地震尾波的某些特性的探讨

本文在对人工地震资料的尾波特性进行探讨的基础上,进一步以天然地震的资料为对象,讨论了尾波振幅衰减特性α的变化情况和尾波频率随时间的变化特性。天然地震的资料分两类,一是用本区(强震震源区)发生的小震资料,二是用外区(强震震源区以外)发生的中小震资料。两类地震均由同一组台站记录。通过一些天然地震震例的分析、对此,可得到以下结果: (1)对尾波散射区的考虑。(2)尾波特征参量携带强震前兆信息的可能性。(3)不同物量参量变化一致性的初步认识。(4)天然地震源,人工地震源、实验三者的尾波参量随时间变化的良好吻合。(5)品质因素相对变化趋势的简易估计。不可否认方法的局限性及各种干扰因素的存在。     

区域地震尾波的前兆特性

本文为了从区域地震的尾波中提取强震的前兆信息,试以江苏溧阳1979年7月9日6.0级地震前后的一系列安徽马鞍山爆破资料为基础,探讨了二个固定台站上的纪录尾波中,强震以前尾波走时持续时间特性、频率随时间的变化特性及振幅衰减特性等的变化情况,可以看到三者基本上一致同步变化,且在目前的观测和分析水平上,分辨不出途径的影响。本文叙述了这三个特征量的测定方法,并对分析结果作了定性的物理解释。     

宁夏灵武-吴忠地区地震尾波前兆特性的初步研究

本文根据K.Aki等的尾波理论,使用台网的三分向地震记录资料,通过数值计算,连续测定了宁夏灵武—吴忠地区三次中强震前后地壳上层介质Q_c值、振幅衰减系数α值以及尾波优势频率随推移时间衰减的指数m值等尾波物理量,并给出了相应的误差估计。结果发现,Q_c值在上述区域中强震前上升,幅度可达常年均值的30%左右,α及m值则在震前下降,或下降后又回升。这表明,经过及时、适当的处理,有可能从区域地震记录的尾波物理量的特征变化中获取强震的前兆信息。     

高斯线调频连续小波变换的时频能量衰减因子方法及其应用

本文基于高斯线调频连续小波变换，提出了能够反映震源区或近场区小地震波形在震源深度、震源尺度、震源破裂机制、地震波传播途径、地震波衰减等方面的差异特征信息的特征指标，即小波变换的时频能量衰减因子方法。为了验证该方法的有效性，选取了震源破裂机制有明显差异特性的天然地震、爆破或塌方资料以及非强地震孕震区同一地点发生的多次小震资料。研究结果表明，天然地震与爆破或塌方记录的连续小波变换时频能量衰减因子有明显区别；正常地震活动背景下地震记录的连续小波变换时频能量衰减因子变化比较稳定；利用该方法，通过对某一地区的连续观测，可望为强震预测提供有效判据。     

陕西地区近地震的尾波特征

按照K·AKi提出的地震尾波理论,以陕西省区域台网短周期地震仪记录的小地震尾波资料为基础计算表明:不论震中距有多么不同,这些地震的尾波震幅衰减曲线都几乎是相互平行的,而且尾波振幅只与台站周围一定范围内地表地质条件有关。最后引进阿拉斯加两次大地震的尾波振幅衰减与其已知的地震矩经验公式,算出陕西地区一批小地震的地震矩,并用地震矩和震级资料求出地震矩～震级的经验关系,对这种关系式与其它地区的结果进行了讨论。     

孕震介质中地震波动力学特性的前兆异常变化

本文从理论上与实际资料分析上入手,较系统而广泛地研究了强震及中强震前地震波的动力学特性。首先,选取多相介质模型来模拟乎震区的舍裂隙岩石。在两相介质情况下用传波理论研究了地震波动力学特性,如振幅和皮形的一般变化。所得的理论结果表明,P波、S波、面波及尾波等的振幅、振动特续时间,周期或频谱等在大震前均可能出现某些前兆异常变化。其次,借助于观测资料,本文介绍了探索地震波动力学特性前兆异常的一些有效处理方法。特别使用了对尾波和短周期瑞雷波的前兆异常的分析处理方法。除天然小震资料外,还使用了矿山人工爆破资料。作为例子,本文得到了在溧阳台(距M=6.0震中22公里),天平山台(Δ=190公里)和杭州台(Δ=220公里)从马鞍山铁矿爆破源(震中西北86公里)爆破中记到的直达波和反射波的新的资料结果,从中较详细地研究了P波和S波的振幅、振幅比、初动周期偏差和尾波的某些特性(相对走时,频率变化,振幅衰减及由尾波确定的Q值)。然后,本文利用大量的实际观测资料,具体剖析和研究了我国唐山(M=7.8)、海城(M=7.3)、松潘(M=7.2)、溧阳(M=6.0)及其它一些强震和中强震前的P波、S波、短周期而波和尾波的多种动力学特性(振幅、振幅比,初动周期偏差,波形和频谱,振动持续时间等)出现的前兆异常变化,在此基础上,初步归纳了地震波动力学特性前兆异常变化时空分布的一般特点,並与波速异常加以对比。最后,对所得的结果及其在地震预报中的应用作了简要的讨论。这里要着重指出的是,大震前地震波的某些动力学特性的前兆变化能明显地观测到。因此,如果同时使用地震波的运动学和动力学特性,我们就能得到更多的地震前兆信息。     

利用大容量气枪震源资料研究北天山地区介质衰减特征

利用人工震源(大容量气枪)数据资料对北天山地区的气枪信号振幅随距离衰减关系和介质的衰减特征进行了研究。选取北天山地区新疆数字地震台网的8个固定台站记录到的气枪震源信号,计算气枪主频2~6 Hz之间的叠加后信号的振幅谱值的均方根,用均方根值代表气枪信号传播到该台站处的振幅值,并对得到的均方根值进行拟合,得出当频率为3.8 Hz时研究区域P波和S波品质因子分别为QP=(464±70),QS=(653±46)。用同样方法计算气枪震源附近发生的一个天然地震的信号,得出当频率为4.2 Hz时QP=(226±40),QS=(484±34)。以上测量结果与前人利用不同范围天然地震得到的结果类似,表明人工震源资料可以用于介质衰减特征研究,相关研究为长时间监测地球介质衰减特征随时间变化提供了基础。     

震源、衰减和场地因子的单台尾波解法

根据尾波观测的经验公式,选用了北京遥测台网昌黎台1989～1991年间所记录33个ML为2.1～3.5地震的数字化资料,采用单台尾波解法,得到该台站所在地区的尾波Q值和各地震的震源因子．进一步假设一定的震源模型,可得台站所在场地的频率响应和震源谱及其拐角频率、地震矩和应力降等震源参数;并试用于监测其在较大的地震前后的变化情况．由于尾波方法能较有效地消除震源辐射因子和单一路径的影响,故易于得到较多的信息和较高的精度,为研究震源的性质及探索震源参数在大地震前的变化提供了一个可能的方法．      

伽师强震群地震动特点与震源机制关系的研究

1997年1至4月，新疆维吾尔自治区伽师县境内发生了7次6级以上强震群。在此期间布设了由4个临时台站组成的地面加速度观测台网，共得到6级以上强震记录57条。本文给出这次强震群的烈度分布图和震源机制，研究了这批强震记录的相关谱特性及其与震源机制的关系。此外，还研究了这些地震的地震动与宏观烈度的对应关系以及地震动随震中距的衰减曲线。     

新疆北天山地区中强震前单台地震波参数异常特征研究

强地震的孕育过程也是孕震介质的形成过程,在强震前震源附近小地震的地震波运动学,动力学特征的变化过程,则反映了孕震介质的变化过程,为研究地震的孕育,发展和发生的过程,采用单台地震波振幅比,尾波持续时间比,尾波衰减系数这３项地震波参数作为地震学短期前兆指标,分析其震兆特征,从而达到监测孕震介质变化的目的,研究结果表明,单台地震波参数能够有效地发现地震的前兆,但地震波参数的前兆图像复杂多变,不具有统一的     

甘肃近期2次中强震前后震源区微震尾波（Qc）的变化特征

利用张掖台网和天祝－古浪台网的记录资料研究了１９８８年１１月２２日肃南５．７级地震和１９９６年６月１日天祝－古浪５．４级地震前台震源区微震尾波Ｑｃ值的变化特征,结果表明：５．７级地震前源及邻近地区介质１／Ｑｃ值趋于一致,认为这是该次地震的一种前兆表现,结合该次地震的震源机制和构造情况进行了讨论。天祝－古浪５．４级地震震源区附近地区微震尾波Ｑｃ值民频率的关系表明,这一地区属于构这活动地区。     

Q值的简易测定与地震前兆分析

依据尾波衰减特征，采用测量尾波包络体最大双振幅方法，分别用单次散射和多次散射模式处理了苏、皖、鲁、冀四省４２个ＤＤ－１台站，５１个地震的尾波资料，求出与散射有关的地球介质Ｑ因子，并对Ｑ值随尾波推移时间窗，震中距的变化进行归一法处理，公式如文中式（１１）（１２），用归一法求得的多次散射模式Ｑ０２值分布图象表明，高Ｑ值与中强地震活动背景有关，这种简易测定地球介质Ｑ值的方法在地震前兆分析中有着良好的应用     

采用体波谱振幅相关系数方法研究地震序列的震源机制变化过程

发生在同一震源区的两个地震, 当地震之间的距离远小于地震到台站之间的距离时, 同一个台站的直达P波、 S波零频观测谱值之比与其辐射图型因子之比线性相关, 而辐射图型因子取决于震源机制解的几何特性。 利用同一震源区两次事件的相同台站的波形记录计算谱振幅相关系数, 该系数可认为是震源机制异同的归一化的数值描述; 据此对地震序列事件进行聚类分组以及计算序列事件的滑动平均相关系数时序曲线。 对2001年雅江和2003年大姚强震序列, 以及2002年漾濞和2003年洱源小震序列进行分析的研究结果表明: ① 强震序列与小震序列的滑动平均相关系数时序曲线形态存在明显差异; ② 某些强震序列的初期震源机制有从散乱到一致的过程。 分析认为, 孕震应力场的应力强度对孕震区内地震的破裂方向有明显的约束作用。     

云南地区尾波衰减及其与地震前兆的关系

本文用38个遍布云南地区的短周期地震台站的地震仪器记录的160多个区域地震的尾波观测资料,详细研究了云南地区尾波衰减的某些特征,给出了全省地壳尾波Q分布图。在考虑Q值与频率相点的情况下,发现频率相关值η在地震活动频繁的地区比较高,而在相对平静的地区比较低。从尾波Q值的空间分布来看,滇西北地区最低,在70—180之间,东部地区最高,约300—400左右,云南地区总的趋势是自西向东Q值逐渐增高。根据这些研究结果,讨论了尾波衰减的某些特征与地震活动前兆关系的理论基础,把尾波Q值作为地震前兆的可能性研究是具有实际意义的。     

小江断裂带地震尾波Q_c值特征研究

利用小江断裂带及邻区10个数字地震台记录到的地震波形资料,采用Aki单次散射模型,计算了各台站半径60km范围内地震尾波Qc值,分别拟合得到10个台站的尾波Qc和η值,并用10个台站的平均结果得出了小江断裂带及邻区尾波Qc值与频率的关系。结果表明,小江断裂带及邻区总体上属低值Qc区;尾波Qc值空间差异较大,小江断裂带中段为低Qc值,明显低于北段和南段的Qc值。研究了尾波Qc值在时间上的变化与中强地震的关系。     

广西龙滩水库库区地震尾波衰减特征

按照高信噪比和计算要求,从 2006—2013 年广西龙滩水库地震台网的10个子台记录到的龙滩库区近场数字地震波形中挑选出 3 822 条三分向记录,经滤波和消除环境噪声后,采用Sato单次散射模型,计算了地震波传播路径上的尾波Q （ f ）值,对Q （ f ）与频率f之间的关系进行了拟合,并在此基础上分析讨论了库区尾波衰减的时空特征. 结果显示,龙滩库区总体呈低Q₀值和依赖性指数η较高的特点,这两个参数值均低于浙江珊溪水库,与其地震活动程度高于后者的事实相一致。尾波Q值的空间分布显示,周围小震密集分布的台站和历史地震活跃地区的台站的Q₀值低于相对于周围小震分布稀疏的台站的Q₀值。库区尾波衰减参数与尾波采样体之间的关系显示,采样深度越深,尾波参数Q₀值越低,因此认为该区域可能存在深部高衰减层。衰减参数随时间的变化过程表明,蓄水后地震尾波衰减参数仍主要反映了库区原有地壳内部介质的非均匀性和地震波吸收特性,库区地壳介质特性无显著变化,但局部敏感点有所调整。      

2007年宁洱6.4级地震余震序列尾波QC值研究

基于Aki和Chouet的地方震尾波单次散射模型,利用思茅台记录到的2007年云南宁洱6.4地震余震的数字化波形观测资料,测量了震源区尾波Qc(f)值。当中心频率为1.5Hz时,宁洱地区的尾波Qc值在51～147之间,平均值为79,尾波的振幅衰减率βc(f)在0.014～0.039之间,平均值为0.028;测量得到该地区尾波Qc值与频率f的关系为Qc(f)=53f0.88;尾波波源因子与震级成正比关系,满足关系lgA0=1.51ML-0.94;测量结果显示宁洱地震余震序列的尾波值Qc较低,表明宁洱震源区属于构造运动较为活跃区。     

单台Lg尾波Q_(Lg)~c的测量研究

将单台记录叠加频谱比法（简称SSR法）应用于震中距小于500km的区域地震Lg尾波为lHz下的值,n是与频率f有关的指数）的提取之中·为了检验方法的稳定性和可靠性,我们选用两组发生在不同地区的地震记录．一组是1989-10-18大同主震（ML＝5．9）的15个余震,北京遥测地震台网记录到的信噪比较高的Lg尾波序列。另一组是秦岭造山带数字流动地震观测台网记录到的1995年甘肃平凉两次地震信噪比较高的Lg尾波序列．每一组地震的震源参数基本相同,即它们到某一特定台站的路径几乎相同,得到的　可以认为是不受震源影响的地震一台站路径上的平均衰减效应·两区域　的测量结果表明：（1）尽管两个地震观测台网所用观测仪器不同,每个台站的观测条件不同,所记录的地震也不尽相同,但对Q_0和,的拟合结果线性程度都比较高,说明SSR法是稳定的;（2）同一震群的不同地震到某一特定台站测得的结果基本一致,即Q_0值及其平均值大都在其标准差范围之内,说明SSR法是可靠的。（3）对同一地震不同方位各台站的Lg尾波测量结果可以看出,穿过不同构造区的Q_0值存在明显差异,如果这些差异可以看作是构造上横向差异的表现,那么,如果选择方位分布好的一定数量的地震,而记录台站在研究区又具有合适分布,利用这些观测得到的     

2008年盈江地震序列的震源参数和震源机制相关系数研究

基于云南数字地震台网记录的2008年盈江地震序列的数字波形资料,采用波谱分析方法和Brune震源模型,得到盈江地震序列的震源参数。利用两次地震事件的相同台站的震源谱参数（零频振幅）计算谱振幅相关系数,据此对地震的震源机制进行聚类分组,并收集和对比地震序列已知的震源机制解结果,发现每组内震源机制解P轴的相关性较好,且相关系数越大,P轴的方位角就越接近。将盈江地区划分为三个研究区,联合震源参数的应力降和聚类分组中每组的平均震源机制解结果研究地震序列发生过程中应力的释放水平和应力场方向变化特征。结果表明：不同阶段震源机制解类型的变化和转化特征一定程度上反映了孕震过程中区域应力场随时间的变化特征,并且地震震源机制解类型在时间段上的集中并向区域构造应力场方向转换的现象可能是发生强震的标志。震源机制解分组类型和对应类型的地震的应力降有一定依赖关系,震源机制解类型反映的应力场与区域应力场接近的地震应力降高,震源机制解类型反映的应力场与区域应力场差距较大的地震应力降普遍较低。     

2008年盈江地震序列的震源参数和震源机制相关系数研究

基于云南数字地震台网记录的2008年盈江地震序列的数字波形资料, 采用波谱分析方法和Brune震源模型, 得到盈江地震序列的震源参数。 利用两次地震事件的相同台站的震源谱参数(零频振幅)计算谱振幅相关系数, 据此对地震的震源机制进行聚类分组, 并收集和对比地震序列已知的震源机制解结果, 发现每组内震源机制解P轴的相关性较好, 且相关系数越大, P轴的方位角就越接近。 将盈江地区划分为三个研究区, 联合震源参数的应力降和聚类分组中每组的平均震源机制解结果研究地震序列发生过程中应力的释放水平和应力场方向变化特征。 结果表明: 不同阶段震源机制解类型的变化和转化特征一定程度上反映了孕震过程中区域应力场随时间的变化特征, 并且地震震源机制解类型在时间段上的集中并向区域构造应力场方向转换的现象可能是发生强震的标志。 震源机制解分组类型和对应类型的地震的应力降有一定依赖关系, 震源机制解类型反映的应力场与区域应力场接近的地震应力降高, 震源机制解类型反映的应力场与区域应力场差距较大的地震应力降普遍较低。