巴拿马盆地深海钻井区的速度结构——薄洋壳的证据

我们对巴拿马盆地深海钻井计划504B场区广角反射/折射数据进行了分析.目前,最深的钻孔已钻入大洋地壳1.288 km.数据用一个1785立方英寸的气枪台阵和固定增益的声纳浮标接收器采集,资料包括沿三个不同方位放炮的四条相交的地震剖面,同时采集的垂直入射和多道地震反射数据.最大距离远达30km内的观测P波、S波为中地壳、下地壳的速度结构以及总的地壳厚度提供了约束.比较所有四个剖面上P、S波走时与振幅,揭示了用反射合成地震图方法进行模拟的重要的相似性.正演结果表明,与标准的大洋速度模型相反,一个能较好地解释观测数据的速度深度剖面的特征是,中地壳具有高速度梯度(达0.6 km/s/km);近莫霍面上方有一个1.8km厚的低速带(V_r=7.1—6.7km/s);总地壳厚度只有5 km.中地壳高速度梯度的解释受到16—19 km内P波振幅聚焦的约束.虽然S波波至不如P波波至发育得那么好,但它也表现出相似的聚焦性.总的地壳厚度要受到有关P波、16—28 km内观测到的广角反射以及地壳走时为1.4—1.5 s的MCS反射信号综合解释的约束.虽然这些信号之间没有直接的关系,但其走时与两者具有共同的起因的假设是一致的.广角反射的振幅模拟表明:这些信号都在莫霍面产生.     

上地幔过渡带S—P和P—S转换的全球研究

本文研究了1984年至1986年3年期间全球数字地震台网(GDSN)记录的长周期数据,以讨论作为远震S前驱波的上地幔过渡带产生的S—P和P—S转换波的存在,这类转换波已在大量单台站记录上得到证实,许多记录的简单叠加加强了转换相位的出现,并证明不同板块区域之间过渡带性质没有重要的横向变化。400km间断面的S—P和P—S转换波在70°至85°之间距离上得到很好的观测,而670km间断面的转换波在87°以上距离观测得很好。已发表的震源机制分析和与合成地震图比较说明,转换震相的形态主要由地震辐射图型所控制,接收点下方经历S—P转换的震相可以从倾滑事件观测到。这些事件沿台站方向上辐射强SV和弱P波。在另一方面震源区域下方P—S转换经常可以从沿台站方向激发强P波和很小的SV波能量的事件中观测到,同时也从一些走滑事件中观测到。观测资料与合成地震图比较表明,Dziewonski和Anderson(1981)的PREM模型可以解释绝大部分观测数据。然而,从670km间断面上观测到的S—P和P—S转换波经常比合成地震图的振幅强。转换波和P波尾波的加强干涉,震源辐射的影响以及比在PREM模型中更高的670km间断面的速度反差都可能成为这一偏差的原因。     

气枪探测资料对华北地区地壳低速带的约束

地壳低速带是岩石圈中的力学软弱带,对地震的孕育有重要作用.人工探测和天然地震层析成像资料均表明,华北地区在不同深度上均存在低速带.为进一步对华北地区地壳低速带的特性进行约束,我们分析了在唐山地区进行大容量气枪震源探测所获得的高分辨率观测资料.分析中发现,该地区的地震记录具有如下主要特征:①直达波Pg视速度为6km/s,可以追踪到约70km;②Moho面反射波PmP从50km开始就以强势震相出现;③PmP震相在150km处比Pg震相约滞后2s.本文利用合成地震图,通过波形正演对观测数据进行拟合,结果表明,合成地震图不仅可以解释各种震相的走时,同时也能较好地反映PmP和Pg的相对振幅.模型结果显示:①该地区平均地壳厚度为33km;②在该地区上下地壳各存在一个低速层.通过分析热流和大地电磁测深资料,认为该地区上/下低速层可能分别是流体和热作用的结果.     

印尼苏门答腊8.7级大震对中国陆区的影响

发生在2004年12月26日的印尼苏门答腊8．7级地震，是全球有地震台网以来100多年中记录到的少数几次特大地震之一。初步汇集了在中国陆区观测到的地震活动、地壳形变、地下流体等多学科震时和震后效应的异常变化，包括地震活动性（特别是云南地区）的显著增强；地壳形变观测，尤其是钻孔应变观测记录到地壳应力-应变的震时和震后显著变化，以及地下水温度、化学成分、特别是水位的突出变化。同时，还从库仑破裂应力触发、动态应力触发以及下地壳和上地幔流动变形机制等方面，对这些大震效应作了一些成因机理讨论。     

中国东部马鞍山-常熟-启东地带地壳与上地幔结构和速度分布的爆炸地震研究

本文根据马鞍山、常熟两地井中组合爆炸激发的地震波,在马鞍山-常熟-启东长约300余公里的测线上,利用相遇和单支观测系统得到的记录,进行了数据处理、走时拟合和反演计算,并通过射线跟踪和理论地震图等,探讨了地壳介质的横向不均匀性,建立了该区成层地壳结构与速度分布的初步模型。 研究结果表明,该区不同界面的首波和反射波具有不同的特征。根据走时的间断、跳跃,视速度变化,频谱形态与主频率分布,Q值变化与振幅特征表明,在江苏省溧阳地震活动地区,地壳内部存在着深断裂和介质疏松破碎地带。 在该测线所辖地区,地壳由成层介质组成,其平均厚度为32-28km,在该地壳中存在着低速层,向东陆缘地带地壳缓慢变薄。 本文最后讨论了剖面所经溧阳地震地区的深部结构特征。     

新疆伽师地震区三维Qem>值结构

利用中国地震局地球物理勘探中心1998年在伽师地震区记录的天然地震资料，通过地震记录波形资料的衰减来反演伽师地震区地壳介质的三维Ｓ波Q值结构，并初步了解该地震区内地壳深部断层的大致形态．首先，对精选的450多次地震记录的Ｓ波求出其振幅谱，称为观测振幅谱；然后，假设震源符合布伦圆盘位错模式，在对仪器和场地效应校正之后，用非线性阻尼最小二乘法对理论振幅谱和观测振幅谱进行拟合，从而得到观测吸收特征时间；最后，利用三维射线追踪方法，对理论吸收特征时间与观测吸收特征时间进行非线性阻尼最小二乘拟合．在拟合过程中，速度模型保持不变．速度模型是通过三维走时层析成像得到的，只修改Q值模型，当拟合达到给定精度后，便得到最终的Q值模型．结果表明，在10～18ｋｍ 的深度范围内，存在一个北东向的低Q值条带；在12～18ｋｍ 的深度范围内，存在一个北西向的低Q值条带．这与他人所做的北东向、北西向的两个低速条带较接近．不同的是，低Q值条带深度范围比低速带的更大一些．      

二维射线合成地震图的计算及其在平凉—渭南地震测深剖面解释中的应用

本文扼要叙述渐近射线理论及构造体波射线合成地震图的方法,并把这一方法用于平凉——渭南地震测深剖面的解释,得到的二维模型比原先用走时资料取得的模型有较大的改善。所得模型的主要特征是:渭南盆地的沉积层比测线其他地区厚得多,整个剖面的沉积层速度为从3.8到5.8公里/秒的高梯度过渡;下地壳有较大的速度梯度(接近0.1秒~(-1));莫霍界面从东南向西北倾斜,深度从36公里逐渐增加到46公里。为在解释中充分利用振幅信息,在野外取得真实振幅记录是必要的。     

2011年安庆MS4.8地震SmS震相观测与研究.

2011年1月19日发生的安庆MS4.8地震,在较远范围引起了明显震感．通过仔细辨认此次地震不同频段的波形记录,发现在一些台站记录到了清晰的SmS震相．采用CAP方法反演了其震源机制解,并利用理论地震图与实际观测数据对比进一步确认了SmS震相的存在．结合已有实验结果,推断在人类有感频率（1Hz至几Hz）范围内,震中距70——200 km内SmS震相往往是振幅最大的震相,是引起远距离有感的主要原因．利用理论地震图研究了震源深度对SmS震相的影响. 结果表明,震源深度可改变SmS震相发育的临界震中距,震源越深对应的临界震中距越小．进一步通过对比SmS与S的振幅比,定性讨论了震源机制解中倾角、滑动角和地壳浅层衰减等因素对SmS震相的影响．结果表明,倾角和滑动角对其振幅比影响呈现比较复杂的关系,而SmS与S振幅比随地壳浅层衰减的增大而减小,说明浅层衰减对SmS震相影响较大．综合分析认为,除当地地壳速度结构的影响外,SmS震相的发育受到震源机制解的倾角、滑动角,震源深度以及地壳浅层衰减等多种因素的影响．      

蓟县地震台VP型宽频带倾斜仪和DSQ型水管倾斜仪同震响应对比分析

选取2019年蓟县地震台VP型宽频带倾斜仪和DSQ型水管倾斜仪记录的10个地震事件,基于前兆台网观测数据跟踪分析平台,对比分析2套观测系统的同震响应参数。在分析过程中,以2019年12月15日菲律宾棉兰老岛MS6.8地震为例,进行震相识别和快速傅里叶变换分析,并以2017—2019年日本岛弧地区地震记录为例,对比分析同震形变波振幅与震级的关系。分析结果表明：(1) 2套观测系统记录的最大响应幅度、响应延迟时间、响应持续时间具有一定规律和差异性;(2)在频率响应上,VP型宽频带倾斜仪记录波谱信息丰富,可识别P波、S波、面波,而DSQ型水管倾斜仪记录波形频率集中分布在2—32 min;(3)对于日本岛弧地区5—7级地震,VP型宽频带倾斜仪记录的波形振幅A与震级M的指数关系明显,而DSQ型水管倾斜仪对5级地震映震能力不强。     

福建顺昌地震的波形分析

2007年3月13日,福建省顺昌县郑坊乡连续发生了4.7级和4.6级两次地震,这是福建数字台网建成以来记录到的省内最大地震.这两次地震为开展福建地区的地震研究提供了极其宝贵的第一手观测资料.本文就两次地震的记录波形进行了分析,试图从中提取更多信息.结果表明:①地震记录波形中观测到首波临界距离,并据此估算出的震区附近的地壳厚度约为40km;②这两次地震的S波最大振幅比存在明显差异;③波形中分析出了清晰的sPn深度震相,并据此估算出4.7级地震的震源深度为8.4km,与其它方法测定结果一致,为正确测定震源深度提供了依据.     

射线法模拟分析井间地震观测的波场特征

按照井间地震的观测系统,用改进的突变点加插值射线追踪方法,追踪每炮每道的射线路径,计算几种主要类型的波沿射线路径的波至时间和射线振幅,制作井间地震多炮多道水平分量和垂直分量的合成记录.并将合成记录选排为井间共炮点道集、共接收点道集、共偏移距道集和共中心深度点道集,系统地分析了不同道集内几种主要类型的地震波的传播特征.对野外观测的实际井间地震记录进行了模拟,从复杂的井间地震记录中,识别出井间地震实际观测到的不同类型的波场,为随后的井间地震资料处理和应用提供了依据.     

不完全投影场合中图象重建和反演问题

本文讨论了三种情况下由不完全投影所获观测数据以进行图象重建的反演问题:一)根据地震台观测到地幔透射纵波P的振幅对周期的比值,地震面渡振幅、周期的比值,以求得地幔中地震波品质因数Q值的球谐函数的系数,从而拟合出地幔范围地震渡Q值的三维图象;二)用地震面波观测的振幅A对周期T的比值,采用某种先验知识以扩充不完全的观测资料,从而获得地壳面波品质因数Q值的分布图象;三)在有限角度内[θ,π—θ]范围中拥有数据,而在|φ|≤θ范围缺乏数据的情况下,如何进行图象重建的计算问题,给出了有关的数学表达式,这样的计算一般称为限角问题。不完全投影图象重建问题是地球物理反演工作中常常碰到的问题,本文试图就这个问题作些探讨,现分三个部分进行。     

甘肃与邻近地区地震波运动学和动力学特性的某些观测研究及其应用

木文利用永登地区人工地震资料和九条岭、南坪、松潘天然地震资料研究甘肃及其邻近地区地震波特性。结果表明:在甘肃东部与邻近地区地壳中反射纵波的平均速度是6.21公里/秒,σ_v=0.029公里/秒;河西地区为6.32公里/秒,σ_v=0.016公里/秒。人工地震产生的回折纵波的衰减较天然地震横波快得多。在临界反射区以内,人工地震反射纵波的频率基本上保持稳定,反射波振幅与回折波振幅比A_P11/A_P按距离大体分为三段,每一段随距离变化不太明显。观测结果对于本区地震研究、测震分析有一定参考意义,也为观测震前振幅比异常提供了依据。在分析速度分布和振幅衰减的基础上,本文认为甘肃及邻近地区地壳模型可取为单层不均匀介质(沉积层除外),本区西部地壳厚度为54公里,东部为50公里,在局部地区为47公里。为了给今后本区的现测工作积累经验,对野外工作方法和仪器调试作了简要讨论,並编绘f爆破地动速度随宸中距衰减的经验曲线,可供野外工作参考。     

小近震三分向地震图S波记录振幅包络形状及Q值测定

本文采用三层地壳介质模型,讨论了地方台网记录的小近震三分向地震图S波段振幅包络形状问题.认为S波包络的规则形状主要是由于强反射界面上的一次和多次全反射波形成的.分析了地壳分层结构,震源辐射特性,介质衰减对n次全反射波振幅的影响.在此基础上,从理论上给出了从直达S波到尾波之间的S波段记录部分振幅包络形状函数和S波最大振幅.利用包络形状函数方法测定了宁夏地区介质品质因素Q值.      

利用深井观测速度型记录的最大振幅测定近震震级的一种方法

根据上海台网观测记录到的上海及邻近地区1985年至1990年期间179次地震事件的资料,以虹桥台、南汇台的两口深井观测地震记录为例,探讨如何利用深井观测速度型记录的最大振幅来测定近震震级。对于400公里以内的地震,本文根据统计规律,提出:在已知系统速度灵敏度K,地震记录的最大振幅A和地震震中距Δ的前提下,速度型记录的近震震级可以表示为M_v=logA/K+blog(Δ)+c误差分析表明,M_v与M_L是比较接近的,结果是可用的。     

白银地震台洞体应变观测趋势变化分析

通过对白银地震台洞体应变观测资料趋势变化的分析,发现2013年岷县—漳县6.6级地震和2016年门源6.4级地震前均出现了趋势变化异常,认为该地震台洞体应变观测能够很好地记录到当地的地壳变化信息。     

SKS波对地壳裂隙各向异性的响应——理论地震图研究

穿透含裂隙、裂缝地壳8s视周期的SV波的理论地震图研究表明,当地壳平均裂隙密度高于0.01即横波各向异性高于1%时,非对称面内不同方位的SKS波均发生分裂;地震图中直接的记录显示是切向T分量上出现SKS波的振动,其振幅随地壳平均裂隙密度的增大而增强,甚至能与径向R分量上的振幅相当.局限于上地壳的强裂缝各向异性同样能引起SKS分裂.长周期SKS波分裂对地壳内裂隙、裂缝的分布缺乏分辨率.直立平行排列裂隙、裂缝使得SKS分裂T分量记录特征具有方位对称性,这来自于HTI介质中快、慢波偏振和到时差随方位变化的对称性;而倾斜裂隙、裂缝使得该方位对称性丧失.对实际观测SKS分裂的偏振解释需要考虑地壳裂隙各向异性,特别是断裂附近的强裂缝各向异性.     

大尺度花岗闪长岩试件缓慢破裂过程的倾斜变化

本文叙述了1986年夏季在四川省西昌地震中心站进行的岩石膨胀破裂试验及伴随试件缓慢破裂过程的倾变观测结果。岩石主破裂前的异常倾变及破裂时的倾斜阶跃,较好地印证了实际地壳倾斜观测中记录到的一些现象(地震前兆、同震阶跃等)。文章还对“尺度效应”等问题进行了讨论。     

由地震折射的走时和振幅确定的美国西部地壳速度模型

由走时和振幅解释地壳震相,取得美国西部新的地壳P波速度—深度函数,其地震折射剖面为犹他州Delta以西的剖面和科罗拉多州Lamar以西的剖面,前者位于盆地山脉省北部地区,后者位于落基山脉南部Great Plains地区。新地壳结构不只证实了较早推断的地壳结构的主要特点,而且得到更为详细的地壳速度变化范围。盆地山脉省的地壳特点是地壳     

气汞的第一个同震效应记录

利用杭州超距科技有限公司最近研发的ATG-6138型测汞仪在云南省弥勒井气汞（Hg）观测中记录到尼泊尔8.1级地震的同震效应。这是我国气汞观测的第一个同震效应的纪录。这一事实表明了进一步提升地震地下流体化学量观测仪器的观测精度与采样率,有可能记录到固体潮与同震效应等更多的地壳动力作用信息,从而进一步提升其地震前兆监测能力。