Characteristics of Seismic Wave Propagation in the Binchuan Region of Yunnan Using a Dense Seismic Array and Large Volume Airgun Shots

The Binchuan region of Yunnan is a structurally complex region with mountains, basins, and active faults. In this situation,seismic wave propagation exhibits complex characteristics due to strong heterogeneity of underground media instead of following the great-circle path. In order to obtain a high-resolution shallow crustal structure, a dense seismic array was deployed during March 21 to May 30, 2017 in this area. To better understand the complexities of seismic wave propagation in this region, we perform array-based frequency-domain beamforming analysis and single-station based polarization analysis to investigate the characteristics of seismic wave propagation, using airgun-generated P-wave signals recorded by dense array stations in this experiment. The results from these two methods both reveal similar but complex characteristics of seismic wave propagation in the Binchuan basin. The azimuth anomalies off the great-circle path are quite large with values up to 30°, which is caused by strong structural heterogeneity in the very shallow crust. Our research provide a better understanding of the complex geologic structures in this area and provide guidance for detecting concealed faults and distribution of velocity anomalies.     

加拿大黄刀地震台阵

黄刀地震台阵作为IMS地震台网的灵敏台阵之一,自1962年底建成至今已连续运行近60年。文中对黄刀地震台阵的建设、数据传输及处理模式、历次升级改造的相关情况进行调研,以助力我国全球测震台网的建设和发展。     

上海地震台阵的标定方法

地震台阵标定可以校正视慢度和后方位角，从而进一步校正震源位置，有助于提高地震定位精度及地震类型鉴别研究等。此外，台阵标定也可校正由于台阵接收系统而导致视慢度和后方位角的偏差。     

兰州台阵数据实时传输系统

简要介绍了兰州台阵数据实时传输系统的结构,各部分的特征性能,并对该系统的原理、调试等作了介绍,以便在维护操作时做好本项工作.     

美国TXAR台阵建设过程

TXAR台阵位于美国德克萨斯州,是IMS下属的主要地震台阵之一。该台阵将台站数目压缩到9个,采用无线遥测通讯方式,减少了建设和运行维护成本。其地震计室采用钻孔加套管的形式,具有安装简易、密封性好的优点。台阵采用无人值守设计,使用太阳能板、UPS电池和燃油发电机等多种供电方式,具有可靠稳定的性能。     

上海佘山地震台阵远震记录的压缩感知分析

将压缩感知方法应用于上海佘山地震台阵远震定位,对于该台阵记录的M_S 5.5以上全球地震事件,根据震级大小、地震波走时、事件分布,筛选得到45个远震事件记录,采用分析压缩感知及传统方法,计算最优反方位角和慢度值,发现压缩感知方法在地震台阵的远震定位中表现良好;对于震相较为复杂的地震,在求取能量最大及超过最大能量95%以上的点,得到最终源信号,也就是震源位置,压缩感知方法具有更高的分辨率。     

海拉尔地震台阵噪声源调查

利用海拉尔地震台阵位置资料,选取台阵半径50 km范围,通过实地摸排和GPS仪定位方法,判断台阵周围有无国际标注的各大噪声源,同时计算噪声源与台阵的距离,分析台阵所属9个子台环境噪声水平,并将现今噪声功率谱与2000年时进行对比,汇总结果,并对台阵环境噪声水平进行评价。结果表明,海拉尔地震台阵周围有6类噪声源,其中工业设施和公共交通对台阵噪声水平的影响集中在高频段,但对监测能力影响不大;根据地震计安放位置与干扰源的最小距离进行评价,得出7个子台噪声源水平达到Ⅰ级台站环境地噪声水平,B₄、B₅子台处于Ⅱ级台站环境地噪声水平,台阵噪声水平总体处于良好状态,不影响仪器的正常运行。     

利用地震背景噪声互相关检测流动地震台波形时钟漂移

时钟精度是地震观测中最重要的参数之一,需要通过卫星授时信号来保障。当卫星信号被屏蔽或仪器守时部件出现问题时,地震计内部时钟会逐渐漂移,给后续数据处理带来极大困扰。利用地震背景噪声台站对互相关提取的经验格林函数,不仅可以用于结构成像,也可以用于检测波形时钟是否存在漂移,并获得时钟漂移幅度。使用地震背景噪声互相关方法对2017—2019年云南永胜地区4个流动观测台站的连续波形进行了时钟漂移检测,结果发现部分流动台站在不同时间段存在不同模式的时钟漂移,最大幅度可达到1.75 s。同时,利用云南宾川气枪重复震源激发的信号进行互相关计算,对上述结果进行了验证,发现两种结果具有较好的一致性。研究表明,背景噪声互相关对波形的时钟漂移有较高的灵敏度,能够有效检测出时钟问题,防止波形被误用,可为后续波形时钟校正提供参考信息。     

地震信号处理中相位匹配滤波器的设计

相位匹配滤波器是一组线性滤波器,它的傅里叶相位与被检测信号的傅里叶相位相等。本文阐述了相位匹配滤波器的基本原理,并根据已获得的特定路径的频散曲线完成了理论设计,实现了对小震级事件面波信号的检测。使用该相位匹配滤波器对内华达地区的18次核爆事件的面波信号进行检测并计算了面波震级,与ISC公报给出的面波震级比较,相对误差很小。证明了本设计对面波信号的检测是有效的,并且可提高小震级面波信号的信噪比。     

大容量气枪震源长江定点激发信号检测

地学长江计划“安徽段实验”是大容量气枪震源在长江的首次激发。本文针对布设在气枪固定激发点附近的流动台和周边固定台接收到的气枪信号进行线性叠加分析近场和远场信号的时频特性,利用叠加结果检测气枪信号的传播特性,分析不同环境因素对信号传播距离的影响。结果表明：①近岸首台可以接收到清晰的压力脉冲、气泡脉冲的体波和面波信号;②气枪信号主频为5Hz左右,随震中距的增加,压力脉冲信号衰减很快,信号主频频带变窄;③对信号传播距离进行初步检测,最近的传播距离为180km,最远共有3个激发点传播达到260km,夜晚激发信号传播距离较远。     

Seismic performance of cylindrical latticed-intersected-three-dimensional-beam-system reticulated mega-structure with single-layer latticed-intersected-cylindrical-shell substructures

This paper is focused on the research of seismic performance of cylindrical latticed-intersected-three-dimensional-beam-system (LITDBS) reticulated mega-structure with single-layer latticed-intersected-cylindrical-shell (LICS) substructures by time history method accounting for geometrical nonlinearity. The distribution laws of the dynamic internal forces and those of the ratios of the dynamic to static internal forces of members in this innovative structure are first studied. The behaviors of the structure under different multi-component seismic actions are analyzed, and the reasonable components of the seismic action that should be considered in design are thus obtained. Then taking the maximum dynamic internal force of the structure as the index, a series of parametric analyses are carried out, and the suitable values of several key form parameters are recommended. Additionally, the results by the response spectrum method with those by the time history method are compared, which indicates that the former is not on the safe side. Therefore, the mode-superposition response spectrum method can only be used to do preliminary seismic design of this kind of structure, and the results must be checked by the time history method at the end.     

芦山7.0级地震前地震活动的临界点特征

直接检测大地震之前空间相关长度的增长是一种从观测的地震活动中检测临界点特征的独立的方法.本文研究了2013年4月20日四川芦山7.0级地震前5年震中周围地区中等地震活动的空间相关长度变化.结果表明,从地震前近两年开始,中等地震以上地震的空间相关长度出现明显增长,变化趋势可以用幂次率进行很好的拟合.用该地区没有7级以上强震发生的时段的地震目录采用相同方法进行了计算,没有发现明显的幂次率增长现象,说明强震前中等地震以上地震的空间相关长度的幂次率增长是地震孕育过程中临界点物理特征的表现.     

利用中国地震科学台阵研究青藏高原东南缘地壳各向异性:第一期观测资料的剪切波分裂特征

中国地震科学台阵第一期(2011-2013年)布设在南北地震带南段,本研究利用中国地震科学台阵布设在云南及相邻地区的部分流动台站记录到的2011年6月至2013年3月的数字地震波形资料,开展地壳各向异性分析.本文使用剪切波分裂系统分析方法(SAM方法),获得了研究区内67个台站的剪切波分裂参数.研究结果表明,受到云南及周边地区复杂的构造、应力环境和纵横交错的断裂分布的影响,该地区快剪切波偏振方向(PAZ)整体上显示出NNE向和NE向的优势取向,但在空间分布上比较复杂,虽然大部分台站的PAZ与构造应力场方向一致,但部分断裂附近台站的PAZ受到断裂的影响.结果显示,本研究区内不同区域的PAZ有一定差异性.本研究划分了5个子区,西部3个不同区域的PAZ从北到南分别为NNW向、近N-S向和NE向,有顺时针旋转的趋势,而东部的2个区域PAZ分别为NEE向和NNW向.研究证实,青藏东南缘地区的地壳各向异性空间分布虽然非常复杂,但大体上与区域内的主压应力的方向和断裂分布相关.