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。     

井下与地面地震波记录特征的对比研究

本文对比研究了平原地区井下和地面的地震波记录特征,对其走时关系和振幅关系进行了推导,得出: 1.在层状均匀介质条件下,在地面记录到的地震波走时tc大于在井下记录到的地震波走时th,二者之差为 △t=tc——th=cosic/Vch与此相应,地面震相观测到时Tc滞后于井下震相观测到时Th,其到时差为△T。 2.定义地面振幅Ac与井下振幅Ah之比为 K=Ac/Ah在特定的条件下,K>1。因而称K为地面振幅相对于井下振幅的放大因子。 分析了静海地震台井下和地面的地震观测资料,得到单台的△T和K的对比结果,并将其记录特征分别与基岩地震台的记录特征进行了比较,认为: 1.对于运动学参数,井下较之地面,更逼近于基岩地区的情况。 2.对于动力学参数,统计得出基岩地震台的地动振幅A与Ah,Ac的关系: A=3.50Ah A=0.34Ac。      

地震近场和W震相的远距离观测

单个的宽频带地震图可观测到远距离大地震的近场震相。甚至在距离为20°～30°时,这样的震相仍有十分之几毫米的振幅。尽管以前的研究曾在垂向分量中作过识别,但这种近场震相在横向分量中可更容易地观测到。虽然观测效应与采用点矩张量源的全波计算吻合较好,但仍不能满足在地震资料分析中通常所做的某些假设。因此,建议在对可能含有这种效应的甚宽频带地震图进行分析时多加小心。作为一个恰当的例子,这里显示了最新观测到的W震相。     

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。     

波列振幅衰减测桩法的研究与应用(Ⅱ)——桩身成型质量的检测

通过对波动、振动和尾波的特征分析，提出以足够大的力冲击桩顶，在桩顶附近记录综合波列图，利用其振幅衰减、周期变化和反射波震相等判断桩身成型质量：波列周期均匀且较小，同时波列振幅衰减较快，而又未见明显反射波震相者桩身成型良好；而有缺陷如断裂、缩径等时波列振幅衰减变慢，反射波震相明显，且有大周期出现.它对桩的浅部（特别是桩顶下5米以内的）缺陷检测特别有效.另外利用动态PS曲线也可判断桩身成型质量：曲线较平滑者，桩身成型良好；曲线出现弯折者桩身存在缺陷，缺陷程度可参照承载力受影响大小确定.     

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。     

太原台基式地震仪记录特征

一、6°<Δ<30°的记录特征这一范围内的地震多来自我国内陆及边境地区,亦有来自与我国接壤的国外地区.记录(Ms<<6.0,正常深度)具复杂性和地区差异性.地震波的传播受地壳和上地幔的影响较大.1、6°<Δ<16°时,P,S相当微弱,甚至缺失,形成P,S的影区,如1980年6月18日云南个旧地震,P,S缺失(见图1).从计算和观测的结果看,P,S上波的观测与理论值相差较大,S的残差达5～10秒或更大.这说明有些并不是原生的S波,而是地表的反射波SS,在这种情况下,极易将振幅和周期都有明显改变的地面反射波SS误认作S震相,使得Δ增大、发震时刻超前,致使震中位置定错.     

龙陵地区莫霍界面反射波的初步探讨

本文利用龙陵地区原有固定地震台站,及1976年5月龙陵七级大震后架设的一组临时台网所记录的龙陵大震的余震序列,选择其中震中精度Ⅰ类,记录清晰,2.7—3.6级的15次地震。经用二种以上方法,反复测定震中位置,最后又经电子计算机修订,使其误差在±5公里。 然后对这些地震以记录波形特征,走时曲线特征振幅衰减持征及视出射角特征等诸方面,及记录到的第一、第二组震相的性质进行了对比探讨,确定第一组震相是直达波波;第二组震相是龙陵地区来自地壳底部的反射波P_(11)、S_(11)。 并利用反射波资料计算得到龙陵地区P_(11)波反射界面深度——即龙陵地区的平均地壳厚度约为42公里。     

地震转换波测深中二次反射波震相的识别和利用

二次反射波震相的识别和利用对于进一步发展地震转换波测深法有重要意义。本文利用合成地震图方法,分析研究了短周期远震三分量初始30秒记录中主要震相的运动学和动力学特征。文中集中分析了PPP和PPS型二次波震相的振幅、波形和到时差等特征,及其与震中距、界面两侧波速差、界面结构和介质吸收等因素的关系。讨论了综合利用PS波和二次波震相的到时差资料测定介质速度参数的方法,并介绍了应用实例。     

汶川地震强余震的电磁同震效应

汶川5.12大地震发生后,在武都汉王地震台及其附近地区布置了2个大地电磁测深点,进行了两期余震序列的地震电磁效应连续监测,共观测到M_s4.0及以上的余震事件35次.通过与汉王强震台的地震记录数据中15个强震记录比较发现,与地震波相对应的地震同震电磁信号存在于所有的电场和磁场记录分量中,它们与地震波到达同步.地震破裂发生时的电磁辐射信号在记录数据中相比地震波达到观测点的电磁信号幅度要小得多,无法从观测数据识别出来.通过分析对比地震位移和同震电磁信号的关系,提出了地震电磁同震信号产生的地震波驱动机理,认为观测系统在地球基本磁场中随地面运动产生了地震同震电磁信号,并从观测的地震振动位移和电磁信号进行了验证.     

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).     

全波震相分析的应用

全波震相分析法是以弹性波传播理论为基础,以现代数字技术为手段,对地震波进行全面综合分析的理论和方法.它既包括对单一分量震波观测记录中的各种震相的识别、确认和分析,又包括对多分量震波记录的合成、分析和图示.全波震相分析法涉及震源、射线路径、初动、走时、振幅、波形、时域和空域的瞬态谱、质点振动矢量等诸多方面,因而能更全面地揭示地震波场与地下介质之间的关系.本文以实例展示在不同领域的研究中全波震相分析的应用情况.全波震相分析法为实现多种波型的联合应用奠定了理论基础,并提供了新的方法.     

小近震三分向地震图S波记录振幅包络形状及Q值测定

本文采用三层地壳介质模型,讨论了地方台网记录的小近震三分向地震图S波段振幅包络形状问题.认为S波包络的规则形状主要是由于强反射界面上的一次和多次全反射波形成的.分析了地壳分层结构,震源辐射特性,介质衰减对n次全反射波振幅的影响.在此基础上,从理论上给出了从直达S波到尾波之间的S波段记录部分振幅包络形状函数和S波最大振幅.利用包络形状函数方法测定了宁夏地区介质品质因素Q值.      

银川基准地震台记录地核界面波特征初探

对2004-2009年银川地震台数字地震仪记录的数字观测波形资料进行震相分析,总结震中距30°-50°范围内地核界面反射波PcP、地核界面反射转换波ScP的震相特征.结果表明,在30°-50°范围内,银川地震台对于地震频发的印度尼西亚震区地核界面反射波PcP、地核界面反射转换波ScP的记录最为清晰,此结论有助于台站工作...     

泰安地区近震波速及地壳厚度的测定

本文第一部分选取泰安台473型地震仪1985—1990年记录的70个地震资料,通过计算,得到泰安台附近的地壳厚度为H=36.5km,直达波的平均传播速度:V_P=6.18km/s、V_s=3.55km/s;反射波的传播速度:V_(P11)=6.45km/s、V_(S11)=3.79km/s;绕射波的传播速度:V_(Pn)=7.95km/s;平均虚波速度:V_φ=8.34km/s;平均波速比K=1.74。第二部分选取了泰安台基式地震仪有SP′震相记录的地震21个,求出了泰安台附近的地壳厚度为37km,并分析了SP′震相在泰安台的记录特征,初步得到SP′震相可观测范围为25°—60°。     

蓟县地震台VP型宽频带倾斜仪和DSQ型水管倾斜仪同震响应对比分析

选取2019年蓟县地震台VP型宽频带倾斜仪和DSQ型水管倾斜仪记录的10个地震事件,基于前兆台网观测数据跟踪分析平台,对比分析2套观测系统的同震响应参数。在分析过程中,以2019年12月15日菲律宾棉兰老岛MS6.8地震为例,进行震相识别和快速傅里叶变换分析,并以2017—2019年日本岛弧地区地震记录为例,对比分析同震形变波振幅与震级的关系。分析结果表明：(1) 2套观测系统记录的最大响应幅度、响应延迟时间、响应持续时间具有一定规律和差异性;(2)在频率响应上,VP型宽频带倾斜仪记录波谱信息丰富,可识别P波、S波、面波,而DSQ型水管倾斜仪记录波形频率集中分布在2—32 min;(3)对于日本岛弧地区5—7级地震,VP型宽频带倾斜仪记录的波形振幅A与震级M的指数关系明显,而DSQ型水管倾斜仪对5级地震映震能力不强。     

临夏地震台观测到的临震预滑和震颤震相

对临夏地震台的YRY-4分量应变仪、水位仪和地震仪记录数据分析后发现:2008年5月12日汶川MW 7.9地震前,在3种不同学科的观测记录上,在相近时间段内均记录到了预滑震相Xp和震颤震相Tp.总结Xp震相和Tp震相记录特征的基础上,试图用实验室做的小尺度黏滑实验结果来佐证和解释所记录到的临震预滑和震颤震相的物理机制....     

高台测震新旧台基记录地震及震相特征差异性对比分析

使用相同带宽、同类型地震计BBVS-120观测记录数据,对高台地震台新旧观测山洞的台基环境噪声、地震监测能力及震相记录特征进行对比分析,结果表明,高台测震新山洞的地震监测水平优于旧山洞,部分地区新山洞对于核面反射波的记录更加清晰。     

转换波PiS震相

地面反射的各类转换波,一般容易识别。地壳及上地幔间断面的各类转换波,振幅微小,识别和应用有困难。 我们对牡丹江台1974年以来记录的Δ>20°的一些深震进行了分析,发现初至P波之后15秒有一明显震相,该震相属地下146公里间断面的转换折射波,定名为PiS。在地震图上,转换波PiS的特点是: 1.PiS波迟于原生初至P波,早于pP、sP,PiS-P到时差较稳定,随震中距变化较小。     

基于双曲线校正的偏移距VSP速度分析

本文引入了一种VSP速度估算方法——基于双曲线校正的VSP速度分析方法,它将VSP记录沿反射波射线路径按时间外推成地面地震记录,然后利用上行波,按地面双曲线公式,给定一系列叠加速度,在共炮点道集内进行速度扫描,制作叠加速度谱,然后根据动校正结果的好坏,来估算地层的均方根速度.这种方法与常规的利用下行直达波计算速度相比,可以获取视观测井段以下的地层速度,并且获取的速度与地面地震的叠加速度一致,有机地将VSP与地面地震结合起来.