海城盖州地区速度结构和震源位置的联合反演研究

2012年2月至2013年4月在辽宁盖州地区连续发生了5次4级左右地震,分别为2012年2月2日M_L4.7、4.2地震、7月12日M_L4.2地震11月1日M_L4.0地震以及2013年3月30日M_L4.0级地震,地震序列大致呈NW向分布。利用2008年以来盖州地区和海城一岫岩地区的地震观测数据,采用震源位置和速度结构联合反演的软件包Simulps14,给出了两个地.区的小震精定位结果和三维速度结构。发现盖州地区震群发生位置较浅,且随时间向西北向展布;其地下速度结构与海城地区地下速度结构存在一定的相似性,分析认为盖州震群是发生在.一条类似于大洋河断裂但规模较小的新的断裂带上。     

晋冀鲁豫交界地区震源位置及震源区速度结构的联合反演

利用邯郸数字台网记录到的2001—2008年间460次M_L≥1.0地震的1861条P波到时数据, 采用震源位置和速度结构联合反演方法确定晋冀鲁豫交界地区(35.0°~38.0°N, 113.0°~116.0°E)地震的震源位置分布和该区域的速度结构。 结果表明: ① 经过重新定位后, P波走时的均方根残差(RMS)由反演前的1.35 s降到反演后的0.45 s。 定位偏差在EW方向上平均为0.031 km, 在NS方向上平均为0.029 km, 在垂直方向上平均为0.060 km。 ② 邢台震区的中小地震明显呈NEE向分布, 深度主要集中分布在7~14 km范围内; 磁县震区中小震分布相对复杂, 具有NEE和NWW两个展布方向, 震源深度主要集中在8~18 km范围内, 总体上晋冀鲁豫交界地区中小地震深度呈现北部浅南部深的趋势。 ③ 反演得到了晋冀鲁豫交界地区的速度结构, 在邢台地震极震区下方7~14 km处存在低速层, 与1966年邢台7.2级地震的震源深度一致;在磁县地震极震区下方13~18 km处也存在低速层与1831年磁县7.5级地震震源深度一致, 且磁县震区下方的速度结构比邢台震区更为复杂。     

京津唐张地区速度结构和震源位置联合反演的遗传算法

震源参数和速度结构的联合反演是一个典型的非线性名参数最优化问题，常规的局部线性化反演方法往往易于陷入局部极值，且严重依赖于初始模型的选取。模拟生物界进化的遗传算法则是一种简单而高效的全局性搜索方法。     

唐山滦县地区地壳速度结构和震源位置的非线性联合反演

本文描述了利用广义最小二乘非线性反演求解同时确定震源位置和速度结构的方法。给出了数值模拟的结果。并应用此方法对唐山滦县地区临时数字地震台网的资料进行了处理。获得了该区地壳地一维速度结构,并讨论了解的分辨率。     

新丰江水库三维速度结构和震源参数的联合反演

本文对ACH方法做简化处理,先以一个地震为单元形成子矩阵,并将慢度扰动用一平均量来代替;在修正参数时,震源部分按常规进行,对慢度部分则利用代数重建技术将其分配到各个块体上.数值模拟结果表明,该方法能很好地反演震源位置和速度结构.运用新丰江遥测台网的数据进行研究,表明地震强活动区位于大坝附近,特别是在人字石断裂和高寨断裂的交汇处,震源集中沿罗坑—双下、葫芦凹—燕岩和黄竹蒿3条地震带,呈密集的高倾角分布,地震活动主要与北北西向构造和东西向构造有关,而与地表甚为发育的北东东向构造关系不大.速度图像中的低速区对应地表的破碎区,即地震带区域,也是该区重磁异常急剧变化的区域;而高速区内地震较少.上述特征同水的渗透作用有密切关系.     

新丰江水库三维速度结构和震源参数的联合反演

本文对ACH方法做简化处理,先以一个地震为单元形成子矩阵,并将慢度扰动用一平均量来代替;在修正参数时,震源部分按常规进行,对慢度部分则利用代数重建技术将其分配到各个块体上.数值模拟结果表明,该方法能很好地反演震源位置和速度结构.运用新丰江遥测台网的数据进行研究,表明地震强活动区位于大坝附近,特别是在人字石断裂和高寨断裂的交汇处,震源集中沿罗坑-双下、葫芦凹-燕岩和黄竹蒿3条地震带,呈密集的高倾角分布,地震活动主要与北北西向构造和东西向构造有关,而与地表甚为发育的北东东向构造关系不大.速度图像中的低速区对应地表的破碎区,即地震带区域,也是该区重磁异常急剧变化的区域;而高速区内地震较少.上述特征同水的渗透作用有密切关系.     

九江—瑞昌序列震源位置及震源区速度结构的联合反演

采用震源位置和速度结构的联合反演方法确定2005年九江一瑞昌5.7级地震序列的分布和震源区的速度结构.结果显示九江一瑞昌地震序列存在NW330.方向和NE550方向的两组共轭分布,其中NW330.方向的优势分布更为明显;震源深度分布在3～18km的范围.地震主体破裂发生在上地壳-中地壳过渡层的P波速度低速区内,主震发生后余震向东南与西北方向两头扩展,其中往西北方向破裂时可能遇到了障碍体,积累的能量转向西南-北东方向继续破裂,引发了4.8级强余震.     

震源位置和速度结构的联合反演（Ⅰ）——理论和方法

本文讨论并处理了震源位置和速度结构联合反演中的问题和困难。正交投影算子的引入不仅使这一问题的数学描述简洁,物理解释清楚,而且参数分离之后,与震源有关的方程组是相容的。这就使得有可能通过台网的适当布局,获得地震定位的唯一解。 在数值方面,本文还提出了利用矩阵的块结构采取顺序正交三角化的方法,减轻了内存的困难。如果结合等价模型和快速射线追踪过程的利用,可大大提高联合反演的实用性。     

震源位置和速度结构的联合反演（Ⅰ）——理论和方法

本文讨论并处理了震源位置和速度结构联合反演中的问题和困难。正交投影算子的引入不仅使这一问题的数学描述简洁,物理解释清楚,而且参数分离之后,与震源有关的方程组是相容的。这就使得有可能通过台网的适当布局,获得地震定位的唯一解。 在数值方面,本文还提出了利用矩阵的块结构采取顺序正交三角化的方法,减轻了内存的困难。如果结合等价模型和快速射线追踪过程的利用,可大大提高联合反演的实用性。     

中国中西部地区地震的重新定位和三维地壳速度结构

采用中国中西部地区(21~36N， 98~112E)193个地震台在1992～1999年间记录到的9 988次地震的Pg和Sg震相走时的读数资料，用Roecker的SPHYPIT90程序，反演了该地区三维地壳P波速度结构，并用SPHREL3D90程序进行了地震的重新定位．反演结果揭示了中国中西部地区地震P波速度结构明显的横向不均匀性，这些不同深度上波速的横向变化多以该地区的活动断裂为分界线．可以看出活动断裂两侧存在明显的速度反差．通过重新定位，得到了6 459次地震的震源参数，这些精确定位的地震震中明显沿该区活动断裂呈现条带状分布，其范围和尺度清晰地表示了这一地区地震活动与活动断裂的紧密关系．其中，82％重新精确定位的事件的震源深度在20 km以内. 这一结果与笔者用双差地震定位法得到的重新定位的震源深度分布相一致．      

EARTHQUAKE LOCATION AND VELOCITY STRUCTURE IN YIBIN AREA,SICHUAN

Small earthquakes have been recorded in Yibin area, Sichuan Province since 1970, the frequency and intensity of seismicity have shown an increasing trend in recent ten years, and the earthquakes are distributed mainly in Changning, Gongxian and Junlian areas. Based on the seismic data from January 2008 to May 2015 recorded by Sichuan and Yunnan regional networks and Yibin local network, seismicity analysis, precise location and velocity structure inversion for earthquakes in Yibin area are carried out, the three-dimensional spatial distribution of seismic activity and the velocity structure at different depths in this region are investigated, trying to analyze the seismic activity law and seismogenic mechanism in Yibin area. The earthquake relocation result shows that the spatial cluster distribution of earthquakes is more obvious in Yinbin area, the earthquakes are concentrated in Changning-Gongxian and Gongxian-Junlian regions. The seismic activity presents two dominant directions of NW and NE in Changning-Gongxian region, and shows asymmetric conjugate distribution, the long axes of NW-trending and NE-trending seismic concentration area are about 30km and 12km respectively, and the short axes are about 5km. There is a seismic sparse segment near Gongxian, the frequency and intensity of seismicity in the southeast side are obviously higher than that in the northwest side, and the earthquakes with larger magnitude are relatively deep, the focal depth is gradually shallower with the distance away from Gongxian. Seismic activity is sparse in the west and dense in the east in Gongxian-Junlian region, the predominant direction of earthquakes in the seismic dense area of the eastern segment is NE. Seismic activity extends in opposite direction in the easternmost part of the two earthquake concentrated area. The P-wave velocity structure at different depths in the study area is obtained using joint inversion method of source and velocity structure. In view of the predominant focal depth in this region, this paper mainly analyzes the velocity structure of the upper crust within 10km. Within this study area, the P-wave velocity of earthquake concentration areas is relatively high within 10km of the predominant focal depth, especially in the northwest of Gongxian and eastern Junlian area, the P-wave velocity on the southeast of Gongxian increases gradually with depth, especially at 6km depth. These high-velocity zones are generally related to brittle and hard rocks, where the stress is often concentrated. Comparing earthquake distribution and velocity structure, seismic activity in this area mainly occurs in high-low velocity transition areas, the inhomogeneity of velocity structure may be one of the factors controlling earthquake distribution. The transition zone of high and low velocity anomalies is not only the place where stress concentrates, but also the place where the medium is relatively fragile, such environment has the medium condition of accumulating a large amount of strain energy and is prone to fracture and release stress.     

紫坪铺水库区小地震震源机制研究

用紫坪铺水库专用台网的地震记录测定紫坪铺水库区262次小震震源机制参数,结果表明:节面I的优势方向与断裂走向展布一致性很好;库区地震断层有逆断层、正断层、左旋和右旋走滑断层,走滑断层占45%;库区断层66%陡峻,35%几近直立;受水库蓄水的影响,2006年7月1日后以走滑断层活动方式明显增多,水库地震群时段走滑断层活动方式表现突出     

青海共和及周边地区的地壳三维速度结构

文中收集了2009年1月—2019年1月青海、甘肃固定地震台网及野外流动观测台阵记录的青海共和及周边地区的P波和S波到时数据,应用双差层析成像方法反演了该地区地壳的三维速度结构和震源位置参数,分析了共和1990年4月26日MW6.4地震孕育发生的地质构造背景与该地区速度结构和地震活动性之间的关系.结果显示,共和地区的地...     

紫坪铺水库与汶川地震关系的讨论

利用紫坪铺水库专用地震台站和加密地震台站资料,使用双差法完成了震前930次地震、汶川8级主震和5, 789次余震的重新定位,探讨了紫坪铺水库与汶川地震之间的关系,获得了有利于证明它们之间密切关联的事实: 1)紫坪铺水库2005年蓄水之后出现了水磨、深溪沟和都江堰震群,地震应变能释放增加了200%,与库水位变化密切相关,在汶川地震前呈现出加速释放的现象; 2)野外调查表明存在1条贯穿紫坪铺水库库区、走向NE的同震地表破裂带,与中滩铺断层位置一致; 3)余震分布以中滩铺断层为界,西北上盘多,东南下盘少; 4)利用P波初始到时重新确定出的汶川主震发震时刻为27分59.5秒,初始破裂深度在6～9km左右,直接位于水磨震群之下; 5)汶川主震与发生在2008年4月5日水磨震群中的1次小震的各个台站到时差相同。     

地壳三维构造反演和速度层析成像

本文给出利用空间深地震测深反射资料重建地壳三维构造和速度分布的方法，适用于任意分层并且每层可由若干断块组成的地壳模型。通过采用适当的反演方法获得地壳界面的三维构造，并在此结果基础之上，进一步将剩余走时残差归因于地壳速度的不均匀性，采用东分块的反演方法，重建地壳三维速度分布，数值模拟的结果表明算法是有效的。