珊溪水库震群的地震定位

2006年2月,位于浙江文成与泰顺交界的珊溪水库发生了最大震级为ML4.6的震群.我们分别利用浙江省区域数字地震台网和珊溪水库现场数字监测网的观测数据,运用不同的定位方法,对震群进行了定位.通过比较分析,讨论了不同的定位方法与不同观测数据的定位效果.     

2006年温州珊溪水库地震序列特征

通过分析2006年2月温州珊溪水库地震序列的时空强分布特征,得到该序列具有①频度高、衰减慢、持续时间长;②震中分布集中且呈北西向展布;③震源浅;④各台站P波初动符号基本保持不变;⑤较大地震发生前,空间上出现空段,时间上表现为“增强—平静—发震”;⑥h值先变小后变大,b值缓慢变大等特点。结合地震应急时的预报实践,重点研究了地震趋势判断中比较有效的指标或参量,希望能为以后珊溪水库地震趋势的预报提供借鉴。     

浙江珊溪水库重复地震事件研究

重复地震是发生在同一断层位置上的一组地震,具有相似的震级、高度相似的波形和震源机制。由于具有相同的震源和传播路径,重复地震的走时变化可以反应的介质波速的变化,从而可以作为测量地壳中介质波速变化的有力工具。而对区域地震的重复性研究,也可以反过来说明该地区地震发震机制的变化情况。利用波形互相关的方法对浙江温州境内珊溪水库附近发生的地震事件序列进行处理,计算波形互相关系数,选取相关系数大于0.8的地震对进行研究,分析珊溪水库地区地震事件的相似性和重复性,并分析此方法对地震研究的意义。     

温州珊溪水库地震序列震源参数研究

根据浙江区域数字台网记录的数字地震波形资料,在扣除了地震记录数据中传播路径、场地响应和仪器响应的影响后,采用Atkinson单个地震、多台记录求平均的反演方法计算震源参数,利用遗传算法测定了2002年7月至2006年11月温州珊溪水库震群4.6≥ML≥2.8的多少个震源参数。计算结果表明:①地震矩和近震震级有很好的线性关系,地震矩范围为1.24×1013～1.83×1015 N.m,震源破裂半径为155～1 227 m,地震矩与震源半径之间呈线性关系。②拐角频率范围为1.06～8.43 Hz,随地震矩的增大而减小。用最小二乘法拟合出拐角频率与地震矩之间的关系式,据此关系式可计算出拐角频率的估计值。拐角频率与其估计值之差的滑动时间进程曲线表明,2006年2月4日到2月11日、2006年3月6日到3月10日震群发生之前出现持续低值,在震群发生过程中其差值回升,具有地震前兆信息指示意义;③地震应力降范围为0.04～2.36 MPa,应力降与近震震级无明显的依赖关系,主震前应力降值比较高;主震及短时间内的较强余震发生后,平均应力降值迅速下降,反映了震中区的应力在主震发生的几天后降到了一个相对较低的水平。     

珊溪水库M_L4.6震群精确定位与发震构造研究

利用浙江、福建区域地震台网和珊溪水库台网给出的P波走时资料,通过震源位置和速度结构联合反演方法,重新确定了珊溪水库地震的震源参数。并通过假设发震断层可以用一个平面进行拟合的思路,利用重新确定的震源参数拟合得到了发震断层面参数。收集了2267条P波到时数据,求解了ML4.0以上地震震源机制解,结合水库区的断层活动性特征和宏观调查资料,讨论了珊溪水库地震序列的发震构造。     

用地震资料估算珊溪水库岩层孔隙度和饱和度

本文首先从室内岩石力学实验数据出发,利用Biot-Gassmann方程和Pride模型建立的岩石骨架与岩石基质体积模量函数关系式求出珊溪水库区岩石基质模量和固结系数,然后分别利用联合地震波走时方程组和多台和达曲线求得P波速度和波速比,最后以流纹斑岩为例,计算了岩石饱和度、孔隙度,并分析了地震中造成的饱和度和孔隙度的变化。结果表明:(1)地震过程中岩石饱和度均大于99%,且大多为100%,即地震中岩石处于水饱和或接近水饱和状态,波速和波速比的变化主要由岩石孔隙度的变化引起。(2)珊溪水库震中区流纹斑岩孔隙度的上限值为6.6%~15.5%,下限值为3.6%~4.2%。下限值与地震前由实验室测得的孔隙度相近。如果实验室测得的流纹斑岩孔隙度是其初始值,则地震中岩石孔隙度增大了3.2%~12.09%。(3)2008年1月地震以后震中区岩石孔隙度逐渐闭合,直到2014年8月孔隙度开始迅速增大,9月15日起原震区再次发生一组新的地震活动,震群活动前岩石出现了扩容现象。     

川滇地区中小震重新定位与速度结构的联合反演研究

通过震源与速度结构联合反演, 利用2000年4月至2006年3月云南和四川区域地震台网给出的P波初至走时资料, 确定了川滇地区的三维速度结构, 同时获得了川滇地区6642次中小地震的重新定位结果。 结果表明: ① 川滇地区地震震源平均深度随震级增大而加深的特征明显, 地震震级越大, 震源深度越深, 但震源下界不超过25 km; ② 在瑞丽-龙陵、 丽江-小金河以及龙门山等断裂带以西地区, 震源深度偏浅, 大多在15 km以上, 15 km深度以下地震稀少; ③ 川滇地区中小地震分布具有与强震相同的地壳深部介质背景, 震源大多分布于正、 负异常过渡区的速度相对较高一侧, 而其下方主要为低速异常分布。     

珊溪水库震群发生时间的特征

2006年2月4日起在浙江温州珊溪库区发生了显著的震群活动,至2月11日共发生4级以上地震9次,其中最大震级为ML4.6。本文研究了库区水位、固体潮汐起伏与珊溪地震震群发震时刻之间的关系,依据该震群发生时刻的分布特点,对库区地震可能的诱发因素及未来的趋势进行了分析。同时,为避免地震活动水平升级,建议水库每年蓄水时应注意放慢速度,同时尽量不超越水库历史最高水位。     

2003年大姚6.2级、6.1级地震序列震源位置及震源区速度结构的联合反演

采用震源位置和速度结构的联合反演方法确定2003年大姚6.2级、6.1级地震序列的分布和震源区的速度结构.该方法首先确定研究区的速度结构,然后在该速度结构的基础上对地震重新定位.结果表明:① 大姚6.2级地震序列明显分为地震较密集的东南段和地震较稀疏的北西段,而且这两段存在一定的错动,速度结构也显示出高、低速交界带在错动处具有转折特点;② 大姚6.2级地震序列在深度上呈"V"字形分布,这与该地区呈倒三角形分布的低速体相对应,即余震主要分布在高、低速交界带附近;③ 大姚6.2级、6.1级地震的破裂区都位于倒三角形低速体的东南侧,6.2级地震沿高、低速交界带往下破裂,而6.1级地震沿高、低速交界带往上破裂;④ 6 km深度的速度分布显示震源区具有高、低速度体交替呈四象限分布特征,而且余震主要沿北西向的高低速交界带分布;⑤ 大姚6.2级主震的东南侧的高、低速交界带处的低速体速度值较北西侧低速值高,其对6.2级地震往东南方向破裂具有阻碍作用,即东南侧处于能量积累状态,有利于6.1级地震的发生.     

Simultaneous Inversion of Earthquake Relocation and Velocity Structure in the Shanxi-reservoir,Wenzhou

Using the data of P-wave travel time recorded at the Shanxi-reservoir seismological network and Zhejiang and Fujian local networks, we implemented a simultaneous inversion of earthquake relocation and velocity structure and determined the new locations of earthquakes in the Shanxi-reservoir. The results show that: (1) the overall epicenter distribution is NW directed, and the Shanxi reservoir induced seismicity has a close relationship to the Shuangxi-Jiaoxiyang fault; (2) the focal depth of the Shanxi rese...     

Simultaneous inversion for velocity structure and hypocenters in Slovenia

We use nearly 2100 P-wave arrival times from 166 local earthquakes to investigate the 3-D compressional velocity structure of the upper crust of Slovenia using the simultaneous inversion algorithm developed by (Michelini and McEvilly, 1991). Remarkable and stable features of the resolved model are the relatively high velocities in western Slovenia and the low velocities in central Slovenia, SE of the Ljubljana basin. The boundary between these two anomalies follows approximately the NNW-SSE direction that coincides with the general strike of the External Dinarides. We interpret this feature as the upper crustal expression caused by the tectonic processes occurring along the active margin of the Adria promontory/microplate.     

层状TI介质中微地震定位和各向异性速度结构同时反演

微地震监测被广泛应用于非常规油气资源的水力压裂作业、油藏描绘和水驱前缘监测工程中.微地震定位采用的初始速度模型一般是基于地震测井记录和射孔数据建立,该速度模型的不准确性易引起定位误差.为降低这种定位误差,本文发展了一种微地震定位和各向异性速度结构同时反演的方法.研究对象为1-D的层状TI介质,其中对称轴方向任意.利用改进的分区多步最短路径算法计算qP、qSV和qSH波的到达时间和射线路径,结合共轭梯度法求解带约束的阻尼最小二乘问题.数值模拟结果表明,该算法能同时进行各向异性速度结构模型（每层的Thomsen参数和界面深度）和微震震源参数（空间坐标和发震时刻）的反演,并且对随机噪声不敏感,有利于实际工程应用.

     

利用速度结构与震源参数联合反演算法研究天津及邻近地区小震重定位特征

利用2002年1月至2008年12月天津地震台网产出的初至P波走时资料,通过震源与速度结构联合反演算法,计算出天津及邻近地区三维P波速度结构的优化模型,同时获得1 738次中小地震的重新定位结果.结果表明,天津及邻近地区中小地震分布具有与强震相同的地壳深部介质背景,主要分布在高低速度过渡带;天津及邻近地区中小地震震源深度重新定位后更集中分布在10-15 km深度范围内.     

2021年5月21日漾濞MS6.4地震震源区三维P和S波速度结构与地震重定位研究

2021年5月21日漾濞MS6.4地震震源区位于川滇块体西边界的维西—乔后—巍山断裂西侧,该地区近些年来发生了多次中强地震,地震活动较为活跃.对漾濞地震序列重定位和漾濞震源区及邻区的地壳精细结构研究,有助于深入理解漾濞地震的孕震环境、发震机理和破裂过程.本文基于2008年 1月1日到2021 年6 月3日区域固定台站接收到的 36938条Pg和 32111 条 Sg波到时数据,采用新发展的三重差地震层析成像算法(tomoTD)开展了漾濞MS 6.4地震震源区三维速度结构成像与地震重定位研究.结果显示:(1)余震活动主要集中在维西—乔后—巍山断裂的西侧,整体呈现沿北北西向的条带状分布,结合已有走滑型震源机制解特征,揭示了北西向隐伏断裂是发震断层,其北西段表现为倾角较陡、结构相对简单的走滑断裂,南东段由两条分支断裂组成.(2)主震的发生及地震序列分布与地壳速度结构不均匀性有着密切的关系.主震及4级以上的地震发生在高速边界上或高低速过渡区域,余震主要发生在低速、高VP/VS 区,主震上方与下方均显示高VP/VS 异常,推测在区域构造应力场的作用下,应力在孕震区的刚性介质中积累,中下地壳流体(或者部分熔融地壳物质)侵入发震断层区,弱化了漾濞 6.4 级地震的主震区.另外,余震东南侧的低VP/VS 区可能代表介质刚性强,可能阻碍了余震向南东方向继续扩展.(3)结合2013 洱源 5.5 级地震研究结果,推测维西—乔后—巍山断裂西侧可能存在着较大的北北西向隐伏断层.     

自贡-隆昌地区地震重新定位及P波速度结构研究

基于2007年1月～2010年8月自贡地方数字测震台网和流动台站记录的地震观测报告,对自贡-隆昌地区开展了地震精定位和速度结构反演两方面的研究工作,并结合研究区地震活动时间序列及注水井(家33井)的加压数据,探讨了注水区域及邻区地震震源深度分布、P波速度结构特征及其与家33井加压注水的关系。定位结果显示:地震的空间丛集性更加明显,集中分布在自贡(A区)、富顺-隆昌交界(B区)及隆昌(C区)等3个区域。其中距家33井西侧约20km的A区地震呈NNE向长轴展布,震源深度主要分布在5～15km;B、C区域内的地震则沿NW向长轴展布,家33井所在的B区绝大多数地震的震源深度在2～6km,即家33井的注水层位附近,呈现由NW至SE的铲形特征,并逐渐变深;位于家33井东南方向约15km的C区,地震震源深度相对B区较深,优势深度在8～15km。分析认为,A区地震活动与家33井加压注水无关,而B、C区域的地震活动却明显受到加压注水的影响。P波速度结构显示:在3km深的注水层位附近,区域B、A之间形成了1条近NS走向的高、低波速过渡带,B区地壳介质的P波速度明显高于A区,其原因是家33井出现容腔饱和,使该区地下介质具有较高含水饱和度引起的。     

Simultaneous inversion of velocity distribution and interface positions

Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｉｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆｖｅｌｏｃｉｔｙｄｉｓｔｒｉｂｕ┐ｔｉｏｎａｎｄｉｎｔｅｒｆａｃｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓＳＯＮＧ－ＬＩＮＬＩ１）（李松林）ＮＩＮＧ－ＹＵＡＮＷＵ２）（吴宁远）ＺＨＡＮ－ＬＯＮＧＳＯＮＧ１）（宋占隆）ＪＩＮ－...     

The seismic velocity structure north of Iceland from joint inversion of local earthquake data

The tectonics of North Iceland is dominated by interaction of the Iceland hot spot and the mid-oceanic Kolbeinsey Ridge. Transform movement along the transition zone, often called Tjörnes Fracture Zone, and the seismicity it generates has been documented in the past. This study uses the seismicity data of the permanent South Iceland Lowland (SIL) network to quantify velocity structure from travel time inversion. The SIL seismic dataset is capable of illuminating parts of the region in a 3D seismic velocity inversion, primarily between 7 and 12 km depth, with less resolution elsewhere because of the sparse setup of the monitoring network. The problem has been analysed in 1, 2 and 3 dimensions and evaluated with 4 different inversion tools. The study reports a correlation of a seismic velocity anomaly in compressional wave velocity v _p and shear wave velocity v _s with the Husavik-Flatey fault and a further subsurface lineament stretching between the islands of Flatey and Grimsey. Finally, our results support a decrease of crustal thickness between the mainland and the island of Grimsey.     

利用DE算法反演地壳速度模型和地震定位

利用差异演化（Differential Evolution）非线性全局优化算法,设计了一种反演地壳速度模型和进行地震定位的方法,并给出了反演结果的具体分析.利用有限差分算法计算速度模型的走时场,可以节省大量的计算量,加快计算过程.反演得到的地壳速度模型和地震的震源参数可以直接用于地震层析成像研究,还可以利用地震层析成像得到的三维速度结构对地震重新定位,从而得到较为精确的震源参数.地壳速度模型的反演方法也可以用于三维速度结构的反演.