sPL震相在九江—瑞昌M_S5.7地震序列震源深度测定中的应用

利用近震深度震相sPL的基本特征和九江地震台的波形资料,对2005年11月26日九江—瑞昌MS5.7地震序列ML2.0地震进行了sPL震相分析,得到了该地震序列较为可靠的震源深度分布,并与CAP波形反演、双差定位、sPn震相、Hyposat等方法定位的结果进行了对比。结果表明,sPL震相测定的近震震源深度较为可信,该地震序列的震源深度分布在9~11km范围内。     

sPL震相在青海门源Ms6.4级地震序列震源深度测定中的应用

利用近震深度震相sPL的基本特征和门源地震台、铧尖地震台的波形资料,对2016年1月21日青海门源Ms6. 4级地震序列中的15个ML≥3. 0级地震进行了sPL震相分析,得到了该地震序列较为可靠的震源深度结果,并与Hyposat定位结果和CAP波形反演的结果进行对比,发现sPL震相测定的震源深度结果与Hyposat定位结果和CAP波形反演得到的结果有很好的一致性,表明sPL震相测定的震源深度是可信的。     

单台sPL震相测定珊溪水库地震震源深度

稀疏台网下的传统走时定位难以确定中小地震的震源深度,而地震波深度震相蕴含着震源深度信息,为确定地震震源深度提供了新的途径。近震深度震相sPL和直达Pg波到时差与震源深度呈线性关系,可用以约束地震震源深度。本文以珊溪水库2014年震群事件为例,利用单台sPL震相测定了地震震源深度。结果表明:震源深度的测定结果与基于水库台网高密度台站下Pg和Sg走时定位Hyposat方法和全波形拟合CAP方法测定的震源深度高度一致,为4—6 km,与区域活动断层探测结果相符。sPL震相的优势震中距为30—50 km,区域台网范围内sPL与Pg的到时差与震源深度的线性关系相对固定,因此利用单台sPL震相即可快速获取可靠的地震震源深度,适用于稀疏台网下的中小地震震源深度的确定,且误差可控制在1—2 km范围内。      

2016年河北尚义M 4.0地震震源深度分析

基于河北数字地震台网宽频带地震记录,采用CAP波形反演法,计算得到2016年6月23日河北尚义M 4.0地震的震源机制和深度,并利用sPL震相进一步测定震源深度。计算结果显示：采用CAP方法反演,得到此次地震震源深度为11 km,采用sPL震相进行测定,得到震源深度为13 km,可见采用2种方法确定的震源深度基本一致,分布范围为11—13 km,表明此次地震发生在上地壳。     

多种方法测定2019年皎口水库地区2.5级以上地震震源深度

应用CAP方法、sPL深度震相方法和双差定位方法,对2019年M2.5以上皎口水库地区地震震源深度进行测定。通过CAP方法进行反演,计算出最佳震源机制解及震源深度;在震中距50 km左右的近台识别出清晰的sPL震相,运用频率—波速（F-K）方法画出各种震源深度的理论波形,与实际波形进行拟合确定震源深度;建立地震事件对,利用走时差观测值与理论值的残差确定其相对位置及深度。结果发现,上述多种方法测定的结果基本一致;相对而言,双差定位方法更适合皎口水库地区地震震源深度的测定。     

用初至P震相联合深度震相sPL测定海南中小地震深度

两种测定中小地震震源深度的方法:一是基于走时测定震源深度,二是基于波形测定震源深度。以海南地区4次中小地震为例,采用初至P震相联合深度震相sPL测定震源深度的方法,测定其结果为11—12 km,结果一致性较好,表明两种方法适合用于测定中小地震的震源深度。      

2017年6月3日阿拉善左旗5.0级地震震源深度测定

2017年6月3日18时11分内蒙古阿拉善左旗（37.99° N,103.56° E）发生5.0级地震,利用近震深度震相sPL测定法、CAP波形反演法、sPn与Pn震相走时差法,进行震源深度精确测定。研究结果表明,3种方法测得的该地震震源深度基本一致,分布范围为8.5—11 km,表明该地震发生在上地壳。     

多种方法测定广东阳西3.7级地震震源深度

应用CAP和深度震相方法,对2018年3月20日发生在广东阳西的M3.7级地震震源深度进行了测定。首先通过CAP方法反演获得震源机制解,拟合最佳震源深度为12km。然后在震中距100km以内的近台识别出清晰的sPL和PmP、sPmP震相,利用频率-波数(F-K)方法,计算出深度震相在不同深度下的理论地震图,与实际观测波形对比测定震源深度为12km。再利用250~400km震中距范围内台站上识别出的sPn与Pn震相的走时差,测得震源深度12.6km。多种方法的研究结果一致,表明该地震震源深度为12km比较可靠。     

甘肃迭部M_s4.0地震震源机制解和震源深度精确测定

综合利用了2011年2月23日迭部M_s4.0地震的近震宽频带波形资料,采用CAP方法反演了该地震的震源机制解和震源深度,结合深度震相sPL对震源深度进行了精确确定。结果表明:迭部4.0级地震是一次走滑兼逆冲型地震;最佳双力偶解为节面Ⅰ走向110°、倾角57°,滑动角23°;发震构造可能为光盖山-迭山北麓断裂;震源深度为7 km。     

利用sPL震相测定福建仙游M 4.6地震震源深度

选用福建数字地震台网宽频带记录,利用sPL震相测定仙游2013年9月4日M 4.6地震震源深度.基于此次地震的震源机制解,结合本地区的速度模型,利用频率-波数法(F-K方法),先计算出相应震中距上不同深度的格林函数,再进一步得到sPL震相在不同深度上的理论波形;之后根据sPL震相的特点,选用震中距30～50 km范围的宽频带台站记录,经过去仪器响应、滤波、旋转至传播路径后,将其和理论波形进行比对,找出波形最为相似的对应深度.测定结果显示,此次地震深度为12 km左右.     

sPL震相在地震定位中的应用

收集海南数字台网2016年1月至11月M_L≥2.0级地震事件,分别用单纯型、LocSAT、Hyposat 3种方法重新定位,结果表明:3种定位方法定出的结果相差不大,残差小,认为海南台网对台站分布较合理的地震定位结果可靠。通过实例:2016年7月31日的海南乐东M_L3.2地震记录到的sPL震相,用sPL震相测定震源深度法定出的结果与以上3种定位法、PTD法结果一致,因此认为用sPL震相定震源深度比较精确。     

利用sPL震相测定2017年河北临城ML 4.4地震震源深度

2017年9月4日河北临城地区发生M_L 4.4地震,为得到准确的震源深度,根据sPL震相基本特征,对震中距20-70 km范围内8个地震台站波形数据进行处理,在其中4个地震台观测到明显的sPL震相,利用频率-波数（F-K）方法,计算其理论波形图,与处理后的观测波形拟合对比,得到震源深度范围,与TDMT-INV方法、PTD方法及河北测震台网编目等结果基本一致,表明利用sPL震相测定河北临城M_L 4.4地震震源深度可靠,其深度范围为10-11 km。     

利用sPL震相测定福建顺昌地区地震震源深度

选用福建数字地震台网宽频带记录,利用sPL震相测定顺昌地区2007年至2017年间ML≥3.5地震的震源深度。基于地震的震源机制解,结合本地区的速度模型,利用频率-波数法(F-K方法),先计算出相应震中距上不同深度的格林函数,再进一步得到sPL震相在不同深度上的理论波形;根据sPL震相的特点,选用震中距30~50km范围的宽频带台站记录,经过去仪器响应、滤波、旋转至传播路径后,将其和理论波形进行比对,找出波形最为相似的对应深度。结果显示顺昌地区地震深度为7km左右。     

多种方法综合测定河北昌黎ML4.5地震震源深度

利用CAP、TDMT、sPL深度震相等3种方法测定河北昌黎M_L4.5地震震源深度,利用CAP方法反演得到该地震的震源机制解,拟合得到最佳震源深度为4.5 km;利用TDMT方法反演得到拟合震源深度范围为5~6 km;在震中距20~80 km范围内的台站波形数据中,CHL、BDH两个台站识别到sPL震相,基于震源机制解,计算1~16 km深度范围对应的理论波形图,与观测波形比对后得到震源深度为5 km。结果显示,3种方法的深度研究结果基本一致,结合震源尺度以及昌黎M_L3.9地震CAP、sPL计算结果认为,昌黎M_L4.5地震的震源深度应为4~6 km。     

sPL,一个近距离确定震源深度的震相

实际地震波形观测表明,对于大陆结构相对简单的地壳中的地震而言,有一震相出现在P 波和S波之间.一般在30~50 km附近发育得较好,其能量主要集中在径向分量,而垂向分量的振幅相对径向要小,切向分量上的振幅很弱,且波形以低频为主,通常没有P波尖锐.在利用FK方法计算合成地震图的基础上,发现该震相是由S波入射到自由地表形成水平传播的P波(文献称为surface P wave,自由地表P波)或者包括S波入射到地表后形成的多次P波或其散射震相.由于该震相是由S波和P波之间耦合而形成,本文将其定义为sPL(s coupled into P) 震相.理论波形研究表明,sPL相对直达P波的到时差对震中距离不敏感,而随着震源深度的增加几乎呈线性增加,因此可以很好的约束震源深度.本文以2005年江西九江地震为例,证实了sPL确定震源深度的可行性和可靠性.在观测到sPL震相的情况下,离震源50 km以内的一个三分量地震台站的波形就可以帮助获得可靠的震源深度,而不需要精确的震中距离.由于sPL震相出现距离较近,对于较小(三级以上)的地震也可以应用,因此在稀疏台网布局情形下sPL对于确定中小地震深度应该具有很好的应用意义.     

sPL震相在江苏高邮M 4.9级地震震源深度测定中的应用

2012年7月20日20时11分在江苏高邮与宝应交界发生了M4.9级地震,是江苏地区陆地上近22年来的最大地震.本文是运用频率-波速(F-K)方法,来模拟得到深度震相sPL在不同深度模型下的理论地震图,然后在径向(R)、切向(T)和垂直向(Z)上与实际观测波形进行拟合比较,来最终确定出震源深度.根据sPL震相的优势震中距范围30~50 km,从江苏省数字地震台网中,筛选出波形记录质量信噪比高的宝应台(BY)、盐城台(YC)来进行计算,计算结果显示:宝应台和盐城台在震源深度模型分别为11 km和10 km时,理论地震图和实际观测波形的拟合结果最为接近.这一结果与利用结合波形互相关的双差定位法获得的震源深度,约10.2 km基本一致,初步表明在覆盖层厚的江苏中部地区,利用sPL震相来测定震源深度是可靠的.     

汶川地震余震序列中2个疑似深于30km余震的波形研究

寻找并确认更深的余震,对认识汶川主震的深部构造环境、应力状态具有一定的意义.已有研究表明,绝大多数汶川地震余震深度在20km以内,但近期的研究提出了2个余震可能深于30km的证据,为了确认这2个疑似深震的震源深度,本文通过计算理论地震图测试了震源深度及震中距对P波偏振的影响,并与实际观测的P波偏振信息进行对比分析.此外,还使用近震深度震相sPL波拟合的方法来测定震源深度,确认了这2个地震的深度在10 ～ 15km范围.     

阜阳M_S4.3地震震源深度的确定及地震成因分析

2015年3月14日在安徽阜阳地区发生了M_S4.3地震,随后发生3月23日M_s3.6余震.主震造成2人死亡13人受伤.房屋倒塌155间,受损1万多间.主震震级不大,而造成的灾害巨大.本文使用CAP方法反演了两次地震的震源机制解和震源深度,结果显示两次地震的震源机制解和深度一致.主震的机制解节面Ⅰ走向110°,倾角75°,滑动角—10°;节面Ⅱ走向202°,倾角80°,滑动角—164°;矩震级M_w4.3,余震矩震级M_w3.7,反演最佳深度均为3 km.最佳深度时波形拟合相关系数较高,表明反演结果是可靠的.使用sPn和sPL深度震相进一步分析了两次地震的震源深度.结果显示,选取的7个台站的sPn震相与Pn震相的平均到时差为1 s,对应的震源深度为3 km.震中距为36 km的利辛台的sPL震相与Pg震相到时差约为1.1 s,对应震源深度约3~4 km之间.两种深度震相分析的震源深度与CAP方法的结果一致,表明本文给出的阜阳地震震源深度为3 km左右基本是可靠的.本次地震造成较大灾害的原因很可能与地震震源较浅有关.阜阳地区地壳结构相对稳定,地质构造演化形成3 km厚的沉积层,本次地震可能是区域应力作用下发生在沉积层里的一次地震.     

USGS地震目录中4～5级震源深度异常地震可靠性初步研究:以南北地震带若干地震为例

在南北地震带地区,USGS全球地震目录中存在一些震源深度大于30km的地震.这些地震的震源深度是否可靠,对于研究这一地区的孕震机制、岩石圈强度和构造演化等科学问题具有重要意义.本文以南北地震带2012年发生的5个4~5级地震为例,利用区域地震台网的波形数据,基于sPL深度震相、短周期瑞利面波以及CAP等独立方法测定了其震源深度.结果表明:sPL深度震相和CAP方法给出的震源深度比较一致,差别小于2~3km,能够得到比较可靠的震源深度;短周期瑞利面波及其与P波振幅比也确定了地震震源深度较浅的特征.本文研究结果显示:宁夏会宁4.7级、云南富民4.8级和四川会东4.7级地震的震源深度约为8~12km左右,仍为发生于上地壳的地震,USGS地震目录给出的30km甚至更深的震源深度存在明显偏差;对于四川隆昌4.6和4.9级地震,本文给出的震源深度为1~2km,属于极浅源地震,USGS地震目录给出的10km和35km的震源深度结果尚需进一步改进.     

2012年4月15日福建仙游M_L 4.1地震震源机制解及震源深度

从2010年8月4日至2013年4月24日在福建仙游共发生记录到地震667次,其中最大地震为2012年4月15日发生的ML4.1级地震。本文利用矩张量反演方法 ,反演得到2012年4月15日ML4.1、2012年11月25日ML3.8地震的震源机制解。这两次地震的震源机制解都为走滑断层,断层走向为北西向,主压应力轴方向为近南北向。分别利用波形拟合和sPL深度震相方法确定2012年4月15日ML4.1地震的震源深度,认为该次地震的震源深度在8~9 km。