利用数字化地震记录进行震源参数和介质衰减特性的联合反演

利用区域台网的数字化地震记录资料，发展了一种体波谱的反演方法，以消除用波谱分析求解震源参数和介质衰减特性过程中的不确定因素的影响．经过数值实验和对实际资料的应用，初步证明了该方法的实用性。利用滦县地区流动台网中的五个台站接收的３５次地震记录的Ｐ波频谱资料，反演了滦县地区的震源动力学参数，得到了５个台站的Ｐ波表现Ｑ值和震源频谱的高频衰减率γ。Ｑ值分布在４０８－８４７之间，均值为５２０。γ值分布在１．５４－３．２２之间，均值为２．４１。利用唐山仪器台阵中的７个台站接收的９次地震记录的Ｓ波频谱资料，反演了唐山滦县地区的震源动力学参数，并得到了７个台站所在的小区域内平均的Ｓ波表观Ｑ值和震源频谱的高频衰减率γ。Ｑ值的均值为５８３。γ值均值为２．５８。     

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。     

震源参数之间的定量关系

本文根据建立在平均二维破裂模式基础上的地震定标律,导出了地震矩 M0与各常用震级之间（1gM0-MS,ML,mb）,各种震级之间（Ms-ML,Ms-mb,ML-mb）,各震源参数之间（断层长度IgL,断层面积 lgS,平均错距 lgD-Ms,拐角频率 1gfc-ML）的各种常用的关系式.利用这些关系式,由一个震级值就可以估算出一系列震源参数.本文还求出了平均破裂速度 Vr=2.65km/s,总破裂时间 T（s）=0.5L（km）,平均位错速度 D（t）=11.4m/s.用矩震级 Mw 度量地震的大小,有四个优点:（1）地震矩反映了形变规模的大小,因此是度量地震大小的最佳物理量.（2）它是一个绝对力学标度,对任何大小地震都有意义,可测量,且不产生饱和问题.（3）它和我们已熟悉的震级标度可衔接.（4）它是一个均匀的震级标度,适用于宽尺度的地震统计.因此,Mw 是一种值得推广的震级标度.     

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.     

邢台余震区的震源参数

在1966年发生6.8和7.2级邢台地震的余震区里,从1976年1月至1985年11月已记录到约6000次地震,其中最大的两次地震是1981年11月9日M_L=5.8和1985年11月30日M_L=5.6的地震。本文利用P波初动半周期,测定了这一时间段里发生的69次M_L=2.7—4.4的地震的震源参数。应力降在0.01兆帕到10兆帕的范围内变化,且主要集中在0.1兆帕和1兆帕之间,因此取1兆帕以上为高应力降,用以评定该区的应力积累情况。震源半径的变化范围大,但在M_L≤3.7的范围内不随M_L而变大,而应力降则随M_L而增大。1981年的5.8级地震和1985年的5.6级地震,虽然在震前、震后的地震活动上都完全不一样,但其共同点是:震前出现的高应力降地震比较多,且其应力降的数值有随时间增高的趋势。     

有限断层震源全局参数定标律的稳定性

根据eQuake-RC网站及相关文献,建立了383个地震全局参数的数据集,与二十多年中3篇参考文献先后发表的震源全局参数及其定标律统计结果比较,讨论了定标律的稳定性。虽然数据量大大增加,尤其是高震级数据增加更显著,震级范围扩大,不同年代的全局参数与矩震级域数据点的分布大多重叠,新补充的数据往往分布在以往数据分布的延伸方向上。区分两类地震、三种破裂类型、五(三)个震级段统计全局参数定标律,与3篇参考文献的结果比较,期望值两两相对差别的特征相近,统计标准差有所减小,说明随数据增加全局参数定标律结果变化不大,总体趋于稳定。分4组比较、分析数据分布的区域特征,没有发现系统性差别,说明全球数据是可以一起统计的。板内地震和俯冲带地震分组的结果表明,震级范围不同,高震级段数据分布存在明显差异,宜分开统计。     

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。     

紫坪铺水库库区介质衰减、台站响应和震源参数研究

利用紫坪铺水库数字地震台网和成都区域数字台网中的油榨坪台2004年8月到2008年5月12日汶川大地震前的紫坪铺库区2级以上地震波形资料,采用Atkinson方法计算了紫坪铺水库库区地震波非弹性衰减系数、几何扩散系数和介质品质因子;利用Moya等提出的方法计算了台站场地响应;对震源谱的低频水平和拐角频率进行了联合反演,并计算了紫坪铺库区287次1.6级以上地震的震源波谱参数,同时讨论了它们之间的关系。结果表明:紫坪铺库区Q值与频率的关系为Q(f)=47.8×f0.91;场地响应均表现为与频率相关;紫坪铺库区小震地震矩、震级与震源谱拐角频率的依赖关系不明确,这可能与水库诱发地震有关     

长岛震群震源谱参数反演和震源参数特征

采用高频截止(High-Cut)震源模型,以均方根误差最小原则稳健地求解震源谱参数,并由此推算震源尺度和静态应力降。实际应用显示,该模型的理论谱对观测谱有很好的拟合,可明显改善拐角频率识别准确度。计算了长岛震群内71次M_L≥2.5地震事件的震源参数,结果表明：(1)拐角频率处于2～10 Hz范围,与震级大小存在一定的相关性,截止频率范围处于10～30 Hz之间,与地震大小的相关性不明显;(2)地震矩M₀分布在10¹²～10¹⁴ N·m,与震级M_L存在正相关关系：logM₀=0.977M_L+10.186;M_L与矩震级M_W之间的关系为：M_W=0.651M_L+0.766;(3)根据相对应力降时域演化发现,自2017年3月3日M_L4.5地震之后应力快速释放,应力降水平在均值附近波动,而且多数M_L≥3.5地震发生于...     

丽江7.0级地震的余震震源参数研究

本从ＰＤＲ－２数字化近源（６．２ｋｍ≤△≤４２ｋｍ）台网记录的丽江余震中初选了７４个地震，初定了震中位置，震中方位角。用相应的台网数据处理技术，研究了丽江地震序列的体波谱。对震级２．５≤Ｍ≤５．７、地震矩２１．４０≤ｌｏｎｇＭ０≤２３．２８的地震，得出了丽江地区地震系列的震源参数；以及Ｐ波、Ｓ波的ｌｏｇＭ０与Ｍｄ的关系式分别为：ｌｏｇＭ０＾ｐ＝０．６２Ｍｄ＋１９．９３；ｌｏｇＭ０＾ｓ＝０．５９Ｍ     

唐山地震余震的震源参数及地壳介质的品质因数

由P波初动半周期和初动振幅测定了唐山地震余震区小地震的震源参数和介质的品质因数Q。唐山、丰南附近,应力降较低,约2巴。从这两地向东北、西南应力降逐渐增高到34巴。讨论了余震的发生与Q值分布的关系。      

利用井下数字地震记录反演非弹性衰减系数震源参数和场地响应

利用天津地区近场井下数字地震波形记录,基于遗传算法,采用Atkinson方法得到了天津地区的品质因子Q值与频率的关系为Q(f)=97.0f0.98.采用Moya方法反演了地震的震源参数和台站的场地响应.     

应用经验格林函数研究禄劝余震震源参数

本文采用经验格林函数研究1985年禄劝地震的16个M_L3.0至4.1级较大余震的震源参数。地震矩为0.2至3.5×10~(21)达因厘米,应力降为3巴至59巴。沿北64°西的主震断裂面的余震应力降显示出典型的时空变化图象。     

新丰江水库三维速度结构和震源参数的联合反演

本文对ACH方法做简化处理,先以一个地震为单元形成子矩阵,并将慢度扰动用一平均量来代替;在修正参数时,震源部分按常规进行,对慢度部分则利用代数重建技术将其分配到各个块体上.数值模拟结果表明,该方法能很好地反演震源位置和速度结构.运用新丰江遥测台网的数据进行研究,表明地震强活动区位于大坝附近,特别是在人字石断裂和高寨断裂的交汇处,震源集中沿罗坑—双下、葫芦凹—燕岩和黄竹蒿3条地震带,呈密集的高倾角分布,地震活动主要与北北西向构造和东西向构造有关,而与地表甚为发育的北东东向构造关系不大.速度图像中的低速区对应地表的破碎区,即地震带区域,也是该区重磁异常急剧变化的区域;而高速区内地震较少.上述特征同水的渗透作用有密切关系.     

新丰江水库三维速度结构和震源参数的联合反演

本文对ACH方法做简化处理,先以一个地震为单元形成子矩阵,并将慢度扰动用一平均量来代替;在修正参数时,震源部分按常规进行,对慢度部分则利用代数重建技术将其分配到各个块体上.数值模拟结果表明,该方法能很好地反演震源位置和速度结构.运用新丰江遥测台网的数据进行研究,表明地震强活动区位于大坝附近,特别是在人字石断裂和高寨断裂的交汇处,震源集中沿罗坑-双下、葫芦凹-燕岩和黄竹蒿3条地震带,呈密集的高倾角分布,地震活动主要与北北西向构造和东西向构造有关,而与地表甚为发育的北东东向构造关系不大.速度图像中的低速区对应地表的破碎区,即地震带区域,也是该区重磁异常急剧变化的区域;而高速区内地震较少.上述特征同水的渗透作用有密切关系.     

2001年四川雅江6级地震的前震与余震震源参数的变化h

研究了2001年2月四川省雅江县发生的MS5.0前震、MS6.0主震及序列地震的震源机制、波谱参数及应力降的变化过程与震区地震活动．根据雅江地震的震源机制解,并结合余震空间分布图象分析,选雅江5.0级的节面Ⅰ为推测的地震断层,走向NNE;选雅江6.0级地震的节面Ⅱ为推测的地震断层,走向WNW,分析前震与主震的断层面走向是斜交的．雅江6.0级地震发生前震区应力降水平有所增加,这一现象与震区地震活动的增加是一致的．雅江地震序列的衰减起伏过程, 前、余震波谱变化, 以及震源力学错动机制等均呈现复杂特征．     

北京地区中小地震震源参数反演

利用2001年10月——2004年10月该台网记录到的511条波形资料, 分别以北京及附近地区、 北京西部山区和东部平原区作为研究区域, 采用Atkinson和Mereu方法计算各自的Q值, 并与已有的结果进行对比, 讨论了Q值计算结果的可靠性及差异存在的原因. 在此基础上, 利用Moya等方法进行了震源参数和场地响应的反演,计算时采用了两种模型:① 分区的Q值、地震和台站;② 全区的Q值、地震和台站. 结果表明,两种模型得到的震源参数和场地响应基本一致,同时也说明了采用这些方法得到的震源参数不受台网大小的限制.      

青藏高原东北缘地震波衰减特征及地震震源参数研究

文中基于青藏高原东北缘2010—2019年中小地震三分量S波数据,采用联合反演方法,获得了研究区的地震波几何衰减模型、Q值、区内444次地震的震源参数以及118个台站的场地响应结果。研究显示,青藏高原东北缘几何衰减符合三段式分段函数形式,在该几何衰减模型的基础上,非弹性衰减模型满足Q(f)=401.8×f^0.2963;在研究区内的118个台站中,88个台站场地响应符合基岩场地特征,20个台站场地响应存在一定的放大效应,且多数台站的放大效应表现在高频段,另有10个台站的场地响应计算结果整体略<1,可能受到速度结构和Q值空间各向异性的影响。通过地方震级、矩震级、应力降和视应力的相关性研究,发现矩震级与地方震级整体呈线性相关,在矩震级相同的情况下,地方震级与地震应力降和视应力整体呈正相关。应力降和视应力间存在较为显著的统计相关性,在对数坐标系下呈明显的线性相关关系。在矩震级相同的情况下,地方震级较低的地震视应力与应力降的比值较高,表明地震破裂较充分,地震波辐射能相对较小;地方震级较高的地震视应力与应力降的比值较低,表明断层破裂过程中损耗的能量较小,地震波辐射能相对...