高保真高分辨率遥测地震勘探采集系统研制及应用

矿产资源勘探尤其是金属矿勘探具有地质条件复杂、勘探深度大、分辨率要求高等特点.常规地震勘探技术与装备难以满足复杂地形高精度三维地震勘探需求.针对该技术难题,研发一套高保真、高分辨率轻便分布式混合遥测地震勘探系统迫在眉睫.鉴于此本文开发了信号高保真高分辨率数据采集技术、实时通讯及采集单元无址链接技术和多媒介混合遥测技术等一系列关键技术.成功研制出SE863单站单道分布式混合遥测地震数据采集系统,该系统由31位高分辨率采集单元链、集3 G/4 G无线通讯及有线通讯的交叉数据管理站、便携式主控站以及测控软件组成.支持二维、三维高密度地震反射波勘探、散射成像、天然源透射成像等地震数据采集工作.利用该套系统与428XL地震数据采集系统进行同步对比,并将该系统交付第三方使用完成了1 km²三维地震勘探实验,结果表明该系统设备轻便、性能稳定、分辨率高、数据质量好,是我国具有完全自主知识产权的高精度轻便分布式地震勘探技术装备,大大增强了我国地震勘探技术核心竞争力.

     

大井间距井间地震观测试验

介绍了井间地震数据采集方面取得的最新进展．为了使我国井间地震技术实用化,开展了大井间距井间地震数据采集试验．通过地面浅井激发深井接收、深井激发深井接收、不同炸药量、不同传播距离试验,确定了井间地震观测参数．应用改进后的井中安全炸药震源、一个三分量井中检波器和常规数据记录系统,在陕北顺宁油田的顺3井、顺4井和顺5井3口生产井中成功采集到两对大井间距、深井、油井中的井间地震资料,两对井的井距分别为307．92m和470．36m,采集井段为904．31-1272．32m．共设计了4种观测方式,采集到800多炮井间地震记录,对油井无损害．改进型井中安全炸药震源在使用效率和寿命方面有显著提高,可用于商业性并间地震数据采集．     

冕宁大桥水库蓄水前天然地震活动背景研究

为了解水库区域地震地质背景和历史地震活动水平，加强对水库蓄水前期地震活动的监测，为分析预测蓄水后可能的水库诱发地震提供背景依据。1995年1月建成投测的冕宁大桥水库地震遥测台网，在水库蓄水前已连续运行了4．5年，积累了宝贵的资料。本文结合使用西昌地震遥测台网对该区域前期的地震记录，给出了库区蓄水前天然地震活动的背景特征。可将它们作为研究水库蓄水后地震活动的参考背景。     

PC-MEMS地震数据采集与预警信息传输系统研究

我国地震预警新的技术系统研发正处于起步阶段,根据PC-MEMS(使用MMES加速度计进行数据采集并在PC端配置具有数据解析、处理、传输等功能软件的系统设备)地震预警系统技术需求,结合C/S软件架构,以边缘计算为技术思路,将数据计算移到了客户端,只须将计算结果信息传给预警中心,减少了数据传输的信息量和预警中心的工作,大大提高了预警系统在大地震时的时效性和可靠性。使用C#编写完成了PC-MEMS地震数据采集预警信息传输软件,实现了PC-MEMS数据自动采集、数据处理、参数远程配置、自动触发及地震事件自动保存等核心功能以及频谱分析、地震回放、远程下载数据等附属功能,使得软件的应用得以扩展,最后展示了通过人工触发和接收到预警信息时软件的运行示例,检验了软件运行的准确性。统计了边缘计算方式与预警中心计算方式所使用的时间,表明了使用边缘计算方式在地震预警软件中的优越性。     

一种低频地震事件的检测方法---在汶川地震和芦山地震前的初步应用

本文发展了一种单台检测低频地震事件的方法,并用其检测2008年汶川I Ms8．0地震、2013年芦山M。7．0地震震前的低频事件。使用汶JiI地震、芦山地震前周边的宽频带台站数月的垂直向连续波形,经过2～8 Hz带通滤波、窗长为10 S的包络平滑、窗长为20 rain的中值滤波,去除近场天然地震及远场大震与低频噪声的影响后,发现这两个大地震前有少数台站在连续数天的时间内,出现持续时间长(数十分钟到数小时)、包络中值明显大于背景噪声的现象,其波形记录及包络特征与非火山震颤(NVT)的波形记录及包络特征具有较好的相似性,我们认为这是汶川地震和芦山地震前的疑似慢地震事件。初步应用表明,本文所用的方法对于从宽频带连续波形资料中提取NVT信号是可行的。     

基于云计算的地震预警网络系统的设计与实现

传统基于数据融合的地震预警网络系统在对地震进行预警时,需要分析大量的地震数据,存在地震预警偏差高和动态监测性能差的弊端,因此本论述设计了基于云计算的地震预警网络系统,采用SaaS技术设计系统总体架构,通过核心是STM32F103RET6单片机的地震监测传感器模块,采集地震波信息。系统采用多地区地震数据并发过滤接收技术,对海量数据进行及时有效的接收和处理。系统实现过程中设计了系统的软件架构,基于Web页面的地震震波仿真显示模型,用浏览器中的High Chart JS软件模拟显示地震波形,给出了系统软件进行地震事件触发检测管理线程流程以及系统台站误触发判断实现流程。实验结果说明,所设计系统能够准确的对地震发生作出预警,动态监测性能强。     

利用主动震源检测汶川地震余震引起的浅层波速变化

为了监测汶川地震后断裂带附近的波速变化,2008年6月,我们利用快速响应探测系统,在龙门山断裂带北端进行了为期3周的连续观测实验.实验使用电动落锤作为主动震源,GPS连续同步授时的高精度数采作为接收系统.利用记录到的高时间精度观测数据,结合互相关时延检测技术,计算了P波和面波走时的相对变化,来表征地下波速的变化.我们观测到两次面波波速的异常变化,变化幅度最高达到2%,远远大于气压变化所能引起的波速变化.结合该时段内地震活动记录,我们认为面波的波速变化是由在附近发生的两次地震事件的同震效应引起的,该观测结果同理论计算结果相符.     

空间光滑地震活动性模型中光滑函数的比较研究

使用Frankel提出的基于空间光滑地震活动性模型的地震危险性分析方法,选择华南、华北、川滇3个地区的地震记录,比较分析了高斯、幂律和地震分形分布光滑函数3种光滑函数在不同地区的适用性．结果表明,使用交叉验证法可以为高斯光滑函数选取合适的相关距离c值,光滑得到的地震活动性模型能够真实反映研究区域的地震活动特征,根据活动性模型计算得出的峰值加速度(PGA)分布也符合人们对研究区域地震危险性的认识．幂律光滑函数适用于地震活动性较强的地区,且具有容易求取光滑参数的优点．光滑程度较低的幂律光滑函数不适用于地震活动性弱的地区,在该类地区应选择光滑程度较高的高斯光滑函数．地震分形分布光滑函数不适用于地震活动较强且地震活动强度差异较大的地区,其容易过分高估高震级地震对地震危险性的影响,而忽略了低震级地震对地震危险性的贡献．但对于地震活动较弱且地震活动强度差异较小的地区,可使用地震分形分布光滑函数,且同样具有容易求取光滑参数的优点．     

新丰江形变网“真值”及其与地震关系的研究

利用新丰江３０年来连续完整的形变资料,进行了“真值”研究．从定量分析、精度评估和绝对位移等角度,建立了一套以＂真值＂研究为基础的,用统一、连续、定量可比尺度表示的稳定状态分析系统。结果表明,总体位移变化与地震活动关系密切并反映了水库地震的典型特征。文章对稳定状态分析系统的现实意义做了归纳,并总结出一组具有预报意义的定量辨识指标．     

FBS-3A型反馈式宽频带地震计的传递函数

FBS-3A型反馈式宽频带地震计是目前广泛使用的一种地震计．对其传递函数开展相关研究，对仪器的使用、观测数据的分析，以及仪器的设计开发具有十分重要的实际意义．本文运用系统分析方法，从阐明仪器的工作原理入手，详尽地推导了该地震计的传递函数（包括标定过程的传递函数和测量过程的传递函数）；在此基础上，分析了其零、极点在复频域的分布情况，从而提供了将该地震计系统从一个高阶系统简化成为一个二阶系统的依据．此外，还以传递函数为基础，对该地震计的频率特性进行了数学仿真计算.      

2016年苍梧M_S 5.4地震活动、震害特征及应急对策

2016年7月31日苍梧M_S 5.4地震的发生,标志着东南沿海地震带第5活跃幕的开始。通过该地震序列、震源机制、强震动记录、地震地质背景,地震灾害及震前异常变化,分析此次M_S 5.4地震活动及震害特征,为广西地区强震震后趋势判断、强震响应提供依据,并对地震前后采用的应急对策及发挥的作用进行论述。     

2016年苍梧MS 5.4地震活动、震害特征及应急对策

2016年7月31日苍梧M_S 5.4地震的发生,标志着东南沿海地震带第5活跃幕的开始。通过该地震序列、震源机制、强震动记录、地震地质背景,地震灾害及震前异常变化,分析此次M_S 5.4地震活动及震害特征,为广西地区强震震后趋势判断、强震响应提供依据,并对地震前后采用的应急对策及发挥的作用进行论述。     

On the seismic regime network method

In this paper, based on the previous study of practical use of seismic regime windows and seismic regime belts, the problem of establishing a “seismic regime network” consisting of “windows” and “belts” is further posed and discussed according to the observed fact that many “windows” and “belts” make responses to one earthquake. For the convenience of usage, the “seismic regime network” is divided into two classes, the first class and the second one. The former can be used in tendency prediction for long-term seismic activity in a large area, the latter used in short-term prediction in a small area. In this paper, after briefly discussing the physical significance of “seismic regime network”, it is pointed out that this simple and easily used method can be used to observe and extract seismic precursory information from a large area before a great earthquake, thus it can provide a reliable basis for the analysis and judgement of seismic regime tendency in time and space. No doult, this method is of certain practical significance. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,13, 161–169, 1991. The English version of this paper is improved by Prof. Shaoxie Xu.     

银川-河套地震带1970年以来5级以上地震活动特征分析

通过对银川-河套地震带发生5级以上地震的时空强特征分析,认为未来该区域发生5级以上地震的可能性很大,并分析了1970年以来5级以上地震前弱震活动规律,得到了该区域未来发生5级以上地震的可能地点。     

中国地震科学台阵流动观测现状及进展

地震科学台阵是由一定数量的地震仪组成,并根据具体研究目的布设成一定几何形状的地震观测系统。随着地震观测技术的发展与进步,探测能力的提高,大规模流动地震科学台阵观测将成为高分辨率深部结构成像的重要手段和发展方向。本文主要阐述了开展流动地震科学台阵观测的重要性,介绍了国内外流动地震科学台阵观测现状以及差距,并针对我国目前流动地震观测技术,提出了要加强我国流动地震科学台阵观测平台和人才队伍建设,提高深部结构探测成像的精度,增强对深部孕震环境和地震发生机理的认识水平,为社会防震减灾事业服务。     

我国东北地区地震活动特征再研究

本文利用最新研究成果，对我国东北地区地震活动特征重新进行了研究。结果表明，东北地区地震的时空分布及其演化具有较清楚的规律，尤其是地震条带、活跃幕和平静幕、迁移等特征对趋势预测具有重要意义。     

2003年2月24日伽师-巴楚6.8级地震前后地震活动与地震破裂特征

利用新疆地震目录研究伽师-巴楚6．8级地震前后，该震区附近地震活动情况，并结合其强震震源机制解，2003年1月4日5．4级、5月4日5．8级和2月24日6．8级地震宏观地震烈度。对该区域应力场和破裂方向特征进行探讨。结果表明，这次6．8级地震主压应力轴为NNW—SSE向，破裂方向为SSE向，与1997-1998年伽师强震群的区域应力场主压应力为NNE—SSW向、破裂方向为NNE向完全不同。     

1996年度地震危险区预测

总结１９９５年度的预报情况，提出了１９９６年度全国４个大区的地震活动性水平以及可能的危险地区。     

高压输电塔震害及抗震研究

详细总结了国内外地震中高压输电塔的破坏情况并分析了震害原因。评述了高压输电塔抗震分析和抗震设计的研究现状,指出了一些值得注意的抗震问题。     

山西地震带地震破裂特征的研究

分段研究了山西地震带的地震破裂特征,表明:各个断陷盆地地震破裂随时间的非平稳过程特征与盆地的构造运动性质有关;在一个断陷盆地内,在地震破裂系统中强震的破裂起主导作用.这些认识,对研究确定各个断陷盆地内今后的地震危险地段是有意义的.