基于sPL震相测定山西地区的震源深度

本文利用sPL震相计算了山西及周边地区50 km之内的39次ML≥3.0地震的震源深度。结果显示:震源深度分布在6~30 km,优势震源深度为11~25 km,呈现出山西北部地震的震源深度比中、南部浅的趋势。将本文得到的39个地震的震源深度与中国地震台网中心统一编目的深度结果相比较,发现除极个别的地震事件外,两种方法得出的深度结果差值不大。     

利用sPL震相确定海南儋州2.6级地震震源深度

对海南测震台网记录的2014年7月28日海南儋州2.6级地震波形数据进行预处理,发现松林岭(SLL)地震台记录到sPL震相,运用频率—波速(F—K)方法,合成在不同震源深度模型下的理论波形。通过该台记录的实际波形和理论波形拟合对比,确定海南儋州2.6级地震震源深度约14 km。     

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。      

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.     

利用初至P震相测定石嘴山ML4.4地震序列的震源深度

基于初至P震相较易辨识、读取误差小、有效震相丰富等优点,提出联合Pg与Pn震相到时数据测定震源深度的方法,并将其应用于石嘴山M_L4.4地震序列(11次)的震源深度计算,结果显示该地震序列的震源较浅,这也是此次有感地震震感强烈的原因之一．然后利用初至P震相到时方法分别计算了双层和4层地壳速度模型下的震源深度,并与双差定位所得深度进行对比,结果显示: 利用初至P震相到时方法较双差定位方法得到的震源深度整体上一致性较好,但前者得到的震源深度较之后者略深;对于双层与4层地壳速度模型,二者的震源深度计算结果具有较好的一致性．因此,基于可靠区域地壳速度模型下的初至P震相到时方法可以应用于震源深度的计算,并能够取得较好的结果．另外,石嘴山M_L4.4地震序列的主震深度为7—8 km,最大余震深度为6 km,根据银川盆地的速度成像结果可知,主震和最大余震发生于银川盆地基底下部;其余地震的震级偏小,多集中于3—5 km深度,主要发生于银川盆地基底顶部或基底覆盖层内．      

利用sPL震相测定福建顺昌地区地震震源深度

选用福建数字地震台网宽频带记录,利用sPL震相测定顺昌地区2007年至2017年间ML≥3.5地震的震源深度。基于地震的震源机制解,结合本地区的速度模型,利用频率-波数法(F-K方法),先计算出相应震中距上不同深度的格林函数,再进一步得到sPL震相在不同深度上的理论波形;根据sPL震相的特点,选用震中距30~50km范围的宽频带台站记录,经过去仪器响应、滤波、旋转至传播路径后,将其和理论波形进行比对,找出波形最为相似的对应深度。结果显示顺昌地区地震深度为7km左右。     

利用sPL震相测定福建仙游M 4.6地震震源深度

选用福建数字地震台网宽频带记录,利用sPL震相测定仙游2013年9月4日M 4.6地震震源深度.基于此次地震的震源机制解,结合本地区的速度模型,利用频率-波数法(F-K方法),先计算出相应震中距上不同深度的格林函数,再进一步得到sPL震相在不同深度上的理论波形;之后根据sPL震相的特点,选用震中距30～50 km范围的宽频带台站记录,经过去仪器响应、滤波、旋转至传播路径后,将其和理论波形进行比对,找出波形最为相似的对应深度.测定结果显示,此次地震深度为12 km左右.     

sPL震相在江苏高邮M 4.9级地震震源深度测定中的应用

2012年7月20日20时11分在江苏高邮与宝应交界发生了M4.9级地震,是江苏地区陆地上近22年来的最大地震.本文是运用频率-波速(F-K)方法,来模拟得到深度震相sPL在不同深度模型下的理论地震图,然后在径向(R)、切向(T)和垂直向(Z)上与实际观测波形进行拟合比较,来最终确定出震源深度.根据sPL震相的优势震中距范围30~50 km,从江苏省数字地震台网中,筛选出波形记录质量信噪比高的宝应台(BY)、盐城台(YC)来进行计算,计算结果显示:宝应台和盐城台在震源深度模型分别为11 km和10 km时,理论地震图和实际观测波形的拟合结果最为接近.这一结果与利用结合波形互相关的双差定位法获得的震源深度,约10.2 km基本一致,初步表明在覆盖层厚的江苏中部地区,利用sPL震相来测定震源深度是可靠的.     

利用sPL震相测定2017年河北临城ML 4.4地震震源深度

2017年9月4日河北临城地区发生M_L 4.4地震,为得到准确的震源深度,根据sPL震相基本特征,对震中距20-70 km范围内8个地震台站波形数据进行处理,在其中4个地震台观测到明显的sPL震相,利用频率-波数（F-K）方法,计算其理论波形图,与处理后的观测波形拟合对比,得到震源深度范围,与TDMT-INV方法、PTD方法及河北测震台网编目等结果基本一致,表明利用sPL震相测定河北临城M_L 4.4地震震源深度可靠,其深度范围为10-11 km。     

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。     

张家口—渤海地震带中小地震应力降分布特征

采用河北测震台网资料,分析了张家口—渤海地震带2008—2018年1220条ML≥2.0地震的应力降.结果表明,应力降可能与应力有关,并且随震级的增加而出现不同尺度的变化,该区域应力降优势分布为0.70—3.00 MPa.     

Enhancing seismic P phase arrival picking based on wavelet denoising and kurtosis picker

P phase arrival picking of weak signals is still challenging in seismology. A wavelet denoising is proposed to enhance seismic P phase arrival picking, and the kurtosis picker is applied on the wavelet-denoised signal to identify P phase arrival. It has been called the WD-K picker. The WD-K picker, which is different from those traditional wavelet-based pickers on the basis of a single wavelet component or certain main wavelet components, takes full advantage of the reconstruction of main detail wavelet components and the approximate wavelet component. The proposed WD-K picker considers more wavelet components and presents a better P phase arrival feature. The WD-K picker has been evaluated on 500 micro-seismic signals recorded in the Chinese Yongshaba mine. The comparison between the WD-K pickings and manual pickings shows the good picking accuracy of the WD-K picker. Furthermore, the WD-K picking performance has been compared with the main detail wavelet component combining-based kurtosis (WDC-K) picker, the single wavelet component-based kurtosis (SW-K) picker, and certain main wavelet component-based maximum kurtosis (MMW-K) picker. The comparison has demonstrated that the WD-K picker has better picking accuracy than the other three-wavelet and kurtosis-based pickers, thus showing the enhanced ability of wavelet denoising.     

智利地震震相特征分析

对智利地震在温州地震台的记录特征进行分析,对分析方法做阐述.其结论是:可清晰记录智利地震衍射波PDIF震相;PDIF震相波形“孤立”,起始平缓,周期较大;利用PDIF、PKP、SKKS、SS等明显震相的到时进行大震速报,可提高大震速报的速度和质量.     

Interpretation of first arrival travel times in seismic refraction work

The necessary condition for the seismic refraction method to succeed is that the refracted first arrivals from each layer in a multilayered earth system should be detected on a seismogram as first arrivals, and this is possible only when velocities of all underlying layers are successively greater. The usual procedure to interpret the refraction travel times is to fit such a data set with several intersecting straight lines by employing a visual technique which may lead to errors of subjective judgment, as the velocity model depends on the selection of various line segments through the data. To remove the visual fit we propose here a layer stripping method based on minimum intercept time, apparent velocity, rms residual, and maximum data points by least-squares fitting to yield several intersecting straight lines. Once data are segmented out, the conventional equations can be used to determine the velocity structure.     

北京地区小震活跃与首都圈地区中等地震活动关系研究

通过研究北京地区的小震活跃与首都圈地区中等地震活动的关系，发现1999年到2003年间频度异常与首都圈地区Ms4．0以上地震具有一定对应关系，但频度异常对未来地震地点判定的意义不大，需要将北京地区小震频度异常和首都圈及附近地区小震活动的有序性特征有机结合起来，才能更好地把握中等地震发生的时间和地点，最后指出，频度异常指标具有一定的时间性特征。     

初至波菲涅尔体地震层析成像

根据地震波传播的有限频理论,对于某个特定震相的观测信息,不仅射线路径上的点对该信息具有影响,射线领域上的其他点对接收信息也具有影响,这种影响可以用核函数来表达.本文基于波动方程的Born近似与Rytov近似,给出了非均匀介质情况下初至地震波振幅与走时菲涅尔体层析成像单频、带限层析核函数的计算方法.通过对均匀介质情况下初至地震波菲涅尔体层析成像核函数解析表达式的理论模型实验与分析,给出了不同维度振幅、走时单频菲涅尔体的空间分布范围,进而给出了带限菲涅尔体边界的确定方法.将本文的走时菲涅尔体层析成像理论应用于表层速度结构反演中,理论模型试验与实际资料处理结果表明,初至波菲涅尔体地震层析成像方法比传统的初至波射线层析成像理论具有更高的反演精度.     

用P波初动波形求解中小地震震源机制解

本文以首都圈数字地震台网记录的2006年文安地震为例,拓展了基于P波初动波形和区域格林函数库的中小地震震源机制格点搜索方法。通过利用P波初动及随后几个波动周期的波形信息,获取文安5.1级震源机制解。应用示例表明,采用格点搜索方法可以获得较为可靠的中小地震震源机制解,证实了利用P波初至后几个周期的波形信息自动搜索获取中小地震震源机制的可行性。