中国大陆地区的均一震级系统

用 SK 地震仪台网的资料,用联合确定地震震级、量规函数和台基校正值的方法,做出了中国大陆地区的均一震级系统,得到了 PZ、PH、SH、SV 四个震相从2.5——100新的量规函数,以及我国21个基准台的台基校正值.用这四个量规函数加上台基校正,求得的单台震级的标准误差为0.21——0.23级.6级左右的地震一般都有16个以上台记录到,这时求得的台网平均震级的误差可在0.05级左右.由于体波震级强烈地依赖于仪器类型,所以,我们求得的体波震级 msk与 mb 或 mB 有系统差.我们采取了使 msk与 Ms 接近的原则.提出了位移谱震级的概念:认为按某一震源参考球的平均值,具有相同强度的 P 波(或 S波)位移谱的地震,则震级相等.这种震级标度有以下优点:(1)它是绝对力学标度,可以把世界上各台网的震级统一起来;(2)物理意义明确,能反映地震大小.对任何大小地震都有定义,无饱和问题,对慢地震也有定义;(3)能和以前使用的震级衔接起来;(4)对位移计地震仪来说,测量方便,误差小.      

2008年5月12日汶川地震谱震级及相关问题研究(英文)

基于P波和S波的谱震级特征对汶川地震进行了定量研究,可以看出P波和S波的最大谱震级出现在不同的周期上。对这一现象的构造物理意义进行了讨论,推测相对于P波而言,地震发生期间辐射的S波能量来自异常大的震源体积。选择部分全球地震的谱特征为背景,对汶川地震的体波谱震级特征进行了分析,结论是汶川地震的特征与其所处的周边环境是一致的。     

量规函数、台站方位、台基及不同测量方法对近震震级 M_L 的影响

本文研究了量规函数、台站方位、台基以及不同测量方法对测定震级 M_L 的影响.结果表明:1)得到了一个新的量规函数 R_3(△),它比原有的 R_1(△)和 R_2(△)更适合于我国西南地区:2)由于地震波辐射的方向性,处在不同方位的台站震级差可达0.3—0.5级.用 P 波与S 波的某种组合可消除一些方向性影响;3)基岩台基的校正值不大.某些较大的“台基校正值”可能是仪器放大倍数没测准的影响;4)除用 S 波的水平分量求震级外,S 波的垂直分量以及 P 波的水平分量和垂直分量乘以适当的倍数后,都可用来求震级 M_L.求得的结果与常规方法的结果之间几乎没有什么差别.     

基于海拉尔台阵资料的爆炸事件震级测定和当量估计

2016年1月6日、2016年9月9日和2017年9月3日在东北亚地区发生了三次爆炸事件。使用海拉尔地震台阵资料，拾取该三次爆炸事件的P波和Lg波的振幅，计算振幅谱、测量震级并估计当量。振幅拾取和振幅谱计算结果表明，使用Lg波第三峰值振幅方法计算三次事件的短周期体波震级m_b(Lg)，结果依次为4.33±0.05,4.56±0.4和5.60±0.03。2017年事件的Lg波的低频成分比前两次事件的更为发育，振幅相对更大，这种现象可能是由2017年事件的爆炸破坏机制或爆炸技术流程不同所致。采用新的国家标准计算短周期体波震级m_b(P)，三次爆炸事件的震级依次为5.3±0.1,5.6±0.1和6.1±0.1。将m_b(P)和m_b(Lg)通过震级-当量经验公式计算得到的当量结果平均值作为最终当量结果，则三次事件的爆炸当量依次为(14.4±4.3),(34±11.6)和(190.4±45.4) kt,2017年爆炸事件能量约为2016年9月事件的5.6倍，约为2016年1月事件的13.2倍。     

福建省“九五”地震监测台网台站震级校正及单台震级应用研究

首先介绍了福建省地震监测台网的建设和发展情况,在总结震级计算方法的基础上,分析了福建省"九五"地震监测台网中29个台站的平均震级偏差对台网震级确定造成的影响,并以此为依据对台网内单台测定震级进行校正。然后分网内和网外两种情况,分别回归得到了由单台(首台)震级确定最终震级的关系,并对单台震级测定所需时间进行了统计。结果表明,对平均台间距60 km的网内地震,一般在单台P波到达后的10 s内即可由单台震级估计出最终震级。     

上海地震台阵面波震级偏差分析

通过计算功率谱密度来讨论上海地震台阵所测远震面波震级与美国国家地震信息中心(NEIC)震级的差别,对不同震级、不同方位和不同震中距的地震震级差别进行了比较和讨论,并给出初步结果.     

洛阳地震台数字记录的台湾省地震误差分析

结合洛阳地质构造背景,分析了2000年1月～2006年10月洛阳地震台记录到的台湾省地震的P波干扰因素及识别方法,影区地震、深源震的S波(或LG波)特征,采用中国地震台网中心确定的震级与洛阳地震台测定的复核、速报震级相比较,按震级段、年度分别统计分析,查找产生震级误差的原因,计算出台基校正系数,认为排除干扰、提高震相分析能力、用台基校正系数修正Ms计算公式,是减小震级误差的有效方法.     

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.     

基于Kik-net井下基岩强震动记录的持续地震预警震级估算方法

基于地震预警中不同预警参数估算的震级差别很大,且原因不清楚,使得震级估算的准确性难以得到保证。利用井下基岩观测点的强震动记录可以最大限度减少场地条件的影响,震级估算具有干扰小、质量高的优点。选用日本Kik-net 358个台站井下基岩观测点的14 423条强震动记录数据,通过分析预警参数τ~p_(max)、τ_c、τ_(log)、P_d、IV~2分别在P波初至1 s、2 s、3 s等时段下的震级估算效果,揭示了以前未有解释的造成基于各参数估算的震级差异的原因,并给出一种震级持续估算方法。本文发现:τ~p_(max)受场地条件影响明显,建议采用基岩场地强震动记录数据进行计算;τ_c和τ_(log)受加速度记录积分计算影响容易使得震级估算偏大;P_d采用P波初至4 s进行计算,可以避免6.5～7.2级地震的震级饱和。提出了实时调整预警参数的震级持续估算方法,即基岩强震动记录的初至1 s、2 s P波的τ~p_(max)估算震级,初至3 s P波的P_d估算震级,并以初至4 s地震波的P_d估算震级作为最终的估算震级。     

利用宽频带数字地震记录测定谱震级

谱震级是表征地震强弱的量度,是地震学研究中的一个重要的地震参数。在地震预测和工程地震研究中具有重要的实际意义。谱震级测定还可得到地震辐射的能量,再通过和标量地震矩的比较,可以估计地震震源处的视应力,而视应力也是震源物理研究中一个重要的物理量。考虑到我国地震台网分布不均匀的情况,本文尝试利用单台的宽频带波形资料进行谱震级的测定。选用CDSN昆明地震台(KMI)记录的近震宽频带波形资料,分析地震图垂直分量上的P波,采用 Duda等人提出的谱震级的测定方法,改进并提出了一种能够利用宽频带波形资料,直接用速度谱值测定地震谱震级的方法。所得谱震级结果与ISC给出的Ms震级对比后,发现相差不大;所得的能量结果与NEIC用远震体波测得的能量结果具有较好的一致性。用同样的方法,将来还可对不同地区更小的地震进行谱震级的测定,这无疑对地震学的进一步研究很有帮助。     

量规函数、台站方位、台基及不同测量方法对近震震级 MLsub> 的影响

本文研究了量规函数、台站方位、台基以及不同测量方法对测定震级 ML 的影响.结果表明:1)得到了一个新的量规函数 R3（△）,它比原有的 R1（△）和 R2（△）更适合于我国西南地区:2)由于地震波辐射的方向性,处在不同方位的台站震级差可达0.3——0.5级.用 P 波与S 波的某种组合可消除一些方向性影响;3)基岩台基的校正值不大.某些较大的台基校正值可能是仪器放大倍数没测准的影响;4)除用 S 波的水平分量求震级外,S 波的垂直分量以及 P 波的水平分量和垂直分量乘以适当的倍数后,都可用来求震级 ML.求得的结果与常规方法的结果之间几乎没有什么差别.      

一种基于位移源谱的地震预警快速震级估算方法及影响因素研究

地震预警(EEW)系统是防震减灾中最有效的方法之一,对地震震级的估算是非常重要且困难的。目前,比较成熟的地震震级估算方法主要有基于最大卓越周期τpmax、特征周期τc和位移幅值最大值Pd的震级估算方法,但这些方法存在一个重要缺陷,即对大地震(M_w≥6.5)的震级估算会出现震级低估现象,也称为震级饱和~([1-2])。为克服上述缺陷,借鉴位移源谱方法,探讨了基于单台站P波位移源谱开展地震震级估算的适用性,进一步研究了震源距和场地条件对该方法估算地震震级可靠性的影响,得到了该方法的最佳适用范围。研究通过用多组地震记录检验,表明了位移源谱方法能较好的估算大地震震级,可以有效地解决震级估算时震级饱和问题,此外,在不同震源距和场地条件下,该方法均能提供稳定的震级估算。虽然对于中小地震,位移源谱方法在短时窗下的震级估算有系统性的误差,但是长时窗震级估算中克服了震级饱和现象,同时具有精度高和离散性小的独特优点,具有普遍适用性和稳定性,适用于地震预警系统。     

用波最大地动位移测定近震震级

在近震范围内,用S波的最大地动位移来确定震级,当S_(11)、S_(i_1)或S_(i_2)成为S波中的最大者时,会使所确定的震级偏大。针对这种情况,本文提出用S的最大地动位移来取代S波,能使计算结果得到改善。S_(i_1)是横波在地表面和莫霍界面各反射1次而成,S_(i_2)是横波在地表面反射1次和莫霍界面反射2次而成,本文给出了它们的走时曲线。     

大容量气枪震源地震动衰减特性分析

为进一步加深对大容量气枪震源激发的地震波传播特性的认知,利用福建海陆多个气枪震源固定激发点重复激发的实验数据,通过线性叠加和仿真技术得到等效单次激发高信噪比速度和位移记录,然后利用不同震中距的位移峰值计算不同固定点气枪激发的等效震级,进而建立等效震级、震中距和速度峰值的衰减关系。结果表明:(1)震中距为0~270km时,大容量气枪单次激发得到的速度峰值为700~4nm/s,位移峰值为200~0.2nm;(2)总容量为8000 in~3的气枪震源P波等效震级为0.181~0.760,S波等效震级为0.294~0.832,总容量为12000 in~3的气枪震源P波等效震级为0.533~0.896,S波等效震级为0.611~0.946,气枪震源激发产生的S波能量大于P波能量,激发环境不同,激发效能相差较大;(3)速度峰值随等效震级增大而增大,随震中距增大而减小,P波速度峰值三分量中垂直分量最大,S波相反,其垂直分量最小,二者水平分量相近。研究结果可为定量判断气枪震源激发的地震波的传播能力以及利用气枪震源进行深部探测或监测的观测系统的设计提供重要依据。     

面波震级和它的台基校正值

本文叙述了我国现行的北京地震台面波震级 Ms 公式的由来, 所使用的公式为Ms=log(A/T)max+(△)系以古登堡-里克特(Gutenberg-Richter)对帕萨迪纳(Pasadena)地震台测定的面波震级为标准, 由国际上与该标准一致的六个著名地震台的面波平均震级制定出北京地震台测定面波震级的起算函数(△).当震中距离△=8-130得到公式(△)=(1.660.09)log△+(3.500.14)对于△=130-180之间的公式, 我们结合中国地震观测的实际情况将吸收系数项作了改进, 求得半经验半理论公式为(△)=6.775+1/2[(2.147e-0.04465△+1.325)(△-90)10-2logsin△+1/3(log△-1.954)]为了提高面波定震级的精确度, 将北京地震台的面波震级标准推广到全国十二个基准台, 利用360个地震的数据算出了各台的台基校正值, 提高了测定面波震级的一致性.      

论地幔波震级：—CDSN应用系列论文四

收集了1977—1990年间用 CMT 方法测定的地震矩 M_0和 NEIC 测报的面波震级 M_s 及1900—1976年间一些巨大地震的 M_0、M_s数据,得到 M_s与 lgM_0之间线性—非线性—M_s 最终达到饱和的图象。利用合理的地震运动学模型所相应的地震定标律可以深刻揭示该图象的物理本质。矩震级M_W 与特大地震的 M_s 趋势相一致,表征高于拐角频率时远场位移谱与地震矩 M_0之间的定量关系。本文基于面波的激发和传播理论,提出了测定地幔波震级 M_m 的新方案,并用 CDSN-LPZ 信道中的面波资料测定了1987—1990年间全球 M_s6.6以上浅源大地震的 M_m;同时对 Okal 和 Talandier(1989)的测定结果作了校正。结果表明,这样测定的地幔波震级与中小地震的 M_s 趋势相一致,表征低于拐角频率时远场位移谱与地震矩 M_0之间的定量关系。     

用10分钟P波窗估算2004年12月26日苏门答腊—安达曼地震的辐射能量

苏门答腊—安达曼MW9.1级地震的破裂过程持续了大约500秒,这一时间几乎是一般情况下用于计算远震辐射能量的P到时和PP到时之间时间窗长度的两倍。为了测量整个地震所辐射的P波,我们将时间窗扩展为从P波到时到S波到时,并用扩展窗对震中距大于60°的台站的地震记录进行分析。这些持续时间8～10分钟的窗内包含了PP,PPP,ScP震相和其他一些多次反射震相。为了测量包含这些附加震相的影响,我们计算了由扩展窗(P波到时和S波到时之间)得到的震源谱和由标准窗(P波到时和PP波到时之间)得到的震源谱的比值。对扩展窗的分析是在假设它只包含P-pP-sP波群的情况下进行的。我们分析了发生在MW9.1级主震附近具有相似深度和震源机制的4个相对较小的地震事件。这些地震的震级范围从2005年1月9日的MW6.0级余震到震中位于苏门答腊-安达曼地震南部的2005年3月28日MW8.6级的尼亚斯地震。将得到的这4个地震事件的震源谱比值取平均,就得到扩展窗的频变算子。然后对扩展窗得到的2004年12月26日主震的震源谱进行校正,就得到苏门答腊-安达曼地震整个破裂过程(～600秒)的完整的或校正的震源谱。我们计算的地震辐射总能量为1.4×1017J。经过对整个地震的校正震源谱与破裂过程的前～250秒的震源谱(由标准远震窗得到)比较,我们发现主震破裂过程的前半部分辐射的地震波能量多于破裂过程后半部分辐射能量,尤其对于周期从3秒到40秒的地震波,这种现象更加明显。     

中国地区构造环境剪应力场分布特征

利用1988-1999年10月中国地震基本台网观测得到中国地区3103个体波震级mb≥3.8的地震资料,计算了它们的构造环境剪应力值0,得到了中国构造环境剪应力场的分布图.计算结果表明,大部分地震的应力值较低,只有110个地震的≥10 MPa.用这些高应力值地震资料,根据它们的矩震级值Mw计算出其破裂长度和影响半径Ri,并以此勾画出了中国高应力值地区.结果表明,高应力值地区主要集中在中国西部(新疆、青海、西藏、云南等省)和台湾省;中国东部地区应力值较低,华北地区目前应力水平也不高.从统计上看,应力场水平与地震活动性有很强的正相关关系.本文结果可为确定地震危险区和潜在震源区提供地震学依据;还可在确定强地震动参数(峰值加速度、峰值速度和反应谱)的衰减关系时起重要作用.     

单台初至P波震级计算方法在广东河源地区的应用

利用广东数字化地震台网70个M_L2.5~5.2的广东河源水库地区地震事件,选取震中距小于100 km台站的垂直向地震波形记录,通过函数形式Bt·exp(-At)来分别拟合单台初至P波前1 s、2 s、3 s时间窗内数据的包络线,采用最小二乘法求出参数B,经回归分析得到了震级与包络参数B、P波速度记录最大值之间的统计关系。结果显示估算震级结果比较可靠,使用三种时间窗分别计算,得到的平均震级偏差都在0.4级以内,单台震级偏差70%以上在0.5级以内,可有效用于预警震级计算,减少预警数据处理时间。     

四川及邻区地震动衰减关系

根据地震构造环境和震害分布特点, 将四川及邻区划分为西南地区和四川盆地地区. 收集了西南地区96次、 四川盆地地区40次近代破坏性地震资料, 并对各次地震的震级参数进行了统一校核. 按照该地区震中烈度与震级、 有感半径与震级的统计关系, 对地震烈度衰减进行了近场与远场特征控制, 建立了地震烈度沿长轴、 短轴和平均轴的衰减关系. 统一了中国与美国面波震级的震级标度, 利用最新得出的美国西部基岩水平向地震加速度反应谱衰减关系, 采用考虑地震加速度的近场距离饱和与震级饱和特征的衰减模型, 转换得到了该地区的基岩水平向地震加速度反应谱衰减关系.