天山东北部地震的重新定位和一维地壳速度模型的改善

根据布设在乌鲁木齐市活断层探测区内的流动宽频带地震台阵,结合区域地震台网的走时数据,利用3种不同的定位方法对新疆天山东北部地区(E85°30′～ 88°30′,N43°00′～44°40′) 2004年8月至2005年8月发生的599个地震进行了重新定位.通过比较不同方法的结果合理性,确定了适合于当地震源精定位的程序,并改善了一维地壳速度模型.结果表明:联合使用流动地震台阵和区域台网的资料,显著提高了研究区的地震定位能力,精定位后震中分布图像更加集中,展示出了天山东北部地区更为明显的与活动构造相关的条带状地震活动分布图像,除了一些与已知断层相关的地震事件外,还发现一些有待证实的活断层.     

中国中西部地区地震的重新定位和三维地壳速度结构

采用中国中西部地区(21~36N， 98~112E)193个地震台在1992～1999年间记录到的9 988次地震的Pg和Sg震相走时的读数资料，用Roecker的SPHYPIT90程序，反演了该地区三维地壳P波速度结构，并用SPHREL3D90程序进行了地震的重新定位．反演结果揭示了中国中西部地区地震P波速度结构明显的横向不均匀性，这些不同深度上波速的横向变化多以该地区的活动断裂为分界线．可以看出活动断裂两侧存在明显的速度反差．通过重新定位，得到了6 459次地震的震源参数，这些精确定位的地震震中明显沿该区活动断裂呈现条带状分布，其范围和尺度清晰地表示了这一地区地震活动与活动断裂的紧密关系．其中，82％重新精确定位的事件的震源深度在20 km以内. 这一结果与笔者用双差地震定位法得到的重新定位的震源深度分布相一致．      

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.     

天山中部的地震定位和地壳活动性分析

利用宽频带流动台网记录的地震P波和S波到时,根据一维和三维地壳速度模型,对天山中部及其邻近地区1997～1998年的地震进行了重新定位,以重新确定的震源参数为依据分析了地壳的活动性.震源分布表明,造山带边缘和内部的大部分断裂都显示出活动的迹象,它们对天山的地壳构造变动起到明显的作用;塔拉斯－费尔干纳断裂的活动具有分段特征：其东南段以及西南天山的部分断裂目前活动比较弱,西北段受周边断裂的影响活动较强;另外造山带边缘的构造活动有向山前盆地渗透（Penetration）的趋势.30～40km深度的地震活动表明,天山中部的地壳中下层仍然具有一定的破裂条件,它们与壳幔边界附近热扰动的驱动有关,暗示小尺度地幔对流或软流层上涌等动力作用仍在持续进行.     

区域一维速度模型对地震定位的定量影响

利用2017年8月1日至2017年12月31日四川地震台网和甘肃地震台网记录到的发生在青藏高原东缘的731个地震事件的9 284条Pg震相到时数据,首先反演了该地区的“最小一维速度模型”,并将该模型和选取的速度模型建立对比模型,以九寨沟地震序列为研究目标,定量讨论了两种速度模型分别在绝对定位和相对定位方法中对定位结果的影响。所得定位结果表明:反演获得的“最小一维速度模型”在重定位中可以有效地减小地震走时均方根残差;绝对定位比相对定位更加依赖于一维速度模型,一维速度模型会直接影响绝对定位结果中的震源分布形态,但在相对定位结果中仅起到调整地震事件相对位置的作用;在地震绝对定位中,震级越大的地震对于速度模型越敏感,而这一特点在相对定位中表现得并不明显。通过本项研究可知,在地震定位研究中,联合采用绝对定位和相对定位方法是最佳策略。      

Research on the Crustal Velocity Model of the Yunnan Region and Its Application

This paper selects the records of 7,412 earthquakes,each recorded by more than 10 stations in Yunnan between 2009 and 2014 to acquire the traveltime curves.Meanwhile,for improving precision,linear analysis,reduced traveltime curve and interval stability analysis are conducted focusing on the records of 83 earthquakes with M_L≥3.0 recorded each by≥80%of the stations,and by combining predecessors'research results,the initial crustal velocity model of the study area is obtained.By selecting 200 earthquakes with M≥3.0 occurring in Yunnan between 2010 and 2014,using the Hyposat batch location processing method to iterate the initial velocity model,and performing fitting to S waves layered velocity structure,we obtain the crustal velocity model for the Yunnan region,namely,the 2015 Yunnan model,with:v_(P1)=6.01km/s,v_(P2)=6.60km/s,v_(Pn)=7.89km/s,H_1=20km,H_2=21km,v_(S1)=3.52km/s,v_(S2)=3.86km/s,v_(Sn)=4.43km/s.Analysis on earthquake relocations based on the new model shows that most earthquakes occurring in Yunnan are at a depth of 10km-20km of the upper crust.The March 10,2011 M_S5.8Yingjiang and August 3,2014 M_S6.5 Ludian earthquakes are relocated,and the focal depths determined with the new model are respectively close to the precise positioning result and hypocentral distance to the strong motion stations at the epicenters,indicating that the new one-dimensional velocity model can better reflect the average velocity structure of the study area.     

北京地区小震精定位结果初步探讨

利用双差重定位方法对北京地区(39.2°N～41.2°N,115.2°E～117.6°E)2008年10月至2020年3月期间共6463个地震事件进行重新定位,得到4776个高质量地震事件的空间位置分布。定位结果均方根走时残差显著降低,震源间的相对位置精度明显提高,地震活动的成丛性与活动断层之间的关系更加密切。根据重定位结果探讨了小震活动与活动断裂及深浅构造的关系,得到以下结论:夏垫断裂小震活动强烈,重定位后震中分布明显向断裂靠拢,呈现沿断裂走向延伸的NE向线状分布。结合人工剖面探测结果推测,该区域深度剖面上小震集中带10km深度附近较宽的丛集区主要是浅部铲形断裂活动所致,14～22km深度附近相对较窄近直立的小震丛集为深部断裂活动产生。怀—涿次级盆地北缘断裂现今小震活动活跃,该区域小震深度剖面揭示该断裂为倾向南东、上陡下缓的铲形断层。结合人工剖面探测结果,分析认为该区域深浅断裂共存和非均匀的地壳结构为中强地震发生的深部构造背景。平原区内部小震分布与第四纪断陷盆地和地层厚度分布存在较强的相关性,研究区域内部昌平—海淀小震集中区、顺义小震集中区、夏垫小震丛集区和廊坊小震丛集区分别位于马池口—沙河断陷盆地、顺义断陷盆地、大厂断陷盆地和固安—廊坊—永清断陷盆地。根据小震空间密集成带分布特征来推测未知断裂,推测怀柔南部山区小震集中区下方存在隐伏断层,宝坻至夏垫断裂段之间NW向的小震集中分布区下方存在一条走向NW或者NWW的隐伏断层。     

Relocation of the Ms≥2.0 Earthquakes in the Northern Tianshan Region, Xinjiang, Using the Double-Difference Earthquake Relocation Algorithm

We applied the double-difference earthquake relocation algorithm to 1348 earthquakes with M_S≥2.0 that occurred in the northern Tianshan region, Xinjiang, from April 1988 to June 2003, using a total of 28701 P- and S-wave arrival times recorded by 32 seismic stations in Xinjiang. Aiming to obtain most of these M_S≥2.0 earthquakes relocations, and considering the requirements of the DD method and the condition of data, we added the travel time data of another 437 earthquakes with 1.5≤M_S<2.0. Finally, we obtained the relocation results for 1253 earthquakes with M_S≥2.0, which account for 93% of all the 1348 earthquakes with M_S≥2.0 and includes all the M_S≥3.0 earthquakes. The reason for not relocating the 95 earthquakes with 2.0≤M_S<3.0 is analyzed in the paper. After relocation, the RMS residual decreased from 0.83s to 0.14s, the average error is 0.993 km in E-W direction, 1.10 km in N-S direction, and 1.33 km in vertical direction. The hypocenter depths are more convergent than before and distributed from 5 km to 35 km, with 94% being from 5km to 35 km, 68.2% from 10 km to 25 km. The average hypocenter depth is 19 km.     

红河断裂带北段地震精定位研究

应用结合波形互相关技术的双差地震定位法对红河断裂带北段1999—2015年发生的地震进行重新定位。 重新定位后残差明显降低, 震中相比于定位前分布更为集中, 绝大部分地震位于5~15 km的中上地壳。 对重定位结果进行误差分析, 统计显示在95%置信水平下, 定位误差椭圆的长轴基本不超过2.6 km, 水平和垂直方向定位误差均为1.6 km, 定位结果具有较好的稳定性。     

新疆天山近7级地震前震群活动的时空分布演化特征

通过普查与系统研究发现, 新疆天山近7级强震之前, 震群活动携带了丰富震兆信息。 主要结果如下: ① 震前1年半至3年多, 包括未来强震震中在内的整个地震带或某一区段震群活动明显增强; ② 在未来强震震中附近, 震群的数量最多且空间分布最为集中, 这些大量密集的震群构成的震群环包围了未来主震震中, 即形成震群空区或空段。 震群空区或空段的几何形状大多为椭圆, 其最大尺度约200 km; ③ 强震之前, 震群数量的多少, 随未来强震震级的增加而增加; ④ 个别强震前几个月, 震群增加的速率有加快的趋势, 同时震群空区内出现填空, 可作为近7级强震进入短期异常阶段的参考标志。 最后, 对所得结果的物理机制以及在地震预报中的应用等问题进行了讨论。     

北京地区主要活动断裂深部速度结构特征及强震构造分析

根据分别由人工地震测深速度结构剖面数字化和天然地震层析成像建立的北京地区三维地壳速度结构模型,本文绘制了剖面图。同时将剖面两侧5km的地震震中投影到剖面上,分析了北京地区主要活动断裂的深部速度结构特征,证实两种方法得到的地壳速度结构模型具有很大的相似性。同时,顺义凹陷、马池口凹陷下方存在近垂直的深断裂,此深断裂可能为未来的发震断裂,地壳浅部与此对应的活动断裂是顺义-前门-良乡断裂北段、黄庄-高丽营断裂北段以及清河断裂,地壳内部的深断裂与地壳浅部控制盆地发育的活动断裂之间可能处于"汇而未交"的状态,具有地震孕育的深部构造背景。     

Velocity Structure Beneath Active Faults and Seismic Tectonic Characteristics in the Beijing Area

Velocity structure beneath active faults in the Beijing area has been discussed,based on the digital crustal model of velocity from deep seismic sounding profiles and tomography imaging of P waves. We found that there exists nearly vertical deep faults beneath the Shunyi Depression and the Machiko Depression,which are very likely to be seismogenic faults in the future. In the superficial crust,the north segment of the Shunyi-QianmenLiangxiang fault,the north segment of the Huangzhuang-Gaoliying fault and th...     

宁夏地区地壳新速度模型在地震定位中的应用

本文利用有限差分法正演和遗传算法反演得到宁夏地区地壳新速度模型, 再将该模型配置到MSDP软件的HYP2000定位方法中。 选用宁夏地区2008年以来地震和爆破资料, 从震中位置、 深度及残差3个方面对新模型和原模型进行定位对比分析。 结果表明: 定位网内地震时, 新模型得到的震中比原模型更接近断层, 震群的深度也与断层分布更为吻合; 运用新模型定位的爆破深度平均为2.8 km, 绝大多数不超过5 km, 落实爆破位置与定位结果差平均为水平2.4 km、 垂直2.6 km, 更符合大多为地表爆破的实际情况。 进一步分析新模型定位的地震深度与宁夏地区地壳速度结构, 发现地震发生在高速-低速转换地区。     

晋冀蒙交界地区最小一维速度模型联合反演

文章使用内蒙古地震台网记录到的晋冀蒙交界地区517个定位地震,在参考原始编目报告的基础上,用和达法拟合走时曲线删除错误数据,使用Kissling方法联合反演得到晋冀蒙交界地区最小一维P波速度模型和震源位置。结果显示,研究区P波速度随着深度增加而递增,无明显间断面,联合反演得到的震中位置较原始报告分布更集中,簇状分布更明显。