选自东哈萨克地下核爆炸的Lg震级

可用亚洲南部和斯堪的纳维业的世界标准地震台网的台站的地震图上记录到周期为1秒的Lg波的振幅来确定东哈萨克试验场东部62次地核爆炸的mb(Lg)值。这此爆破选自1965年到1985年期间mb(P)≠5．5级或更大的。假定对饱和水岩石而言，把内华达试验场得到的mb(Lg)与当量的关系用于东哈萨克试验场估计了爆破的当量。假定地壳结构和核爆点的深度的横向变化不影响mb(Lg)的值，Lg资料表明，内华达试验场和东哈萨克试验场之间mb(P)的偏差是0．35震级单位。     

中国东部六省的 Lg 震级(下)——震级关系

中国东部六省地区 Lg 震级系统,mLgz,mLgh,mmxz和 mmxh,相互均呈良好的线性关系,便于互相换算.mmxh可以取代东部六省原 ML(ECH),并基本保持了 ML(ECH)的震级水平.mmxh约比南加利福尼亚的 ML(SC)标度高0.36震级单位.通过 Rmax(△)和云南 R3(△)的比较,发现云南地区的 MAX 相约1秒值比东六省的约小1倍.并得到云南地区 MAX 震级校准函数.观测表明:在4——5级范围内,mmxh=mb.由此导出 mb(中国东部)=mb(美国西部).这与中国东部和美国西部的衰减因子 r 值大约相等的结果吻合.      

朝鲜地下核试验的地震学观测

自2006年至2017年,朝鲜民主主义人民共和国在中朝边界地区的试验场进行了6次地下核试验.本文综合报道根据东北亚地区的宽频带数字地震资料利用地震学方法对这六次地下核爆炸的研究.结果表明,朝鲜地下核试验在区域台网产生的地震记录具有典型浅源爆炸的特征.针对上述资料发展了处理核爆数据的方法并据此得出各次朝鲜核爆的地震学参数,包括事件识别、当量测定、以及震中相对定位等.对6次核爆和4次天然地震P/S类型谱振幅比的统计分析表明,2 Hz以上台网平均谱振幅比可以正确地将朝鲜核爆从天然地震中识别出来,从而有效监测在朝鲜半岛进行的当量大于0.5 kt的地下核试验.同时也发现,建立在体波-面波震级比之上的识别方法不适用于朝鲜核试验场.通过建立中朝边界地区基于Lg波的体波震级系统,计算了各次朝鲜核试验的体波震级m_b（Lg）,并由此估计了它们的地震学当量,其值介于0.5 kt至60 kt之间.由于缺少爆炸埋藏深度的数据,上述当量有可能被低估,因而有必要对深度影响做进一步研究.以第一次爆炸的位置为参考震中,利用Pn波相对走时数据和高精度相对定位方法获得了各次核爆在试验场中的精确定位.     

层裂对区域震相Lg波的影响

地下核爆炸Lg波的激发机制, 目前尚未十分清楚. 普遍接受的观点是: 伴随层裂源的补偿线性矢量偶极源激发的Rg波的散射形成的S波, 是Lg波的最主要贡献因素. 本文利用频谱比对方法, 结合合成理论地震图方法, 基于东哈萨克斯坦地区速度模型, 分析了东哈萨克斯坦地壳速度模型下的层裂对区域震相Lg波的影响, 并进一步分析了该地区的实际观测资料. 结果表明, 层裂时间函数对Lg波具有扇贝形调制作用; Lg波振幅谱的低谷点源自于补偿线性矢量偶极（CLVD）源激发的Rg波. 这一结果也表明, 东哈萨克斯坦速度模型下的Lg波受层裂的调制作用, 与内华达试验区的Lg波是一样的, 进一步支持了Patton和Taylor的观点, 对于进一步理解及更好地利用Lg波具有重要理论指导意义.      

基于理论地震图方法的波导结构对 地下核爆炸Lg波传播特性研究

基于频率-波数域算法的理论地震波形图方法, 可以数值模拟频率达到10 Hz、 震中距达1000 km的区域理论地震波形图. 该算法适用于计算大量分层地壳结构中激发的导波Lg波. 本文在前苏联东哈萨克斯坦地下核试验场至我国乌鲁木齐台站间的地球介质速度模型中, 引入速度梯度结构、 速度扰动分布的薄叠加层结构、 降低Q值结构以及速度扰动与Q值变化的综合结构来模拟实际地壳波导结构, 较好地模拟出东哈萨克斯坦地下核爆炸地震在乌鲁木齐台站记录的宽频带地震波形图, 模拟出完整的Lg波序列, 该序列符合Lg波能量分布特征, 且能够解释Lg波波尾的特征. 结果表明, Lg波的形状和峰值结构均依赖于地壳的不同波导结构.      

瞬态谱在地震与核爆识别中的应用

采用非稳态的ＷＤ理论,对５个哈萨克斯坦地下核爆及其邻近地区７个区域地震资料进行分析,研究了地下核爆和天然地震的瞬态谱特征、瞬时频率随时间的变化。结果表明,地下核爆的瞬态谱主要分布在高频：核爆的瞬态谱大多数集中于５-１０Ｈｚ;天然地震的瞬态谱散布在低频到高频的较大范围。核爆的瞬时频率在起始阶段（０＜ｔ＜０．７５ｓ）表现为线性,起始频率为负值;天然地震的瞬时频率以跳动形式迅速变化,起始频率正负交替。同时还对地震和核爆瞬态谱差异进行了初步解释。     

科左后旗MS 5.3地震前L g波衰减参数变化特征

<正>1研究背景一般认为,波在地壳介质中经多次全反射形成Lg波。Lg波是区域震相中强度最为突出且能量最大的震相,对地壳构造及地壳介质物理参数的变化更为敏感(刘建华等,2004)。一般,地下介质Q值反映了地震波的衰减程度,高Q值对应弱衰减,低Q值对应强衰减。邵媛媛等(2022)基于Lg波谱比联合反演方法(朱新运,2007)分析了2013年灯塔M_S 5.1地震前后Lg波衰减参数的变化,所得结果较为理想。本文拟利用相同方法,分析2013年4月22日科左后旗M_S 5.3地震震前区域介质Lg波Q值和η值的变化特征。     

国际监测系统(IMS)对内华达地区地震事件的检测和定位能力分析

通过对国际数据中心(IDC)审议地震公报(REB)与美国先进的国家地震系统(ANSS)地震目录的比较,分析了国际监测系统(IMS)对美国内华达地区地震事件的检测和定位能力,以及影响监测结果的主要因素.结果表明,对内华达地区的地震事件,IMS最低可检测mb为2.1的地震事件.对M＞4.5的地震事件,IMS可以全部检测;对...     

自中亚地区五条远震波路径的高频P波衰减

建立了一个从哈萨克斯坦东部到五个地震台阵的远震波路径的高频(0.5—8赫)P波减衰模型,四个UKAEA台阵分别设在苏格兰(EKA),加拿大(YKA),印度(GBA)和澳大利亚(WRA),对波路径的衰减影响以前曾有过研究(Bache,Marshall和Bache)。目前又增加一条到挪威地震台阵(NORSAR(挪威东部)的路径,并引入震源谱显校正值以扩大本文的研究。选用的事件为苏联塞米巴拉金斯克(Semipalatinsk)试验场地的地下爆破,取米勒和黑菲(Mueller和Murphy)模型的震源修正值。该模型用美国经验进行归一化。由许多台阵中的子台及大量爆破中获得的平均频谱推导出数条平滑曲线,基本上显示了在每条路径上的衰减影响。有三个主要特征,第一,五条波路径上衰减影响在0.5—3赫时几乎一致,表明对频率的强依赖关系。第二,3—8赫时,四个UKAEA台阵的波路径其衰减影响基本相同,挪威地震台的波路径则恰好相反。其校正震源谱几乎是平缓的。这说明该频带的路径平均Q值与频率成正比。第三,频率在7—8赫以上时,从挪威地震台阵波路径上获得的资料中发现了一些附加的衰减影响。因而,对于远震P波路径,其信噪比(signal/noise)在7赫或8赫时最大。0.5—8赫时的衰减影响可用吸收频带模型表示。UKAEA台阵波路径的参考模型其t_o(走时/长周期中的Q值)约为0.6秒。τm约     

IASPEI新震级标度与传统震级标度的对比

通过对世界上主要地震台网中心几十年来震级测定结果的对比分析,针对数字地震记录频带宽、动态范围大的特点,国际地震学与地球内部物理学协会（IASPEI）震级工作组于2003年提出了新的震级标度和测定方法,新的震级标度包括地方性震级ML、面波震级Msc（20）和Ms（BB）、体波震级mb和mB、区域Lg震级mb（Lg）和矩震级MW,本文介绍了这些新震级及其测定方法,并将这些震级与我国传统震级mb、mB、MS7、Ms在计算公式、振幅量取、周期范围和震中距范围几个方面进行了详细的比较。     

地下核爆炸Lg波的激发机制

地下核爆炸Lg波的激发机制,目前尚未十分清楚.其中主要观点之一是源区附近由补偿线性矢量偶极源（CLVD）激发的Rg波的散射形成的S波是Lg波能量的主要来源.本文利用理论地震图模拟方法,基于东哈萨克斯坦地区速度模型,分析比较了东哈萨克斯坦地壳速度模型下的爆炸源、张裂源及CLVD源对区域震相Lg波的影响.结果表明,从能量的角度来看,CLVD源是激发Lg波的主要因素.模拟计算结果也进一步证实了CLVD源激发的Lg波振幅谱具有低谷点的特征源自于该震源所激发的Rg波;在此基础之上,检验了Patton提出的估算震源埋藏深度的经验公式.结果发现,该公式仅适用于震源埋藏深度较浅的情况（<500m）.这些结果对于进一步理解及更好地利用Lg波具有重要理论指导意义.     

中国大陆区域 Lg 震级标度

本文广泛搜集了中国大陆(除新疆、西藏外)地区的短周期地震记录资料.分五个区测定了有关 Lg 波的各物理量 Lg 波初至和最大振幅的群速度分别为3.540.02km/s 和3.300.05km/s.Lg 波的周期在0.2-1.2s 之间,平均0.7s.Lg 波衰减系数值各区分别为:东部0.00340.0001km-1,西南0.00310.0004km-1,东北0.00270.0004km-1,华南0.00220.0001km-1和西北0.00210.0002km-1.全部平均 =0.00270.0006km-1.并讨论了振幅比 H/Z、振幅台基校正值 Dz 和 Dh 相互之间,以及它们与台基性质相互之间的关系.根据各分区值分别建立了各分区的 mLg震级校准函数.在此基础上建立了中国大陆(除新疆、西藏外)地区统一的 mLg(mxh)震级校准函数 q()可推广至新疆地区.观测结果表明:使用各 Lg 振幅(lgz,lgh,mxz 和 mxh)计算mLg值间的偏差;统一和分区mLg的台网震级差;各区内分省测定 mLg值之差均小于0.1级.在2-6级范围内,中国mLg基本维持了原 ML(CHN)的震级水平.      

log（均方根Lg）—mb的定标律斜率

已经证实,在一条条路径上传播的Lg震相,以全球的m_b震级和核爆当量作为其相对标度,有着不寻常的稳定性和精度。然而,有着一定震级的Lg的定标斜率,在不同的传播路径上时常存在相当大的差别,这些不好解释的效应常纠缠到核监测过程。本文通过资料分析和数字模拟,揭示影响Lg定标的因素。分析了前苏联巴拉潘的核试验场的爆破在欧亚宽频带地震台的数字地震资料。该资料得出,震源谱的当量定标与每一传播路径上的频率选择特性的结合,可反映观测到的定标斜率的变化。由于衰减而引起的高频能的损失导致沿某些路径的定标斜率偏高。场地效应和仪器响应中的变化也能够对Lg定标斜率的分散产生影响。用于计算理论定标率的数字模拟,支持了这些论断。     

阿拉木图和乌鲁木齐试验场地磁变化对比分析

对1990～2005年期间哈萨克斯坦阿拉木图试验场和中国新疆乌鲁木齐试验场的连续地磁观测资料进行了对比分析,重点选择库尔特、图尔根、喀什和乌鲁木齐地震台站的地磁观测资料.分析了北天山中部、南部和东部地区地磁场变化的长期、季节、短期和局部分量的表现特征.     

美苏一项新的地震计划

引言1986年7月来自加州大学圣迭戈分校、内华达大学里诺分校和科罗拉多大学博尔德分校的一组研究人员,在位于哈萨克斯坦东部苏联核试验场(KTS)附近建成了3个地震台站中的第一个。根据苏联科学院与自然资源保护委员会和美国一非利润环境组织达成的协议,这些台站的配置是满足建议的新全球地震台网的技术要求(IRIS,1984),且按设在内华达州南部的美国核试验场(NTS)附近装备着同样仪器的3个台站安装固定仪器。该联合计划搜集的数据意味着与监测和核实目前和将来禁止核试验条约的有关地震问题     

核爆炸余震与天然地震余震的比较

用不同余震的衰减函数模拟了1968年到1976年在内华达试验场爆炸的7次大核爆炸的余震。也研究了该区的4次天然余震序列。核爆炸余震不同于大多数天然余震,因为它们衰减比较快,并用常常用指数类函数拟合它们的衰减。核爆炸余震的震源深度一般比天然余震的浅,与核爆炸深度相对浅一致。在内华达试验场附近也观测到天然地震浅源余震的快速衰减,这说明余震震源处的条件影响余震随时间的衰减。Dieterich(1994)提出余震衰减理论预示深度浅的余震衰减更快,提供了对观测结果的一种可能解释,由于核爆炸余震的衰减快,目前在内华达试验场观测到的活动很可能已经过充分衰减了,所以目前的活动水平将持续到将来。     

利用区域地震波形振幅包络约束朝鲜地下核试验的埋深和当量

核爆当量和埋藏深度是地下核试验的两个重要参数.根据中国东北地区区域范围内地震台站观测记录,利用Pn,Pg,Sn和Lg波波形,计算水平分量的尾波振幅包络,调查2006年10月9日,2009年5月25日,2013年2月13日和2016年1月6日四次朝鲜地下核试验的爆炸当量和埋藏深度.以牡丹江(MDJ)台站记录为例,对两个水平分量波形进行带通滤波,计算平均波形的振幅包络.最终得到区域地震台站水平分量振幅包络,振幅稳定,包络振幅的变化清晰地显示区域震相的位置.区域震相的时间域振幅包络由震源谱函数、传播效应、台基响应和传递函数及尾波形状函数构成.通过网格搜索的方法,拟合水平分量记录的波形包络,可以获得核爆当量和埋藏深度的估计.结果表明,朝鲜四次地下核试验爆炸当量以时间为序从0.6±0.2kt到3.0±1.5kt,增加至10.0±2.0kt,再降到8.0±2.0kt.2006年核爆的埋藏深度较浅,为150±100m,2009年朝鲜核试验的埋藏深度为350±100m,2013年和2016年朝鲜核试验的深度非常一致,均为500±200m.这些结果与前人的调查结果一致性较高,说明使用单一地震台站时间域水平分量尾波振幅包络是可能同时约束地下核试验爆炸当量和埋藏深度的.     

中国东部地区Lg波的衰减和近震震级

本文利用中国东部苏鲁豫皖冀浙六省所属地区的80个区域地震台的资料,选取了该区及其附近的19个3～5级地震,分别对Z向和H向测定了Lg震相的走时和振幅,及最大震相Max的振幅,共有近3000组数据。测得本区Lg波传播速度为3.54km/s。根据Z向和H向,加权与不加权等几种计算方法,在50～1100Km范围内算得的各种衰减系数之间符合得很好。中国东部地区苏鲁豫皖冀浙六省及其邻近地区,约在28°N～42°N,110°E～124°E范围内(图1),我们研究了Lg波的传播速度、衰减特征和m_(lgz)、m_(lgh)、m_(mxz)、m_(mxh)四种近震震级。     

首都圈数字地震台网对微弱爆破信号的检测能力

利用首都圈数字地震台网接收人工地震信号,进行地下结构研究具有重要意义.但人工震源释放的能量小,激发的地震波以短周期为主,因此本文较全面地研究了地震台网对短周期微弱信号（1～20 Hz）的检测能力：(1) 分析了台网的背景噪声,结果表明基岩台址的地震台噪声比沉积盖层台址的地震台噪声低约13 dB,这相当于近1个震级的检测阈值;夜间的噪声比白天低约5 dB;噪声有逐年增高的趋势,2006年比2001年噪声提高约4 dB.(2 )分析了在台网内进行的药量为25 kg的陆地井下爆破实验,一次爆破相当于0.69级（M_L）的天然地震,有18个地震台可辨认爆炸产生的Pg、Pm或Pc波;离爆破点218 km的基岩台,仍可以接收到振幅只有1.6 nm 的Pm波,这个结果可为地震勘探实际工作提供参考.(3) 研究了台网外核爆试验的信号特征,2006年发生在朝鲜的地下核试验是一次检验台网检测微弱信号能力的好机会.波形记录经1～5Hz滤波后,台网中噪声小的18个基岩台可以清晰辨认核爆破产生的P波或Lg波,P波平均振幅为16 nm,计算的平均震级为m_b4.3,和NEIC给出的震级相同;分析还表明背景噪声是影响台站信号检测能力的主要因素之一.     

朝鲜核爆的Rayleigh波震级测量

利用1995年至2009年中国东北及邻近地区11个宽频带台站记录到的77个地震事件、3个化学爆炸和2次朝鲜核爆的区域地震资料,标定该区域台网的Rayleigh波震级.通过对8~25 s 周期的垂直分量Rayleigh波形进行分析,获取基于最大振幅的面波震级.计算82个区域事件不同周期的台基响应,经过台基校正后取最大振幅的面波震级为事件震级.2006年和2009年两次朝鲜核爆的面波震级分别为2.93±0.19和3.62±0.21.将地震和核爆事件的面波震级M_s与体波震级m_b(Lg)进行比较,发现根据该区域台网的数据利用M_s-m_b识别方法无法鉴别朝鲜地区的核爆与地震.朝鲜核爆的面波震级相对较大,使M_s-m_b识别方法失效,其原因可能是源区介质的不均匀性、由核爆炸冲击引发的深部的拉伸破坏被抑制,或者是近爆源区存在张性的构造预应力.假定核爆可能的埋藏深度范围是0.01~1.0 km,用Rayleigh波震级估计朝鲜核爆的当量,对2006年和2009年核爆当量的估值范围分别为0.42~3.17 kt和2.06~15.53 kt.