水平层状介质视波速比响应特性的数值模拟

本文用几何地震学方法和多台和达图法, 通过数值模拟讨论了水平层状介质的视波速比对真波速比变化的响应特性。 结果表明: ① 视波速比对真波速比变化的响应特性是介质结构及其动态变化、 震源与监测台网的相对位置有关的复杂函数, 显示了地震波的实际传播途径对提取波速比异常信息的明显影响; ② 检测波速比信息的地震震源深度对视波速比的响应特性有重要的影响, 当介质处于异常状态时, 位于震源区下方的地震其携带出异常信息的能力受到较大限制, 其实质应归于地震波传播路径中非异常部分的作用; ③ 视波速比的响应特性主要是对于介质内部真波速比变化的响应, 在其他条件相同的情况下, 如果介质内部波速变化大而波速比变化小, 一般并不会显示高的视波速比响应特性。 根据这些结果笔者认为, 结合研究区具体的介质结构条件, 发展震源精确定位方法, 深入而具体地研究视波速比对真波速比变化的响应特性问题, 是应用视波速比作为预测地震的前兆方法必须面对的基本问题, 也是可靠地识别视波速比异常必须解决的关键问题。     

沙城台波速比变化特征

正地震波携带了地球内部的大量信息。在地震的孕育过程中,孕震区介质的物理状态会产生一系列变化,如发生微破裂、扩容、塑性硬化及相变等,地震波通过震源区时,波速也会发生变化,这是利用波速比异常预测地震的重要依据。近年来,随着观测条件的显著改善和新技术方法的引入,地震数据精度不断提高,对中强地震前后波速比变化现象和特征的研究又引起了广泛关注。单台多震和达法计算地震平均波速比是由单台记录的多次地震事件进行计算,根据台     

汶川地震前后波速比变化特征的再研究

收集整理了四川省地震台网1990—2012年产出的地震直达波震相数据, 利用单台多震和达法对2008年汶川M_S8.0地震前后四川地区的波速比变化特征进行了分析研究(共筛选出13个数据量较为丰富、 连续性较好的台站). 结果显示: 其中位于龙门山断裂中北段西侧的4个台站, 震前出现长达7年左右的中长期波速比低值异常; 其它9个台站的波速比震前变化基本稳定. 震前波速比出现异常的4个台站的分布与汶川M_S8.0地震孕震区范围大体一致, 从而为研究汶川M_S8.0地震前是否存在地壳介质特性的时间变化过程, 提供了有力的判定依据.      

新疆天山地区的波速比异常分析

收集整理了新疆地震台网2009~2014年的地震观测数据,利用多台和达法计算了新疆天山地区中小地震的波速比及其背景值。为了突出异常变化,分析了研究区内的波速比扰动值变化,同时回溯了天山地区7次中强地震。结果表明:①天山地区波速比的背景值为1.70左右,自2013年开始,波速比的低值异常主要集中在天山中东段及普昌断裂附近;②2011~2013年研究区内4次M_S5.0以上地震前,震中位置波速比扰动值多数处于低值状态;③7次中强地震前,震中及其附近区域波速比低值的地震事件占相应时段内总事件的比率大于60%,研究区内中强地震前波速比呈低值状态较明显。     

虚拟台站法求小范围虚波速度

为了探求地震前波速异常,常用的方法是以和达法求平均波速比。和达法对台网分布及各台记录的绝对到时要求严格。目前我国大多数地区台距较大,对于中等强度地震的孕震区而言,虽然和达法精度较高,但地震射线穿过孕震区路径不长,往往不易观测到波速比异常。     

2012年河北唐山4.8级地震前后波速比变化特征

选取河北数字地震遥测台网2008年1月至2018年4月产出的唐山震区范围内地震观测报告数据,利用单台和多台和达法对2012年5月河北唐山4.8级地震前后波速比进行计算。结果显示:单台和达法波速比计算得出陡河台等7个台站在唐山4.8级地震前存在低值异常;多台和达法计算波速比在ML≥1.0、ML≥1.5,ML≥2.0不同震级的波速比变化曲线与唐山4.8级地震对应较好,震前存在近一年的波速比低值变化。     

文安地震前后首都圈分区波速比时变特征

2006年7月4日在首都圈数字地震台网的中南部发生了河北文安MS5.1地震. 此次地震为该数字地震台网2002年投入运行以来发生的最强地震事件. 本文利用多台和达法, 分析处理了首都圈107个数字地震台站2002——2007年判读的大量震相数据. 为提高波速比计算的精度和稳定性, 对波速比计算环境和条件进行了多方面限定. 例如, 地震发生位置相对集中, 台站选取范围有限, 参与计算到时数据在5个以上, 以及线性拟合精度高、 误差低等. 经这些限定条件后的研究发现, 文安地震前, 在文安和唐山附近地区地震波速比出现正常——降低——恢复——发震的异常演变过程. 震前1年, 出现波速比较明显降低过程, 异常持续时间1年左右; 同期邢台、 京西北、京西南、 京津和北京地区波速比的变化则基本平稳. 文安地震发生后, 文安和唐山地区的波速比恢复正常的平稳变化状态. 通过波速比计算结果的误差和稳定性分析认为, 文安地震前在文安和唐山附近地区地震波速比异常是可信的.      

粤闽赣交界区波速比特征研究

根据多台和达法,利用广东、福建、江西三省数字地震观测记录对粤闽赣交界区及邻区波速比特征进行研究,获取了具有参考价值的结果：粤闽赣交界地区沿海一侧明显比内陆地区波速比要高;约在北纬24°,东经114°处,处走向北东方向上是波速变化比较明显的分界线,该分界线可能是由于地下两侧的岩石岩性不同造成的,或与该地区介质物理性质和化学性质存在变异关有,也可能与此地区地震应力场变化有一定关系。     

青藏块体东北缘平均波速比的测定及研究

利用兰州数字地震遥测台网观测报告,采用和达法计算出2001年1月-2007年6月发生在青藏块体东北缘2 953次地震的波速比值.将青藏块体东北缘按1°×1°、0.2°×0.2°分成小区,求出每个小区域内的平均波速比值.分析得出如下结论:(1)青藏块体东北缘平均波速比值在空间分布上有一定差异,甘东南(N34°以南)波速比值最高,祁连山地震带和西秦岭北缘断裂附近次之,甘肃中部最低;(2)青藏块体东北缘矿震分布区域和1°×1°的低波速比值区域一致,地震波速比值是判定矿震的可能依据之一;(3)地震波速比值随震级的增大而增大.所得的平均波速比值为研究青藏块体东北缘波速比值随时间变化有一定参考价值.     

云南地区强震前波速比、震源深度及中小地震活动的特征

分析了云南地区第四强震跃期内波速比的变化规律,探讨了强震孕育过程与波速变化、震源深度变化、中小地震活动的关系,结果表明:波速比异常、震源深度变化异常与3、4级中小地震活动的异常,最早出现于云南7级地震前4年左右,大多数异常集中出现于震前2年左右,表现为波速比、震源深度异常增多,震前1年左右异常则逐步减少;伴随着云南第四强震活跃期的开始—结束的过程,云南地区的波速比也经历了下降—恢复的准同步过程。     

小浪底水库区域波速比特征研究

利用小浪底水库架设的8个数字地震台观测数据,分析2008年9月-2011年12月记录的水库附近196次地震事件,采用和达法计算该区波速比值和泊松比值,结果表明:①小浪底区域波速比值在1.461-2.027,相关系数在0.9763-0.9995,平均波速比值为1.700,略低于地壳的平均波速比1.732,泊松比值在0.17-0.33,平均泊松比值为0.23;②反映了小浪底水库区域地下介质复杂的特性.     

河北邯郸-邢台地区波速比和泊松比分布特征研究

根据多台和达法,利用邯郸—邢台地区9个数字地震台的观测数据研究了该区波速比和泊松比分布特征.结果显示:(1)9个小区域波速比值在1.696～1.737之间,相关系数在0.988 3～0.999 1之间,研究区平均波速比值为1.719,平均泊松比值为0.244,所得泊松比值与研究区内地壳介质以花岗岩为主一致.(2)研究区内波速比和泊松比变化比较复杂,反映了区内上地壳介质性质的不同乖地质构造的复杂性.     

松潘——平武地震前的Pn波走时残差异常

本文利用P_n波走时残差方法求得松潘——平武地震前,某些台站的P_n波走时异常,并做了简单讨论。一、问题的提出地震前震源区波速变化的研究已有三十多年的历史。近十年来,随着地震予报研究的迅速发展,波速比V_p/V_s随时间的变化,作为地震予报的方法之一,受到各国研究者的重视。     

1976年四川省松潘—平武地震前波速比的异常变化

利用四川及甘肃台网记录到的直达波到时资料,对1976年8月四川松潘—平武地震前的波速比异常变化作了初步探讨.所得结果表明,此次地震前波速比有明显的异常变化,V_p/V_s异常期及恢复期均较短,异常区在偏于主震震中南面的四川境内,其范围较大.V_p/V_s异常的某些特点显示出这次地震与1973年8月松潘—南坪6.5级地震既有密切关系,又有一定的区别.结合这一地区波速比异常变化的特点,本文对波速比回返问题和波速异常区叠加问题作了一些讨论.      

利用人工波源探测震前波速变化——以溧阳六级地震为例

本文讨论了视波速比=ts11-ts/tp11-tp与介质真实波速比的关系。假设地壳为水平双层结构,上层地壳内包含一个水平延伸的波速异常区.计算了的理论值。结果表明,对于以往用水平传播的直达波测不出异常的某些情况(例如直达波没有穿过异常区;异常区的水平尺度很小等),只要反射波穿过异常区,根据值的变化,仍有可能把异常较为有效地检测出来。 应用这一方法研究了溧阳地震台记录的马鞍山人工爆破资料,发现1979年7月9日溧阳6.0级地震前值呈现负异常,平均幅度约为5%,异常时间为15——17个月。为了解释这一异常,直达波在异常区内的路程应当很短,或者根本不穿过异常区。 本文结果表明,主要使用反射波,可能会改善用人工波源方法观测震前波速变化的前景。      

呼和浩特—包头地区平均波速比分区特征研究

内蒙古呼和浩特—包头地区地质构造复杂,历史上曾发生多次6级以上强地震。本文选取2001年以来该地区的ML≥1.0地震作为研究对象,根据地震空间分布和研究区域的台网布局,划分出4个子区域,分别计算了各个子区域的平均波速比,并对比分析其时间和空间变化;计算结果表明,各个子区域的平均波速比曲线随时间流逝的变化幅度相差较大,且呼和浩特地区的平均波速比明显低于其他3个地区的平均波速比,初步推断与呼和浩特地区的断裂构造分布及地下介质性质有关。震例研究结果显示,2003年托克托县ML4.6地震前震中区波速比变化过程为"下降—持续低值—回升发震"。     

广东新丰江库区波速比变化特征研究

使用2007年6月—2017年2月广东新丰江水库周围14个台站记录的Pg波、Sg波震相数据,采用单震多台和达法研究新丰江库区波速比变化特征。结果显示研究时段新丰江M_L4.0级以上地震中有3次地震前表现出下降—低值—恢复—发震现象。库区水位、地震频度、波速比均表现出分段特性,地震频度相对于水位、波速比相对于地震频度均有一定的滞后性。蓄水前期波速比主要受水的渗流作用和构造应力的影响,而蓄水后期库构造应力以及水位引起的围压变化可能成为波速比变化的主要因素。新丰江M_L5.2级地震及M_L5.1级地震前水库均处于卸载阶段,M_L4.2级地震前水库处于加载阶段,说明库水位引起的围压对波速比影响有限,地震发生主要是构造应力作用的结果。     

青海东北部地区地震直达波波速比及视速度测定与研究

利用青海数字地震台网观测报告,采用多台和达法,测定青海东北部地区2009年1月—2014年12月地震直达波波速比和视速度值,结果显示:1 5个子区域A1—A5平均波速比分布在1.686—1.705;平均P波视速度为5.979—6.022 km/s;平均S波视速度为3.535—3.579 km/s;2波速比和视速度的复杂变化特征,反映了研究区地壳介质及地质构造的复杂性及地震射线路径对结果的影响。     

海南岛及近海波速比特征初步研究

基于"广义重复地震"的思路,收集整理1990—2015年海南岛及近海地震丛发区事件,利用单台单震法呈现海南台网至海南岛及近海显著地震丛发区的波速比特征,初步探讨研究区地壳介质物性信息。结果表明:(1)地震丛至单台的整体平均波速比低于理想体的1.732,2008年前后各台站的平均波速比及波速比随时间变化特征有明显差异,这可能与2007—2008年研究区地震活动较长时间平静后的应力调整以及2008年汶川地震应力传递作用有关;(2)地下介质的破碎程度及流变性影响波速比:地下岩石破碎程度高,介质流变性强可能会造成台站波速比相对高值,如QXL台、DOF台、CHM台、NAD台、SLL台等;(3)琼中南隆起区地下介质较致密、稳定,除特殊介质区的NAD台、CHM台、DOF台,其他台站波速比呈现相对低值;(4)2008年前后各地震丛发区视速度特征有差异,地震活动也存在明显不同,研究区可能处于应力调整状态;铺前—清澜断裂东西两侧呈现完全不同的视速度,主要影响来自岩性的不同以及火山地区热物质上涌等热作用过程。     

河北北部地区平均波速比分析

河北省北部地区地质构造较为复杂,历史上多次发生破坏性地震。基于河北数字地震台网震相到时报告数据,使用和达法,计算2006年1月至2015年10月河北省北部地区平均波速比,分析部分地震前波速比时序变化特征,发现震前波速比数值呈现正常—低值异常—恢复—发震的异常演变特征,为地震波速比变化与地震前兆相关性研究提供一定参考信息。