西昌流动地震台阵背景噪声特征分析

利用西昌流动地震台阵2013年1月至4月观测的垂直分量的地震连续波形数据,计算了各台站评价环境噪声的功率谱密度概率密度函数,对地震台站环境背景噪声特征进行了分析。计算结果表明,西昌流动地震台阵多数台站环境的噪声水平较低,平均噪声水平在0.01~10 Hz频段低于全球新高噪声模型(NHNM)的参考值,不同台站在0.1~1 Hz频段的噪声水平基本相同,更接近于全球新低噪声模型(NLNM)的参考值。当地震计架设在基岩上并采用密封措施后,可以有效防风和保温,并且降低了气压变化对地震计的干扰。     

西德格雷芬堡宽频带地震台阵建成

1980年4月德意志联邦共和国在格雷芬堡(Grfenberg)地区建成了一个宽频带地震台阵,以高分辨率、大动态范围来记录研究地震波的细结构。台阵呈反 L 形,长度约80公里,共13个子台,组成三个子台阵。子台阵装置单分向地震计,而子台阵中心则装置三分向地震计。单台用来减小台阵的旁瓣效应。分布间隔为10～12公里。该台阵通过专门设计来压低在中频范围(0.05～0.5赫兹)内以地震面波速度传播的相干地震噪声。采用瑞士产长周期地震计,其输出在子台上以每秒20个样本的速率数字化,用电话电缆以异步方式传送到子台阵     

甘东南地区宽频带地震台阵背景噪声特征分析

基于甘肃东南地区150个宽频带流动台站2010年的垂直分量连续波形记录,通过计算台站对之间背景噪声的互相关函数并叠加得到5—10s和10—20s两个周期的瑞雷面波信号,并通过信噪比和归一化背景能量流两种方法研究了该地区背景噪声源的时空演化特征.研究结果表明,甘东南地区5—10s和10—20s周期的背景噪声源具有明显的季节变化特征和各自的优势方位.5—10s周期的背景噪声在夏季的能量优势方位为170°—240°,噪声源主要位于印度洋,而冬季为100°—150°,主要位于北太平洋;10—20s周期的背景噪声源则比较复杂,其优势方位受多个大洋的交替影响,夏季噪声源能量优势方位为170°—210°,噪声源主要位于印度洋,冬季为90°—150°和310°—355°,噪声源分别位于北太平洋和北大西洋.由于这两个周期的背景噪声源在甘东南地区存在明显的季节变化,因此在利用背景噪声方法研究该地区介质速度结构时需充分考虑噪声源的非均匀性所产生的影响.      

鄂西地区宽频地震台阵背景噪声特征

利用鄂西地区长时间段宽频地震台站的三分量背景噪声记录,采用波形互相关方法得到台站对间的互相关函数,并通过聚束分析获得瑞雷波和勒夫波的慢度谱,研究鄂西地区背景噪声源的时空分布特征。结果表明,5~10 s周期范围,背景噪声来源于南太平洋且没有季节变化;10~20 s周期范围,慢度谱上显示明显的能量环,表明噪声源来源于多个方向,且表现出强烈和急剧的季节变化;20~40 s周期范围,慢度谱上也存在明显的能量环,其产生机制可能与此周期下提出的次重力波机制相似。在不同的周期范围内,噪声源分布方位有所不同,但在周期10~40 s范围噪声源在各方向均有分布。因此,利用长时间段连续噪声数据计算的互相关函数在周期10~40 s范围内满足背景噪声面波层析成像的理论前提。     

利用PMC方法评估地震台阵的地震检测能力——以西昌流动地震台阵为例

为实现对高密度、宽频带流动地震台阵地震检测能力的实时、不同深度评估,本研究采用"基于概率的完整性震级"(PMC)方法,以西昌流动地震台阵为例,对2013-01-13—2014-05-14期间平均的地震检测能力、不同震源深度检测能力,以及某一时刻的实时地震检测能力进行了评估.结果表明,PMC方法可识别地震观测资料处理中人为因素对地震检测能力的影响,不同震源深度下地震的检测能力存在差异,其中H=7.5 km时,"网内"的完整性震级MP可达ML0.8,而在H=15.0 km和25.0 km时,"网内"的MP分别为ML1.0和ML1.4.在示例的2014-01-14时刻,非正常运行的台站造成地震检测能力的变化可被清晰识别出.此外,与MAXC和EMR等其它常用方法的对比表明,这些方法可能过高估计了地震台阵的检测能力.     

兰州大尖山地震台阵建设

为了履行联合国<全面禁止核实验条约>规定的义务,中国地震局、中国人民解放军总装备部和中华人民共和国外交部联合发文决定在兰州市西南15km的大尖山上修建地震台阵.兰州大尖山地震台阵于2001年6月26日开工建设,于2002年1月1日投入运行.地震台阵的建成不仅履行了中国政府在联合国<全面禁止核实验条约>中承担的义务,还进一步改善了甘肃省和兰州市及其周边地区微震活动的监测能力.     

上海地震台阵的子台建设

地震台阵观测系统的基础 ,除了台阵子台的合理布局外 ,就是对台阵子台的建设。子台的建设主要包括子台台室的基建和台室内地震计等设备的安装与调试。由于上海台阵的子台分布位于佘山的国家森林公园所在区域 ,为了不影响周围的景观 ,同时也考虑到台室内具有较小的温差 ,将台室建在地表以下约 2 .5m处 ,并采用伪装竹杆或树杆架设 GPS天线。上海台阵的子台基建工作是相当艰巨的 ,由于所有子台位于坚硬的安山岩上 ,可以说是一场对顽石的攻坚战。子台基建大致经过了场地开挖、台室浇铸、台室门盖制作、仪器墩磨光、室内装修、地网施工、GPS天…     

则木河断裂带宽频带流动地震台网建设

依托北京大学重点研发项目“强震危险区三维精细结构成像区地震精定位”,云南省地震局沿则木河断裂带建设安装20套宽频带地震仪,综合卫星影像和实际踏勘结果,优化台站位置,定制仪器供电模块,采用基于SeedLink协议的实时波形流监控等措施,仪器运行稳定性及台网数据连续率较佳,可为后续在研究区范围开展地震学研究提供数据支持。     

大别造山带西段宽频带数字地震台阵观测与地壳上地幔结构

2001年5～11月,在大别造山带西段的新县、红安地区（31 °20～3°50′N,114°30′-115°E）架设了宽频带数字地震流动台阵．采用接收函数方法对台阵记录的高质量远震P波数据进行反演,获得了大别造山带西段的S波速度剖面和地壳上地幔精细结构．研究结果显示,研究区的地壳厚度整体上较薄,约为32～38km,莫霍面自南向北倾斜．在台阵北缘对应桐城一桐柏剪切带处,莫霍面发生错断,断距达到4-6km,显示桐城．桐柏剪切带为早中生代扬子板块与华北板块碰撞的古缝合带的南界．在上地幔顶部存在向北倾斜东西向延伸的s波低速带,显示出大别山造山带与毗邻华北块体之间的拼合关系．在台阵南部下地壳底部存在高速体,这可能和拆沉作用以后,发生大规模拉张作用相伴随的幔源基性岩浆在下地壳下部的底侵作用有关．     

珊溪水库地震台阵建设

为更好地对珊溪水库地震震群进行监测和分析,浙江省地震局自2006年开始建设珊溪水库地震台阵.介绍了该环形小孔径台阵的勘选和建设过程,并结合2次地震震群活动的监测数据,展示了该台阵对地区性地震活动监测的效果.     

横跨天山的宽频带流动地震台阵观测

中国地震局地质研究所台阵地震学实验室于2003年4月—2004年9月,横跨天山布设了由60台仪器组成,总长度超过500 km,宽频带流动地震观测剖面.野外观测记录地震事件1434个.横跨天山的接收函数剖面表明,沿测线地壳结构复杂,介质存在明显的横向非均匀.同时,我们的初步结果还揭示了天山与两侧盆地的耦合关系,天山下方的壳幔界面较为模糊.     

北京地震台宽频带面波震级公式建立

利用IASPEI推荐的宽频震级计算公式MBB,重新量取并计算北京地震台1993—2003年(数字宽频地震记录系统与模拟地震仪器记录并行时期)的MBB、MSK、MKIRNOS震级,并分别同中国地震台网中心发布震级MCENC进行震级偏差比较。对比结果显示:采用宽频带垂直向速度型面波震级的MBB,震级偏差在震中距0°—180°范围内均呈现良好的稳定性,且与中国地震台网中心发布的震级偏差最小。遂利用最小二乘法,采用IASPEI公布的宽频带面波震级计算框架,拟合出北京地震台宽频震级公式。     

地震台阵流动地震仪的检测与标定方法研究

流动地震仪组成的台阵观测系统已经成为地下结构、物性探测的基本工具,高质量观测数据的获取是以地震仪的性能为基础的。本文结合中国地震科学探测台阵系统建设与维护实践,介绍了科学探测台阵系统采用的几项检测标定技术,包括超低频振动台标定、仪器一致性组网检测、白噪声标定和现场快速仪器检测,形成了一套适合地震流动台阵仪器的检测标定方法,并在观测实践中获得较好的应用。     

流动地震台阵观测初至震相的自动检测

震相到时的自动精确检测对实现海量波形数据自动处理有重要意义. 针对流动地震台阵观测,本文综合利用单台Akaike信息准则（AIC）和多台最小二乘互相关方法,发展了震相自动精确检测技术. 检测结果表明,在长短时平均比值方法（STA/LTA）检测地震事件的基础上,利用单台AIC方法,近震初至震相检测精度小于0.3 s;利用多台最小二乘互相关方法,能够可靠地检测高信噪比地震的初至震相到时,当信噪比较低时,能够有效地避免初至震相的错误判别.     

新疆和田小孔径地震台阵的建设

从地震台阵的布局设计、技术思路、工程建设、数据传输和台阵监测能力等方面介绍了新疆和田小孔径地震台阵的建设情况.建成后的小孔径台阵填补了新疆地震监测台网无地震台阵的空白,提高了新疆台网对南部塔里木盆地、昆仑山地区、阿尔金山及藏北等台网布局"盲区"的地震监测能力.     

加拿大黄刀地震台阵

黄刀地震台阵作为IMS地震台网的灵敏台阵之一,自1962年底建成至今已连续运行近60年。文中对黄刀地震台阵的建设、数据传输及处理模式、历次升级改造的相关情况进行调研,以助力我国全球测震台网的建设和发展。     

上海地震台阵的数据传输

上海地震台阵采用了多种数据传输方法。台阵子台采用直埋电缆、基带调制解调器MODEM的传输方式将各子台信号传送到余山数据中心。而佘山数据中心到上海信息中心的数据传输则采用复接复分技术 ,将台阵 1 6个子台的实时信号和一路快速以太网信号合用一条带宽为 2 56K的 DDN数字传输专线进行传输。1　台阵子台到佘山数据中心的数据传输上海地震台阵按计划在佘山地区建造 1 6个子台。 1 6个子台分布在约 3 km范围内的山脚下 ,地震计输出的信号全部在台站经数字采集器转换成每秒 2 0 0个采样点 ,每个采样点为 2 4位二进制字长的数字信号。全…     

流动宽频带地震计自噪声测试研究

分别采用双台地震计自噪声互相关分析法(以下简称“Holcomb双台法”)和3台地震计自噪声互相关分析法(以下简称“Sleeman多台法”)对CMG-3T、BBVS-120、STS-2型流动宽频带地震计进行自噪声测试研究.结果表明:Sleeman多台法因有效地规避了传递函数引起的误差,在处理流动宽频带地震计实际记录数据方面比Holcomb双台法更能有效地滤除背景噪声;在简单测试条件下,3种常用流动地震计的自噪声在0.06 ～1 Hz频带内均低于NLNM曲线,显示了相当好的噪声性能指标;在流动台阵观测过程中,地震计方位准确性以及地震计的保温防护措施是保证发挥仪器性能的重要因素.     

地震台阵监测能力综述

根据各大网站地震目录和前人研究成果,分析全球地震台网与地震台阵、我国区域台网与地震台阵的监测能力,阐述了地震台阵与密集台网/台阵的区别。研究表明,对同一地区所检测的地震数,地震台阵是地震台网的3—10倍,而震级下限可降低1.2—2级。一般情况下,以微弱信号检测为目的的地震台阵监测能力均优于以结构研究为目的的密集台网/台阵,2种台阵是目的、性质、孔径、形状、台间距、技术手段、研究方法均不同的监测系统。