松嫩盆地井下摆记录到的地方震地表反射波

地震波在地球表面的反射波PP、SS由于需经地球表面的一次反射,因此属于远震记录观测到的震相。本文利用井下摆观测数据,对2003年吉林松原震群和2005年黑龙江林甸地震震相进行认真研究,根据台站附近的测井资料确定的上地壳速度模型,对选定的地表反射点进行地震波的走时计算,初步判定在特定的震中距内井下摆可以记录到地方震的地球表面反射波。为和远震记录的PP和SS震相相区别,本文暂定此震相为PgPg,SgSg。     

日本西南部后续震相剪切波分裂分析：地壳内部线性构造的探测器

尝试用剪切波分裂分析的方法探测地壳内部的线性构造。从地震图上可以看出日本西南部地区存在一些线性构造。在该地区没有发现明显的活断层能证明这些线性构造的存在。我们用两种后续震相，即PpPms和PpSms震相对日本西南部地区的剪切波分裂进行了研究。PpPms是一种后续S波震相，它是P波在地表反射后又入射到地壳中经莫霍面反射转换成的S波。PpSms也是一种后续S波震相，它是P波在地表反射转换成S波后经莫霍面再次反射入射到台站的s波。我们用这两种震相检测了地壳中的线性构造。观测到的快波偏振方向呈现北东东—南西西、北东—南西和南北的横向变化。得到的快波偏振方向与该地区最大主应力方向不一致。最大主应力作用下产生的裂隙引起的各向异性解释不了日本西南部地区的剪切波分裂结果。北东—南西的快波偏振方向与该地区的地质线性构造方向一致。该地区的剪切波分裂有可能是地壳内的线性构造引起的。     

地震反射波P_(11)、S_(11)的特征及其应用

前言 我国大陆地震大都发生在莫霍界面以上的地壳内,属于浅源地震。不论是浅源地震还是深源地震,波从震源发出后,在传播过程中,遇到介质界面便要发生反射现象。形成地震波全反射的条件是:地震波在地壳介质传播过程中必须遇有明显的介质界面;地震波必须先从低传播速度的介质中入射,透过界面传向高传播速度的介质中,并同时发生远离法线的折射;入射波的入射角必须大于临界角。若上述三个条件得到满足,地震波则在界面发生全反射。这是广义的描述地震波全反射现象。广义的地震波全反射波可以在较远的距离观测到,例如地面爆破反射波P_(11)、S_(11)在震中距180公里左右仍可清晰地记     

利用SP''''、P_s测定太原台附近的地壳厚度

确定地震波的走时,实现精确的地震定位,从地震台所在地区入手研究地壳内部结构及地壳厚度是很重要.地壳结构有明显的地区性,因此地震波走时也有地区性差异.地震波穿过地壳和地球内部传播,能够带来与地壳和地球内部结构的一些信息,它可通过在地震图上分析、辩认、处理与地壳结构有关的震相获得.我们利用本台1977—1981年记录的远震资料,分析记录较清的SP′和Ps震相,利用SP′和S的走时差计算本台附近的地壳厚度,并利用Ps震相进行了互比对照.     

关于红山地震台虚波速度的讨论

根据邢台地震的实际观测资料,红山台采用了随距离而变化的经验虚波速度。本文根据邢台地震区地壳上部的基本特征,从理论上讨论了红山台与其它台站所记录地方震虚波速度在不同震中距时的相对变化。讨论结果表明,地震波在传入平原松散沉积层时的折射和地震波射线的弧形弯曲可能是导致红山台虚波速度形成上述特征的两个重要原因。讨论中得到,在基岩中传播的地震波射线之弧值可表示为: θ-2tanθ(△/200+h) 本文所讨论的问题对平原地区地震波速度的研究、地壳上部水平差异很大地区的区域台网(即基岩台站与平原台站相杂)使用石川法交切地震基本参数、单台出射角法的使用以及离源角的研究等,可能是有实际意义的。     

我国境内瑞利波的相速度

本文利用新不列颠岛两个地震在十二个基本台站所记录到的瑞利波,计算了我国不同地区的相速度.着重讨论鉴别和对比不同台站记录中同一震相的方法.在大部分台站的记录中,见到有周期约为35秒的相位,和后面的位相比较,它的周期较大,振幅较小.波形的对比对初步鉴别震相有很大的帮助.详细的震相对比是根据周期随距离变化的规律和各震相到时的规律.两个地震所得的相速度很符合.计算的结果表明:利用三台计算相速度时,如果射线的路程差别较大,海洋路程的校正是不能忽略的.因为有关我国地壳构造的资料还很少,我们所得的瑞利波相速度只能与普瑞司修正后非洲大陆的相速度理论相比较,由此得到我国不同地区的地壳厚度.这样所得的厚度,虽然不能视为最后的结果,但是它们仍然表现与主要地质单元之间有密切的联系.     

井下与地面地震波传播介质品质因子Q值的对比研究

前言在平原地区,作为半无限空间的地壳表面之上,存在一层松散沉积物(复盖层)。地震波在复盖层中传播,与在地壳内部传播有很多不同。在运动特性方面,对于地震波的震相到时,起到了延迟的作用;在动力特性方面,对于质点振动幅度,起到了放大作用。其表现形式为,在地面观测到的震相到时晚于在井下观测到的震相到时,到时差为△T;在地面观测到的地动振幅大于井下观测到的地动振幅,地面相对于井下的地动振幅放大因子为k_h。△T和k_h都与井下摆的设置深度(摆深)h有关,与地震波传播介质有关。     

超临界距离上SmS震相对强地面振动衰减关系影响的初步探讨

目前对震中距在100km左右强地面振动衰减关系的研究有较大分歧,一些模型认为在这个距离附近地震波能量基本不随距离增加而变弱,而另外一些模型认为应该变弱。分歧的关键在于超临界距离上的SmS波能量是否比直达S波和面波强。2008年8月21日,云南盈江发生了MS5.9地震,此前在该地区发生过两次4级以上的前震,且震后发生一系列3级以上余震。畹町台位于离主震100km左右的近南方向,在切向分量记录到了该地震序列清晰的大振幅的SmS震相,其振幅是直达S波的2～5倍,说明在盈江地区超临界震中距范围SmS震相对强地面运动具有很强的控制作用。通过对理论地震图的分析研究表明,SmS震相振幅的大小与当地地壳与Moho面的结构有关,对于地壳结构比较简单的地区,能在Moho面形成很强的反射波,这意味着当破坏性地震发生时,在超临界震中距附近,地壳结构相对简单、有利于SmS发育的地区,强地面运动主要受控于SmS波,由于SmS的振幅大、能量强,地面运动振幅会加大2～3倍,表明在超临界距离的地面振动衰减关系和超临界距离之外的衰减关系有明显差别。     

SS波形复杂性研究

通过使用传播矩阵方法计算全波场理论地震图和对观测资料分析,对40deg;——180deg;震中距范围内SS波形复杂性的影响因素进行了定量探讨. 研究表明,S波在反射点的莫霍面和地表产生的透射转换与反射转换震相,是造成SS波形复杂化的主要因素;反射点莫霍界面两侧的波速差异程度对各转换震相幅度有重要影响. 当反射点地壳比较薄时,台站地壳也对SS波形的复杂化起作用. 这些影响因素共同造成了SS的切向与径向分量之间的分裂时间与反射点地壳厚度具有明显正相关性. 对SS反射点分别落在中国东部和西部的两组观测波形资料进行了分析,并测量了切向与径向之间的分裂时间. 结果表明,地壳较厚的西部的分裂时间明显大于地壳较薄的东部的分裂时间,并有可能发展一种利用SS分裂时间来估算地壳厚度的新方法.      

深井观测中的地面反射波震相

本文通过理论推导和对深井地震观测的实际记录资料进行分析后认为,井下观测中有可能记录到近震体波的地面反射波震相。这些地面反射波震相振幅的大小不仅取决于原来入射到地面的上行波的振幅大小,也取决于上层波速V,观测深度Z,及上行波的频率f_1诸因素。当2f_1·Z/V≈n(n=0,1,2.…)时,反射波震相的幅度最强;而当4f_1·Z/V≈2n+1(n=0,1,2,…)时,反射波震相幅度最弱。此时,实际上便看不到这样的震相了。反射波震相SS一般在水平分量较强;而PP震相,除一般在垂直分量较强外,有时水平分量也会出现很强的振幅。利用地面反射波震相可以估算表层的地震波速。     

海底节点不同震相逆时偏移成像研究

对近海海域进行地壳速度结构高精度成像有助于深入了解我国近海地震活动、深部孕震构造条件,揭示海域构造特征及其相互作用模式,为海域地震区划和风险评估提供基础支撑。在海底节点观测系统中,由于海底、海平面等强波阻抗差界面的存在,台站记录了较多强能量的后续震相。与初至震相相比,后续震相在地球内部来回反射,传播路径长、携带构造信息多,充分利用后续震相有望获得高精度的地下构造成像结果。逆时偏移是勘探地球物理中精度较高的成像方法之一,且易于实现。将逆时偏移算法引入海底节点初至震相和后续震相成像,采用常规逆时偏移对反射震相进行偏移,对上行一阶海底震相、上行一阶后续震相成像均进行镜像法逆时偏移,通过修改逆时偏移框架,实现初至震相的成像。研究结果表明,逆时偏移能够有效对反射震相进行地下偏移归位;采用镜像法逆时偏移对上行一阶海底震相、上行一阶自由表面震相进行成像,能够有效增大成像范围;修改逆时偏移框架,初至震相能够对断层进行准确定位。     

洱源-江川宽角地震剖面的地壳反射特征

通过对洱源-江川宽角反射地震资料的叠前偏移处理成像,得到了一个类似于近垂直入射多道地震数据的记录剖面.反射剖面图像与地壳速度结构共同揭示出地壳厚度由剖面西北端(约45 km)向东南端(约40 km)减薄.在洱源-楚雄西北附近深度约10 km处存在一组向东南倾斜的强反射震相,其东南约50 km处存在向西北倾斜的强射震相.易门断裂两侧地壳反射属性具有明显的差异,易门断裂之西北方向深度25～40 km处,中下地壳内存在两组强振幅,向东南方向上倾的地震反射同相轴,并被楚雄-建水断裂后期所错断,易门断裂之东南方向上,地壳内反射较为均一,未见特别明显的强间断面反射信息,这个反射结构被解释为印度板块东向俯冲与藏东缘地壳物质东向逃逸综合作用导致下地壳增厚和厚地壳变形的结果.     

井下摆记录地方震地表反射波

地震波在地球表面的反射波PP、SS由于需经地球表面的一次反射,因此属于远震记录观测到的震相.而2003年吉林松原发生的小震群和2005年大庆市林甸发生的5.1级地震记录中,发现松原台井下摆和大庆台网中的部分井下摆记录到了一些特殊震相(图1).     

中国地区深度震相和地面反射波、转换波走时的计算

本文根据中国地区地震P波和S波走时表与地壳和地幔中地震波的速度分布,计算和编制中国地区深度震相pP,sS,pS;sP的走时表以及地面反射波、转换波PP,SS,PS,SP震相的走时表。自1940年Jeffreys和Bullen计算了全球平均的走时表之后,除Herrin等人重新算过pP走时表外,对于sS,sP,pS震相走时一直没有人再行算过。提出中国地区符合实际情况的深度震相走时表,对于远震记录的分析处理,提高测定震源深度的精度,揭示在某些深度和震中距离上深度震相在中国地区的特征将有一定的价值,并与中国地区地震P波和S波走时表相匹配,使之自成一个体系。我们将进一步采用一系列最新数据处理方法计算《深度震相和地面反射波、转换波走时》的软件亦可供其他地区计算走时表的参考。     

远震S波前驱震相的成因

本文叙述了远震S波极化为P波的问题,这种前驱震相一般被认为是在地震台站下面由SV波转换成P波的。GEOSCOP台网在震中距45°-90°的范围内给出了周期10秒左右的宽频带字记录资料。根据这些记录,被极化成P波类型的S波前驱震相不能解释为台站下面的转换震相。这些前驱震相被认为是由于S波在地壳内传播时,在自由面内转换和散射而形成的。在散射区内S波的视速度是7km/s。这意味着要在大陆地壳内转换成波长较长的P波。显然在形成10秒左右的中长周期远地震波场过程中,是S到P和P到P的散射起了重要作用。但也不排除在台站下面岩石圈内S波向P波转换的可能性。值得注意的是有时候散射波会被错误地当作转换波。     

接收函数方法与华北克拉通北部岩石圈结构的研究

正自从Langston提出接收函数以来,随着地震观测台网越来越密集,利用地震台阵观测研究构造带下方速度结构取得了重要进展,很多学者利用接收函数研究地壳上地幔速度结构。虽然P波接收函数可以获得地壳上地幔结构,但由于莫霍面和壳内间断面多次反射震相的干扰,单纯考虑Ps转换震相难以精确地确定岩石圈边界。Farra和Vinnik利用类似提取P波接收函数的方法得到Sp转换震相的S波接收函数。相比P波接收函数,由于S波接收函数不受间断面多次反射震相的干扰,因而在岩石圈—软     

震群精定位问题讨论

本文利用一组高精度数字记录台站在新西兰北岛附近观测得到的一个地震群资料,选用合适的地壳结构,合理控制造成误差的因素,应用偏振技术提高地震波震相判定的分辨率,最后反演计算获得震源的定位解.虽然这个震群仅发生在15 km长的小条形区域内,由于较高的定位精度,能较清晰地反映出火山地区地震活动的特点,尤其是深度分布图像表现了一种非任意性.     

菏泽地区地壳厚度和某些参数的测定

菏泽地区是一个“重复地震区”。1937年8月1日发生7.0级地震和6(3/4)级地震,1948年5月发生了5.5级地震,1983年11月7日又发生了5.9级地震。这四次地震震中位置相互之间的距离均在10公里左右。对这样一个“重复地震区”的地壳厚度和地震波传播速度的研究很有必要。本文利用距菏泽震区100公里左右的梁山、嘉祥两个地震台站记录到的反射波震相和其它台站记录到的某些震相,得到本区地壳厚度和地震波的传播速度。     

强地面运动中后继波特征的数值模拟

本文用错格实数似谱法数值模拟分析了在盆地中地震波传播时空变化,及后继地震波的视速度及频率等动力学特征的的空间变化.结果表明来自岩层的波动折射入盆地后,可形成次生面波及多重反射波.地震波能量容易由高速度岩层介质传入低速的沉积土层中,相辅地,地震波能量却极难由低速的沉积土层传入高速度岩层介质中.这对地震勘探研究是有意义的见解.多重反射波在盆地中多次上下震荡,对地面建筑物造成连续多次破坏.不同波之间的干涉及盆地底部拐角的聚焦作用都可能增幅地面运动.峰值地面运动远离震中,这意味着非均匀地质构造对地面运动的影响有时大于距离的影响.视速度可能随多重反射次数的增加而变小,也随盆地底部形状而变化.多重反射波的后继震相可能发生频散.多震相的不同频率的峰值地面运动可能对地面建筑物造成延时性多次破坏.不同频率的后继转换波拓宽了入射地震波的频带,可能对具有相应不同固有周期的建筑物造成严重的破坏.反射波的频率变化特征对于地震勘探中识别和消除多次反射干扰也具有重要意义.     

OBS广角地震探测中二次反射Pg震相特征及在地壳结构成像中的作用

在海底地震仪(OBS,Ocean Bottom Seismometer)广角地震探测中,经常可以见到能量很强、连续性很好的多次波震相,但对于如何确定这些多次波的属性以及怎样充分利用它们来约束地下的结构特征,至今还缺乏详细的研究.本文利用南海北部已获取的OBS探测数据,对与地壳折射Pg震相近乎平行并紧随其后的二次反射Pg震相进行了系统分析研究,发现在实测OBS地震记录剖面上,二次反射Pg震相具有连续、清晰、可追踪偏移距较远(约60km以上)等特点,其地震波形和粒子运动轨迹与初至Pg震相相似,但二次反射Pg震相波形最大振幅值和粒子震动能量明显比初至Pg震相大.通过理论模型模拟以及对实测地震剖面三种不同反射层路径的走时计算,确定了二次反射Pg震相主要来自沉积层的反射.在此基础上,对二次反射Pg震相在地壳结构成像中的作用进行分析,发现加入二次反射Pg震相前后,由于反射震相的增加,沉积层界面的约束程度得到极大的提高;另外,通过对理论模型和实测剖面OBS2010地壳结构进行加入二次反射Pg震相前后的分辨率测试,结果发现加入二次反射Pg震相数据后,由于射线密度的增加,沉积层和上地壳结构的成像分辨率有显著改善.