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.     

剪切波分裂的某些理论问题及天祝—景泰6.2级地震剪切波分裂特征研究

剪切波分裂应用于震预报中的两个关键问题是：（１）如何使用窗口外资料；（２）如何定量地自动识别剪切波快慢波到时，我们通过对剪切波窗口外各种波的振幅与相应的理论分析，认为可以对两种开线进行短正以达到真实波形的目的，我们又提出了最大特征值法，波形识别算子法和最大似然法联合使用。可获得准确的快慢波波至。本文研究了１９９０年１０月２０日天祝－景泰６．２级地震过程剪切波分裂的特征。所用资料为１９８９年３月到１     

剪切波分裂揭示的青藏高原上地壳地震各向异性基本特征

青藏高原整体隆升,构造运动与介质变形强烈,然而由于地震观测数据不足,青藏高原内部上地壳各向异性研究一直是一个空白.本研究使用西藏地区的地震台网（2009年5月—2017年5月）的观测资料,利用剪切波分裂研究青藏高原上地壳地震各向异性特征.由于青藏高原固定地震台站分布稀疏,可用于进行剪切波分裂研究的近场地震事件记录稀少,本研究采用地震事件的单台定位技术,对公开的地震目录里没有震源深度数据的地震事件进行震源位置约束,并引入微震模板匹配定位方法,对连续地震波形进行检索,识别出地震目录里遗漏的新的微震（小地震）事件波形.微震识别获得的新地震事件记录是地震目录里报告的地震事件记录的大约6倍,用于补充研究区的剪切波分裂数据分析.通过数据分析,对比快波偏振方向,证实微震识别获得的数据极大地增加了有效数据的数量,提高了结果的可靠性.研究结果表明,雅鲁藏布江缝合带与班公—怒江缝合带之间的拉萨地块东部地区,台站的快剪切波（快波）偏振方向主要受区域应力场影响,快波偏振方向主要是NS或NNE方向,表明了区域最大主压应力方向;但个别地震台站（当雄台）快波偏振方向受原地主压应力影响,其快波偏振方向既不平行于断裂走向也不平行于区域主压应力方向,揭示出地壳介质的局部变形导致的局部应力方向不同于青藏块体里的其他地区.研究区西部的改则、普兰和研究区北部的双湖,快波偏振方向显示与断裂等构造走向一致的特点.研究区东部的昌都和察隅,快波偏振方向除了与断裂走向（或构造线）一致,还与地表运动的方向相同,揭示了青藏块体东部的深部物质可能的运移方向.这个现象虽然还需更多的研究证实,但这个发现的重要启示是,地震各向异性结合地表变形可用于探讨地壳深部物质的运动.

     

波形极相似的地震丛集中剪切波分裂的变化

在1991年大同MS5.8地震余震的记录中,一些小地震丛集中可见波形极为相似的地震对,利用各对地震记录的互相关函数可以确认其相似性．为了辨认剪切波波形中发生的微小变化,采用重采样技术提高采样率．可以直接从地震图中观察到丛集中成对地震的剪切波分裂的变化．      

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。     

永登5.8级地震和天祝—古浪5.4级地震前S波分裂特征

应用ＣＤＳＮ台网兰州数字台的记录和中法合作建立的朗索数字台的记录,研究了１９９５年７月２２日甘肃永登５．８级地震和１９９６年６月１日天祝－古浪５．４级地震前台剪切波分裂的特征。结果表明,在永登地震前大约１年的时间延迟和偏振方向很快恢复。因此,可以认为,此次地震前ＮＷ向,地震后剪切波分裂时间延迟和偏振方向很快恢复。因此,可以认为,此次地震前Ｓ波分裂方向的前兆特征是明显的。对于天祝－古浪５．４级地震,     

剪切波在双层方位各向异性介质传播中分裂参数的变化特性

以质元运动方程和应力应变关系为基础建立了各向异性介质的波动方程．从数学上对体波在各向异性介质中的传播进行了严格的数学推导,给出了各向异性介质中三种体波波速与介质弹性常数及波传播方向的数学关系．由此对剪切波在单层和双层弱方位各向异性介质中的分裂行为进行了系统讨论,给出了合成分裂参数、每一层分裂参数与入射剪切波偏振方向的数学表达式．假定每一层分裂参数之后,得到了合成分裂参数随入射方位角变化的合成地震图．研究表明,剪切波在双层各向异性介质中传播时产生的两对分裂剪切波可用一合成分裂因子来描述．由合成分裂因子确定的分裂参数随入射剪切波偏振方向的变化呈现出π／2的变化周期．其结果可用于双层各向异性介质反演研究,对进一步解释板块运移、地幔对流规模、深源地震成因、浅部地震构造及深部力源问题等有参考意义．     

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     

剪切波在双层方位各向异性介质传播中分裂参数的变化特性

以质元运动方程和应力应变关系为基础建立了各向异性介质的波动方程．从数学上对体波在各向异性介质中的传播进行了严格的数学推导,给出了各向异性介质中三种体波波速与介质弹性常数及波传播方向的数学关系．由此对剪切波在单层和双层弱方位各向异性介质中的分裂行为进行了系统讨论,给出了合成分裂参数、每一层分裂参数与入射剪切波偏振方向的数学表达式．假定每一层分裂参数之后,得到了合成分裂参数随入射方位角变化的合成地震图．研究表明,剪切波在双层各向异性介质中传播时产生的两对分裂剪切波可用一合成分裂因子来描述．由合成分裂因子确定的分裂参数随入射剪切波偏振方向的变化呈现出π／2的变化周期．其结果可用于双层各向异性介质反演研究,对进一步解释板块运移、地幔对流规模、深源地震成因、浅部地震构造及深部力源问题等有参考意义．     

S波分裂在地震趋势估计中的应用

本文采用作者提出的测定S波分裂时间延迟的方法,处理了大同—阳高地震、常熟地震和北京地区的中、小地震。结果表明,大同—阳高地区的地震活动性趋于正常,常熟地区应加强地震监测,北京地区的地震活动正常。     

各向异性与S波分裂及其在地震预报中的含意

近十年来世界在地震各向异性与S波分裂研究领域取得的长足进展,特别是英国科学家将S波分裂理论与观测实验技术逐步引向地震预报研究的努力,说明S波分裂作为体波在各向异性介质中传播的最显著特征,可望提供地震波穿过岩石内部结构最可靠的信息,而震前应力变化最直接的效应将会改变裂纹的几何图象。S波分裂研究是伴随通讯革命在地球物理学领域内发展起来的前沿学科,其形成的高技术反过来又可能产生重大经济效益,特别对石油、地热、煤炭、工程等部门更是如此。通过对国内外大量有关文献的分析、比较和筛选,对无序的情报信息作了有序的浓缩加工,本文将看重概述地震各向异性与S波分裂研究领域的发展历史、S波分裂机理及近期研究成果、S波分裂在地震预报研究中的应用、以及各向异性与S波分裂研究的前景,并给予相应评述。     

新疆伽师强震群区的横波分裂与应力场特征

利用在新疆伽师地区布设的流动台阵记录到的地方震波形数据,研究了伽师强震群附近各台站横波分裂现象,给出了相应的快波偏振方向的平面场分布. 发现在台阵的塔里木盆地一侧,波偏振方向为近SN向,与塔里木盆地的区域主压应力方向一致,但在塔里木盆地北部边缘的褶皱变形带内,快波偏振方向变为近EW向,特别是在柯坪断裂附近,快波偏振方向与阿图什地震的震源断层方向基本一致. 由于快波偏振方向平行于主压应力方向,给出的快波偏振方向反映了相应的主压应力场特征. 结果表明,伽师强震群的成因很可能是塔里木盆地北缘横向非均匀变形造成的局部张性剪切应变能的释放.     

THE SHEAR-WAVE SPLITTING OF GAIZHOU EARTHQUAKE SWARM IN LIAONING

An M_L4.7 earthquake occurred on February 2,2012 in Liaoning Gaizhou (40.56°N,122.36°E),since then,small earthquakes are frequent in this area,and until now the seismic activity does not stop,several earthquakes with magnitude larger than 4.0 have occurred.As of October 30,2014,1223 earthquakes have happened in the Gaizhou area,including 934 earthquakes with the magnitude M_L1.0~1.9,247 with the magnitude M_L2.0~2.9 and 45 with the magnitude M_L3.0~3.9.Meanwhile,earthquakes are continuously active in Haicheng area where the M_S7.3 earthquake happened in 1975,and there are over 1100 earthquakes (M_L ≥ 1.0) having occurred since the Gaizhou earthquake swarm activity.Because the polarization direction of the fast shear wave is very sensitive to the variation of the principal stress environment,the shear wave splitting parameter can reflect the regional stress state and the local structural features,especially effective for the analysis of small-scale stress environment characteristics.So based on the seismic activities of the two earthquake clusters,this study analyzes the characteristics of shear-wave splitting in Gaizhou-Haicheng area.Preliminary results show that predominant polarization direction of fast shear-waves in the old earthquake region of Haicheng is stable,consistent with the direction of regional stress field.Due to presence of active fault below the Gaixian station (GAX),the predominant polarization direction of fast shear-waves is more complicated.There are two predominant polarizations,consistent respectively with Jinzhou Fault strike which is below the station and the maximum principal stress direction in this area.In addition,Gaizhou earthquake swarm activity increased after December 22,2013,and after the time node,the predominant polarization direction of fast shear-waves in Gaixian station is SEE,which is close to the predominant polarization direction of fast shear-waves in Yingkou station,at the same time consistent with the maximum principal stress direction of this region.Thus it can be inferred,the enhanced activity of Gaizhou earthquake swarm since December 22,2014 may be related to local enhancement of regional stress.In addition,the average time-delays of slow waves in station YKO and GAX show that there are no obvious changes before and after the time point of December 22,2013,which is different greatly with the previous related researches on the variation of slow wave time-delays,and there is no possibility that the Gaizhou earthquake swarm evolved into foreshock sequences from current preliminary results.We should do more work to study the details of the time delay variation of shear wave splitting parameter.     

新疆伽师强震群区的横波分裂与应力场特征

利用在新疆伽师地区布设的流动台阵记录到的地方震波形数据,研究了伽师强震群附近各台站横波分裂现象,给出了相应的快波偏振方向的平面场分布. 发现在台阵的塔里木盆地一侧,波偏振方向为近SN向,与塔里木盆地的区域主压应力方向一致,但在塔里木盆地北部边缘的褶皱变形带内,快波偏振方向变为近EW向,特别是在柯坪断裂附近,快波偏振方向与阿图什地震的震源断层方向基本一致. 由于快波偏振方向平行于主压应力方向,给出的快波偏振方向反映了相应的主压应力场特征. 结果表明,伽师强震群的成因很可能是塔里木盆地北缘横向非均匀变形造成的局部张性剪切应变能的释放.     

中国陆区S波分型与上地幔地震各向异性

本文利用中国大陆区共8个台站所观测到地震事件的S波数据，采用相关分析的手段以 观测数据重建的技术，进行了S波分裂参数－快慢波延迟时间与快波偏振方向的计算，并分析了S波分裂参数与中国陆区上地幔物质运动的相互关系，研究了结果表明，兰州台下的S波分裂时差最小，北京台下的最大，中国东部地区上地幔运动方向以西北向为主，西部地区以北偏西为优势。     

孕震过程中波速比及S波分裂时空变化的数值模拟

本文利用有限元方法模拟计算了强震发生前孕震区的波速比及Ｓ波分裂的时空变化，结果表明，孕震过程中，随着应力的局部集中，岩体发生扩容，引起裂隙的增生及定向排列，从而使孕震区产生各向异性，引起波速比的变化及Ｓ波分裂现象，在不同阶段，穿过同一路径的地震射线其波速比和Ｓ波分裂特征不同；在同一时刻，沿不同路径传播的地震射线其波速比及Ｓ波分裂也不同。总体看来，平行于孕震断层传播的地震波速比变化比垂直于其波速比及