永登地震剪切波分裂及电性各向异性的变化特征

依据永登地震前后小震三分量数字记录和中法合作松山电磁台的观测资料,基于EDA裂隙模型,从各向异性的角度,将地震剪切波(S波)分裂方法和大地电磁测深(MT)方法共同应用于地震孕育过程中前兆的各向异性特征的研究.结果表明,永登地震前,快S波偏振方向由北偏东逐渐转为北偏西,发震后又急转为北偏东,快、慢S波的时间延迟在震前也是急剧上升的.另外,MT电性主轴的计算表明,各频点的电性主轴方向基本一致,原与断层近于垂直的电性主轴(ρxy),从震前为北偏东17°左右逐渐转为北偏西15°并发震,震后恢复到北偏东.相应的视电阻率变化表明160～226秒周期的变化最大,其对应的深度与该次地震的震源深度相当.而震前平行于断层的电性主轴其视电阻率ρyx变化相对小些.这次地震的震源机制解表明其发震应力场的P轴是北偏西15°.结论是(1)从各向异性的方向特征看,不同方法得到的3个方向在总体上是一致的,时间演化过程是协调的,其机理就是应力所致的EDA裂隙定向排列.(2)不同频率电性主轴变化的一致性表明,震前应力所致裂隙定向排列而导致的各向异性在地壳一定范围内是广泛存在的.(3)视电阻率量值的变化也存在各向异性并有其自己的特点.视电阻率静态的各向异性特征是由台站所处构造条件决定的,但动态各向异性变化受地震应力场作用的影响;与P轴一致的电性主轴视电阻率ρxy变化最大;震前同一方向、不同频率视电阻率变化的差异表明其变化强度还取决于介质的分层性质.     

1995年武定6.5级地震余震的S波分裂

1995年 10月 2 4日云南武定发生MS6 5地震。分析田心三分向数字记录 ,从 77个余震中获得 45个余震的S波分裂数据。快速S波偏振有两个优势取向 ,分别为N32°E和N94°E ,二者与震源应力场的主压应力方向N140°E相差甚大 ,不是应力场导致的EDA裂隙系各向异性结果。武定地震发生在近南北走向的汤朗—易门断裂被次级的北西向断裂交切的地区。快S波N32°E偏振方向与汤朗—易门断裂走向接近 ,且又与震源S波固有偏振方向相同 ,难以辨别是构造抑或是应力引起的各向异性结果。分析认为 ,N94°E偏振方向是北西向断层系各向异性产生。两个偏振方向是在同一台站观测到 ,说明两个不同的各向异性体只能在某一深度之下的震源区内     

乌海地区剪切波分裂研究

根据乌海地区构造环境,采用SAM方法研究乌海地区地壳各向异性特征,使用乌海地震台2014年1月至2020年6月数字地震波形进行分析。根据65个有效地震记录,得到乌海地区剪切波分裂参数,其中快剪切波平均优势偏振方向为NE63.1°±46.4°,慢剪切波平均时间延迟为（1.13±0.66）ms/km。乌海地震台快剪切波偏振显示出4个优势偏振方向,分别为NE、EW、NNE、NNW向。将得到的各向异性结果与研究区应力场和地质构造进行分析,认为研究区周边复杂的剪切波分裂变化是主压应力场、原地主压应力、断裂带分布共同作用的结果。     

宁河地震前后S波分裂变化

本研究利用宁河周围４个地震台的ＤＤ－１型短周期三分向记录图,对１９７６年１１月１５日宁河Ｍｓ６．９地震前后５个月内,距主震１０￣１５ｋｍ范围的８８个前震及余震进行Ｓ波分裂分析,根据Ｓ波分裂的时间延迟Δｔ变化发现,宁河主震前Ｓ波分裂的相位移动显著增高,且高值出现在主震震中附近并随主震距离增大而减小;异常始于主震前２５天左右,震源区异常时间更早些,异常值为４０￣８０ｍｓ,震后恢复到正常水平１０￣３５ｍ     

张家口—渤海地震活动带中东段地壳剪切波分裂研究

张家口—渤海地震活动带是我国华北地区一条重要的地震带。该区域的主压应力场方向为近ＥＷ 向。本文利用２００５年９月—２０１０年９月首都圈地区地震台站记录到的数字波形资料,采用ＳＡＭ 方法（剪切波分裂系统分析法）,研究讨论张家口—渤海地震带中东段地壳介质各向异性的空间分布特征。结果显示：张渤活动带中部及以东区域总体的优势方向明显,为近ＥＷ 方向。横跨张渤活动带两侧的快剪切波优势偏振方向的空间分布显示,地震带北侧燕山隆起区内、地震带范围内和地震带南侧华北盆地内的快剪切波优势偏振方向均为近ＥＷ 方向,差异不大。     

地电观测探测深度及布极方向与"映震"效能的研究

通过实验和数学统计,对地电观测的探测深度和布极方向作了探讨,认为在实际观测时如选取合适的探测深度并合理布设观测装置,可以提高观测资料“震电”异常的幅度和可信度。     

利用横波分裂分析方法研究地壳各向异性综述

利用横波分裂分析获取地下介质的各向异性参数,已成为研究壳幔介质变形特征最为有效的方法之一。本文首先介绍横波分裂理论方程的推导过程;然后阐述目前几种较为常用的拾取横波分裂参数的方法;最后总结近年来横波分裂分析方法的发展现状及其在地壳介质各向异性研究方面取得的成果。我们认为尽管横波分裂分析方法被广泛应用于地壳介质各向异性研究,但是它也存在一些固有的局限性,期望未来能发展一种更为可靠、有效的方法以及数据处理流程来准确拾取横波分裂参数。     

地壳剪切波分裂研究及地震定位误差对剪切波分裂分析的影响

地壳介质的各向异性主要是由大量充满液体的微裂隙的定向排列引起的, 剪切波穿过这种含有微裂隙的介质时会产生分裂。 剪切波分裂参数与地壳介质的物理性质有关, 与区域应力场有关。 在地壳剪切波分裂研究中, 地震的定位误差对剪切波分裂参数有影响。 本文简单介绍了几种影响定位精度的因素; 并对定位误差特别是深度方向的误差所引起的时间延迟变化进行了讨论, 比较了不同大小的深度误差对归一化后的时间延迟的影响, 定量分析结果显示, 深度定位误差对慢剪切波时间延迟影响很大。 剪切波分裂分析方法有多种, 本文还对不同的剪切波分裂分析方法做了简介。     

2011年安庆4.8级地震序列S波分裂研究

采用互相关系数法,计算了2011年安庆Ms4.8地震的余震S波分裂参数.结果表明,余震序列的S波分裂现象明显,快S波平均偏振方向在近NNW向,与区域最大水平主压应力方向基本一致.通过分析延迟时间随时间的变化趋势,可以看出Ms4.8地震后有明显的应力释放现象.在几次较大余震前,观测到延迟时间呈现增加的特征,并且其中一次余震在发生之前的短时间内还出现延迟时间减小的现象,这一现象符合震前应力长时间积累和短时间应力释放的结论,时间延迟在强震前会出现下降具有重要的地震短临预测意义.研究认为S波分裂参数可以反映区域应力场的动态变化信息,可以为安徽南部地区应力场研究与地震预测提供有用的信息.     

安庆4.8级地震的余震S波分裂研究

利用安徽数字地震台网安庆台记录的地震波形资料,运行Matlap S波分裂程序,对2011年1月19日安徽安庆4.8级地震的余震序列开展S波分裂研究。结果表明,快S波偏振方向有两个优势取向,分别为N73°E和N94°E,初步判断为区域应力场导致的EDA裂隙系各向异性结果。其中快S波N73°E偏振方向与区域应力场的主压应力方向N74°E基本相同,而快S波N94°E偏振方向稍有偏差,可能是由于4.8级主震产生的应力扰动引起的。慢S波延迟时间在0.82～10.92范围内变化,平均为2.84,主震后,延迟时间明显下降,可能反映了震后应力的释放过程,而几次较大余震前则处于上升高值状态,可能反映了较大余震前的应力积累过程。     

2000年云南姚安Ms6.5地震余震序列S波分裂研究

本文利用云南姚安MS6 5地震后在震中附近架设的 3个三分向数字记录台站的地震资料 ,对该区S波分裂进行研究。结果表明 :① 2 36条处于横波窗内的记录S波分裂现象明显 ;②延迟时间大部份在 3 5～ 10 5ms km范围 ,平均值为 7 0ms km ;③快波偏振方向大部份在N140°E～N16 4°E范围 ,平均值为N15 2 4°E ;④快波的优势偏振方向与主震的发震断裂 (马尾菁断裂 )和余震的发震破裂方向不一致 ,而与该区的主压应力方向比较符合 ;⑤姚安地震余震序列的S波分裂是应力场控制的EDA裂隙各向异性的结果。     

永登5.8级地震极震区黄土微结构孔隙性的定量研究

通过电镜扫描手段和计算机图像处理,对1995年永登5．8级地震极震区遭受地震影响和未遭受地震影响的黄土微结构变化的各项指标进行了对比试验和分析,并将分析结果绘成受震与未受震两种孔隙分布曲线。从这些曲线可以看出,不同地点的黄土孔隙分布特征不同;同一深度不同地点的孔隙分布亦有明显差异。对未受震(粒状架空孔隙结构)与受震(粒状镶嵌孔隙结构)黄土的微观结构进行了定量处理,其分析结果较好地解释了土体的工程性质。同时介绍了黄土微结构研究的方法和要求,通过对黄土微观结构的定量处理,揭示了黄土震陷性与黄土孔隙含量所占比例大小的内在关系,达到了确定黄土场地震陷量的目的,验证了利用微结构研究黄土结构变化的可行性。     

山东及邻区地壳介质剪切波分裂研究

采用山东地震台网记录到的近场源地震波形数据,基于剪切波分裂研究,获得山东地区多个台站的剪切波分裂参数。研究结果表明,快剪切波偏振优势方向反映了该地区构造应力空间分布特征,CHD台和LIS台显示出两个优势偏振方向,揭示山东地区地壳介质各向异性受到区域背景应力及局部断裂构造的双重制约。     

腾冲地区近震S波分裂研究

本文利用布设在云南腾冲地区的15个固定和流动地震台站记录的近震波形数据,采用剪切波分裂分析方法得到了593对高质量的各向异性分裂参数.结果显示,腾冲火山区地震台站下方的近震各向异性的慢波延迟时间为0.02~0.37 s,平均延迟时间0.2 s.结合已有接收函数地壳各向异性研究结果,推测研究区地壳各向异性的主要贡献源自中上地壳.研究区不同台站的快波偏振方向变化很大,似乎反映了构造和区域应力场的共同作用.其中腾冲火山断裂西侧多数台站的快波偏振方向呈近N-S向,而东部多数台站的快速偏振方向呈NE-SW向,与区域主压应力方向一致,暗示研究区中上地壳各向异性主要是受主压应力引起定向排列的裂隙所致.基于近震走时得到的研究区平均V_P/V_S为1.68,推测腾冲火山区地壳应力场的局部变化可能与上地壳中富含气体的中酸性岩浆膨胀活动有关.另一方面,在腾冲火山区外围个别台站（MIZ、MZT）观测到了快波偏振方向与主压应力、已知断层等构造走向不一致的现象,暗示其各向异性是构造或构造和区域应力场共同作用的结果.

     

2007年宁洱6.4级地震横波分裂研究

通过研究2007年6月3日宁洱Ms6.4地震余震序列的三分向记录,为探索横波分裂现象以及上地壳存在裂隙各向异性提供依据,并发现快速S波偏振有两个优势方向,分别为NW140°和Nwl50°,这与宁洱地区的主应力场方向基本一致.横波分裂延迟时间能够动态反映地下应力场的变化趋势,且较大余震发生之前延迟时间出现大幅度上升.     

安宁河—则木河断裂带及邻区中上地壳各向异性及其含义

本文采用剪切波分裂分析方法, 使用安宁河—则木河断裂带及邻区的42个流动和固定地震台站2013年1月到2019年12月的近震波形记录, 获得了各个台站的剪切波分裂参数结果.由于区域主压应力场以及局部地质构造的影响, 该区快波偏振方向的空间分布具有明显的分区特征: 以冕宁为界, 安宁河北段石棉—冕宁段周边表现出NW-SE快波优势偏振方向, 与华南地块主压应力方向一致, 表明区域应力场对中上地壳各向异性起主要约束作用; 安宁河南段冕宁—西昌段周边表现出差异性的局部快波优势偏振方向, 为NE-SW, 与其他区域明显不同, 揭示了该区具有局部构造特征和应力环境; 则木河断裂带北段快波优势偏振方向与安宁河北段优势偏振方向一致, 为NW-SE向, 表明区域最大主压应力方向的优势作用.安宁河北段的石棉—冕宁段附近台站, 在康定M_S6.4和石棉M_S4.5地震前后, 快波偏振方向均有变化, 暗示中上地壳各向异性特征受到地震应力积累与释放过程的影响.此外, 位于安宁河断裂和则木河断裂交界处的西昌地区(XC27台), 既是构造交汇区, 也是各向异性特征分段的边界, 具有最大的慢波时间延迟, 说明该区构造复杂、各向异性程度最强, 值得关注; 木里县(MLI台)、普格县(PGE台)、鲜水河断裂和龙门山断裂交汇处(HCP台)以及美姑县(XC36台)均具有较高的慢波时间延迟, 且快波偏振方向与周围台站不同, 考虑到这些台站位于断裂带交汇或分段的端部, 亦是值得关注的地方.

     

Study on Correlation and Quantitative Error Estimation Method Among the Splitting Shear Wave Identification Methods

Based on the propagation characteristics of shear wave in the anisotropic layers,thecorrelation among several splitting shear-wave identification methods hasbeen studied.Thispaper puts forward the method estimating splitting shear-wave phases and its reliability byusing of the assumption that variance of noise and useful signal data obey normaldistribution.To check the validity of new method,the identification results and errorestimation corresponding to 95% confidence level by analyzing simulation signals have beengiven.     

利用剪切波分裂研究青藏高原东北缘及东南缘上地幔各向异性

利用从IRIS上下载的青藏高原东北缘238个台站以及中国地震科学探测台阵喜马拉雅一期350个台站记录到的远震波形数据,通过采用剪切波分裂方法,获取各个台站下方各向异性分裂参数——快波偏振方向（φ）和分裂时差（δt）,从而得到青藏高原东北缘、东南缘上地幔的各向异性特征。研究结果表明,祁连块体、阿拉善块体和鄂尔多斯块体北部,快波方向为NNW-SSE,明显不同于GPS测量得到的近NE-SW的地表位移场方向,延迟时间平均~0.85 s;羌塘块体以及松潘-甘孜褶皱带的西部,快波方向呈现沿顺时针方向旋转的趋势,并且与GPS测量得到的地表位移场方向一致,延迟时间平均为~1.24 s;松潘-甘孜褶皱带东部、秦岭造山带与鄂尔多斯块体南部的交界处,快波方向呈现无序分布,与GPS方向表现出不一致的分布,延迟时间平均~1.08 s;川滇块体北部,快波方向近似N-S方向,与GPS测量得到的地表位移场方向相同,平均延迟时间为~0.925 s;位于北纬26°以南的川滇块体南部,快波方向近E-W方向分布,明显不同于GPS地表位移场方向,平均延迟时间~1.065 s。综合分析推测,羌塘块体、松潘-甘孜褶皱带的西部以及川滇块体北部,地表形变和深部之间的变形是相互耦合的;祁连块体、阿拉善块体和鄂尔多斯块体北部,松潘-甘孜褶皱带东部、秦岭造山带与鄂尔多斯块体南部的交界处以及川滇块体南部,壳幔之间可能存在解耦现象。     

永胜6.0级地震的余震S波分裂研究

利用云南永胜 6 0级地震的余震资料对该区S波分裂进行了研究。结果表明 ,快速横波偏振方向有两个优势取向 :N2 0°W和N6 0°W ,前者与区域主压应力方向一致 ,后者则为永胜地震主破裂方向。可以认为 ,永胜地震的S波分裂是应力作用的EDA裂隙与发震破裂隙共同作用的结果。延迟时间在 2～ 2 0ms km范围内变化 ,整个时段的平均值为 7 0ms km。与以前许多学者的研究结果比较 ,本文的结果与之在量级上是比较相符的     

A Study on Shear Wave Splitting for the Sequence of the Aftershocks of the Yao''''an M_S6.5 Earthquake in Yunnan Province

INTRODUCTIONS wavesplittingisnotonlystudiedintheory,buthasalsobeenthesubjectofalotoffieldobser vationsandcomputersimulationsinceCrampin (1978)raisedtheExtensiveDilatancyAnisotropy(EDA) .Thoseinvestigationstriedtotestifythecorrectnessofthehypothesis,namelythatthevertical lyparallelcracksappliedunderthestresshaveeffectiveanisotropy,whichcanresultinshearwavesplitting.Sincethe 1980s,thedigitalseismometerwithbroadbandandhighaccuracyhasbeenusedwidelyinseismicobservations,andtheprocessingtechn…