西南地区Lg波的衰减和MLg震级

本文在广泛收集西南地区VGK和DD-1短周期地震仪记录资料、测量了Lg波的4种振幅(Lg_z、Lg_h、mxz、mxh)数据及走时数据的基础上,计算得到西南地区Lg波滞弹性衰减系数γ=0.0031±0.0004km~(-1)。西南地区的m_(Lg)震级公式定义为m_(Lg)(m×h)=logA_(mxh)+q_(SW)(△)+D_h 其中震级校准函数q_(SW)(△)=5/6log△+0.00135△+C 对于DD-1仪,常数C=1.73;对VGK仪,C=1.52。当使用振幅A_(LgZ)、A_(Lgh)或A_(mxz)时,则C值分别加0.37、0.24或0.13。m_(Lg)标度基本保持了原西南地区的M_L(SW)的平均震级水平。通过振幅比计算,表明H/Z振幅比与台基有较大的关系:台基越软,振幅比H/Z越大;反之,台基越硬,H/Z越小。本文还对VGK和DD-1仪记录的17个地震的mxh振幅数据计算了平均logA值,发现DD-1仪较VGK仪的logA值平均偏低0.21级。     

中国大陆Lg波衰减成像

本文利用2009—2019年间中国大陆固定台站记录的宽频带地震波形数据, 采用反双台法, 获得了约36万个台站对的Lg波Q值, 并反演得到了中国大陆Lg波的衰减模型.结果显示, 中国大陆Lg波衰减的Q值结构存在显著的横向非均一性.青藏高原、渤海湾盆地以及祁连山造山带等构造活动块体展现出明显的地壳低Q值强衰减特征, 而华南块体、鄂尔多斯盆地以及塔里木盆地等相对稳定的地区则呈现地壳高Q值弱衰减特征.Lg波衰减与构造活动强度、松散沉积物、地下流体或部分熔融以及地质块体结构等因素密切相关.渤海湾盆地的强衰减主要由上地壳巨厚的松散沉积物和较高的地壳温度导致.青藏高原和祁连山造山带的地壳强衰减主要归因于现今活跃的构造活动、复杂的断裂系统和地质结构以及富含地下流体甚至是部分熔融等因素.华南造山带和大兴安岭地区的地壳弱衰减特征可能与侵入岩冷却形成高强度的结晶基底以及古老造山带地壳构造趋于稳定相关.

     

西北六省地区Lg波的衰减和mLg震级

本文测定了中国西北六省地区Lg 波的传播速度,V_(Ig)=3. 56km/s;并测得了该区约1秒Lg 波的滞弹性衰减系数,r=0. 0021±0. 0002km~(-1) ,相当于介质品质因子Q=599±56。建立了该区m_(Lg)震级公式m_(Lg)(m×h)=1gA_(m×h)+q_(NW)(Δ)+Dh其中震级校准函数q_(NW)(Δ)=(5/6) 1g△+0. 00091Δ+1. 88     

中国东部六省的修订mLgsub>标度

讨论了四种不同方法测量的Lg振幅,以及选取不同的几何衰减系数值(=5/6或1),对计算Lg波值的影响. 重新测定的中国东六省地区=0.00340.0001km-1(当=5/6),由此修订的mLg/(mxh)震级校准函数qE(△)=5/6lg△+0.00147△+1.81.      

关于震级标度的讨论

就震级标度的一些议题提出看法,包括震级的国家标准、多种震级标度的存在、“全覆盖”震级、不同震级标度的换算、震级的校准等.文中还对改善震级测定工作提出了建议.     

中国东部六省的 Lg 震级(下)--震级关系

中国东部六省地区 Lg 震级系统,mLgz,mLgh,mmxz和 mmxh,相互均呈良好的线性关系,便于互相换算.mmxh可以取代东部六省原 ML(ECH),并基本保持了 ML(ECH)的震级水平.mmxh约比南加利福尼亚的 ML(SC)标度高0.36震级单位.通过 Rmax(△)和云南 R3(△)的比较,发现云南地区的 MAX 相约1秒值比东六省的约小1倍.并得到云南地区 MAX 震级校准函数.观测表明:在4——5级范围内,mmxh=mb.由此导出 mb(中国东部)=mb(美国西部).这与中国东部和美国西部的衰减因子 r 值大约相等的结果吻合.     

不同震级标度转换关系研究概述

简述了中国学者近年来在地震震级转换关系方面的研究成果与进展,比较了中国台网测定的各种震级与国外主要地震机构测定的地震标度之间的差别与各震级间的转换关系。在前人研究的基础上,统一给出了矩震级与各种震级标度之间的对应关系：在国外震级标度中,6.5≤M≤7.6时,mB≈MW;5.2≤M≤8.0时,mS≈MW;4.2≤M≤7.0时,mL≈MW;4.0≤M≤6.0时,mb≈MW。在上述震级区间,MW与mB、mb、ML和MS的偏差≤0.2。经过推导,我国常规震级标度与矩震级的之间的对应关系为：4.5≤M≤5.8时,mb≈MW;4.5≤M≤7.5时,mB≈MW;4.5≤M≤7.0时,ML≈MW;MS≈MW;MS7=MW。在上述震级区间,MW与mB、MS的偏差≤0.2,与MS7偏差为0;与ML偏差为0.22。上述结论可为地震预测及相关领域的研究提供参考。     

新国家标准震级标度与传统震级标度对比研究

使用四川省地震台网2013年4月以来的宽频带数字地震资料,对新国家标准震级标度与传统震级标度中的4类震级进行了对比分析。结果表明:新M_L与传统M_L、M_S（BB）与M_S7之间的差别最小,相关性最高;所有事件的新m_b均大于或等于传统m_b;大部分事件的新M_L大于传统M_L;m_B（BB）大于m_B的事件多于m_B（BB）小于m_B的事件;M_S（BB）小于M_S7的事件数量与M_S（BB）大于M_S7的事件接近;新M_L较传统M_L更符合区域地质实际状况,新m_b较传统m_b更便于测量,M_S（BB）较M_S7、m_B（BB）较m_B更适应当前的宽频带数字地震资料,其测定结果更稳定。新国家标准震级标度充分考虑了我国震级测定的历史连续性,很好地继承和衔接了传统震级标度,在可操作性和资料适用性方面有极大提高。      

中国大陆及邻近地区Lg尾波的Q值分布

10个中国数字地震台网(CDSN)台站和5个全球地震台网(GSN)台站所记录的785个浅源地震的宽带垂直分量, 被用来研究中国大陆及邻近地区Lg尾波的衰减特性. 首先运用叠加谱比法对各记录进行处理, 得到与各路径相对应的椭圆内Lg尾波的Q0(1 Hz处的Q值)和频率相关因子η的平均值. 进一步应用反投影技术, 得到Lg尾波的Q0值和η值的成像图及其误差分布. 结果表明, 在所研究的范围内, Q0在200～500的范围内变化. 最低的Q0发生在滇藏地区; 最高的Q0发生在西伯利亚地台的南端. η值的变化范围在0.3～0.8之间. 对于所研究的大部分地区, η值呈现出与Q0值的反向变化关系.     

震级标度多样化原因的讨论

基于地震震级标度目前的现状,从形成震级标度多样性的原因入手,分析了震级基本假设和物理前提的不合理性,探讨了改善震级状况的基本途径和原则。     

中国面波震级研究

利用中国现行公式测算的面波震级是个争论已久的问题。本文提出了一些新的看法 ,它在 90°零点严重失控 ,致使震级水平偏高 ,与国际上没有可比性。在地震月报和年报中长期地、大量地、不规范地使用单一水平向记录测报Ms ,这不仅不符合公式定义 ,是一种概念性的失误 ,而且也降低了公式的理论测值。利用中国一类台站实际观测资料 ,并且采用与其他文献不同的方法 ,分三段震中距建立起三个新的计算公式 ,其震级水平与IASPEI标度一致 ,并在均匀程度上有所改善 ,从而能够彻底消除中国面波震级与国际主要地震机构所测面波震级的不协调性     

用Lg波资料反演场地效应与地震波衰减参数

基于谱比法,以台站记录地震波频谱为观测数据,通过扣除仪器响应及几何扩散后同一地震不同台站记录谱比,扣除震源方向性、 震源因子的影响,在此基础上,建立数学模型通过联合反演求解场地效应及地震波衰减参数. 以浙江省地震台网台站记录的台湾地震数字化地震波资料为基础,使用地震波记录中的Lg波, 评估浙江省台网丘陵地带基岩台站场地效应, 计算穿越台湾海峡较单一路径Lg波衰减参数. 研究使用20次发生于2002——2005年、 震级在MS5.0~6.7之间的台湾东北部较小区域地震, 参与评估台站16个, 地震波记录960条. 地震波处理频段为0.5～10.0 Hz, 每间隔0.2 Hz计算一次,对应于垂直、 东西及南北分量获得的衰减参数, 数据结果分别为:gamma;(f )=0.001 75f 0.43485, gamma;(f )=0.001 45f 0.48467, gamma;(f )=0.0021f 0.41241. 庆元台(QIY)在1.5 Hz以上放大效应非常明显,宁波台(NIB)在大部分频率点场地效应最小,参与评估台站场地效应各分向基本相当,未表现出方向性特征.      

单台Lg尾波Q_(Lg)~c的测量研究

将单台记录叠加频谱比法（简称SSR法）应用于震中距小于500km的区域地震Lg尾波为lHz下的值,n是与频率f有关的指数)的提取之中·为了检验方法的稳定性和可靠性,我们选用两组发生在不同地区的地震记录．一组是1989-10-18大同主震（ML＝5．9）的15个余震,北京遥测地震台网记录到的信噪比较高的Lg尾波序列。另一组是秦岭造山带数字流动地震观测台网记录到的1995年甘肃平凉两次地震信噪比较高的Lg尾波序列．每一组地震的震源参数基本相同,即它们到某一特定台站的路径几乎相同,得到的　可以认为是不受震源影响的地震一台站路径上的平均衰减效应·两区域　的测量结果表明：（1）尽管两个地震观测台网所用观测仪器不同,每个台站的观测条件不同,所记录的地震也不尽相同,但对Q0和,的拟合结果线性程度都比较高,说明SSR法是稳定的;（2）同一震群的不同地震到某一特定台站测得的结果基本一致,即Q0值及其平均值大都在其标准差范围之内,说明SSR法是可靠的。（3）对同一地震不同方位各台站的Lg尾波测量结果可以看出,穿过不同构造区的Q0值存在明显差...     

宁夏地区Lg波衰减及场地响应特征

本文采用2008—2017年宁夏及邻区内15个数字地震台站记录的131次地震的波形资料,基于地震波衰减与场地响应联合反演方法,分析频率介于1—7 Hz之间的Lg波衰减及场地响应。采用2.2—3.6 km/s的速度窗截取了1 069条Lg波,计算得到Lg波各分量的地震波衰减品质因子Q（ f ）与频率f之间的关系。结果显示:Lg波垂直、东西及南北向各分量的Q₀分别为237.1,201.8及245.9;Q（ f ）对f的依赖性指数分别为0.44,0.52及0.44,该结果与全球其它地震活跃地区的相应研究结果相一致。对Q（ f ）在时间域的分析结果表明,研究时段内该地区地壳介质的衰减属性并未改变,15个台站的最大场地响应幅值不大于6。      

单台Lg尾波Q_(Lg)~c的测量研究

将单台记录叠加频谱比法（简称SSR法）应用于震中距小于500km的区域地震Lg尾波为lHz下的值,n是与频率f有关的指数）的提取之中·为了检验方法的稳定性和可靠性,我们选用两组发生在不同地区的地震记录．一组是1989-10-18大同主震（ML＝5．9）的15个余震,北京遥测地震台网记录到的信噪比较高的Lg尾波序列。另一组是秦岭造山带数字流动地震观测台网记录到的1995年甘肃平凉两次地震信噪比较高的Lg尾波序列．每一组地震的震源参数基本相同,即它们到某一特定台站的路径几乎相同,得到的　可以认为是不受震源影响的地震一台站路径上的平均衰减效应·两区域　的测量结果表明：（1）尽管两个地震观测台网所用观测仪器不同,每个台站的观测条件不同,所记录的地震也不尽相同,但对Q_0和,的拟合结果线性程度都比较高,说明SSR法是稳定的;（2）同一震群的不同地震到某一特定台站测得的结果基本一致,即Q_0值及其平均值大都在其标准差范围之内,说明SSR法是可靠的。（3）对同一地震不同方位各台站的Lg尾波测量结果可以看出,穿过不同构造区的Q_0值存在明显差异,如果这些差异可以看作是构造上横向差异的表现,那么,如果选择方位分布好的一定数量的地震,而记录台站在研究区又具有合适分布,利用这些观测得到的     

单台Lg尾波Q_(Lg)~c的测量研究

将单台记录叠加频谱比法（简称SSR法）应用于震中距小于500km的区域地震Lg尾波为lHz下的值,n是与频率f有关的指数)的提取之中·为了检验方法的稳定性和可靠性,我们选用两组发生在不同地区的地震记录．一组是1989-10-18大同主震（ML＝5．9）的15个余震,北京遥测地震台网记录到的信噪比较高的Lg尾波序列。另一组是秦岭造山带数字流动地震观测台网记录到的1995年甘肃平凉两次地震信噪比较高的Lg尾波序列．每一组地震的震源参数基本相同,即它们到某一特定台站的路径几乎相同,得到的　可以认为是不受震源影响的地震一台站路径上的平均衰减效应·两区域　的测量结果表明：（1）尽管两个地震观测台网所用观测仪器不同,每个台站的观测条件不同,所记录的地震也不尽相同,但对Q₀和,的拟合结果线性程度都比较高,说明SSR法是稳定的;（2）同一震群的不同地震到某一特定台站测得的结果基本一致,即Q₀值及其平均值大都在其标准差范围之内,说明SSR法是可靠的。（3）对同一地震不同方位各台站的Lg尾波测量结果可以看出,穿过不同构造区的Q₀值存在明显差...     

中国东部六省 Lg 波振幅比 H/Z 和台站项/

根据中国东部六省80个台的约1Hz Lg 波振幅资料得出,Lg 波水平与竖直分量之比1g H/Z 值平均为0.13.对于松散沉积、花岗岩和沉积岩类台基,1g H/Z 值分别平均为0.55,0.04和0.10对此三类台基,水平向振幅台站项 Ch,分别平均为0.65,-0.09和0.00;竖直向振幅台站项 C2分别为0.32-0.04和0.00.Ch,CZ 和1gH/Z 间存在关系 Ch=0.01+2.10Cz和 Ch=-0.15+1.46 1gH/Z.     

中国大陆背景噪声强度时空分布

使用中国地震台网888个宽频带地震台站2010年1月至2011年6月记录的连续波形垂直向分量, 进行了中国大陆背景噪声强度时空分布研究, 得到了中国大陆周期为10 s的背景噪声强度的时空分布图像。 背景噪声强度的时间分布具有一定的季节性和周期性变化特征, 研究表明2011年1~3月间的背景噪声强度最高。 背景噪声强度空间分布显示, 中国大陆背景噪声强度呈现明显的分区特性, 其分布与地质结构无明显相关性, 表明背景噪声场的强度高于场地效应。 其中, 东南沿海地区的背景噪声强度最大, 向内陆地区逐渐衰减, 至青藏高原地区背景噪声强度减至最小。 这种方向性的强度分布很可能与菲律宾和太平洋的潮汐等因素有关, 受印度洋的影响不大; 而到新疆地区, 背景噪声的强度又有一定程度增加, 表明这一地区的背景噪声主要不是来源于中国东南海域, 而是来自于欧亚大陆内部。 本研究得到的背景噪声强度可以为多个地区的微震强度提供基础数据资料, 也可以为背景噪声互相关的地震学研究提供参考。 更为重要的是, 还可以为基于背景噪声提取面波衰减研究提供基础数据, 进而实现从背景噪声中提取面波衰减。     

不同标度震级关系和台基影响问题探讨

利用近年中国数字地震台网观测报告中的中国及邻区地震目录资料,取能够同时计算面波震级MS和近震震级ML的地震,拟合出2种震级之间的关系,发现与过去使用30余年的换算公式存在系统差别。考虑现代化地震数字观测系统有动态范围大、频带宽、台站多、覆盖区域广、测定精度高的特点,由此拟合的关系应当更可靠。考虑不同误差因素统计面波震级MS和近震震级ML的关系表明,2种震级之间换算和不换算的差别并不大,因此建议MS和ML震级之间不换算为宜。分析地震台站的场地响应发现:一些基岩台的放大因子在1附近,场地响应不随频率变化;处于沉积土层的台站,放大因子在低频段大于1,高频段小于1;还有一些台站在某个频段范围大于1,或者小于1。另外,沉积土层台站的单台震级和台网平均震级差也随周期增大,呈现由负到正的增长趋势。看来并不存在固定的台站校正系数,因此不能把台站校正作为提高震级测定精度的方法。