天然地震识别与震相自动拾取技术进展

震相拾取是地震数据处理过程中最基本的步骤之一。在传统的人工拾取技术不能满足庞大的地震数据处理需求的情况下,震相自动拾取技术从产生到发展至今经历了漫长的过程。本文回顾并总结了震相自动拾取技术的发展状况,重点介绍了长短时窗法、赤池准则法、模板匹配技术、基于自相关盲搜索的FAST法、S波偏振分析法、人工智能方法等,以及近年发展起来的多频率震相识别、全波形叠加、二次方自回归模型等方法,同时分析了每种方法的优势和局限性。     

胶东半岛地壳速度结构及其构造意义

胶东半岛地处华北平原东北部沿海地区,北东向断裂带异常发育,该区不仅是华北震区中、强地震活动的频发区,又是中-新生代地壳构造活动的大陆边缘带.中国东部最大规模的郯庐断裂带纵贯胶东半岛西部,苏鲁超高压变质带位于该半岛南侧,彰显其地理位置重要而特殊.为深入认识我国近海与海陆过渡带地壳结构特征及其深部动力学背景等基础科学问题,2013年在胶东半岛东部实施了海陆联合探测项目.本文对布设的北西向宽角反射/折射探测剖面进行了计算处理,获取了该测线的地壳精细结构及其构造特征.结果表明:胶东半岛地壳结构复杂,该区基底埋深较浅,地表速度偏高,地壳速度结构呈现东西迥异的非均匀性特征,具有横向分层、纵向分块的典型特性.作为郯庐断裂带重要组成部分的牟平—即墨断裂带是胶东半岛上非常重要的断裂带,该断裂带东西两侧的地壳结构特征差异非常明显,断裂带东侧速度偏低,而西侧速度偏高,地壳各分层界面形态在该断裂带两侧起伏变化明显,地壳结构整体上呈现南东浅北西较深的结构特征.总体来看,胶东半岛不同区段呈现出的结构差异与该区大地构造单元的划分基本相符,在界面起伏变化明显的区域与地表穿过的断裂带遥相呼应.作为华北板块和扬子块体相互碰撞的边缘地带,胶东半岛复杂的深部结构特征与西太平洋板块对其的俯冲挤压有着密切的关联,该研究对了解本区地壳构造变化的深部动力学背景有着重要的研究意义.     

滇南及临近地区基底结构--镇康-泸西深地震测深剖面结果

位于南北地震带南段的云南地区是中国大陆内部地震活动最强的地区之一,近年来该区地震活动频繁,展开对该区的探测与研究对人们认识地震孕震背景及板块相互运动具有重要意义.在中国地震局"中国地震科学台阵探测--南北地震带南段"行业专项的支持下,2011年底中国地震局地球物理勘探中心在滇南沿镇康-泸西一线布设一条近东西向的深地震宽角反射/折射探测剖面.该探测剖面跨越三江褶皱系、扬子地台、华南地块等多个地质构造单元,同时穿越南汀河断裂、澜沧江断裂、红河断裂带、小江断裂带等多个重要断裂带.探测剖面长600 km,沿线共布设11个炮点和400余台三分量地震数字仪进行爆破和接收.本文利用有限差分和时间项方法对沿线11炮初至波资料进行了计算处理,获取了探测剖面的基底速度结构.研究结果表明:沿线不同地质构造单元基底界面形态起伏变化剧烈,其深度在1.0~7.0 km范围内变化,速度横向不均匀性明显.在测线西端地表速度约4.6 km·s-1,基底深度较浅,起伏变化不大;地表速度在三江褶皱系下降至4.3 km·s-1,而基底埋深达7.0 km左右.在扬子地台基底埋深有一个缓慢的变浅,基底深度约5.0 km,地表速度约4.5 km·s-1.测线在东端进入华南块体,基底深度迅速变浅,甚至出露于地表,地表速度增至约5.2 km·s-1.在速度等值线变化剧烈的地方与该区分布的断裂带有很好的对应关系,尤其是在红河断裂带两侧速度等值线及界面形态变化剧烈,该特征在首波的记录截面图上也能清晰的体现.本结果为进一步研究该区强震发生背景及深部动力学意义提供了重要的科学依据.     

西吉—中卫地震测深剖面及其解释

通过对南北向的西吉－中卫宽角反射／折射剖面测探资料的二维处理、计算和解释，研究了中宁、中卫和同心一带弧形构造及两侧的壳幔速度结构和深部构造的基本特征。结果表明，3个区域的壳幔速度结构在纵向和横向上均具有明显的非均匀性，标志壳幔深部构造存在着差异，地壳厚度变化大，弧形构造带中部为一莫霍面隆起（深45．0km)，弧形构造带南北两侧上地壳中存在不同的低速块体。     

张渤地震构造带中西段及邻区深部构造探测

利用穿过张渤地震构造带中西段及邻区的多条地震测深资料．详细研究了张渤地震构造带中西段及邻区的地壳深部速度结构与构造。结果表明,该区地壳深部速度结构与构造在纵向和横向上具有明显的不均一性。在三河-平谷8级震区、延庆-怀来盆地及张家口附近地区莫霍面埋深分别为35、39和42km,其地壳厚度由东至西逐渐增加。该区基底断裂发育。在其深部,根据地震波动力学及运动学特征和二维速度结构中的地震界面与速度等值线起伏变化推测,在大兴、延庆、涿鹿等地均存在深部断裂带,在深部断裂带一侧或两侧的上地壳存在6．0km／s左右的低速层（体）。     

伽师-阿图什震区地壳深部结构特征的探测与研究

通过对两条测深剖面资料的处理计算和综合研究后发现，研究区壳幔结构具有明显的分层性。不同的地质构造块体在速度结构，构造特征上显示出较大差异。上，下地壳的分界C界面和M界面是具有较大起伏变化的界面，由伽师下方最浅的30.0km(C界面），45.5km(M界面）向西昆仑山区急剧加深至44.0km和70.0km；塔里木块体较高的速度结构意味着地壳结构和对“稳定”的特性；根据伽师地区震源深度大多分布在20-40km这一现象，可以认为，C，M界面的局部隆起，低速异常体和深大断裂的存在对于伽师强震群的孕育和发生具有一定的控制作用。     

渤海湾西北缘及其邻近地区地壳结构与构造特征

对塘沽—玉田地震测深剖面资料进行二维处理、计算和综合解释研究,获得了渤海湾西北缘及其邻近地区二维地壳速度结构和构造的基本特征、断层的空间展布特征,得知深浅部地质构造环境剖面具有层状结构特征,地壳厚度由南向北逐渐加厚,不同区域的地壳速度结构在纵向和横向上均具有明显的非均匀性.在渤海湾附近塘沽至宁河之间M界面有一斜坡带,地壳深度由塘沽的28 km向北至宁河附近逐渐加深至31 km.     

长白山天池火山区浅部构造特征研究

2002年在长白山天池火山区完成了10条测线的浅层地震探测和6条测线的超浅层地震探测. 结果表明,在整个勘探区内存在3个稳定的浅层地层界面,个别区段的浅层地层界面多达7个,而在500 m深度以下没有出现明显的反射震相. 天池西南部的地层层位个数明显多于天池西北部,这表明天池西南部的断层对火山喷发熔岩流向较天池西北部的断层有更强的控制作用. 探测中发现6条浅部断层,这些断层大都近于直立,成地堑式,多分布在天池火山口的西南侧,这说明天池西南部的火山活动比天池西北部更为强烈, 从而推测天池火山的主控断裂即北东向的六道沟——天池——甑峰山断裂比北西向的白山镇——天池——金策断裂的活动性更强.      

Deep seismic sounding investigation into the deep structure of the magma system in Changbaishan-Tianchi volcanic region

IntroductionThe Changbaishan-Tianchi volcano, located in Jilin Province, northeast of China, is one of the well-known active volcanoes in China. In the year 1 215(15, the volcano underwent an eruption that is believed to be one of the greatest explosive eruptions on earth in the past 2000 years with regard to its scale and violence. The eruption amounted to over 100 km3, and the eruption cylinder reached a height of more than 30 km, the volcanic ashes floated and fell south of Hokkaido, Jap…     

玉溪-临沧剖面宽角地震探测——红河断裂带及滇南地壳结构研究

云南位于南北地震带南段,地震活动具有频度高、强度大的特点,中小地震几乎遍及云南南部,是中国大陆内部地震活动最强的地区之一.滇南地区跨越多个重要的地质构造单元和多条地震带,其中红河断裂带是跨越该地区的一条大型的走滑断裂带,作为印支地块和华南地块两大地块的分界断裂,对人们认识板块相互运动及其深部动力学背景具有重要意义.中国地震局于2010年启动了"中国地震科学台阵探测--南北地震带南段"项目,在云南省中西部跨越红河断裂带布设一条近东西向的深地震宽角反射/折射探测剖面,本文利用该东西向深地震宽角反射/折射剖面来研究红河断裂带及滇南地区详细的地壳结构及其孕震背景.研究结果表明:沿测线地壳结构呈西薄东厚的特征,以红河断裂带为界,断裂带以西地壳较薄,约34 km,以东地壳加厚至44 km左右;红河断裂带两侧速度结构具有明显的差异,断裂带西侧速度较低,东侧速度明显偏高.由震相特征及获取的地壳结构可以看出,红河断裂带两侧由浅至深速度结构的异常特征说明该古缝合带两侧块体地壳结构岩性的巨大差异性.