地震波衰减的物理机制研究

对近年来有关地震波衰减的物理机制进行评述和初步研究认为,对于地壳介质,造成地震波衰减的主要原因是地壳内存在大量裂隙,裂纹中饱含水或部分含水,地震波传播时引起裂隙中的流体运动,从而造成地震波的衰减,对于上地幔,扩散控制的位错阻尼机制可能是造成地幔地震波衰减的一个重要原因,而上地幔软流层部分熔融的存在也是造成地震波衰减不可忽视的原因．     

利用区域地震记录测定地震辐射能量

地震辐射能量作为描述地震大小的物理量,可为地震应急和灾害评估提供重要参考.现有快速测定地震辐射能量的方法多使用远震记录（35°≤Δ < 80°）,受到几何扩展和频率相关衰减校正方法的限制,利用区域地震记录（5°≤Δ < 35°）测定地震辐射能量的难度较大.因此,本文发展了一种利用区域地震记录快速测定地震辐射能量的方法.研究结果表明：（1）利用该方法可以测定5.0级以上地震的辐射能量,弥补了由于低信噪比和台站分布影响,导致利用远震记录只能稳定测定6.0级以上地震辐射能量的不足;（2）将该方法应用于2009—2021年发生在中国大陆的66次M_W>5.0地震,结果显示74%的单台区域能量震级与远震能量震级的偏差在±0.3以内;对于44次M_W≥5.5地震,区域结果与远震结果基本一致,86%的事件区域能量震级与远震能量震级的差在±0.2之间;（3）结合地震矩资料,得到中国大陆地区地震的能矩比范围为5.2×10^-6~8.1×10^-5,平均能矩比为2.4×10^-5;走滑型地震的平均能矩比高于倾滑型地震,能矩比整体分布存在区域特征,西域地块地震的平均能矩比高于青藏地块东部地震,青藏地块西部地震的平均能矩比最低,同一区域内的地震能矩比也存在差别,这表明不同断层上发生的地震能量释放过程存在明显差异;（4）该方法具有广泛的应用前景,可以在地震台网的日常工作中测定地震辐射能量,为科学研究、地震应急和地震灾害评估提供新的地震参数.

     

安徽地区地震波衰减、场地响应及震源新参数的测定

根据安徽数字地震台网7个地震台的143条波形资料,研究了安徽地区的衰减模型和各台站的场地响应。采用三段几何衰减模型拟合,得到了安徽及邻近地区的几何衰减函数,得到安徽地区非弹性衰减Q值随频率f的关系为Q(f)=235.3×f0.616;7个台站的场地响应均无明显的放大效应,这与它们均处于岩石地基相符;并在本地区地震预测研究中尝试使用新参数,进行了初步的应用。     

中国地震震源机制测定结果的比较

在搜集了 1 988年以来 ,地震学家用不同方法和不同资料测定的中国地震震源机制结果 ,包括用地震波形反演得到的地震矩张量、P波初动解和用地形变观测反演的震源参数的基础上 ,计算了同一地震的不同反演结果的滑动矢量之间的夹角、不同反演结果 P,T轴之间的夹角和不同的反演结果给出的地震矩之间的差别 ;并与哈佛 CMT的结果进行比较。结果表明 ,同一地震不同测定结果的滑动矢量之间的夹角分布较分散 ,但优势分布在 2 0°左右 ;不同测定结果的地震矩一般不超过 1倍 ,对应的震级差约为 0 .2 ;中国地震矩张量的测定结果与哈佛矩心矩张量测定结果滑动矢量之间的夹角集中在 0°～ 1 0°。以丽江地震为例 ,讨论了地震震源参数的不同结果对地震“应力触发”中库仑破裂应力计算结果的影响。     

地震波的场方程矩阵和能量的正定二次型及其意义

场方程是能够表述半空间地震波场的整体特征.波动方程、速度方程和能量方程.通过分析可知每个场方程都具有各自的“场方程矩阵”.能量方程能够对所有场方程矩阵进行综合和贯通,给出了能量方程以“弹性矩阵”为核心的普适性表达形式.最后,运用矩阵的正定二次型理论阐述了“能量矩阵与弹性矩阵”之间一致的对称性和正定性.能量矩阵蕴含的动态力的平衡关系、速度的时间_空间分布和能量的传播及变化的物理意义,能够从能量矩阵的正定二次型特性表述出来.本文研究分析问题的方法完全适用于复杂介质模型,相关的认识和结论可以拓展到均匀黏弹性各向同性介质、均匀弹性各向异性介质、均匀黏弹性各向异性介质以及比奥饱和流体介质.     

高铁地震震源子波时间函数及验证

基于纵横波产生机理并结合高铁列车及铁轨结构,本文给出了高铁列车产生地震纵波及横波震源（点源及等效源）子波的时间函数;通过实际高铁地震数据及合成高铁地震数据分析,验证了高铁地震震源子波时间函数的合理性;在高铁列车匀速、加速及减速运行情况下,利用高铁地震点源子波合成记录分析了高铁地震震源子波的频谱特征,为实际高铁地震数据处理解释奠定了良好的基础.

     

抗震与减震结构的能量分析方法研究与应用

本文总结了抗震,减震结构能量分析方法的研究及其在设计中的应用情况,包括能量垢要领和原理,结构能量反应方程的建立、地震动总输入能量及结构各部分能量的分析,计算方法及其影响因素,并对能量分析方法与设计方法在抗震,隔震及耗能减震结构体系中的应用做了介绍,提出了该方法在今后研究与应用中应注意的若干问题。     

地震干涉测量法近地表散射波分离技术

针对山地地震勘探数据低信噪比问题,近地表散射波分离意义显得尤为突出,地震干涉测量法为此提供了一种技术手段.本文将地震干涉测量理论和散射理论结合起来,导出了近地表散射波地震干涉测量表达式,分为互相关型和褶积型表达式,它们由实际波场和背景波场干涉测量构成.根据近地表散射波分离理论,结合陆上地震勘探实际观测系统,采用褶积和反褶积混合型地震干涉测量配置,用实际地震资料展示了近地表散射波分离技术的应用效果.经过理论分析和砾石区实际资料试验,表明地震干涉测量不仅能分离测线上散射源产生的散射波,而且能分离部分侧面散射波.该技术的优点在于它适应于起伏地形和不均匀近地表结构,并且不需要起伏地形和近地表速度信息.为了从实际资料中消除近地表散射波,本文采用多道匹配滤波自适应减法,在砾石区见到较好效果.     

岫岩5．4级地震前震源参数与地震波异常变化

通过搜集辽宁地震台网1997～2004年8个台站记录的ML≥2．5地震观测资料,结合前期工作,对岫岩5．4级地震前后地震波特征进行了分析。结果表明：在岫岩5．4级地震前,P波初动、P波和S波振幅比、小震综合节面解及岫岩ML≥4．0地震震源机制解等同时出现明显的变化。     

基于能量分析的地震损伤性能评估

结合能量分析法和文献[1]提出的钢筋混凝土框架结构“三水准”地震损伤性能目标,采用改进的双参数线性组合地震损伤模型,本文提出了基于能量分析的地震损伤性能评估方法;通过算例说明了本文提出的抗震性能评估方法不仅能够准确地分析结构在大震作用下的地震损伤性能,而且思路简洁、计算方便、可用于结构抗震性能评估;另外,本文提出的地震损伤模型具有较强的灵活性,可适用于不同钢筋混凝土构件和结构的抗震性能评估。     

参数化地震子波估计模型定阶方法研究综述

参数化模型地震子波提取中模型阶数的确定对子波提取的精度至关重要,笔者针对因果地震子波MA、ARMA模型,总结了目前比较成熟的四类定阶方法：相关分析法、信息量准则法、线性代数法及基于优化算法的模型定阶方法,分析比较发现这些算法都存在不同程度的缺陷,只能在各自的适用范围内得到较好的定阶结果,针对算法在子波建模应用中的不足提出了改进建议;同时分析比较了基于高阶累积量的非因果系统模型定阶的各种方法,并对非因果地震子波模型定阶进行了展望.     

基于地震剖面瞬时峰值能量频率的衰减分析与气藏预测方法

由于流体本身的粘滞性和摩擦性,使得地震波在含油气地层中传播时衰减形成低频阴影.通过对叠后地震资料做时频分解,分析地层衰减特征,是当前除了AVO技术之外,比较流行的直接识别流体和气藏的技术.本文基于波动方程正演,模拟了地震波对含油气地层的响应.然后采用连续小波变换分析不同尺度剖面的瞬时能量特征,提取分频剖面上每一个点的峰值能量对应的频率,得到瞬时峰值能量频率剖面.通过分析瞬时峰值能量频率剖面,分析了地震波在地下介质中传播时的衰减特征.最后应用此方法对实际地震剖面进行了分析,验证了其有效性.     

数字地震波时频分析

选取具有较高分辨率和较低交叉项的赵—阿特拉斯—马克斯(ZAM)方法,进行数字化地震波时频处理。结果显示:(1)S波高能量密度区域处于低频段,其频带比P波高能量密度区域窄,且S波能量密度比P波大1个数量级;(2)天然地震的高能量密度分布较为离散,爆破的高能量密度分布较为集中。     

Spectral magnitude and seismic radiated energy computed from CDSN records

We have employed 10 digital records and computed the spectral magnitude and the seismic radiated energy for 18 large earthquakes (M _s≥6) occurred in Eur-asian belt during 1986–1989. The nine digital stations (CD-SN) distribute all over China and one in Germany. The spectral magnitudes of various period have different stability among stations. The stability is better for maximum spectral magnitudemi and seismic radiated energyE, their differences among stations are smaller, especially for the stations where the ray path main penetrates the low mantle. But the stability of corner period is usually not good. The relation between seismic radiated energy and seismic moment magnitudeM _w is lg (E)=1.5Mw+c, wherec is a constant. The maximum spectral magnitudemi=M _w+0.1, it is consistant with theoretical prediction. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,15, 418–426, 1993. This work supported by the Deutsche Forschungsgemeinschaft, Bonn, F. R. Germany. The support is grateful acknowledge.     

耗能减震技术研究及应用的新进展

本文总结了耗能减震技术近年来的研究与应用情况,主要包括各种新型耗能减震装置的原理、性能及应用。文中介绍了有关国家耗能减振技术标准发展的情况,提出了该项技术今后应加强研究的若干问题,并预测了其发展前景。     

框架结构基于能量地震反应分析及设计方法的理论研究

通过对多自由度体系结构在地震作用下的能量分析,考虑地震动因素和结构自身特性,提出基于能量概念的二阶段设计方法,取得了较有意义的研究成果,对于基于能量的抗震设计方法走向实用化,提供一条思路。     

A theoretical study of correlation and earthquake magnitude based models between scaled energy on two source displacement

The correlation of the scaled energy,e = Es/ Mo, versus earthquake magnitude, Ms, is studied based on two models： （1） Model 1 based on the use of the time function of the average displacements, with a ω^-2 source spectrum, across a fault plane; and （2） Model 2 based on the use of the time function of the average displacements, with a ω^-3 source spectrum, across a fault plane. For the second model, there are two cases： （a） As ζ= T, where r is the rise time and T the rupture time, lg（e） - -Ms; and （b） As ζ 〈〈 T, lg（e）- -（1/2）Ms. The second model leads to a negative value of e. This means that Model 2 cannot work for studying the present problem. The results obtained from Model 1 suggest that the source model is a factor, yet not a unique one, in controlling the correlation of e versus Ms.     

Fractal and chaotic laws on seismic dissipated energy in an energy system of engineering structures

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＯｗｉｎｇｔｏｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒｓｃｉｅｎｃｅｓｓｕｃｈａｓｆｒａｃｔａｌｄｙｎａｍｉｃｓ,ｃｈａｏｔｉｃｄｙｎａｍｉｃｓ,ｓｙｎｅｒｇｅｔｉｃｓｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｏｔｈｅｒｓｃｉｅｎｃｅｉｎ...     

Source mechanism and source parameters of May 28, 1998 earthquake,Egypt

On May 28, 1998, a moderate size earthquake of mb 5.5 occurred offshore the northwestern part of Egypt (latitude 31.45°N and longitude 27.64°E). It was widely felt in the northern part of Egypt. Being the largest well-recorded event in the area for which seismic data from the global digital network are available, it provides an excellent opportunity to study the tectonic process and present day stress field occurring along the offshore Egyptian coast. The source parameters of this event are determined using three different techniques: modeling of surface wave spectral amplitudes, regional waveform inversion, and teleseismic body waveform inversion. The results show a high-angle reverse fault mechanism generally trending NNW–SSE. The P-axis trends ENE–WSW consistently with the prevailed compression stress along the southeastern Hellenic arc and southwestern part of the Cyprean arc. This unexpected mechanism is most probably related to a positive inversion of the NW trending offshore normal faults and confirms an extension of the back thrusting effects towards the African margin. The estimated focal depth ranges from 22 to 25 km, indicating a lower crustal origin earthquake owing to deep-seated tectonics. The source time function indicates a single source with rise time and total rupture duration of 2 and 5 s, respectively. The seismic moment (M _o) and the moment magnitude (M _w) determined by the three techniques are 1.03 × 10¹⁷ Nm, 5.28; 1.24 × 10¹⁷ Nm, 5.33; and 1.68 × 10¹⁷ Nm, 5.42; respectively. The calculated fault radius, stress drop, and the average dislocation assuming a circular fault model are 7.2 km, 0.63 Mpa, and 0.11 m, respectively.     

地震震源运动学参数获取方法研究进展

本文基于从简单到复杂的各向同性点源模型、质心矩张量模型、有限矩张量模型和有限震源滑动分布模型4种震源运动学模型,概述了相应的研究进展.