用三分向台站的数字化资料确定震源深度

引言研究任何地震事件时,从地震宏观作用的研究到地震和核爆炸的识别,实际上都必须知道震源深度。确定震源深度是根据对记录初至震相的分析1956;1983),特别是对pP波和sP波初至相对于初动的时差分析来实现的。但是除了上述震相以外,在纵波开始部分可能存在其他一些转换波     

三分向数据震相的自动识别

利用三分向地震数据,提出了一种自动检测Ｐ波和Ｓ波初至的算法。此算法组合使用了短时窗检测器ＤＳｐ和长时窗ＤＢｐ检测器,具有短时窗的较高精度和长时窗较低的误触发率。应用广东、福建和云南省的地震数据进行测试,结果表明：自动检测具有可靠的精度,地方震和近震Ｐ波到时误差小于０．２ｓ的超过８４％;Ｓ波到时误差小于０．５ｓ的超过７４％。     

SLJ型宽频带大动态力平衡三分向加速度计的设计与研制

文中详尽介绍了三分向力平衡加速度计的技术性能、工作原理和理论计算，给出了技术指标鉴定实测结果和获取地震记录的时程曲线。     

波形相关意义“重复地震”研究综述

波形相关意义的“重复地震”在自然界中普遍存在,其数量远远超过我们的预期.近年来由于数字地震观测技术的普及和发展,有关“重复地震”的研究引起越来越多的关注.目前“重复地震”研究已被广泛应用于检测地壳介质性质变化、评估地震台网的定位精度、地震“复发”和断层深部滑动速率的估算等方面,在提高定位和震相识别精度、断层结构、震源物理及地震预测研究等方面也都显示出值得关注的应用潜力.本文对有关“重复地震”的最新研究及应用成果进行了总结和归纳.     

波形相关意义“重复地震”研究综述

波形相关意义的“重复地震”在自然界中普遍存在,其数量远远超过我们的预期。近年来由于数字地震观测技术的普及和发展,有关“重复地震”的研究引起越来越多的关注,目前“重复地震”研究已被广泛应用于检测地壳介质性质变化、评估地震台网的定位精度、估计地震“复发”的概率和断层深部滑动速率的估算方面的估计;在提高定位和震相识别精度、断层结构、震源物理及地震预测研究等方面也都显示出值得关注的应用潜力。本文对有关“重复地震”的最新研究及应用成果进行了总结和归纳。     

三分向磁变仪标度值自动测定电路

利用手工方法对磁变仪H、D和Z这3个分向进行标度值测定,从开机到工作结束大约需要20多分钟时间,加之测定期间需要进行电流调整、时间限定、电流换向等繁琐操作,使整个过程既耗时间又费精力。为改变这种现状,笔者设计组装了一种标度值自动测定仪,经台站使用,收到了良好效果。 1 主要性能和特点 (1)标度值电流和控制时间稳定。环境温度在0～30 ℃范围内变化时,电流基本不需要调整,测定时间误差小于1%。 (2)H、D、Z分向的标度值电流和测定时间可在一定范围内连续可调,方便实用。 (3)操作简单。在进行标度值测定时,只需按动一下启动开关,即…     

利用地震背景噪声互相关检测流动地震台波形时钟漂移

时钟精度是地震观测中最重要的参数之一,需要通过卫星授时信号来保障。当卫星信号被屏蔽或仪器守时部件出现问题时,地震计内部时钟会逐渐漂移,给后续数据处理带来极大困扰。利用地震背景噪声台站对互相关提取的经验格林函数,不仅可以用于结构成像,也可以用于检测波形时钟是否存在漂移,并获得时钟漂移幅度。使用地震背景噪声互相关方法对2017—2019年云南永胜地区4个流动观测台站的连续波形进行了时钟漂移检测,结果发现部分流动台站在不同时间段存在不同模式的时钟漂移,最大幅度可达到1.75 s。同时,利用云南宾川气枪重复震源激发的信号进行互相关计算,对上述结果进行了验证,发现两种结果具有较好的一致性。研究表明,背景噪声互相关对波形的时钟漂移有较高的灵敏度,能够有效检测出时钟问题,防止波形被误用,可为后续波形时钟校正提供参考信息。     

地下爆炸地震耦合效应的静态分析

首先修正了地下爆炸地震耦合效应的准静态理论,然后利用改进之后的理论对剪切模量、材料强度、围压以及孔隙率不同的介质中地下爆炸的震源强度进行了分析.分析结果表明,对于密实硬岩介质来说,在其它条件不变的情况下,介质的剪切模量越大,震源强度越低;介质的强度越大,震源强度越低;震源强度随着埋深的增加而降低.而干燥多孔介质中的干孔隙率也对震源强度有重要影响.     

利用深源远震记录波形研究台站区域的介质结构

本文通过北京房山周口店台维开克型地震仪的两个深源远震记录波形实例,阐明了借助综合地震图的计算来研究该台站下方介质结构的方法。 文中给出14个典型模型的综合地震图与观测波形的对比分析。结果表明,应用本文提供的方法,对介质模型的可接受程度,可由理论波形与观测波形的可相比拟程度进行判断。文中据此给出了该台站下方的介质结构模型。     

The detection and recognition of underground nuclear explosions

This paper reports on a joint meeting of the Royal Astronomical Society's Joint Association for Geophysics and VERTIC (the Verification Technology Information Centre) held in London in 1992. The topics presented focused on the detection and recognition of underground nuclear explosions. The objective of the meeting was to emphasize the multi-methodological approach that is important in verifying compliance with test-ban treaties. An overview of seismological monitoring was followed by a discussion of the technical and scientific aspects of a global seismic monitoring network, and in particular of the 1991 experiment to test the large-scale international exchange of seismic data between recording stations and data centres world-wide. The current capabilities of satellite remote-sensing were presented, and their use explained in terms of both the provision of information for monitoring the development of foreign nuclear testing programmes and also for providing sufficient information for the evaluation of treaty compliance. A review of radio-isotope sampling showed how the isotopic signature of both air and ground based sampling programmes can be diagnostic of the nuclear source. Finally, previously classified research on the ionospheric effects of underground nuclear explosions was presented, the generated acoustic waves disturbing the ionosphere and producing detectable changes in the reflection of radio and radar signals which have potential as a monitoring technique.     

Decomposition of seismic moment tensors for underground nuclear explosions

Generally the decomposition of a seismic moment tensor is not unique. However, to favorably view the characteristics of a certain seismic source, one must decompose a seismic moment tensor into parts according to assumptions about the properties of the seismic source. Different from natural earthquakes in which the shear dislocation component plays a predominant role in the source process, and the seismic moment tensor can be separated into an isotropic component, a double couple, and a compensated linear vector dipole (CLVD), underground nuclear explosions have three major components in their source process, i.e., the explosion, the tensional spalling, and the tectonic strain release associated with the explosion. In such a situation the conventional moment tensor decomposition for earthquakes is not convenient to estimate the yield of the explosion and to characterize the tectonic strain release. In this paper, an alternative decomposition scheme is proposed to deal with the moment tensor of underground nuclear explosions, which might benefit the approach to study the tectonic strain release induced by underground nuclear detonations.     

基于理论地震图方法的波导结构对 地下核爆炸Lg波传播特性研究

基于频率-波数域算法的理论地震波形图方法, 可以数值模拟频率达到10 Hz、 震中距达1000 km的区域理论地震波形图. 该算法适用于计算大量分层地壳结构中激发的导波Lg波. 本文在前苏联东哈萨克斯坦地下核试验场至我国乌鲁木齐台站间的地球介质速度模型中, 引入速度梯度结构、 速度扰动分布的薄叠加层结构、 降低Q值结构以及速度扰动与Q值变化的综合结构来模拟实际地壳波导结构, 较好地模拟出东哈萨克斯坦地下核爆炸地震在乌鲁木齐台站记录的宽频带地震波形图, 模拟出完整的Lg波序列, 该序列符合Lg波能量分布特征, 且能够解释Lg波波尾的特征. 结果表明, Lg波的形状和峰值结构均依赖于地壳的不同波导结构.      

Observations of teleseismicP wave coda for underground explosions

The earlyP wave coda (5–15 sec after the first arrival) of underground explosions at the Nevada Test Site is studied in the time domain using 2082 teleseismic short-period recordings, with the intent of identifying near-source contributions to the signals in the frequency range 0.2–2.0 Hz. Smaller magnitude events tend to have relatively high coda levels in the 0.4–0.8 Hz frequency band for both Yucca Flat and Pahute Mesa explosions. Coda complexity in this low-frequency passband is negatively correlated with burial depth for Pahute Mesa events but is only weakly correlated with depth for Yucca Flat events. Enhanced excitation of relatively long-period scattered waves for smaller, less deeply buried events is required to explain this behavior. Coda complexity in the 0.8–1.1 Hz band is positively correlated with magnitude and depth for Pahute Mesa events, but has no such dependence for Yucca Flat events. This may result from systematic variations between the spectra of direct signals and coda arrivals caused bypP interference for the largest events, all of which were detonated at Pahute Mesa. Another possible explanation is a frequency-dependent propagation effect on the direct signals of the larger events, most of which were located in the center of the mesa overlying strong lateral velocity gradients in the crust and upper mantle. Event average complexity varies spatially for both test sites, particularly in the 0.8–1.1 Hz band, providing evidence for frequency-dependent focussing or scattering by near-source structure. Both the direct arrivals and the early coda have strong azimuthal amplitude patterns that are produced by defocussing by mantle heterogeneity. The direct arrivals have stronger coherent azimuthal patterns than the early coda for Pahute Mesa events, indicating more pronounced deep crustal and shallow mantle defocussing for the direct signals. However, for Yucca Flat events the direct arrivals have less coherent azimuthal patterns than the coda, suggesting that a highly variable component of near-source scattering preferentially affecting the downgoing energy is superimposed on a pattern produced by mantle heterogeneity that affects the entire signal. This complicated behavior of the direct arrivals may be the result of triplications and caustics produced by the complex basement structure known to underlie the Yucca Flat test site. The presence of strong azimuthal patterns in the early coda indicates that source strength estimates based on early coda are subject to biases similar to those affecting estimates based on direct arrivals.     

彩虹-4无人机航磁三分量测量系统研发及应用研究

随着无人机技术的快速发展, 无人机在航空物探领域中日益发挥着积极的作用; 通过科技攻关, 我国首次基于国产彩虹-4无人机平台, 开展了无人机平台改装与系统集成、无人机航磁三分量磁补偿等核心和关键技术研究, 成功地研发出首套具有自主知识产权的彩虹-4无人机航磁三分量测量系统, 主要包括彩虹-4无人机平台、三分量磁力仪、光泵磁力仪、高精度惯导系统、高度计、数据采集和收录系统等组成; 并在国内首次开展了无人机航磁三分量面积性应用飞行试验, 全面验证了系统的稳定性、可靠性及适应性等, 试验结果表明航磁三分量精度达到25 nT, 为实现我国在青藏高原和远海开展大中比例尺、高精度航磁三分量测量工作提供先进技术支撑, 具有很好的应用前景.

     

首都圈地区“重复地震”及其在区域地震台网定位精度评价中的应用

根据Schaff和Richards[1]对“重复地震”的定义,利用波形相关识别出首都圈地区2002~2006年发生的“重复地震事件”.对宽频带/甚宽带和短周期记录,分别采用0.5~5.0 Hz、1.0~5.0 Hz带通滤波,识别出859例“重复地震”事件,占总数约24%.假定“重复地震对”间的距离小于1 km,地震台网测得的两个地震之间的距离系台网定位误差所致,而相应的震相走时差为人工拾取误差,给出了首都圈数字地震台网的定位精度估计.结果显示观测条件较好的首都圈东北部地区平均定位精度约为5 km;西南部地区约为13 km,是观测条件有待改善地区.     

半航空频率域电磁探测三分量线圈传感器设计

半航空频率域电磁探测方法(semi-airborne frequency domain electromagnetic method, 简称SAFEM)通常借助水平线圈传感器观测垂直分量磁场信号.然而, 在实际探测过程中, 观测单一分量磁场信号不仅缺失水平分量磁场信息, 并且在磁场响应畸变区域难以校正, 造成视电阻率解释结果精度低、误差大等问题.为此, 本文设计并研制了一种能够用于SAFEM探测的三分量空心线圈传感器, 采用三组相互垂直的接收线圈分别接收三个分量的磁场信号.首先, 为满足旋翼机载重要求, 设计0.5m直径的小尺寸圆形线圈用于接收垂直方向磁场, 两个0.01m边长的方形线圈用于接收水平方向磁场, 并对三组线圈的互耦情况进行分析, 确定了线圈的最佳相对位置.其次, 针对线圈传感器的物理结构特点, 综合线圈的寄生电阻、电感和电容值大小的分析结果, 确定最终的物理结构参数.进一步地, 通过分析不同阻尼状态下的传感器及前置放大电路的频率响应特性, 确定了最佳的阻尼系数调节范围.在此基础上, 设计了带有阻尼状态调节的低噪声差分前置放大器电路作为SAFEM信号调理模块.最后, 开展屏蔽室测试实验和野外探测实验验证三分量线圈传感器的可靠性.屏蔽室内对比测试结果表明, 小尺寸的三分量线圈传感器带宽能够满足探测需求, 能够提供与商用传感器相当的灵敏度和测量准确性.在野外探测实验中, 使用该三分量线圈传感器获得了实验场地的三分量磁场响应信号, 进一步证明了该三分量传感器的有效性.

     

利用重复地震P波走时差观测地壳介质的微动态

基于研究区域地震震相到时资料及地震波数据,给出了两个局部地区地壳介质微动态变化的实例。一个是汶川8.0级地震起始破裂区域,即A区;另一个是三岔口地区,即B区,该区域为活动断裂交汇部位,未发生过大地震,但近年来中小地震频繁。分析A区后发现,在汶川8.0级地震前,部分台站观测的地壳介质微动态出现了中短期异常,震源区正东及北东方向波速升高,反映出地壳介质受到显著挤压而处于硬化阶段;震源区西南方向的波速则比较稳定。分析B区后发现,可能受到汶川8.0级地震的影响,部分台站给出的计算结果在地震前后发生了变化,显示出不同方位地壳介质承压状态的差异。     

广西地下流体观测质量与预报效能

以《地下流体学科观测质量与预报效能评估方案》为依据,对广西地区地下流体监测网从观测点布局的合理性、观测点条件、观测点环境状况、信息反映能力、观测点基础资料、观测资料质量、观测技术系统质量、预报与应用等8个方面进行评估和分析,对存在的问题提出改进措施及建议。研究结果对进一步提升监测质量,更好推进观测资料应用具有一定参考价值。