利用震源扫描方法计算2008年大柴旦6．3级地震震源破裂过程

2008年11月10日在青海大柴旦地区发生Ms6．3级地震。运用甘、青区域数字地震台网观测资料,采用震源扫描方法对此次地震进行亮度函数归一化扫描分析研究,得到研究区域内分层归一化亮度函数的空间成像结果,最大亮度空间分布与青海省野外考察结果基本吻合。震源扫描方法不需要计算理论地震图,利用包括相对振幅和到时在内的波形信息,无需事先假定震源的几何参数,最大限度地利用波形数据信息,得到地震的整个空间分布,提高了获取中强地震震源运动空间分布信息的速度为震后快速趋势判定、应急救援提供技术支持。     

模糊数学方法在识别地震和确定震源参数中的某些应用

本文把模糊聚类分析方法用于确定P波到时不十分清晰的情况下,震源参数计算前的慢度(以及P波到时)、观测点之间的距离、波的周期、F—P时间以及最大振幅等特征量。经过模糊聚类分析之后。就可用最大一组的数据来计算震源参数,在各组数目相同的情况下,则用初至P波到时最早的台所在的一组数据来进行震源参数计算。     

用震源扫描算法（SSA）研究列车源的运动

用震源扫描算法（Source-Scanning Algorithm,SSA）对2004年5月山东兖州试验时地震仪记录到的列车产生的一次振动波形进行研究.结果表明,在3个短暂时间段内,我们可以清楚地看到列车运动所产生的鸟巢形波形的精细结构.通过分段分离的方法,我们得到了3张有关震源分布的图像,图像显示列车正在由NW往SE行走穿过本区.扫描结果表明,列车震源经过适当预处理可以当作许多分散的小震源来分别处理,也显示了SSA方法处理象列车这种无法识别震相的数据波形具有的潜力.     

领域算法对震源特性之描述

对震源特性完整描述需要说明震源位置和震源机制。采用邻域算法经两个步骤就可实现非线形反演，邻域算法是一种参数空间中的直接搜索法，它能优先采集具最小数据拟合误差的区域，仅采用两个控制参数，无需导数计算。第一步是采用一个四维搜索空间的集中搜索方案来进行震源定位，第二步是对P和S波的早期波形反演来精确定位震源深度及提取源机制信息。这第二步就是采用一个矩张量表达式扫描一个八维空间。就震源和源机制反演而言，邻域算法（NA法）仅用几个测站的资料，就给出了快速有效的结果，正如对新疆南部一次事件处理所演示的一样。     

山西地区震源机制一致性参数时空特征分析

利用山西数字地震台网记录到的中小地震波形资料,采用层状介质中点源位错模型的广义透射系数的快速算法和理论地震图拟合直达波最大振幅比来求取小震震源机制解的方法,计算了2001年—2012年山西地区281个中小地震震源机制解,根据优势分布得到山西地区现今平均构造应力场分布,计算震源机制解应力主轴与相应的区域构造应力场主轴之间的震源机制一致性参数,分析一致性参数时空分布与中等地震活动的关系。结果显示,2001年以来山西5次ML≥5.0地震前均有震源机制趋于一致性现象,震中分布在一致性参数低值附近或高低值过渡区域。     

用震源扫描算法(SSA)进行微震的定位

引入了一种新的方法震源扫描算法(Source-Scanning Algorithm, SSA)来对地震定位和地震破裂面进行研究, 这种方法充分利用了数字地震波形资料, 在不用精确拾取到时和计算理论地震图的情况下达到比较理想的定位效果。 首先, 文中阐述了2004年由Kao等人发展的SSA方法的原理; 其次对扫描算法的分辨率进行了理论上的模拟, 用5点试验证明了SSA的很强的分辩能力; 最后将SSA应用于南北地震带微震的定位试验中去, 发现它能够在没有人工干预的情况下较好地定出地震的位置。 理论模拟和实际定位结果都证明, SSA是普通微小地震定位的一种好工具。     

震源时间函数与震源破裂过程

简要介绍了现代数字地震学的两个重要概念。一个是震源时间函数，另一个是地震震源的时空破裂过程。首先，从地震断层位移表示定量出发，介绍震源时间函数和震源破裂过程的基本概念。然后，分别介绍两种从远场地震记录中提取震源时间函数和获取有限断层面上时空破裂过程图像的反演方法。     

滇中地区震源机制一致性参数时空分布与强震活动

利用云南数字地震台网记录到的地震直达波Pg、Sg振幅资料,采用层状介质中点源位错模型的广义透射系数的快速算法,计算理论地震图的Pg、Sg最大振幅比值,将其与观测值拟合,反演得到1999年至2009年11月14日滇中地区206个中小地震的震源机制解,计算震源机制解应力主轴与相应的区域构造应力场主轴之间的一致性参数,分析震源机制一致性参数时空分布与强震活动的关系.分析表明,强震发生前3年至数月,强震震源区附近出现多个震源释放应力场与区域应力场一致或接近的中小地震,强震就发生在中小震震源机制一致性参数低值分布区内或其边缘附近.     

微震震源定位研究现状及展望

微震震源定位研究是微震监测技术研究的重点之一,定位精度的高低直接影响着微震分析的结果.随着微震监测技术的广泛应用,出现了大量新的微震震源定位方法,针对不同的工程研究,这些方法各有千秋.首先,通过收集并分析近20年来国内外比较盛行的微震震源定位方法,其包括混合优化法、震源扫描算法、波速模型法和无预先测速法.然后,讨论这些方法的优缺点及适用条件,并主要分析微震检波器分布、首次到时拾取、波速模型和定位算法对微震震源定位的影响.最后,讨论地球物理学、声学、军事学等领域已有的先进定位方法在微震震源定位研究的意义.结果表明:(1)优化传感器的布置,必须协调自动到时拾取、波速模型和定位算法之间的关系;(2)减小波速模型和首次到达时间对震源位置的影响是微震监测未来发展的必然要求;(3)采用射线追踪理论、逆时偏移成像和被动时间反转镜技术可对速度结构模型进行优化;(4)利用双波定位、信息融合技术可进一步提高定位精度;(5)其他领域的先进定位方法在微震震源定位研究上具有潜在价值,可以达到微震震源定位更快、更准、更稳定的目的.     

用宽频带区域地震图确定震源参数

近期发展的震源反演方法并没有充分利用区域地震图的宽频带性质,原因是用平行层模型计算的格林函数和真实地壳的复杂传播现象不同。这种反演通常去掉了短周期成分,并且只反演记录中选定的部分。在本文中,我们介绍一种估算震源参数的方法,它可以较好地应用整个宽频带记录,而且只采用目前仅有的不完善的格林函数即可。这个方法通过分别拟合格林函数的各个部分来使得记录图与合成图主要的地壳到达波到时差别不大。确定震源参数的原     

利用数字化速度波形和仿真位移波形资料求解震源机制解的比较

对2007年1～7月云南发生的19次ML3～4.6地震的实例分析表明,数字地震仪的速度记录波形与仿真位移波形的形态相似,振幅分布比较一致,最大振幅比值(ASV/AP)也基本相等;由数字地震仪速度记录振幅资料和仿真位移振幅资料测定的震源机制解具有显著的一致性.在采用Pg、Sg波最大振幅比测定震源机制解时,直接量取数字地震仪速度记录相应波形的最大振幅值,获取相应振幅比数据,这个方法是可行的.     

基于地震波反演研究南天山中西段的震源深度

南天山中西段位于塔里木块体与西昆仑之间,地震频发。本文利用基于波形反演的CAP方法对南天山中西段地震震源深度进行了反演,得到的震源深度与用到时定位得到的震源深度进行了对比,发现用到时定位得到的震源深度整体偏浅。同时,南天山中段山前地区震源深度比南天山中段中部地区震源深度浅,南天山由西往东呈现震源深度变浅的趋势。南天山中西段震源深度整体分布在15—23km,有明显的地震活动深度下界。     

2004年东乌珠穆沁旗地震震源参数研究

利用波形反演方法, 研究并确定了2004年3月24日发生在内蒙古东乌珠穆沁旗与西乌珠穆沁旗交界处地震的震源机制及深度。 近震波形对震源机制有很好的约束, 而远震体波对于震源深度分辨率很高, 因此综合利用了近震和远震波形数据。 对于近震宽频带波形记录, 用CAP方法反演震源机制解。 利用远震直达P波、 pP波和sP波的到时能较好的确定震源深度。 综合利用近震宽频带波形和远震体波波形记录, 反演得出2004年03月24日地震为逆冲型, 震级为M_W5.3。 其两个节面分别为: 节面I的走向、 倾角、 滑动角分别为147°、 22°、 87°, 节面Ⅱ的走向、 倾角、 滑动角分别为 330°、 68°、 91°; 震源深度为(12±2) km, 是一个典型的浅源上地壳地震。 与前震序列对比, 节面Ⅰ是可能的发震构造。     

基于重构激发信号的电磁式可控震源相关检测参考信号方法研究

针对电磁式可控震源地震数据的相关检测,研究发现,在地下结构复杂、基板-大地耦合不佳时,常规方法——基于震源控制信号或基板附近信号作为参考信号检测得到的地震记录中,存在子波到时误差和虚假多次波问题.本文分析了上述问题的理论原因,并提出基于重构激发信号的相关检测参考信号方法(Correlation Detection Reference Signal Based on the Reconstructed Excitation Signal,CDRSBRES).首先,利用直达波与其他地震波到时不一致的特点,从震源基板附近信号中分离、提取直达波.然后,利用直达波重构震源激发信号并作为参考信号对地震数据进行相关检测.最后,应用谱白化技术提高检测结果质量.数值模拟研究表明,重构激发信号与理想激发信号的相关系数为0.9869,达到高度线性相关,CDRSBRES方法检测的地震记录在子波到时和波形特征上均与模型相符.随后,在某金属矿区开展了可控震源对比实验.与液压式可控震源MiniVib T15000检测结果相比,电磁式可控震源PHVS 500的检测结果中:基于震源控制信号的检测结果存在子波到时误差约0.012 s,对应垂向精度误差约11.16 m;基于基板附近信号的检测结果部分区域出现虚假多次波,信噪比降低;而CDRSBRES方法的检测结果子波到时误差约0.001 s,对应垂向精度误差约0.93 m,波形特征一致,相同区域无虚假多次波.综上,本方法适用于电磁式可控震源地震数据的高精度检测,尤其对于地下结构复杂区域的高分辨率地震勘探具有重要意义.     

华北地区地震震源机制分区特征

利用华北地区（北纬36°—42°;东经111°—125°范围）2010年1月至2014年6月≥M_L2.5的918个地震事件波形资料,采用FOCMEC方法计算震源机制,根据参与计算的清晰初动数量及振幅个数,以及在分别采用5°、10°、15°不同步长搜索震源机制解结果必须为同一组接近解的原则,我们共得到572个可靠的震源机制解.对于震级相对较大且波形低频部分信噪比较好的地震,同时采用TDMT全波形反演方法反演了矩张量,最终得到14个地震的矩张量,并与利用FOCMEC方法得到的震源机制解进行了比较.同时我们还搜集了1937年以来华北地区中强地震的震源机制解结果.根据震源机制类型特征及构造特点,我们从空间上对震源机制结果进行了分区分析.结果表明：研究区内中小地震的震源机制类型相对复杂,但仍能看出中小地震震源机制有显著的分区特征,震源机制主要类型是正断型和走滑型,并且大部分正断型震源机制分布在山西断陷带、唐山老震区、海城老震区内.该现象表明研究区内主要变形以平移和拉张为主;同时通过大于4级以上地震震源机制类型主要为走滑型可得出,走滑型应力在华北地区应力场上占绝对优势,但是局部地区的正断型应力也比较显著,比如山西断陷带、海城老震区、唐山老震区、渤海内（烟台—蓬莱段局部地区）.

     

高频波形匹配反演震源机制解及其在小震级诱发地震中的应用

本文给出了一种利用稀疏地表台阵记录的高频全波形信息得到近震小震震源机制解的方法。波形反演中,除同时使观测波形与模拟波形之间震相和振幅的匹配度最大外,还利用了P波初动及平均S/P振幅比来更好地约束模拟和观测波形之间的匹配度。本文构建了一个包含四种约束的目标函数,并利用优化的网格搜索法在震源参数(走向、倾角和滑动角)的可能取值范围内搜索。为加快计算速度,预先计算了所有可能的震源位置上各地震矩张量分量对应的格林函数,形成一个格林函数库。另外对滤波和互相关部分进行了优化,以进一步加快网格搜索法。本文用由5个地表台站组成的用于监测油田诱发地震活动的台网对新方法进行了测试。人工实验的结果表明,仅使用3～9Hz频率范围的垂直向地震波分量来确定震源机制解时,新方法具有有效性和稳健性。将新方法应用于确定多个诱发地震事件的震源机制解,显示出观测和模拟地震波形之间较为满意的匹配度,并且大多数地震的走向与区域内NE-SW向的主断层平行。正断型震源机制占主要比例,表明垂直向应力大于水平向应力。     

利用改进的粒子群算法反演视震源时间函数

视震源时间函数的提取是研究震源参数的重要途径. 本文提出了利用改进的粒子群(PSO)算法反演视震源时间函数的方法, 以水平线方法得到的结果作为PSO算法的初值, 并对PSO算法的惯性因子和学习因子进行改进, 提高计算效率. 采用改进的PSO算法对模拟数据进行了反演计算, 并与映射Landweber反褶积(PLD)方法和遗传算法(GA)进行了对比分析. 结果表明, 相对于PLD方法, 改进的PSO算法反演结果与真实结果误差更小; 相对于遗传算法, 改进的PSO算法计算效率提高了5倍以上. 最后, 利用改进的算法对2005年10月8日巴基斯坦克什米尔M_W7.6地震的P波视震源时间函数进行了提取, 结果表明此次地震P波视震源时间函数在25 s之内, 震源沿西北向破裂. 该结果与张勇等的结果一致.     

震源机制与烈度分布的关系

本文综合了哈斯克尔（N.A.Haskell）的有限长度的运动断层模型和安艺敬一（K.Aki）的所谓ω2模型（他的模型用了一个指数衰减函数作为位错速度的自相关函数）,略去了一些次要的因素和项,考虑了与烈度的联系,建立了一个计算烈度分布的模型。用此模型和震源机制工作给出的震源参数,计算了四个典型地震的理论烈度分布。同实际观测的烈度分布比较,两者基本一致。说明我们建立的模型,不仅可以解释许多实际的烈度分布（而有些是从地质构造角度无法解释的）,而且可以用于计算大面积的烈度分布。     

青海地区中强地震震源过程的宽频带资料分析

１９８８年至１９９０年,青海地区发生了４次震级大于６．０的地震,本文利用全球数字地震台网（ＧＤＳＮ）的宽频带波形资料,通过波形模拟,结合地质结造的背影资料对这几个地震的震源破裂和发震构造背景进行了研究。通过台站的视震源时间函数（ａＳＴＦ）和视时间差（ａＴＤ）的分析,特别对震源的复杂性进行了讨论。本文的研究从震源分析的角度进一步支持了青藏高原东北部构造应力的压力轴为接的水平的ＮＥ方向,而随着向青藏高     

震源机制与烈度分布的关系

本文综合了哈斯克尔（N.A.Haskell）的有限长度的运动断层模型和安艺敬一（K.Aki）的所谓ω²模型（他的模型用了一个指数衰减函数作为位错速度的自相关函数）,略去了一些次要的因素和项,考虑了与烈度的联系,建立了一个计算烈度分布的模型。用此模型和震源机制工作给出的震源参数,计算了四个典型地震的理论烈度分布。同实际观测的烈度分布比较,两者基本一致。说明我们建立的模型,不仅可以解释许多实际的烈度分布（而有些是从地质构造角度无法解释的）,而且可以用于计算大面积的烈度分布。