,各台站地震辐射能量的分布与震中距和方位角都没有明显的依赖关系,说明使用理论格林函数法消除路径效应对地震辐射能量测定的约束效果较好;(2)汶川地震的能量震级M_e为8.04,震源机制校正可以使能量震级测定结果的标准差更小,结果更稳定;(3)反演得到汶川地震的地震矩为8.97×10²⁰N·m,转化为矩震级M_W为7.9,M_e比M_W高0.14,说明汶川地震的地震辐射能量偏高.(4)汶川地震的能矩比为3.17...     

内蒙古中东部地区数字化形变同震响应特征研究

以呼和浩特台、海拉尔台、乌兰浩特台、赤峰台等4个台站的数字化DSQ水管倾斜观测资料为基础,应用统计方法,研究了 2008-2018年200个地震事件的远场同震响应特征.通过回归分析,计算地震面波响应延迟时间、振幅、震级、震中距等基本物理量之间的函数关系.通过模型计算,得到模拟震级与实际震级的R值多数为0.8左右,标准误...     

用峰值速度估算姚安地震序列的地震能量

地震产生的地震波辐射能量的定量计算 ,长期以来一直是地震学基础研究领域中的一个重要问题 .例如 ,著名的 Gutenberg和 Richter (1 95 6 )震级 -能量关系 lg E=1 .5 MS+1 1 .8,至今仍然是一个估算地震波能量较好的经验统计关系 .自 2 0世纪 6 0年代建立地震位错模式以来 ,地震学家们依据这一基本理论模式 ,研究了许多地震波辐射能的定量估算关系 ,如 Haskell(1 96 4 )、Vassilion和 Kanamori(1 982 )、陈培善和 Duda(1 993 b)等在这方面作出了许多创新性的研究成果 .尤其是 2 0世纪 80年代以来 ,具有大动态、宽频带、高精度的数字地震…     

福建测震台网单台震级偏差与台站场地响应关系的初步分析

利用福建测震台网2008年10月~2015年12月记录的每个事件至少有6个台站测算震级的3069个区域地震事件,进行单台震级与台网平均震级的偏差统计,获得了各台站的总的震级平均偏差为-0.31~0.68,并统计各台站测算震级所量取最大记录振幅相应的周期,获得优势周期为0.06~0.38s;通过Moya方法反演各测震台站的场地响应,获得98个台站对1~20Hz频带的场地响应,结果显示场地对某些频带信息有放大或抑制作用;通过比较Wood-Anderson地震仪摆固有0.8s周期所对应的场地响应、各台样本优势周期所对应场地响应的震级偏差与各台总的震级平均偏差,发现台站测算震级相应优势周期的场地响应的震级偏差与台站震级平均偏差有较好的线性关系,表明单台震级的偏差与测算震级所量取最大记录振幅相应的周期的场地响应有较大关系。     

单台MB和MS震级与CENC震级偏差分析

由于安庆地震台数字化测震仪及分析软件所测定的地震震级与中国地震台网中心(CENC)所测定的地震震级偏差较大,选用安庆地震台9个月的观测资料从MB震级与MS震级两个方面进行分析,在相关性较好的基础上,得出单台定位的台基校正值,并分析了偏差产生的原因,为安庆地震台单台地震分析工作提高准确度提供了一定的理论基础.     

杜达教授作“谱震级与震源参数”学术报告

1987年3月13日上午,西德汉堡大学地球物理学教授杜达(S.J.Duda),在云南省地震局作了题为“谱震级与震源参数”的学术报告。杜达教授介绍了中国新疆南部1985年8月23日地震、墨西哥1985年9月19日地震和阿留申群岛1986年5月7日地震谱震级的研究工作,给出了这几次地震的震级谱,即用4个不同的时间窗(12.8秒、25.6秒、51.2秒、102.4秒)取出在10个倍频程上与周期相关的震级谱。以之对地震产生的能量密度进行更为精确的定量。