中国大陆Lg波衰减成像

本文利用2009—2019年间中国大陆固定台站记录的宽频带地震波形数据, 采用反双台法, 获得了约36万个台站对的Lg波Q值, 并反演得到了中国大陆Lg波的衰减模型.结果显示, 中国大陆Lg波衰减的Q值结构存在显著的横向非均一性.青藏高原、渤海湾盆地以及祁连山造山带等构造活动块体展现出明显的地壳低Q值强衰减特征, 而华南块体、鄂尔多斯盆地以及塔里木盆地等相对稳定的地区则呈现地壳高Q值弱衰减特征.Lg波衰减与构造活动强度、松散沉积物、地下流体或部分熔融以及地质块体结构等因素密切相关.渤海湾盆地的强衰减主要由上地壳巨厚的松散沉积物和较高的地壳温度导致.青藏高原和祁连山造山带的地壳强衰减主要归因于现今活跃的构造活动、复杂的断裂系统和地质结构以及富含地下流体甚至是部分熔融等因素.华南造山带和大兴安岭地区的地壳弱衰减特征可能与侵入岩冷却形成高强度的结晶基底以及古老造山带地壳构造趋于稳定相关.

     

云南地区Lg波衰减成像研究

收集了云南省及周边121个固定台站于2014年5月—2019年5月记录到的470次M≥4.0宽频带地震记录,利用反双台法处理了6 976条垂直向波形数据,通过LSQR方法反演得到了云南地区的空间分辨率小于100 km的1 Hz下Lg波衰减成像。反演结果表明,云南地区地壳Lg波的Q₀值介于60—300,整体为低Q₀背景,横向不均匀性变化显著。云南地区低Q₀值的分布特点,反映了Lg波在云南地区衰减强烈。红河断裂西侧Q₀值较低,在50—160之间,东侧Q₀值较高,在120—200之间,分布特征与沉积层厚度分布一致,松散的沉积层可能是造成东侧地区Lg波高衰减的主要原因。云南地区地壳Lg波Q₀值呈现出了与地表热流值分布相似的差异化分布特征,这可能与频繁的地震、长期强烈的构造运动以及深部物质随火山活动上涌有关。      

青藏高原地区Lg波衰减成像及其对地壳流分布的约束

在青藏高原地区地壳和上地幔中观测到强烈的地震波衰减,特别是在青藏高原北部区域。理论研究和实验观测均表明,强地震衰减是高温异常或部分熔融的指示因子。     

川滇地区Lg波Q值层析成像

利用云南和四川数字地震观测台网记录的数字化地震资料,开展了川滇地区不同频率的Q_Lg层析成像研究,反演结果的空间分辨率小于100 km.反演结果表明,川滇地区介质的横向不均匀性强烈,Q_Lg高低值差异显著.川滇地区显著的高衰减区有川滇菱形块体的东南边界（即沿鲜水河至安宁河以及思茅—澜沧—普洱区）,滇西北地区、龙门山断裂以西松潘—茂文地区、巴塘及理塘强震区等,Lg波高衰减区的分布与构造活动强烈、强震活动或大震破裂造成介质破碎区、低速区等相关,表明构造活动强烈或大震破裂造成的介质破碎、热物质沿活动断裂上涌等可能是川滇地区低Q_Lg的主要成因.显著的低衰减区有川东盆地、滇东南地区以及金沙江、怒江断裂的中段区域,滇中块体内部也呈现出相对的低衰减特征.Lg波低衰减区与地震活动性弱、速度正异常等相关,表明川滇地区Lg波的低衰减区与地壳变形、地震活动性及水热活动弱、块体稳定等有关.     

利用Lg波Q值反双台层析成像方法研究青藏高原南部地区的地壳衰减

首次基于2017—2019年西藏自治区区域台网27个宽频带固定台站记录的757次地震的波形资料,利用反双台法开展了青藏高原南部地区1 Hz的Lg波Q值层析成像研究.研究中采用3.5—2.4 km/s的速度窗截取了1981条Lg波,计算得到13543条路径上的Q值,测试了1°×1°和0.5°×0.5°网格下的棋盘格恢复情...     

Lg波衰减模型中建模误差的定量评估

对Lg波衰减模型中建模误差的统计特征进行了系统研究,并建立了地壳二维Lg波衰减模型。由于Lg波振幅可能受到几何扩散函数的强烈影响,合理评估反演过程的误差对于能否使用最小二乘意义下的反演非常重要。通过在川滇及其邻近地区收集的建模误差样本,使用K-S数值检验方法、Q-Q图和正态分布图形检验方法对Lg波衰减层析成像反演的输入数据中建模误差的分布特征进行了统计分析。采用奇异值分解(SVD)和反投影方法,分别获得了川滇地区的Q_Lg模型,定量计算模型的协方差矩阵和分辨率矩阵,定量评估了Q_Lg模型中每个格点的分辨率和误差。结果表明：在一阶近似条件下建模误差服从正态分布;通过开发的数据筛选程序,可以产生一个接近完美正态分布的数据集;与反投影方法相比,利用SVD方法获得的地壳Q值的分辨率更高;在射线覆盖较好的区域,Q_Lg模型的分辨率达到100 km,相对误差小于3%。     

中国东北及周边地区地壳横波衰减的成像研究

利用146个台站记录的中国地震年报及黑龙江、吉林、辽宁和内蒙古四省地震台网观测报告的6371个近震46652条横波振幅与周期资料,采用二维层析成像方法反演东北地区地壳介质品质因子Q0空间分布图像.在绝大部分研究区都可达到2°×2°的分辨率.结果表明,东北及周边地区地壳介质品质因子Q0平均值为323,其Q0值分布及其所揭示的衰减变化特征与研究区的地表构造具有明显的相关性,如华北平原、松辽盆地和海拉尔平原等沉积层较厚的区域通常呈现为低Q0值;而燕山、太行、兴蒙褶皱带等沉积层薄或基岩出露的区域则呈现为相对高的Q0值.整个东北地区呈现高低衰减带相间分布.     

Lg波Q值随震源深度的变化作为地壳本征衰减深度的判据

Lg波的Q_Lg值是描述区域地壳结构及介质衰减特性的重要参数之一,Q_Lg层析成像被广泛应用于地壳衰减结构横向不均匀性的研究中.但是,对Q_Lg在垂直方向上的不均匀性的研究较少.当发现一个地区发生Q_Lg值低时,我们希望进一步了解这种介质衰减深度.本文通过数值模拟合成地震图的方法,通过分析不同震源深度和介质模型计算Q_Lg,判断Lg波发生主要衰减的深度.研究结果显示：（1）当震源深度浅时,上地壳介质衰减对于Lg波Q值的影响明显比下地壳的影响更大.而震源深度深时,两者贡献基本相当;（2）如果上地壳介质衰减强,则随着震源深度的增加,η值逐渐减小;如果下地壳介质衰减强,η值先增大后减小;但如果下地壳存在低速层,则η值持续增大;（3）如果上地壳介质衰减强,则随着震源深度的增加,Q₀逐渐增大;反之如果下地壳介质衰减强,则Q₀逐渐减小.因此,我们可以通过调查某一区域不同深度地震的Lg波衰减规律,来判断这一地区的地壳介质衰减情况.

     

西南地区Lg波的衰减和MLg震级

本文在广泛收集西南地区VGK和DD-1短周期地震仪记录资料、测量了Lg波的4种振幅(Lg_z、Lg_h、mxz、mxh)数据及走时数据的基础上,计算得到西南地区Lg波滞弹性衰减系数γ=0.0031±0.0004km~(-1)。西南地区的m_(Lg)震级公式定义为m_(Lg)(m×h)=logA_(mxh)+q_(SW)(△)+D_h 其中震级校准函数q_(SW)(△)=5/6log△+0.00135△+C 对于DD-1仪,常数C=1.73;对VGK仪,C=1.52。当使用振幅A_(LgZ)、A_(Lgh)或A_(mxz)时,则C值分别加0.37、0.24或0.13。m_(Lg)标度基本保持了原西南地区的M_L(SW)的平均震级水平。通过振幅比计算,表明H/Z振幅比与台基有较大的关系:台基越软,振幅比H/Z越大;反之,台基越硬,H/Z越小。本文还对VGK和DD-1仪记录的17个地震的mxh振幅数据计算了平均logA值,发现DD-1仪较VGK仪的logA值平均偏低0.21级。     

宁夏地区Lg波衰减及场地响应特征

本文采用2008—2017年宁夏及邻区内15个数字地震台站记录的131次地震的波形资料,基于地震波衰减与场地响应联合反演方法,分析频率介于1—7 Hz之间的Lg波衰减及场地响应。采用2.2—3.6 km/s的速度窗截取了1 069条Lg波,计算得到Lg波各分量的地震波衰减品质因子Q（ f ）与频率f之间的关系。结果显示:Lg波垂直、东西及南北向各分量的Q₀分别为237.1,201.8及245.9;Q（ f ）对f的依赖性指数分别为0.44,0.52及0.44,该结果与全球其它地震活跃地区的相应研究结果相一致。对Q（ f ）在时间域的分析结果表明,研究时段内该地区地壳介质的衰减属性并未改变,15个台站的最大场地响应幅值不大于6。      

朝鲜半岛南部三维地壳速度结构成像

对多震相走时层析成像方法进行改进和优化, 使用朝鲜半岛陆地和近海的地震记录, 对朝鲜半岛南部(34.5°N～39°N,125°E～130°E)进行地震波走时反演, 获得了本研究区的三维速度结构成像结果.分析了沉积层、基底、上地壳、康腊面、下地壳和莫霍面的特征.研究了不同地质区的深部结构的主要差别、主要断裂特征、 海陆交界的地壳特征等.可以发现京畿山地与沃川褶皱带、太白山褶皱带、临津江褶皱带深部结构的差异尤为明显.     

华北地区Lg尾波衰减研究--Lg尾波Q的测量

利用1989～1998年间发生在中国华北地区ML≥3.0级的地震事件,华北遥测台网以及数字化台网记录到的信噪比较高的Lg尾波时间序列,经过滤波、消除背景噪声等预处理,采用单台记录叠加频谱比法,得到传播路径上Lg尾波Q0（Q=Q0fη, Q0是1Hz的Q值,η是Q值与频率相关系数）,进而获得该地区Q0和η的空间分布. 测量结果表明,华北地区地壳Lg尾波Q0值分布存在显著的横向不均匀性,这种不均匀性与该地区地壳的速度分布基本一致,表现为与该地区地表地质特征明显的一致性,即传播路径位于太行山隆起和燕山隆起区为高Q0值分布;传播路径位于冀中坳陷和黄骅坳陷等平原区表现为低Q0值;传播路径位于隆起区和坳陷区二者之间,其Q0值也介于二者之间,说明华北地区的地壳结构没有很大的阶跃式变化而使波导遭到破坏,Lg尾波Q0值基本上反映了地壳内介质滞弹性的固有衰减.     

The Local Magnitude Scale in the Korean Peninsula

A formula to determine the local magnitude (M_L) following Richters original definition was empirically derived for the Korean Peninsula. A total of 1,644 digital seismograms from 142 Korean earthquakes that occurred from 1997 to 2000 were corrected for instrument response and convolved with the nominal Wood-Anderson torsion seismograph response to be appropriate for the original definition of M_L. Then, the zero-to-peak amplitude was measured in millimeters on the synthetic Wood-Anderson seismogram. Multiple regression analysis was conducted to determine distance and station correction terms for the measured peak amplitudes. The best-fit solution for M_L yielded the following formula for the Korean Peninsula:where A() and S denote the peak amplitude on the synthetic Wood-Anderson seismogram at distance and the station correction term, respectively. Note that the second term, distance correction, was adjusted with Richters M_L, taking into consideration attenuation differences between the Korean Peninsula and southern California, where Richter originally introduced M_L. On average, the magnitudes determined in this study are nearly the same as those determined by the Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources (KIGAM), but are larger than those of the Korea Meteorological Administration (KMA) by as much as 0.36.     

1810年2月19日清津近海地震--19世纪韩半岛灾害最严重的地震

据《朝鲜王朝实录》记载 ,1810年 2月 19日在朝鲜咸镜道明川、镜城、会宁和富宁府发生地震 ,造成房屋倒塌和人畜死亡以及地面裂陷、喷水冒砂、滑坡等地表破坏。本文引证《承政院日记》、《备边司誊录》、《日省录》等重要历史文献及地方志 ,详细研究了有关史料。此地震造成 4 7户房屋倒塌 ,5人死亡 ,是 19世纪韩半岛震害最严重的地震。清津湾沿岸地区破坏最重 ,烈度达到Ⅷ度 ,砂土液化和地震海啸加重了震害。震中在清津近海域 (N4 1 7°E12 9 8°) ,震级定为M6 。     

OSL chronology and accumulation rate of the Nakdong deltaic sediments,southeastern Korean Peninsula

Optically stimulated luminescence (OSL) dating was performed on Late Quaternary deltaic sequences from a 55-m-long core sampled from the Nakdong River estuary, Korea. OSL ages obtained from chemically separated fine (4–11 μm) and coarse (90–212 μm) quartz grains ranged from 29.4 ± 2.6 to 0.4 ± 0.04 ka, revealing clear consistency between the grain-size fractions. The D_e values from the standardized growth curve (SGC) are consistent with those from the single-aliquot regenerative-dose (SAR) procedure, which suggests that the SGC is valid for the Nakdong deltaic sediments. The ¹⁴C ages of shells and wood fragments ranged from 11 to 2.9 ka, demonstrating reasonable agreement with the OSL ages, within the error range. However, the limited number and random sampling interval of the ¹⁴C age data (10 ages) result in a simple linear and exponential trend in the depth–age curve. In contrast, OSL ages obtained by high-resolution sampling show down-section variations in the depth–age curve, indicating the occurrence of rapid changes in sedimentation rate. It is suggested that the high-sampling-resolution OSL ages provide a more realistic and detailed depth–age curve and sedimentation rate. The Nakdong deltaic sediments were divided into five units based on sedimentation rate. The lowest (unit 5) shows a break in sedimentation between the last glacial maximum (LGM) and the Holocene. The sedimentation rate increased in units 4 and 3, presumably corresponding to the early to middle Holocene sea level rise and high stand. Unit 2 shows a gradually decreasing sedimentation rate following the regression of the shoreline, until about 2 ka. The progradation of the Nakdong River delta resulted in the rapid accumulation of unit 1 during the last 2000 years.     

四川及邻区Lg尾波的Q值分布特征

首先利用叠加谱比法，对成都数字地震台网的12个台站及中国数字地震台网的5个台站所记录的504个宽带垂直分量进行分析，得到与各路径相对应的椭圆内的Lg尾波Q0和η的测量值，再应用反投影技术反演得出四川及邻区Lg尾波Q0和η的分布图像。结果表明：Q0值的分布与构造活动性紧密相关，在所研究的范围内，Q0值在225～400的范围内变化。低的Q0值(225～250)发生在安宁河断裂、龙门山断裂和鲜水河断裂的交汇区域，以及由安宁河断裂和则木河断裂等多条断裂所组成的南北向断裂带；在川东的四川盆地，Q0值有所升高，在250～300的范围内变化；在所研究区域东南部的扬子地台，Q0值呈现出350～400的较高值。叩值在0．4～0．8的范围内变化。绝大部分地区的叩和Q0反向相关。