非双力偶地震:观测(三)

大多数研究都假设地震有双力偶震源机制,它对应于平面断层上的剪切运动。但是,许多具有很好观测的地震辐射图形从根本上偏离了这个模型,指出了基本不同的源过程。如滑坡和火山喷发这类平移过程激发的地震波与纯力一致,而不是与双力偶一致。某些火山地震也具有单力机制,可能起因于岩浆液的平流。其他火山地震有接近补偿线性向量偶极的机制,可能是岩浆侵入引起的。火山或地热区以及矿山的浅震常常含有各向同性分量,显示出爆炸或向内冲击的极性体积的变化。这种机制与包含剪切和张性断裂的机制一致,它们可被高压、高温液体促成。矿山内的巷道是可封闭的洞穴。深源地震发生在上地幔多形相变带内,在这样的深度上不会发生粘滑失稳。它们的机制倾向于是偏移的(体积不变),并非双力偶,而且对它们的源过程了解甚少。自动全球矩张量服务机构的常规报告从统计上表明,大震具有明显的非双力偶分量,但要证实这类结果需要对每个事件作仔细审查。     

气枪:水下震源理论与操作(Ⅰ)

详细了解震源的辐射场对于有效的震源设计和震源波场反褶积是非常必要的。为了了解气枪理论和操作原理,就有必要研究气枪在水下释放产生的气泡运动。气枪能够在水下释放高压气泡,气泡膨胀产生地震波,被用于反射地震学研究。本论文是关于水中气泡运动产出地震压力波,也称为气枪信号。首先讨论单个气泡的相关物理原理,其次从海洋流体力学和空气热力学的基础方程推导出气泡的动态特性。一旦了解单个气泡的动态特性,就容易了解一组气枪气泡的行为特性。本文详细解释了使用气枪阵列的原因,并讨论了在实际应用中的性能规范。本文探讨了不同类型的气枪,解释了具体的操作流程,并讨论了安装于地震勘探船上由GPS导航系统和气动式电脑联合控制的枪控系统。     

趣味地震学(2):世界海啸意识日

现在的“世界日”愈来愈多。除却卫生日、野生动物日、气象日、地球母亲日、环境日、减灾日(10 月13 日)等几十项外,近两年又增加了一项?海啸意识日。海啸并不常有,却是致命的。根据联合国2018 年公布的数据[1](http://www.un.org/en/events/tsunamiday/),在过去100 年里,58 场海啸夺走逾26 万人的生命,平均每场海啸丧生4 600 人,超过其他任何自然灾害,尤以2004年印度洋海啸的死亡人数最多.     

趣味地震学(10):烈度,关乎民生

正地震烈度(Intensity),是一个直接关乎民生的参数。烈度调查,揭示了地表和建筑破坏的程度;烈度速报(又称震动图,ShakeMap),给出了地震动的强弱分布;烈度区划(国外称"地震危险性图",Seismic Hazard Map),为建筑的抗震设防提供了基础依据。在一大堆地震参数里,没有哪个能像它那样与老百姓的关系如此密切,有时甚至会牵动千百万人的行动。道理很明显:地震烈度反映着地震对地表破坏的最终结果(图1)。烈度就是破坏的大     

水泥基压电传感器在交通量监测中的应用:(1)基本特性(英文)

交通量监测在公路管理养护系统中有着重要的作用。为此,一种用于监测交通量的新型水泥基压电传感器得以开发研制。该传感器能够响应由于车辆所引起的冲击荷载,而且具有耐久性好、价格低廉及全天候运行等优点。本文介绍了该传感器的制作及其基本性质。并将两个水泥基压电传感器埋置于一段混凝土梁中,以该梁作为埋入路面以下的传感单元。对该梁的测试实验表明,埋入混凝土梁的水泥基压电传感的性能没有发生变化,仍可以正确地反应各类冲击荷载。由此可见,该水泥基压电传感器对交通量的监测应用中是行之有效的。     

水泥基压电传感器在交通量监测中的应用:(2)现场试验(英文)

介绍了一套基于耐久性好、价格低廉及全天候运行的水泥基压电传感器的交通量监测系统。首先将两个水泥基压电传感器埋入一段混凝土梁的两端,以此梁作为埋入路面下的传感单元。再将4根测试好的混凝土梁埋入一条车道的两道沟槽内,每道槽内放入两根。系统运行时通过传感器数据分析来计算交通流量,即以测试信号中的峰值个数计算车辆数,以传感器的响应之和计算车重,并以两道沟内传感器响应的时间差及距离计算车速。其后通过已知重量的卡车进行传感系统现场标定。目前,该套系统已经成功安装到一座高速公路桥梁中,且运行顺利。通过与视频监测结果的对比表明,该系统能够准确的获得车流量、车辆速度以及近似重量。进而可见,该水泥基压电传感器在交通量监测中是有效的。     

趣味地震学(4):人为失误的头号地质灾难

国际地球年启动之时,联合国教科文组织(UNESCO)[1]于2008 年2 月12 日公布了《工程师和地质学家错误引发的灾难警示录》(Cautionary Tales Caused by the Failure of Engineers and Geologists),共有5 个最严重事件。除1985 年哥伦比亚火山泥流、2002 年北奥塞梯的冰川坍塌、2004 年印度洋海啸、全球洪水外,位居首位的是意大利瓦依昂水库的滑坡(图1)。研究该工程的奥地利地质学家Müller L 沉重地讲:“这是人类的错误、科学的错误,也是缺乏知识的结果”[2]。我们需要认真地了解,错误出在何处?     

欧亚地震带大震预测(Ⅱ):板内地震区

基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论,对欧亚地震带划分了26个板内地震区.从孕育周期界定与主震事件判识角度,分析了这些地震区大(巨)震事件孕育过程,研判了其未来震情.结果表明:达卡与科什阿加赤地震区未来有巨震发生;托斯亚地震区未来有大震或巨震发生;于田、布哈拉、比尔詹德、加兹温-塞姆南、巴尔坎纳巴德-内沙布尔、大不里士、埃里温-盖贝莱、布加勒斯特北部、伊士麦、科林斯、杜布罗夫尼克与罗马地震区未来有大震发生;凯瑟利地震区未来有强震或大震发生;洛扎-林芝、普杰、比什凯克、费尔干纳、希比尔甘-杜尚别、拉什卡尔加、艾布西雷尔、开罗与巴塞罗那-巴伦西亚地震区未来有强震发生;伊斯坦布尔地震区当前孕育周期主震事件已发生,目前余震活动尚未结束,很可能发生MW7.3级左右余震.本文所得结论可供有关国家相关部门参考,以采取有效防震减灾措施.     

亚欧地震构造图(1:800万)出版

由国家地震局地质研究所编的“亚欧地震构造图”已由地图出版社出版。亚欧地区分布着世界上最著名的西太平洋地震带和地中海-喜马拉雅地震带,也是世界上板内地震最活跃的地区。由于亚欧地区现代大地构造运动的复杂性和多样性,所以本区几乎包括了世界上所有的构造地震类型。该图为研究地震构造、地震区划和地震预报提供了基础资料。亚欧地震构造图在分析研究了大量资料的基础上,采用板块构造观点编成。该图除了表示各种震源深度     

欧亚地震带大震预测(I):板间地震区

基于孕震断层多锁固段脆性破裂理论,提出了板间与板内地震区的分界原则,对欧亚地震带划分了10个板间地震区.从孕育周期界定与主震事件判识角度,分析了这些地震区大(巨)震事件的孕育过程,研判了其未来震情.结果表明:伊斯兰堡-加德满都地震区处于临界状态,巨震可随时发生;阿巴斯港-扎黑丹和拉巴特-里斯本地震区未来有巨震发生;奎达-法扎巴德、贝斯尼-巴格达-设拉子和贝鲁特-耶路撒冷地震区未来有大震或巨震发生;奥斯曼尼耶-尼科西亚、罗德岛-克里特岛与突尼斯市-阿尔及尔地震区未来有大震发生;日本海地震区当前孕育周期主震事件已发生,目前余震活动尚未结束.本文所得结论可供有关国家相关部门参考,以采取有效防震减灾措施.     

水库生态安全评估方法(Ⅰ):IROW框架

近年来,生态安全评估在方法和实践上得到较大发展,然而,受水库特殊性、系统性认识缺乏等限制,目前尚无水库型水体的有效评估方法.本研究借鉴国外相关理念,分析了水库生态系统特征,强调了水库演变规律特殊性、水库时空异质性、水库生态系统管理综合性.着眼于此,提出了基于IROW(Inflow-Reservoir-Outflow-Watershed)框架的评估方法,将水库上游来水安全、水库水体安全、水库下泄水安全、库区流域影响4类要素纳入框架综合考虑;并阐述了评估预处理与结果分析的关注要点,包括分区、分时段评估等建议.     

海底节点(OBN)地震勘探:进展与成果

海底节点(OBN)在有效弥补拖缆地震(TS)的勘探盲区、提供多波和宽方位角数据、定点和重复性等方面具有优势,成为海洋地震勘探的新技术方法.近十年来,OBN勘探技术和装备得到了快速发展,节点地震仪的性能进一步被优化,海底工作的时间和水深得到大幅度提升;智能自动化节点地震勘探系统走向实用,显著地提高了采集工作效率;针对OBN资料的特点,目前已研发了位置校正、上行/下行波场分离、镜像偏移、PS波成像与速度建模等处理方法,提高了成像品质,推动了OBN地震勘探在海洋油气田调查、地震识别和油气藏开发过程中的动态监测(4D)等方面的应用进程.本文重点介绍了 OBN方法原理、工作特点、发展历程和应用实例,分析了 OBN技术的发展方向.     

一种新的K-Ar和~(40)Ar-~(39)Ar等时线——~(40)Ar/~(40)K-~(36)Ar/~(40)K和~(40)Ar/~(39)Ar-~(36)Ar/~(39)Ar等时线

通过理论推导 ,提出了一种新的K -Ar、4 0 Ar - 39Ar等时线 :4 0 Ar/ 40 K - 36Ar/ 40 K、4 0 Ar/ 39Ar - 36Ar/ 39Ar等时线。通过实例证明它与其它等时线方法可以进行相互检验。在一些不能利用其它等时线方法的情况下 ,新的4 0 Ar/ 40 K - 36Ar/ 40 K和4 0 Ar/ 39Ar- 36Ar/ 39Ar等时线方法可以充分显示它的使用价值和存在意义     

天然气水合物体系动态演化研究(Ⅱ):海底滑坡

天然气水合物被认为是大陆边缘沉积物强度变弱的一个因子，从而能解释大陆边缘海底滑坡的一些观测现象。天然气水合物的形成使沉积物强度增加，而其分解则使沉积物强度变弱。虽然无法直接观测沉积物中天然气水合物的活动过程与相应的海底滑坡，大量的背景资料表明，天然气水合物崩解常常有助于触发海底沉积物块体的运动。此外，大型滑塌可以释放大量的固态天然气水合物，水合物在水柱中上浮。大块天然气水合物可以在分解前到达海洋的上部层，一些甲烷可以直接进入大气中。本文综述与天然气水合物体系演化有关的海底滑坡的研究现状。     

一个专用地震预警网络:墨西哥地震预警系统(SASMEX)

墨西哥地震预警系统(SASMEX)于1993年开始投入使用,是首个向公众发布预警信息的系统。现今,SASMEX由97个几乎跨越整个墨西哥俯冲带的监测台站组成。系统还包括监测俯冲科科斯板块地震活动的强震仪。这些地震都发生于内陆,靠近墨西哥主要人口中心。监测台站与控制和分配中心相连,通过一个多重手段的远程通信网络接收、处理和发布警报。预警信息通过低成本的无线电接收器、付费电视和广播电台以及墨西哥城内安装在整个城区街道的市政喇叭系统进行发布。从1993~2017年,台网已记录到6 896次地震,共发布了158次地震预警。最近的地震预警成功案例是2017年9月发生于墨西哥的两次地震。在2017年9月7日特旺特佩克大地震(MW8.2)中,SASMEX在强烈震动的地震波到达墨西哥城前提供了近2min的预警时间。第二个案例是2017年9月19日莫雷洛斯地震(MW7.1)。震中距离墨西哥城约120km,较短的震中距使得在S波到达墨西哥城前仅有几秒的预警时间。     

分数阶S变换:第一部分,理论(英文)

S变换(ST)结合了小波变换和短时傅里叶变换的特性,对信号处理具有良好的局部时频聚集性.分数阶傅里叶变换是一种对非平稳信号分析的工具.本文基于分数阶傅里叶变换和S变换的思想,提出了分数阶S变换(FRST),将S变换从时间-频率域推广到时间-分数阶频率域,推导了它的逆变换公式并研究了其数学性质。分数阶S变换(FRST)具有分数阶傅里叶变换和S变换的优点,增强了S变换对信号处理的灵活性。相比于S变换,分数阶S变换能提高信号时频分辨能力。仿真实验证实了该方法的有效性。