近源地壳构造与远场体波理论地震图的计算

将震源附近的特殊地壳构造区简化为二类模型.它们具有异常的密度、波速和一定的几何尺度.依据双力偶点源模型下远场垂直向 P 和 SH 波位移公式和由本文模型推导的反射系数、辐射花样和走时差计算式,分别计算了远场 P 和 SH 波理论图.结果表明,若近源特殊构造的密度、波速值小于地壳平均值(模型Ⅰ),则它对远场地震图的影响可以忽略;反之,若特殊构造介质参数值大于震源区平均值(模型Ⅱ)。则它在一定情况下对远场地震图有较大影响.而这种影响在以往的工作中均被忽视了.     

近源地壳构造与远场体波理论地震图的计算

将震源附近的特殊地壳构造区简化为二类模型.它们具有异常的密度、波速和一定的几何尺度.依据双力偶点源模型下远场垂直向 P 和 SH 波位移公式和由本文模型推导的反射系数、辐射花样和走时差计算式,分别计算了远场 P 和 SH 波理论图.结果表明,若近源特殊构造的密度、波速值小于地壳平均值(模型Ⅰ),则它对远场地震图的影响可以忽略;反之,若特殊构造介质参数值大于震源区平均值(模型Ⅱ).则它在一定情况下对远场地震图有较大影响.而这种影响在以往的工作中均被忽视了.      

诱发地震中的非双力偶震源

在诱发地震的研究中，用小孔径地震台网在近场观测，其震源机制的Ｐ波初动除Ⅲ象限分布的双力偶外，还有不是Ⅲ象限分布的非双力偶震源机制。双力偶震源机制是剪切破裂机制。非双力偶震源机制为向内源炸型和张破裂机制，以及在适当方向上两个以上双力偶迭加的结果。     

各向异性ATI介质剪切位错源地震矩张量

考虑震源区为各向异性ATI介质情形下,给出了剪切位错源地震矩张量解析表达式并模拟了震源区各向异性对双力偶分量(DC)、补偿线性偶极子分量(CLVD)和各向同性分量(ISO)的影响,结果表明,即使剪切位错源仍能产生非双力偶各向同性分量,其导致沿着ATI介质对称轴方向体积变化;当断层面位于ATI介质对称平面或者震源区为各向...     

用初动振幅比求震源机制的球面拟合法

本文根据非均匀破裂圆盘位错模式在均匀介质中给出的远场位移解,通过直角坐标系的正交变换,导出了一组震源节面方程。其中,P波理论地震图的计算,考虑了介质的非弹性吸收和仪器暂态特性的影响。节面方程采用球面量板求解:取4个台的（?）折算振幅比,直接拟合其辐射图型因子,即可在球面上求得震源两个节面。最后,用本文方法分析了新丰江水库区一个中等强度的震例,所得断层面解与按（?）初动符号分布确定的结果甚为接近。     

玉树地震震源区Pg波方位各向异性及其意义

地壳介质中,特别是上地壳广泛存在着微裂隙,如果这些微裂隙定向排列,在宏观上就形成了各向异性介质,当地震波通过时就会产生特殊的现象,对剪切波而言就会发生横波分裂,对P波而言则会看到随方位的变化.利用玉树地震的余震数据,通过层析成像的方法研究震源区附近P波速度的横向变化和方位各向异性变化,探讨微裂隙的分布及意义.     

几次强震有争议的非双力偶机制：二阶矩方法

地震震源机制（用等效于岩体破裂的力描述震源几何形状及其强度）通常被模拟为矩张量（MT）,将震源描述为一个点。然而,有时这种近似是不够的,因为地震辐射会由于震源的有限范围而持有方向性。转换为矩张量就可能产生有偏差的机制。Adamov和íleny（2010）进行的综合研究说明即使是纯双力偶（DC）震源其机制中也出现假非双力偶分量。他们的方法设计了减少假震源分量,通过二阶矩方法来评估假分量在记录中的影响并将它们从数据中去除。在本文中,我们将这个方法应用到具有大非剪切分量的5个中等到大的区域地震事件。它们大多位于预计主要是纯剪切滑动的大构造断层。我们研究了著名的北安纳托利亚断层上的一个地震、太平洋地区的3个地震以及玻利维亚的一个地震。在多数情况下,非双力偶分量实质上减少了,机制的几何形状基本上保持不变。这证实了这样的假设,由于忽视了矩张量检索的常规程序中震源的有限性,区域矩张量解中的部分非双力偶分量可能是假的。此外,由二阶矩（震源椭球和破裂速度矢量）提供的震源的几何学和运动学特征多数与先前研究中的断层几何、余震分布及破裂速度估计一致。     

S波射线的切线与震源机制

为测定震源机制及对S波射线做切线,描绘出S波波场是很有用的。就单力偶来说,S波射线的切线已知是些公共直径同运动矢量相一致的大圆。就双力偶来说,它们的几何要复杂些。本文我们介绍它们的方程及从中导出的一些重要特性。根据这些特性,在极射赤投影图上可直接做出这些切线。对于这组分析,我们给出单力偶情况下,S波射线切线的方程及从它推出已知的特性,它表明两种情况下随后的推论是精确的。就双力偶情况,我们还加了一个描绘这些线的极射赤投影绘制过程的附录。     

长江三峡地区盐关微地震群的成因机制

盐关微地震群的活动局限在矿区内,地震都是微震和极微震。地震分两种类型:一种是微震活动,初动呈象限分布的双力偶滑动型震源机制,S波能量高于P波能量。另一种是极微震,初动几乎全负,P波能量高于S波能量,呈非双力偶的张破裂向内爆炸型的震源机制。两种地震的成因都是采矿诱发地震,不能做为仙女山断层向北延伸的证据     

非双力偶地震：观测（二）

大多数研究都假设地震有双力偶震源机制,它对应于平面断民层上的剪切运动。但是,许多具有很好观测的地震辐射图形从根本上偏离了这个模型,指出了基本不同的源过程。如滑坡和火山喷发这类平移过程激发的地震波与纯力一致,而不是与双力偶一致。某些火山地震也具有单力机制,可能起因于岩 液的平流。其他火山地震有接近补偿线性向量偶极的机制,可能是岩浆侵入引起的。火山或地热区以及矿山的渚震常常含有各向同性分量,显示出爆任     

含粗糙面断层的远场体波辐射

本文用位错模式研究了含粗糙面断层的远场地震体波辐射。假设粗糙面大小和整个错动面大小的比值为C,并假设破裂从中心开始,计算了不同C值对远场地震波谱的影响。结果表明,与均匀圆盘状断层的远场振幅谱相比,不同之处是,由于粗糙面的存在,当裂纹前端传播至粗糙面的边缘处时,引起波谱开始部分的分裂,表现在谱的第一个波谷处。粗糙面的大小对振幅谱的影响不显著。另外,比较P波和S波振幅谱,发现S波波谱的拐角频率比P波的低。     

水平分层孔隙介质中点源激发的震电波场数值模拟及分析

为认识地震波诱导的电磁场的特性,本文研究地震波在孔隙介质中由于动电效应引起的电磁场.基于Pride弹性-电磁耦合方程组推导了双力偶震源对应的位移-应力-电磁场间断向量的表达式,模拟了双力偶源激发的震电波场.作为比较,还模拟了爆炸点源激发的震电波场.结果表明：存在伴随纵波的电场,其各分量的波形与固相位移对应分量的波形相似,但相位相反;存在伴随横波的磁场,其波形与固相位移波形相似;双力偶震源还激发出了独立传播的辐射电磁场,其速度比纵波至少高一个数量级,几乎是“瞬间同时”到达了每个接收器,但是其强度比伴随电磁场小得多,且随着源距增大而迅速减小.本文研究还表明：伴随纵波的电场强度不仅与地震纵波幅度和动电耦合系数有关,还与由介质孔隙结构决定的流-固两相动力协调性有关,存在一种动力协调介质,纵波在这种介质中不引起电场.     

远场地震电磁辐射强度与孕震震级关系

基于垂直电偶极子激发源模型,首先研究了远场地震电磁场辐射场及其分布特征,其次分析了远场地震电磁辐射强度与孕震震级之间的关系.结果表明垂直电偶极子激发源可以解释孕震区激发电磁辐射现象,是激发地震电磁辐射最有可能的激发源之一;远场地震电磁辐射强度的对数与地震震级呈线性关系,直线的斜率与孕震区裂隙特性分布及其电磁特性有关.研究结果对进一步认识地震电磁辐射现象和拓宽地震监测预报思路均有积极意义.     

On the crust structure near focus and the far-field body wave synthetic seismograms

In this paper we discuss two types of crust models with abnormal density, velocity of wave and certain geometrical structures. The far-field synthetic seismograms of P and SH wave are calculated by the far-field vertical displacement formulas of P and SH waves with the double couple point source and the formulas of reflection coefficient, radiation pattern and travelling time difference derived from the models suggested in the paper. It is shown by the results that the effect of special crust structures near focus on the far-field seismograms can be ignored if the densities and wave velocity of the special structure are less than average those of the crust (model I). However the effect should be noticed if the densities and wave velosities of the structure are large than average those of the crust (modelI). The effect of the special crust structure on the far-field seismograms has not been studied further before. Seismic records of the Haicheng earthquake and the crust structure in Haicheng region are studied by the calculation method in the paper. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,15, 1993.     

SEISMIC VIBRATOR MODELLING1

The wavefield in, and at the surface of, a homogeneous, isotropic, perfectly elastic half-space, excited by a traction distribution at the surface of the medium is investigated. The emitted wavefield is a spatial convolution of the surface tractions and the spatial impulse response. The properties of the wavefield in the far-field of the medium are derived and it is shown that the far-field particle velocity is essentially equal to a weighted sum of the time derivative of the integrated surface tractions, that is, of the components of the ‘ground force’. The theory is valid for an arbitrary geometry and orientation of the surface tractions, and is independent of the boundary conditions at the surface of the medium. The surface tractions are related to a source that consists of a mass distribution with an arbitrary force distribution imposed upon it. A boundary condition is introduced that accounts for the mass load and the forces applied to it but neglects vibrations within the mass. The boundary condition follows from the equation of motion of the surface mass load. The theory is applied to the Vibroseis configuration, using a P-wave vibrator model with a uniformly distributed force imposed on top of the baseplate, and assuming that horizontal surface traction components are absent. The distribution of displacement and stress directly underneath the baseplate of a single vibrator and an array of vibrators is investigated. Three different boundary conditions are used: (1) assuming uniform pressure, (2) assuming uniform displacement, (3) using the equation of motion of the baseplate as a boundary condition. The calculations of the distribution of stress and displacement over the plate for different elastic media and several frequencies of operation show that only the results obtained with the mixed boundary condition agree with measurements made in the field. The accuracy of three different phase-feedback signals is compared using synthetic data. Baseplate velocity phase-feedback leads to huge deviations in the determination of the far-field wavelet; reaction mass acceleration phase-feedback looks stable but neglects the differentiating earth filter; and phase-feedback to a weighted sum of baseplate and reaction mass accelerations becomes unstable with increasing frequency. The instability can be overcome using measurements over the whole baseplate. The model can be extended to a lossy layered earth.     

2014年3月10日加州西北岸M_w6.9级地震震源破裂过程

2014年3月10日13时18分(北京时间)美国加利福尼亚州西北岸发生Mw6.9级地震,震中位于戈尔达板块内部.本文利用国际地震学研究联合会(IRIS)地震数据中心提供的远场体波数据,通过波形反演的方法来研究此次地震的震源破裂过程,并分析未造成重大人员伤亡及诱发海啸的原因,为该地区地球动力学的研究提供依据.选取19个方位角覆盖均匀的远场P波垂向波形记录和13个近场P波初动符号进行约束,基于剪切位错点源模型确定此次地震的震源机制解.结合地质构造背景资料,确定断层破裂面的走向.在考虑海水层多次反射效应的影响下,采用18个远场P波垂向波形数据和21个远场SH波切向波形数据,利用有限断层模型,将断层面剖分为17×9块子断层单元来模拟破裂面上滑动的时空分布,通过波形反演的方法获得此次地震的震源破裂过程.利用海水层地壳模型,剪切位错点源模型的反演结果为:走向323°,倾角86.1°,滑动角-180°,震源深度为10.6km.有限断层模型的反演结果表明,此次地震的破裂过程相对简单,主要滑动量集中于震源上方35km×9km的区域内,破裂时间持续19s左右,平均破裂传播速度约为2.7km·s-1,较大滑动量均沿着走向分布,最大滑动量为249cm.此次地震为发生在戈尔达板块内部的一次Mw6.9级的陡倾角走滑型地震.此次地震为单纯的走滑型地震,断层面接近竖直方向,且发生在洋壳底部,因此破坏力不大,不会对沿岸城市造成重大损失.陡倾角断层在走滑错动的过程中不会使海底地形发生大幅度变化,不会引起大面积水体的突然升降,因此不会诱发大规模海啸.     

利用时移层析成像方法揭示与2014年云南鲁甸MS6.5地震有关的P波速度变化

基于双差层析成像的时移层析成像方法能够获得不同时间段之间的地下介质的速度变化,且不同的数据分布和质量对结果影响较小.在本研究中我们使用云南地震区域台网所记录到的P波绝对到时及相对到时数据,利用时移层析成像方法得到了2014年鲁甸M S6.5地震发生前后震源区高精度的P波速度变化的时空分布.结果表明:2014年鲁甸地震发生后,震源区同震期P波速度下降,但没有下降至最大,而是在震后1—4个月内下降至最大,接着P波速度开始上升,震源区开始愈合,愈合过程从浅层逐渐发展至深层,逐渐恢复至震前水平.同时发现在空间上P波速度变化与余震分布变化相一致,鲁甸地震同震应力变化与速度变化之间也有较好的一致性,所以认为地震引起的应力变化是造成鲁甸地震速度变化的一个重要原因,余震的动态和静态应力造成了震源区介质物理属性的改变从而影响了P波速度的变化.     

唐山及邻区双差层析成像研究

收集唐山及邻区2010—2018年76个固定地震台站的震相数据,采用双差层析成像的方法,联合反演了唐山及其邻区中上地壳的震源位置和P波三维速度结构。结果表明:在浅层研究区P波速度的变化特征与地表地质构造和活动断裂的展布具有较好的一致性。唐山断裂两侧速度差异明显,其附近P波速度结构横向不均性显著;中地壳存在明显的低速异常,推测可能与幔源物质侵入有关。重新定位后震中位置更加集中,M_L3.0以上地震主要位于P波高、低速变化较强烈的区域。     

双变参数标量纵波方程正演模拟方法

常见弹性波动理论的建立是基于介质均匀这一基本假设,实际介质的非均匀性非常普遍.为研究连续介质中波的传播特征,本文从弹性力学中建立弹性波动方程的三个基本方程出发,考虑连续介质弹性参数的空变特征,建立非均匀介质的弹性波动方程,利用Alkhalifah声学近似思想建立位移表征的纵波波动方程,利用本征值问题求解方法建立标量波频率-波数域传播算子,从而建立描述纵波传播的标量波方程,其中波函数为纵波位移的散度,不同于均匀介质标量波方程的波函数为位移势.随后推导含PML边界波动方程差分格式并建立不同模型数值模拟进行数值试算,与均匀假设标量波方程和变密度方程对比证明本方法的准确性和稳定性.