震源参数反演及精度评定的Bootstrap方法

在震源参数反演理论研究中,地表形变与震源参数之间为复杂多维的非线性关系,针对传统泰勒级数展开的精度评定方法可能无法适用于震源参数的精度评定问题,本文将Bootstrap方法引入到震源参数非线性反演及精度评定研究中.通过对GPS地表形变观测数据实施Bootstrap重采样获取自助样本,使用遗传算法(Genetic Algorithm, GA)搜索震源参数,设计并给出了震源参数精度评定的Bootstrap方法计算流程.将本文方法用于6个模拟地震、Amatrice地震及Visso地震实验中,通过反演震源参数、获取参数的置信区间及中误差,并与Jackknife方法、Monte Carlo方法进行对比分析.实验结果表明,通过执行本文精度评定方法能够获取比Jackknife方法更加可靠的震源参数置信区间以及更加精确的精度信息.实验验证了将Bootstrap方法用于震源参数精度评定的有效性和可靠性,为研究震源参数精度评定理论研究提供了一种新的采样思路.     

数字化地震波形小震P波、S波震源参数对比研究

目前,国内在数字化地震资料研究中,主要应用S波来研究震源参数.本文充分利用上海数字化地震台阵(网)资料,挑选了2001～2004年华东地区发生的9个震级较大的中等地震,反演了单台记录垂直向纵波(P波)及横波(S波)震源谱,根据布龙模型,计算每个地震单台拐角频率、地震矩、零频谱值、震源破裂半径、应力降等参数,求出每个地震的震源参数(P波和S波)的平均值及其均方差,对这9个地震的P波、S波震源参数计算结果进行了对比.结果表明,用P波段数据进行震源参数的研究是可行的.     

考虑椭圆模型MW≥5.5地震震源参数时域计算方法

为提高时效性,地震预警系统对震源的处理一般采用“点源”假定,不考虑震源尺度、破裂方向和震源区应力降,对震源参数简化处理使得预测地震动参数分布过于粗略,特别是对破坏性大震.本文应用日本地震(M_W≥5.5)强震动数据,考虑椭圆震源模型,提出了一种适用于中、大地震矩震级、拐角频率和应力降等震源参数时域计算方法,并分析了场地效应、地震动传播衰减、震源效应和滤波频带等因素对时域方法的影响.结果表明,该方法能利用P波信息快速获取震源能量释放过程,量化随破裂传播震源谱拐角频率、应力降和破裂面积的演化过程,为地震动预测提供更多重要的震源参数.     

震源断裂规模与震级的定量关系

研究震源参数(震源断裂规模)与震级的定量关系必须考虑震级的物理含义。本文利用我国海城地震、唐山地震前后的151个小震(1.5≤M_L≤3.9)和国内外58个浅源的中、强震(4.4≤M_s≤8.2)资料,得到了一组稳定的、互相一致的震源断裂参数与震级M_L和M_S的函数关系。由此讨论了常用震级M_L、M_S与m_b之间的关系。 新的震源参数与震级关系表明,震源断裂规模如断裂长度、面积或错距等与面波震级M_S和近震震级M_L不存在一一对应的比例关系     

用计算机测定震源参数

本文详细介绍了用计算机进行地震 P 波远场位移谱分析、测定震源参数的理论和方法。把观测台站记录到的地震 P 波作为输入资料,得出震源远场位移谱,提取与震源参数有关的谱参数,确定出地震的震源尺度、地震矩及其它震源参数。实现了用计算机自动连续地测定震源参数。同时也可以采取人机结合的方式进行,以便互相补充。通过对实际地震的处理,说明方法是可行的。     

潜在震源区不确定性因素分析

本文根据洪华生(Der Kiureghian-Ang)断层破裂模型,对不同尺度的潜在震源区及各种震源参数进行了地震危险性数值计算。分析了潜在震源区划分范围,震级上限M_u及β值等地震活动性参数的不确定性对地震危险性分析的影响,其结果可供地震区划及工程地震等工作者参考。     

基于E-FAST法分析海啸波高对潜在海啸源参数的敏感性

以马尼拉海沟的北断层发生M_W8.0地震在南海引发海啸为假想的模拟情景, 利用E-FAST法定量分析了COMCOT海啸数值模型输出(最大海啸波高)对震级, 震源深度, 震中位置和断层走向、 倾角、 滑动角等震源参数的敏感性, 以及各震源参数间的交互效应对最大海啸波高的影响. 结果表明, 观测点B₁( 20.1°N, 119.4°E)、 B₂(18.4°N, 118.1°E)和B₃(13.5°N, 117.6°E)的最大海啸波高都对震级十分敏感, 对震中位置、 断层走向和倾角较为敏感. 敏感的震源参数在影响上述3个观测点的最大海啸波高时, 与其它震源参数产生了较强的交互效应. 但是对于不同的观测点, 各震源参数的重要度排序则存在一定的差异. 该分析结果有助于更好地认识海啸波高与潜在海啸源参数之间的关系.      

根据震源的两个节面的走向角和倾角求滑动角

文中推导了双力偶点源模型震源机制解得出的震源参数和用地震矩张量反演得出的震源参数之间的转换关系。并给出了实例的计算结果     

苏联通过地震实验决定震源的定量特性

本文讨论了苏联在地震观测中使用标准地震仪的记录来确定震源参数的问题,标准仪器包括数字记录站(STSR)和频率选择设备(TCHISS)。在地震实践中,为了使用短周期仪器记录的到P波确定震级,苏联推荐采用等幅系统(HMS)进行标定。为估价震源参数(地     

地震频谱与震源参数

自从弹性位错理论用以研究地震震源的破裂及其地震波辐射问题以来,引进了表征震源的一些物理参数,主要有地震矩、应力降、平均错距、断层尺度等。从而使人们对震源的认识更为深刻。 震源参数可以在频率域或时间域中分别进行测定。为了运用地震波频谱测定这些震源参数,需要计     

落锤震源不同参数激发的数值模拟研究

本文通过研究落锤震源的物理模型,利用有限元方法,对震源激发到子波形成的全过程进行数值模拟研究。从激发参数角度,分别对软地表（土壤）和硬地表（岩石）条件下的不同落锤震源参数的激发进行数值模拟,分析不同震源参数对子波能量和频谱的影响,并比较不同地表岩性介质对震源参数变化的响应。同时将模拟结果同已有的数据采集研究和实验研究进行对比,以说明其有效性。研究结果显示落锤震源的激发效果同重锤质量、冲击速度、基板大小和基板材料的关系,为浅地表地震勘查中落锤震源参数的选择提供了参考依据。      

相对局部区域震源参数随机不确定性经验关系研究

在进行未来破坏性地震的强地面运动数值模拟时,震源参数选取的准确性对地震动预测的结果影响很大。震源参数的确定存在很多不确定性因素,既包含随机的不确定性因素,又包含认知的不确定性因素。本文在大量地震事件及文献调研的基础上,运用统计学方法对具备随机不确定性特征的震源参数进行统计研究,以震源参数经验公式的形态建立解释其随机性和不确定性的数学模型。为了研究局部地区震源参数的定标关系特征,获得更加适用于局部地震密集区域,尤其是包含中国大陆地区在内的局部区域的震源参数的经验关系,本文从GCMT地震目录中选取了1 700多个M_W≥5.5的地震事件,运用统计学方法研究地震密集地区的震源参数经验关系,包括震级、地震矩、破裂面积等,增加了相对较大的局部范围内凹凸体的地震样本数量,从统计学角度计算更加适合局部区域的震源参数的经验关系。统计结果表明:局部区域震例获得的震源参数的经验关系与不限区域震例获得的经验关系存在差异,尤其是涉及到断层破裂面积、凹凸体相关参数时差异较大,局部区域内震例获得的震源参数的经验关系将更具有代表性。应用本文获得的相对局部区域的经验公式计算未来破坏性地震的强地面运动所需的震源参数时,获得的地震动预测结果将更能体现目标区域真实的地震动特征,进而提高地震动预测结果的可靠性。      

山东长岛震群震源机制解一致性参数时空演化特征

借助山东数字地震台网记录到的长岛海域的中小地震波形资料,采用P波初动求取小震震源机制解的方法对研究区内293个ML≥2.0地震进行震源机制反演,并根据震源机制解的资料对长岛地区进行应力张量反演,计算各节点震源机制解一致性参数的时空演化,进而分析长岛地区的应力状态以及震源机制一致性参数的时空演化特征。结果表明:(1)研究区地震震源以走滑型为主,正断型次之,逆断型最少,初步判断发震断层为SE走向的高角度的走滑断层,主要表现为水平运动。(2)通过反演得到研究区区域平均应力场主压应力方向为101.4°,倾角29.1°;中等应力方向为280.8°,倾角60.8°;主张应力方向为11.3°,倾角0.3°,应力张量方差为0.085。(3)震源机制一致性参数的时空分布与中等地震活动有一定的关系,具体表现为:在中强地震发生前,震源机制和应力场一致,震源区附近的构造应力场的作用增强,此时震源机制一致性参数处于较低水平。空间上,研究区震源机制一致性参数整体上呈现出中间低两边高的特点,所有ML≥4.0地震都发生在极低值区或者高值区向低值区变化的过渡带上。     

小震震源参数与震源机制的联合测定

本文采用一个非均匀破裂圆盘位错模式,考虑到介质-仪器系统的影响,计算了它在不同幅射方向的P波初动位移与半周期,以及几组用于测定震源参数的理论曲线。在采用1/4周期测定介质的Q值和球面拟合震源机制解的基础上,给出了一个小震震源参数与震源机制的联合测定方法。该方法的实质是,将震源断层面作为被测参数的一部分,并同时考虑它对其它被测参数的影响,从而获得单个小震震源参数与震源机制的相应解。最后,根据新丰江水库区四个台的小震资料作了实测与分析,所得结果为:介质的平均Q值约450,地震矩1019——1020达因厘米,平均应力降约35巴;其震源机制解亦反映了本区构造应力场的主要特征。      

近期国外震源研究综述

本文简要介绍了近年来国外在地震震源、台阵（网）资料在震源参数研究中的应用,全球震源谱对比、地震破裂传播方向、遗传算法在震源参数研究中的应用,地震矩、拐角频率、震源尺度、应力降与震源模型的探讨,以及确定初动震源机制的新方法等方面的研究情况和动态,并对其中的研究结果给予了一定的评述。     

深井观测对测定地震波谱和震源参数的可能影响

本文研究了深井观测对测定地震波谱和震源参数的可能影响。研究结果表明:井下观测对测定地震波谱和震源参数确有很大影响。井下测定的地震波谱高频较弱,拐角频率较低,震源参数诸如地震矩、应力降和平均位错都比地面基岩测定的结果偏低,而震源等效半径则偏高。     

福建数字地震台网新地震参数目录的产出

回顾了福建数字地震台网产出新地震参数目录的过程:根据测定中小地震震源参数原理,计算了福建区域介质平均非弹性衰减因子Q值和37个测震台站的平均场地响应,采用遗传算法求得震源谱参数,应用Brune圆盘模型公式计算震源参数,最后介绍了新地震参数目录的主要内容,并讨论了求解新地震参数目录的一些注意事项。     

新疆南天山西段中小地震震源参数初步研究

采用多台多地震联合反演的方法得到了新疆南天山西段2012年6月至2013年10月各台站中小地震的震源谱,进而计算149次ML≥2.0地震的应力降、地震矩、震源破裂半径、拐角频率等震源参数,并分析南天山西段地区震源参数形态特征。结果表明,南天山西段地区震级与地震矩(M0)、矩震级(MW)、震源尺度(R)之间表现为正相关,与地震的拐角频率之间成负相关。地震矩(M0)随着震源破裂尺度逐渐变大,成正相关的一次函数关系。初步分析后认为,震级在ML2.5~3.6范围内的地震更适合于研究南天山西段地区有关应力降特征的跟踪和研究。     

典型区域震源参数时空演化过程跟踪分析

正中小地震的震源参数携带了震源深度处应力场和介质性质变化的信息,监测这些参数的时空演化过程,可以达到监测强震孕育过程中孕震区应力场的目的。同时地震的震源机制解包含了发震断层面解及发震应力场P、T、N轴等参数,反映了区域构造应力场和构造运动特征。因此,开展中小地震震源参数及震源机制研究可为潜在强震震源区及其危险性判断提供依据。四川、云南、新疆等地区处于地质构造复杂地带,地震活动频发,地震灾害严重,历史上曾发生过     

2006年文安地震孕育、发生的应力场动态图像

利用数字地震记录反演了河北地区ML≥2.0地震的震源机制解,通过对震源机制解各参数的统计分析,发现应力轴的优势取向和华北构造应力场完全吻合,反映它们受到大区域动力因素的制约。进行震源机制解一致性参数计算,并对一致性参数进行空间平面插值,得到了2006年文安地震前震源机制解一致性参数空间动态的变化特征。文安地震前在震源区附近出现了大范围的一致性参数低值区域,并且低值区域面积随时间增长逐渐扩大,这可能是中强震前的一种具有动力学意义的前兆现象。