北京及邻区Q值及台站场地响应分析

基于北京及邻区区域测震台网2009年4月至2016年9月记录到的110个地震的波形资料,运用Atkinson、Moya方法分别研究了北京及邻区的Q值和场地响应;结合地质构造,我们将研究区域划分为3个区:一区(平原区)、二区(延怀盆地)和三区(燕山地区),计算出各区的Q值:Q1(f)=182.00f0.7073,Q2(f)=191.81f0.6215,Q3(f)=486.12f0.3506,讨论了各分区Q值的差异和原因,并与现有Q值结果进行对比;通过计算,获得了126个台站(51个非基岩台和75个基岩台)的场地响应。结果表明:在频域1~20Hz范围内,非基岩台(全部位于一区)场地响应形态比较一致,低频放大,高频衰减,场地响应最大为8,放大与衰减临界频率约为6~13 Hz,最小衰减至0.1以下;大部分基岩台低频段放大不明显,三区基岩台场地最稳定。     

北京及邻区Q值和台站场地响应分析

正Q值和场地响应是精确测定震源参数和震级的基础,可以提高地震台网产出资料质量,促进地震预报和地震危险性分析工作的发展。近几年来,北京及邻区存在的密集数字地震监测台网记录并积累了大量新的数字地震观测资料,利用这些资料来分析北京及邻区的Q值和台站的场地响应具有重要的意义。     

利用Aki模型对宁夏及邻区尾波Q值分布特征的研究

从2008年1月至2013年12月宁夏地震台网记录的665次ML≥2.0地震的数字地震波形资料中,选取波形记录清晰、噪声水平满足计算条件的数字地震波形记录,利用Aki模型,计算宁夏及邻区各区域尾波Q值,并与前人已有结果进行对比,得到该区尾波Q值的分布特征。结果表明:宁夏及邻区尾波Q值整体呈北高南低分布;吴忠、灵武地区该值相对较高,与该区域存在高速区相对应;阿拉善左旗西南该值较低;中卫、海原及附近地区该值相对较低,认为与该区域地壳深部的高温度与高热流值有关。     

西安地区地下热水活动与区域地震活动的R/S分析

利用西影井热水水位和陕西省地震台网的观测资料,研究了西安地区地下热水活动和渭河盆地及邻区地震活动的关系。结果表明,西安地区地下热水活动与区域地震活动的Hurst指数变化趋势十分相似,在地震发生前后,地下热水活动和区域地震活动的Hurst指数均存在"下降—低值—回升"的趋势,西影井水位Hurst指数H值与渭河盆地及邻区地震频次Hurst指数H值具有较强的相关性,相关系数为0.86。研究结果表明,地下热水活动与区域地震活动可能受同一构造力源的控制,由区域应力场改变引发了地下水系统的变形进而导致了岩石孔隙水压力的变化,从而导致了深层地下热水活动和地震活动的异常。     

延怀盆地土壤气体地球化学特征

报道了延怀盆地422个测点的土壤气测量结果,讨论了各气体组分的区域地球化学特征及其控制因素,并探讨了气体地球化学背景场与区域地震地质的关系.2007年9-10月在首都圈西北部延怀盆地进行了野外土壤气体测量,获得该地区土壤气中Rn,Hg,CO2,H2He和CH4的地球化学背景值分别为8105.8(±5937.4)Bq/m3,9.7(±5.8)ng/m3,395.9(士35.3×10-6 ,4.0(士2.3×10-6,15.9(±10.4)×10-6和12.7(±8.1,×10-6.延怀盆地土壤Rn,Hg,He和CO2气体地球化学背景场在空间上呈现东部高、西部低(以延矾盆地北缘断裂为界)的特征.控制土壤气体地球化学背景场的主要因素是气体组分的来源、地壳结构、断裂构造、地层和微生物作用.延怀盆地内东部上地壳内存在的低速体,构造活动性较强,深部来源的Hg和He,以及来源于花岗岩的Rn等对土壤气的贡献较大,是盆地东部土壤地球化学背景值较高的原因.这与延怀盆地东部地震活动性较强相对应.研究结果为研究区地震地球化学流动测量和异常判识奠定了基础.     

大同地震前后介质Q值和小震震源参数的变化

本文使用北京台网微机数字记录,通过波谱分析研究了大同地震前后介质Q值和小震应力降的变化。研究结果表明:(1)大同地震发生在低Q值区,震前Q值升高,震后恢复正常。(2)大同地震前,小震应力降明显升高,震后恢复正常,震前震后应力降的变化与介质Q值变化和应力变化有关。(3)大同地震前后小震震源参数确实有明显不同,无论是应力降、平均位错还是震源尺度都有明显不同。(4)大同地震前后小震波谱有明显变化。     

浙江地区水库地震与构造地震应力参数特征研究

利用浙江区域数字地震台网记录到的地震波数据,采用布龙模式下近震源记录计算震源谱参数的方法,系统测定了发生在温州珊溪水库、宁波皎口水库库区以及浙江地区构造地震共326次地震的应力降、视应力等参数。给出了两个水库区地震与构造地震的应力降与视应力参数特征,并进行了对比分析。初步研究发现,皎口地震的应力降和视应力值均低于浙江地区构造地震;珊溪水库地震与构造地震在应力降和视应力值上具有震级分段的特征:震级ML<4.0级的地震,同震级的应力降和视应力值两者相差不大,而震级ML>4.0级的地震,构造地震的应力降和视应力值均高于珊溪水库地震。此外,测定的应力降、视应力的对数与震级ML之间存在较好的线性关系。     

用宽频带数字地震资料研究陕西地区的应力场

利用西安数字地震遥测台网记录的宽频带数字地震资料,应用断裂力学理论与谱分析方法,首次测定了陕西地区中地震的应力降和区域剪切应力值。结果显示陕西地区存在几个应力值较高的地区。最后对其与地质构造及地震活动性之间的关系进行了探讨。     

广西及邻区中小地震应力降研究

选取广西数字地震台网记录的2007～2018年广西及邻区2.0≤M_L≤5.0地震事件,计算得到594个中小地震震源参数,得到应力降值,分析研究应力降与震级的关系、应力降时间空间分布特征。研究结果表明:应力降随震级的增大而出现不同尺度的变化,lgΔσ的分布大致分为2种情况:①M_L≤4.0级地震,随着震级增大,lgΔσ呈增大的趋势;②M_L4.0级地震,lgΔσ不随震级的增大而增大,稳定在一范围内。本区M_L2.0～2.9级地震应力降平均值为0.84 MPa,M_L3.0～3.9级地震应力降平均值为3.99 MPa,M_L4.0～4.9级地震应力降平均值为8.62 MPa。凌云凤山震群和平果震群的应力降较低,2016年7月31日苍梧5.4级地震前2年,广西多次发生高应力降地震。应力降平面等值线分布图显示北部湾及粤桂交界地区是广西及邻区应力降背景最高的地区。     

宁夏及邻区地震震源衰减模型及震源参数研究

选取2003年1月至2011年12月宁夏及邻区发生的201个M_L2.0以上地震事件进行反演, 用经验格林函数计算得到本区地震震源谱衰减模型。 在已知非弹性衰减系数和场地响应的条件下, 计算得到震源谱并研究了近震震级与拐角频率、 地震矩、 震源破裂半径及应力降之间的关系。 详细分析了震源参数误差大小及各种误差影响因素。 对剩余应力降时空演化特征分析研究结果表明: 高剩余应力降集中分布在宁夏北部宁蒙交界地区、 低剩余应力降分布在宁夏中部同心、 中卫一带, 银川盆地中南部的吴灵地区和宁夏南部海原断裂带中东段剩余应力降变化较为明显, 在时间分布上这两个区域剩余应力降在中强地震前均有降低—增强的趋势。     

震级标度的不一致与震源的复杂性

矩震级标度是从地震矩换算过来的,换算关系中地震应力降与剪切模量估算的不准确会对矩震级标度产生影响.本文利用1976年1月~2006年12月发生在东经75°~135°,北纬15°~55°的M≥5地震的矩震级与面波震级,探讨了应力降与剪切模量的比值Δσ/μ在中国及邻区以及在不同震级下的分布特征.中国大陆及邻区的Δσ/μ值分布较分散,不同地区的Δσ/μ值明显不同,且绝大部分值大于矩震级和地震矩换算关系中使用的全球平均值.对于同一地区不同震级的地震,其Δσ/μ值也不一样,震级大,Δσ/μ值通常也大.研究认为剪切模量和地震应力降的估计对矩震级标度的影响不能忽略.     

地震活动性总体参量Rt在北京及邻区地震预测中的应用

采用地震活动性总体参量R_t方法,研究北京及邻区R_t值在中等地震前随时间的变化特征,分析跟踪地震发生前研究区域地震活动状态,探讨中等地震孕震过程的异常信息的变化特征。结果显示:当R_t值大于阈值0.84时,研究区域地震活动状态比较稳定,发生中等地震的可能性较小;反之,表明地震活动处于不稳定状态,具有发生中等地震的危险。检验R_t值的地震预测效能,预测效果比较理想,利用地震活动状态参量R_t研究北京及邻区地震活动状态,判定中等地震发生的风险性,具有一定预测意义。     

郯庐断裂带南段及邻区中小地震视应力的时空特征研究

利用安徽地区测震台网记录的波形资料, 采用波形分析和反演的方法计算了郯庐断裂带南段及邻区中小地震的视应力, 分析研究视应力的时空变化特征, 并讨论其与地震矩等震源参数之间的关系。 结果表明: ① 利用提取的地震震源谱数据计算得到郯庐断裂带南段及邻区中小地震的视应力值为0.05～0.9 MPa, 平均为0.20 MPa, 以此可作为该区域的背景应力水平; ② 时间变化显示视应力在黄海M_L5.1、 江西九江M_L6.0及河南太康M_L5.0地震前呈现持续高值异常状态, 震后趋于正常水平, 而江西九江6.0级地震后视应力再次出现高值异常, 随后发生了安徽定远M_L4.7地震, 一定程度上说明郯庐断裂南段及邻区中小地震的高视应力水平与华东地区中强震有较好的对应关系; ③ 空间分布显示高视应力集中区与地震高辐射能区域具有一定的相关性, 主要位于嘉山—滁州段的皖、 苏交界区附近和庐江县附近, 该区域相继发生过定远4.7级和安庆4.8级地震, 并推断认为庐江县附近发生破坏性地震的危险性可能更大, 值得高度关注; ④ 视应力随着地震矩增加而增加的趋势不明显, 拐角频率与地震矩大体呈负相关。     

基于多地震活动参数的首都圈地区地震危险性分析

根据首都圈近32年的区域台网地震资料,采用b值空间分布及断裂带分段的多地震活动参数值组合分析方法,结合首都圈历史及现今地震活动背景,分析首都圈现今地震活动特征,综合判定处于相对高应力和闭锁状态的断裂段。研究结果表明,张渤地震带陆地段各段落的总体b珔值均低于山西地震带各段落的b珔值,反映张渤地震带陆地段总体应力水平高于山西地震带,b珔、n、槡E和a珔/b珔四个参数值的组合特征提示,今后应注意延怀盆地发生中强地震的危险。     

联合利用地震深反射与折射资料研究延怀盆地壳幔过渡带的性质

根据１９９２年延怀盆地的深地震反射共中心点（ＣＤＰ）叠加剖面图,提出了延怀盆地的壳幔过渡带初始模型．对于１９９３年通过延怀盆地的北京—怀来—丰镇剖面的宽角反射与折射剖面资料,进行震相分析．在一维模型基础上进行走时反演和二维射线追踪．最后,采用反射率法对延怀盆地壳—幔过渡带的上下界面的反射波ＰＭ′和ＰＭ进行了波形拟合,证明了其存在;同时明确了延怀盆地莫霍不连续面是高低速相间的薄层组成的过渡带性质．这一结构与邢台地震区壳幔过渡带结构相似．这一特征说明由于延怀盆地莫霍面附近存在深大断裂,有可能从地幔中“贯入”熔体或流体的透镜体,从而形成低速层多层结构．     

川东南地区地震视应力时空分布特征

利用四川数字地震台网记录资料,计算2008年汶川地震后,川东南地区ML 3.0以上地震的震源动力学参数特征,分别得到视应力、应力降与震级之间、震级和地震矩之间,以及地震矩和视应力之间的定标关系。通过扣除震级影响,计算归准化视应力值的时空变化特征。得到结果如下:1从时间分布图来看,研究区4级以上地震频发时段刚好对应视应力涨落较明显时段,而该时段当地工业采矿注水活动强烈,故该区域视应力水平或许反映了工业活动对区域应力场的影响;2从空间分布图来看,自贡隆昌一带震级偏大,视应力反而偏小的现象可能与该区域应力释放不充分、构造应力水平偏低有关,未来要关注该区域发生中强地震的可能。     

利用小震震源机制解研究宁夏北部及邻区构造应力场

利用垂直向和波振幅比方法计算了2003年1月至2009年10月间宁夏北部及邻区的31个中小地震震源机制解,然后对计算所得的31个地震震源机制解进行系统聚类及应力场分析,并利用格点尝试法研究阿拉善区域（I区）和银川盆地及以北地区（II区）的平均震源机制解。结果表明：31个中小地震中走滑型地震占了近77％,显示出宁夏北部及邻近地区地震错动方式以近走滑为主;I区域地震产生的震源区构造变形是近南北向发生压缩,近东西向发生相对扩张;II区域构造应力场主压应力方向以水平作用为主,地震产生的震源区构造变形是北东向发生压缩,北西向发生相对扩张。     

联合利用地震深反射与折射资料研究延怀盆地壳-幔过渡带的性质s

根据1992年延怀盆地的深地震反射共中心点(CDP)叠加剖面图,提出了延怀盆地的壳-幔过渡带初始模型．对于1993年通过延怀盆地的北京——怀来——丰镇剖面的宽角反射与折射剖面资料,进行震相分析．在一维模型基础上进行走时反演和二维射线追踪．最后,采用反射率法对延怀盆地壳——幔过渡带的上下界面的反射波PM和PM进行了波形拟合,证明了其存在;同时明确了延怀盆地莫霍不连续面是高低速相间的薄层组成的过渡带性质．这一结构与邢台地震区壳-幔过渡带结构相似．这一特征说明由于延怀盆地莫霍面附近存在深大断裂,有可能从地幔中贯入熔体或流体的透镜体,从而形成低速层多层结构．      

2016年新疆呼图壁6.2级地震前b值异常特征研究

利用2009年以来中国地震台网中心地震编目资料,以2016年新疆呼图壁6.2级地震作为研究对象,采用最大似然法进行b值空间扫描计算,获取震前震中及其邻区地震b值的空间图像。研究结果显示,2016年呼图壁6.2级地震发生在震前显著低b值区域,该异常特征可能反映了地震孕育的应力积累过程,印证了b值的物理意义。     

江苏及近海地区构造环境剪应力场的跟踪分析

利用江苏数字地震台网近两年记录的85个中、小地震数字资料，调整了计算参数，继续对我省及邻近地区的环境剪应力场作了追踪计算。得出我省及邻区、近海地区几个应力值相对较高的需要注意的地区。