用SKS震相测定震源深度

目前,我国测定震源深度,大部分是用pP、sP或sS等深震震相,也有时用核面反射波PcS、ScP、ScS等震相,但很少用球核穿透波SKS。当然在深震震相比较清楚,初动尖锐的情况下,所测定的h是比较可靠的,但有一些地震记录深震震相极弱或根本记录不到时,就很有必要去寻求其它震相来测定震源深度。下面,讨论一下SKS震相的传播路径与记录特征;SKS—P与S—P求震源深度曲线的汇制和实际测量精度;识别SKS震相的重要性和今后这项工作的几点意见。     

用sPn震相测定近震震源深度

用近震深度震相ｓＰｎ与Ｐｎ波的到时差测定近震深度，方法以求简捷准确。为此，对我国部分地区台网记录的ｓＰｎ震相进行了初步分析研究，通过研制的计算ｓＰｎ走时程序运算，给出华北、山西、华东、西北及四川地区的ｓＰｎ－Ｐｎ走时差对应震源深（ｈ）表和ｓＰｎ－Ｐｎ求震源深度列线图。经过震例检验，该表比较适合本地区的走时特性。为应用ｓＰｎ震相测准我国部分地区震源深度，提供了有利工具。     

近震震相识别与三要素计算程序

台站地震观测中,有时会记录到在同一个近震中多个不确定震相与清楚震相并存的波形,这就需要在多个不确定近震震相中分辨出准确的震相.与《中国地区深度0.0 km近震走时表》中的理论震相到时差进行比较,两者到时差相似,说明假设的震相定位准确.     

天然地震后续PmP震相走时特征及在地壳结构成像中的作用——以日本东北活火山地区为例

天然地震后续PmP震相的射线路径两次穿越地壳内部,能够极大地提高射线的交叉和覆盖程度,对改善地壳内部结构的成像精度具有重要作用.本文首先对不同震源深度的天然地震后续PmP震相走时特征进行了理论研究,发现随着偏移距的增加,不同震源深度的天然地震后续PmP震相的理论走时差逐渐地变小;并且将PmP震相与初至P波震相的到时差进...     

单台sPL震相测定珊溪水库地震震源深度

稀疏台网下的传统走时定位难以确定中小地震的震源深度,而地震波深度震相蕴含着震源深度信息,为确定地震震源深度提供了新的途径。近震深度震相sPL和直达Pg波到时差与震源深度呈线性关系,可用以约束地震震源深度。本文以珊溪水库2014年震群事件为例,利用单台sPL震相测定了地震震源深度。结果表明:震源深度的测定结果与基于水库台网高密度台站下Pg和Sg走时定位Hyposat方法和全波形拟合CAP方法测定的震源深度高度一致,为4—6 km,与区域活动断层探测结果相符。sPL震相的优势震中距为30—50 km,区域台网范围内sPL与Pg的到时差与震源深度的线性关系相对固定,因此利用单台sPL震相即可快速获取可靠的地震震源深度,适用于稀疏台网下的中小地震震源深度的确定,且误差可控制在1—2 km范围内。      

一种修定震源参数的方法

本文描述了空间域中的一种定位方法。此方法的主要特点是:1.震中位置与震源深度、发震时刻分离求解;2.震中位置的确定是采用Romney提出的曾融生改进的台偶到时差来建立最小平方条件方程,几乎不受结构的影响;3.震源深度和发震时刻的确定是采用慢度定深度、到时曲线时间截距定发震时刻的方法来实现的。本文用四川境内的5个工业爆破资料,作了方法试验并修定了近年发生的50个天然地震。修定后的震中位置更加靠近断裂带,走时残差减小了,震源深度呈现出沿龙门山断裂由北东向南西逐渐加深的规律性。     

用模拟区域深度震相sPg、sPmP和sPn确定中小地震的震源深度

有3种有用的区域深度震相sPg、sPmP和sPn以及与之相应的参考震相Pg、PmP和Pn。每种深度震相和它的参考震相间的到时差可以用来估计震源深度。我们开发了一种利用区域深度震相模拟(RDPM)的方法来估计中小地震的震源深度。对所有地震我们使用同一个震源机制来产生到时差。通过比较发现,用区域深度震相模拟方法得到的震源深度与用其他方法得到的震源深度是一致的。由于区域深度震相模拟方法得到的深度依赖于地壳模型,我们审查了这种依赖性并发现10%的地壳模型误差可引起大约10%～15%的深度误差。深度的绝对误差依赖于地壳模型的误差和震源深度本身。震中位置误差对所得的深度影响很小。通过分析理论的和观测的地震图发现,sPmP和PmP震相在某一距离窗中发育较好。在此震中距窗中,它们也较容易识别。我们证实了对sPmP和PmP的假定是正确的,以及区域深度震相在某些地区是不发育的,或不能分辨的。我们也展示了可用于识别区域深度震相的一些特征。     

台湾海峡南部一次5.0级地震的sPn震相分析

运用Pn震相对齐测定sPn震相的方法分析了发生在台湾海峡南部的一次5．0级地震的 sPn震相,初步了解sPn震相的一些特征,并在不同地壳模型下用sPn-Pn的走时差计算了该地震的震源深度。结果表明:在该地震中,sPn震相特征明显;用Pn震相对齐测定sPn震相的方法可以快速、可靠地测定出sPn震相;用sPn-Pn的走时差计算震源深度时,不同模型计算出的结果相差不大。     

用sPn震相计算震源深度的初步分析与应用

用近震震相sPn与Pn波的到时差测定壳内近震深度的方法简捷准确。本文对2004年3月24日内蒙古东乌珠穆沁旗5.9级地震震中1 000 km范围内不同台站记录的sPn震相进行了初步分析,计算了该次地震的震源深度。还讨论了用sPn测定震源深度的可能性及该方法在日常工作中的应用问题。     

2017年9月4日河北临城M_L4.4地震震源深度测定

震源深度是地震定位中的重要参数之一。对于一个地震,sPn与Pn震相到时差是一个常量,与震中距无关,只与震源深度和地壳模型有关。基于该理论,以河北数字台网数据为基础,识别sPn震相和Pn震相,计算2017年9月4日河北临城ML4.4地震震源深度,结果为6.86km。双差定位法是目前确定震源深度比较精确的方法,双差定位得到的震源深度为7.01km。双差定位法所用数据量比较大,计算过程繁杂。利用sPn与Pn到时差计算震源深度的结果与双差定位法结果接近,计算快速、简单,所需数据量小。因此,将该方法应用到实际工作中,可以快速、准确地测定近震震源深度。     

嘉祥地震台极远震震相记录特征

以嘉祥地震台2014—2020年记录的418个6级以上极远震震相为研究对象,基于AK135走时表,选取其中10个典型震例,分析研究区域内极远震震相记录特征,结果表明：记录震相因地震发生地区而异,主要影响因素为震中距、震源深度、震级等。     

帕米尔地区深震震相特征及震源定位的初步研究

根据中国、塔吉克双方地震资料，研究帕米尔地区深震震相特征及震源定位。结果表明：区内深震震相有明显的区域特征，由新疆境内的数台资料，可以识别深震震相；用直达波来模拟深震源地震Ｐ、Ｓ波的传播是可行的，试算震例说明，在一定的震中距范围内（△＜８°），精度完全符合使用要求；帕米尔地区速度模型，经过反复分析测算，及几十次震例计算验证，可以推广使用。     

毫秒级精度的地震波走时

Leary等人在加利福尼亚用一个可重复的空气炮(airgun)震源,沿Bouquet水库到Palmdale附近圣安德列斯断层上钻井的13和18公里基线,监测了几个震相的走时.第一个到达的震相是在深度2—3公里的折射波,而一个稍后的震相则可能是10公里深处的折射波.对第一个震相的观测精度是±1—2毫秒,第二个震相是±3—5毫秒,或者说是大约走时的0.1%.一次较早的研究监视了只穿入地壳500米深的射线,发现在几日内走时变化高达0.3%.为了弄明白地壳下500米和200米之间岩石的这种不同习性,研究了它们的速度—应变灵敏度与深度的关系.在围压使速度增加的地方,用测得的P和S速度剖面估计这个比值,发现1巴的超压在500米处能使P波速度变化0.1%,而在200米处则只有0.01%.     

用sPn震相计算广东地区地震震源深度

通过对广东台网记录到的三个典型地震的震相分析,依据sPn震相所具有的特征,可以在震中距1.5至7度之间,识别出sPn震相;利用sPn和Pn震相的到时差计算出三个地震的震源深度,并与广东台网用其他方法给出的震源深度进行比对。结果表明:sPn和Pn震相的到时差计算震源深度的方法简单易行,且准确度较高。     

浅析巴里坤台记录的兴都库什地震震相特征及sP震相与震源深度的关系

以巴里坤台记录的兴都库什地区2004～2019年发生的138次MW≥5.0地震为研究对象,通过分析其震相特征及sP-P到时差与震源深度的关系,为该地区地震的震相分析和震源深度计算提供参考.结果表明:① 兴都库什地区地震震相以P、sP、S为主,少数震例可记录到pP、sS或ScS震相.② 兴都库什地区地震以中深源地震为主,...     

sPL,一个近距离确定震源深度的震相

实际地震波形观测表明,对于大陆结构相对简单的地壳中的地震而言,有一震相出现在P 波和S波之间.一般在30~50 km附近发育得较好,其能量主要集中在径向分量,而垂向分量的振幅相对径向要小,切向分量上的振幅很弱,且波形以低频为主,通常没有P波尖锐.在利用FK方法计算合成地震图的基础上,发现该震相是由S波入射到自由地表形成水平传播的P波(文献称为surface P wave,自由地表P波)或者包括S波入射到地表后形成的多次P波或其散射震相.由于该震相是由S波和P波之间耦合而形成,本文将其定义为sPL(s coupled into P) 震相.理论波形研究表明,sPL相对直达P波的到时差对震中距离不敏感,而随着震源深度的增加几乎呈线性增加,因此可以很好的约束震源深度.本文以2005年江西九江地震为例,证实了sPL确定震源深度的可行性和可靠性.在观测到sPL震相的情况下,离震源50 km以内的一个三分量地震台站的波形就可以帮助获得可靠的震源深度,而不需要精确的震中距离.由于sPL震相出现距离较近,对于较小(三级以上)的地震也可以应用,因此在稀疏台网布局情形下sPL对于确定中小地震深度应该具有很好的应用意义.     

用区域台网确定震源深度的一种方法

传统的区域台网定位都是以近震震相的走时方程为依据的.如果没有至少一个震中距小于震源深度的台站存在,是不可能给出震源深度的精确解的.本文建议,在不要求如此严格的条件限制下,利用走时方程和视慢度方程,在速度-深度场中,建立两种位置和形状极不相同的 v-h 曲线簇,曲线的交点确切地同时给出震源深度和介质速度的解.我们能够看到,视慢度的引入对深度的确定,起着很强的约束作用.文中给出了这个方法人工数值模拟的结果和应用实例,并讨论了它的精度和偏移.从理论上讲,走时和视慢度的结合使用,对解决区域台网精确确定震源深度的问题,也许是一条切实可行的途径.      

甘青交界地区sPn震相研究及其震源深度计算

通过对甘青交界地区3个M≥4.5级地震震相的分析,认为在震级M≥4.0级,震中距300km~800 km的甘青交界地区地震,青海数字地震台网部分台站可记录到清晰的sPn震相。采用sPnPn平均到时差方法计算2013年2月12日的青海海西5.1级地震震源深度为14.3 km、9月20日青海门源5.1级地震震源深度9.9 km;2014年10月25日甘肃碌曲4.5级地震震源深度15.2 km。为了验证上述计算结果,用CAP法反演上述3个地震矩心深度,误差比国家地震台网给出的震源深度均小于5km。进一步说明sPn-Pn平均到时差在甘青走时模型下,只要能识别出sPn震相,就能快速准确算出震源深度且震源深度误差较小,结果可靠。     

sPn震相计算近震震源深度研究

震源深度是描述震源信息的基本参数之一,也是目前最难测准的参数之一。近震深度震相sPn与Pn震相到时差与震中距无关,是测定地壳内地震震源深度的主要依据之一。sPn与Pn到时差测定地壳内近震深度的方法简洁、准确,可以在日常地震速报中应用。     

球坐标系下多震相走时三参数同时反演成像

球坐标系下多震相走时三参数(速度、震源位置和反射界面)同时反演需要解决两个关键问题:(1)球坐标系下3D速度模型中多次透射、反射(折射)及转换波精确、快速的射线追踪;(2)同时反演时三种不同参数间的强耦合问题.为此,我们将直角坐标系下分区多步不规则最短路径算法推广至球坐标系中,进行区域或者全球尺度的多震相射线追踪.然后将其与适合多参数同时反演的子空间算法相结合,形成一种球坐标系下联合多震相走时三参数同时反演的方法技术.与双参数(速度和反射界面或速度和震源位置)同时反演的数值模拟对比分析显示:三参数与双参数的同时反演结果大体接近,并且它们对到时数据中可容许的随机噪声不太敏感.结果说明本文中的同时反演成像为一种提高成像分辨率,同时反演速度、震源位置和反射界面的有效方法.