糯扎渡水库地区地震活动和震源参数研究

本文利用糯扎渡水库台网和景洪水库台网记录的地震波形反演震源谱, 计算了2011年1月至2014年3月糯扎渡水库附近143个1.0级以上地震的震源参数。 分析研究发现: ① 糯扎渡水库蓄水后, 库区内地震活动明显增强, 尤其是在水位上升3~4个月后; ② 水库开始蓄水后, 库区内地震震源深度变浅, 一段时间以后则与库区外的差别减小; ③ 地震拐角频率随地震矩增大而减小, 且蓄水以后, 库区内地震拐角频率的对数与地震矩的对数线性关系更明显; ④ 应力降、 视应力与地震矩存在正相关关系, 且相同地震矩时库区内的应力降与视应力低于蓄水前和库区外的地震应力降与视应力值; ⑤ 蓄水对库区内地震的影响可延伸至库底10 km深度处, 且在3~6 km深度内影响最大、 库区内外地震频度与视应力均值差异最显著。     

温州珊溪水库地震序列震源参数研究

根据浙江区域数字台网记录的数字地震波形资料,在扣除了地震记录数据中传播路径、场地响应和仪器响应的影响后,采用Atkinson单个地震、多台记录求平均的反演方法计算震源参数,利用遗传算法测定了2002年7月至2006年11月温州珊溪水库震群4.6≥ML≥2.8的多少个震源参数。计算结果表明:①地震矩和近震震级有很好的线性关系,地震矩范围为1.24×1013～1.83×1015 N.m,震源破裂半径为155～1 227 m,地震矩与震源半径之间呈线性关系。②拐角频率范围为1.06～8.43 Hz,随地震矩的增大而减小。用最小二乘法拟合出拐角频率与地震矩之间的关系式,据此关系式可计算出拐角频率的估计值。拐角频率与其估计值之差的滑动时间进程曲线表明,2006年2月4日到2月11日、2006年3月6日到3月10日震群发生之前出现持续低值,在震群发生过程中其差值回升,具有地震前兆信息指示意义;③地震应力降范围为0.04～2.36 MPa,应力降与近震震级无明显的依赖关系,主震前应力降值比较高;主震及短时间内的较强余震发生后,平均应力降值迅速下降,反映了震中区的应力在主震发生的几天后降到了一个相对较低的水平。     

云南省糯扎渡水库蓄水前后地震活动性研究

采用2008年6月至2013年10月糯扎渡水库地震台网记录的6 300个地震,对水库蓄水前后的地震活动进行分析,发现库区蓄水后,地震频度与水位同步增长,地震活动显著增强,表明库区有水库诱发地震发生。蓄水前后的地震活动图像显示,澜沧江上景谷、双江交界处的小震活动增加最为显著,采用Hypodd双差相对定位方法对该震群进行了重新定位,定位后地震在空间上更为丛集,地震震源深度从0~20 km都有分布。该震群发生在窝拖寨断裂上,该断裂历史上曾发生过5.3级地震,因此分析认为,该震群的发生时间虽与水位相关,但可能是触发了构造地震,所以震源深度显现的是构造活动的特征。     

复杂构造环境下水库地震活动性研究——以糯扎渡水电站为例

糯扎渡水电站位于澜沧江中下游,该地区构造环境复杂,活动断层发育,地震频发。本文利用区域构造、糯扎渡库区水荷载变化、云南省区域地震台网2000-2021年地震监测资料,对糯扎渡水库区域断层性质、库水位荷载变化、地震震源参数和水库蓄水前后的地震活动空间等进行综合分析。研究结果表明,糯扎渡水库影响区及附近区域活断层密集,构造环境复杂且存在应力水平较高区域,蓄水前库区地震活动强度较高。伴随蓄水量的增加,微小地震活动频度和强度逐渐增强,显示出蓄水对库区内断层上的应力分布具有明显的扰动作用。蓄水后水库坝区附近和澜沧江库区中段窝拖寨断层区的地震活动频度和强度有所增强,普洱大河库段地震活动强度则低于区域背景地震,但微小地震活动的频度有所上升,且与库水位的周期性变化有一定的相关性。地震活动的空间位置与库区内复杂的构造断层密切相关。在区域构造应力和库区水加、卸载的共同作用下,构成了糯扎渡水库影响区微小地震时间、空间、强度的活动图像。未来区内地震活动仍将受到区域构造应力影响和水位变化及水的渗透作用影响,其地震活动强度可能达到5.0级左右。     

小湾水库近场区地震震源参数初步研究

利用小湾电站水库诱发地震监测台网11个子台自2005年5月21日开始观测至2006年9月所记录的数字波形资料,在已知非弹性衰减系数和场地响应的条件下,用遗传算法反演了小湾水库近场328个中小地震的地震矩、应力降和拐角频率等震源参数,并对近场区及库区地震震源参数之间的关系进行了初步讨论。结果表明,小湾库区应力水平明显低于其周边区域。     

瀑布沟水库蓄水前中小地震震源参数研究

研究瀑布沟水库蓄水前库区地震的活动性以及震源机制、应力场等震源参数的性质,为水库蓄水之后可能诱发地震活动的监测、成因及类型鉴别给出可供依据的参考.研究结果显示,水库库尾边缘西部地震活动水平相对较高;库中段的中小地震活动水平相对较弱;大坝附近的库首段地震活动水平相对较低,震源深度主要集中在5-15 km.研究区内小震震源机制解结果显示,瀑布沟水库蓄水前小震主要为走滑型地震,蓄水区与研究区平均应力场总体呈NW方向.     

浙江地区水库地震与构造地震应力参数特征研究

利用浙江区域数字地震台网记录到的地震波数据,采用布龙模式下近震源记录计算震源谱参数的方法,系统测定了发生在温州珊溪水库、宁波皎口水库库区以及浙江地区构造地震共326次地震的应力降、视应力等参数。给出了两个水库区地震与构造地震的应力降与视应力参数特征,并进行了对比分析。初步研究发现,皎口地震的应力降和视应力值均低于浙江地区构造地震;珊溪水库地震与构造地震在应力降和视应力值上具有震级分段的特征:震级ML<4.0级的地震,同震级的应力降和视应力值两者相差不大,而震级ML>4.0级的地震,构造地震的应力降和视应力值均高于珊溪水库地震。此外,测定的应力降、视应力的对数与震级ML之间存在较好的线性关系。     

胶东半岛地区震源波谱参数研究

利用山东数字地震台网记录到的胶东半岛及附近地区2010年以来的地震波形资料,采用Brune模型,并结合遗传算法反演了本区134次2.0级以上地震的震源波谱参数.结果表明胶东半岛地区中小地震的地震矩在9.76×1011～5.9×1014N·M之间;应力降范围在0.017～25MPa之间,均值是0.97MPa;视应力范围在0.06～10.2MPa,平均应力水平在0.396MPa.地震矩、应力降和视应力都与震级呈正相关关系,拐角频率与震级的关系不是很明显;地震矩和拐角频率成负相关关系.根据本区震源参数和震级的定量统计关系,去除震级影响,通过应力降和视应力随时间的变化得到目前正处于应力的释放时期.     

浙江珊溪水库地震震源参数特征研究

利用2014年1月-2015年12月浙江省区域数字地震台网记录的1 360次珊溪水库M_L0.5-4.4地震资料,采用Brune模式,将台站获取的速度记录进行几何扩散校正、介质衰减校正及仪器校正后得到速度谱,对速度谱在频率域进行傅里叶积分得到震源位移谱,之后使用遗传算法计算得到拐角频率和震源位移谱零频极限值,进而计算出该区的地震矩为1010-1014 N·m,震源破裂半径为33-550 m,拐角频率为2.4-39.7 Hz,地震应力降为0.04-6.74 MPa,视应力为0-2.75 MPa.在此基础上,对各参数特征及其关系进行系统性分析,结果表明:各震源参数之间表现出一定的对数线性或半对数线性关系;空间上,应力降和拐角频率在库区西北段较高,东南段较低;应力降与地震矩在空间上呈反向关系,拐角频率与破裂半径在空间上呈负相关.      

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...     

三峡水库地区震源参数特征研究

利用2009年3—11月三峡水库地区26个流动台站记录到的数字地震观测资料,首先采用Atk inson方法得到该地区地震波衰减特征,再用Moya方法得到26个台站的场地响应。在此基础上,精确测定得到了该地区1,020个ML≥0.1地震的震源参数,开展了定标关系的研究。结果表明:1)三峡水库地区的非弹性衰减结果为Q(f)=112.0f0.918,具有较小的Q0值和较大的η值。除个别台站外,绝大部分流动台站的场地响应值位于1～10倍之间。2)地震矩M0随震级ML的增大而增大,两者之间存在较好的线性关系,统计关系为LogM0=1.07ML+9.76。应力降与地震大小之间的关系与Nuttli(1983)的板内地震为增加应力降(ISD)模型的结果比较吻合,统计关系为LogΔσ=0.66ML-3.08。3)三峡水库地区地震辐射能量和地震视应力均随震级的增大而增大,后者意味着大地震是比小地震具更高效率的地震能量辐射体。4)与同震级的构造地震相比,水库地震的应力降值比前者明显偏低,约小10倍。这可能是由于水库蓄水造成地下介质孔隙压力增大,从而导致在一个比较低的构造应力情况下发生水库诱发地震。     

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_p < 1 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_L < M_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Savage-Wood模式.近震震级与矩震级拟合关系M_w=a+bM_L中b的大小与应力降和地震矩的关系有关,Δσ∝M₀^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.

     

汶川8.0级地震前紫坪铺水库小震活动及震源参数研究

利用区域和水库地震台网记录的数字地震波资料,研究了汶川8.0级地震前的2000年1月1日～2008年5月11日紫坪铺水库区的地震活动及震源参数.结果表明:汶川8.0级地震前该区域小震活动持续,地震活动水平为M_L2～3,自2005年9月紫坪铺水库蓄水以来,特别是2008年2月地震活动明显增加,但从长期的序列来看,地震活动频次和强度仍在区域地震活动的正常起伏范围.汶川8.0级地震发生前近3个月内,中小地震的视应力差值△σ_(app)普遍大于0,计算得到的视应力总大于其拟合值.汶川8.0级地震震中位于低应力区,而相对较高的视应力差值分布在震中以东地区,局部出现视应力增加的现象.     

2020年河北唐山5.1级地震前震源参数变化

利用谱分析方法对河北省测震台网2016年1月—2020年7月唐山老震区(117.5°～119.5°E,39°～41°N)85次M_L≥2.5地震进行震源参数分析,发现该时段唐山老震区应力降范围在0.1～10.3MPa,主要集中在0.1～1.0MPa,其中应力降小于2MPa的地震占81%。当2.5≤M_L≤3.5时,应力降、拐角频率与震级之间无明显的对应关系;ML≥4.0地震较少,但应力降有随震级增大而增大的趋势,拐角频率有随震级增大而减小的趋势。2019年12月5日河北丰南M4.5地震和2020年7月12日唐山M5.1地震之间发生了 7次M_L≥2.5地震,震级范围为2.5≤M_L≤2.8,提取该震级范围的震源参数进行时空分析,发现唐山M5.1地震前有2次明显的高应力降事件,2次高应力降事件呈现出应力降数值高、拐角频率高、震源尺度小的特点,表明单位体积所释放能量较多。2次高应力降事件均发生在唐山M5.1地震震中17km范围内,可能是唐山M5.1地震前震源区构造应力较高的一个标志。     

河北地区中小地震震源参数的相关性研究

采用Brune的圆盘震源模型,反演计算得到2009年1月—2015年1月河北地区M_L≥2.0级88次中小地震的震源参数,并研究震源参数进行系统的分析和研究。结果表明:近震震级M_L与地震矩M_0和矩震级M_w之间呈现出较好的线性关系。拐角频率明显呈现出随着震级的增大而显著减小的特征。河北地区中小地震应力降的优势主要分布在0.1~5MPa之间,并体现出在小震区域应力降分布较为集中,随着震级的增大,分布较为的离散现象。     

山西地区震源新参数间关系初探

利用“十五”数字化后山西地震台网记录的612次 ML ≥2．0地震,使用中国地震局地震预测研究所推广的中小地震新参数计算软件,计算其中148次事件的震源新参数,对地震矩、矩震级、震源破裂尺度、应力降、拐角频率等参数间的定标关系做初步研究,得出 ML 震级与地震矩、矩震级间存在较好的线性正相关;震级与震源尺度间存在多项式关系;与应力降的对数呈显著正相关,当大于 ML 4．0后,随着震级的增大,释放的应力降略有变缓;与拐角频率的对数呈负相关。     

山东乳山震群震源参数变化及其尺度关系

山东乳山震群自2013年10月开始活动,持续5年多时间,累计记录到M_L≥0.0级的地震事件1.3万余次.乳山位于东部沿海弱震地区,却发生了如此长时间、高频度的地震活动,值得深入研究.为了解震群发生、发展过程中震源区介质性质的变化特征,本文利用山东数字地震台网和乳山小孔径台阵记录的地震波形资料,基于Brune圆盘模型,采用S波频谱方法,反演计算了乳山震群167个M_L≥2.0级地震的震源参数.结果显示:乳山震群的震源参数明显偏离了震源的自相似模型,拐角频率、应力降、视应力与地震矩成比例关系,其中拐角频率中值随地震矩增大而减小,应力降和视应力中值随地震矩的增大而增大.乳山震群应力降的变化范围是0.02～4.39 MPa,均值是0.58 MPa,视应力在0.008～1.79 MPa之间,均值是0.23 MPa,应力降和视应力变化范围较大,达到了2个量级以上,均值水平较低.震群中3次M_L>4.5级中有2次地震发生前后拐角频率、视应力等震源参数出现了明显的变化,同时震源参数在空间上差异较大,相对高应力值的地震大多位于震群西北端...     

澜沧江流域小湾、糯扎渡水库地震台网震级完备性初探

利用b值稳定性方法计算了云南省澜沧江流域上的小湾和糯扎渡水库台网地震目录的最小完整性震级MC,并对其实际监控能力进行了分析。结果表明,随着台网的建设,小湾水库台网的监控能力呈微弱下降,MC由一期台站运行时的ML1.6变为一、二期台站运行时的ML1.7,表明台网的运行情况影响了其监控能力;糯扎渡水库台网的监控能力有了显著的提高,MC由一期台站运行阶段的ML1.3变为一、二期台站合并运行后的ML0.8。     

紫坪铺水库库区震源波谱参数研究

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日汶川大地震前的地震波形资料,采用遗传算法反演计算了紫坪铺库区261次1.6级以上地震的震源波谱参数.结果表明紫坪铺库区中小地震的地震矩Mo在1.35×1012～5.98×1014 N·m之间;应力降随着震级的增加而升高;库区小震震源谱拐角频率与地震矩、震级的依赖关系不明确,这可能与紫坪铺水库蓄水后库区压力增加,且水体沿着龙门山断裂方向扩散和渗透有关.     

水库诱发地震与构造地震震源参数特征差异性研究——以龙滩水库为例

首先讨论龙滩库区水库蓄水与地震活动之间的关系,发现龙滩水库诱发地震特征十分明显,地震共分5丛呈丛集分布.利用库区架设的24个固定和流动台站记录的数字记录资料,在研究得到龙滩库区非弹性衰减和台站场地响应的基础上,精确测定得到了该地区总共1616个ML≥0.1级地震的震源参数,比较了水库诱发地震与构造地震震源参数特征的差异,得到了以下主要结论:1)龙滩水库地震活动与水库蓄水关系密切,不同蓄水阶段5丛的地震活动状态不同,局部断裂构造发育以及岩石透水性能影响着地震活动对蓄水过程的响应.2)龙滩水库诱发地震的地震矩M0随震级ML的增大而增大,两者之间存在较好的线性关系,统计关系为LogM0=1.07 ML+10.17.应力降与地震大小之间的关系和Nuttli的板内地震为增加应力降(ISD)模型的结果比较吻合,统计关系为LogΔσ=0.71 ML-2.89.3)龙滩水库地区地震辐射能量和地震视应力均随震级的增大而增大,后者意味着大地震是比小地震更高效率的地震能量辐射体.4)总体上不同丛地震应力降水平存在差异.地震应力降空间分布上与库水深度有较好的一致性,即库水深的区域应力降水平高.5)与同震级的构造地震相比,水库诱发地震的应力降值比前者明显偏低,大约小10倍.这可能是由于水库蓄水造成地下介质孔隙压力增大或者水的润滑作用,从而导致在一个比较低的构造应力情况下发生水库诱发地震.