第23章：地震台阵在地震与禁核试地震学中的用途

在远程检测地下核爆炸的唯一途径是依据其产生的地震信号。正因为这个原因，为验证“全面禁止核试验”情况提供数据而建立的国际监测系统（IMS）还得包含地震台站网。然而，即使监测到了地下核爆信号，也不可能准确无误地辨别出来。该监测系统旨在提供可鉴别出明显是天然扰动的数据和可识别出极有可能是地下核试验的数据。如果检测到可疑扰动，禁止核试验条约的缔约国就可要求这个被怀疑进行核试验的国家允许国际调查组织进入震中区进行现场视察，来核实其是否确实进行了核试验。     

2001年日本兵库县北部地震（Mw5．2）的破裂过程及余震活动与静态应力变化比较

2001年日本西南兵库县北部地区发生的一次地震（Mw5．2），一些余震群沿着不同于主震走向的方向发生。首先，我们通过近源强地面运动波形反演对此次事件的破裂过程进行研究。虽然这是一次5级地震，但高密度强震观测台网记录到了高质量的波形数据。为了取得震源反演的精确格林函数，我们通过对小事件实测波形数据的前向模拟来标定地壳结构模型。从0．4至2．0Hz波形数据反演得出的破裂过程似乎较为简单。较大的滑动区位于破裂成核点周围。其次，我们还研究了主震和大余震造成的静态应力变化对后续地震活动的影响。我们利用波形反演得到的主震断层面上的不均匀滑动分布，并考虑到随后大余震的影响，对库仑破裂函数（ACFF）变化进行了计算。因此，我们得出了震源区库仑破裂函数复杂的时空分布。大多数偏离主震断层的余震都发生在正库仑破裂函数区域内。这种结果表明，这些余震强烈地受到由主震和大余震引起的库仑破裂函数的影响。     

安芸敬一（K．Aki）（1930-2005）：地震学家和领导者

大家都叫他Kei，一个善于思考的领导者，40年来他给我们带来了更定量地理解地球内部动力过程的新方法。2005年5月17日Kei Aki在印度洋“热点”的留尼汪岛去世，自从在美国的学术研究退休后他就一直住在那里。他因在地震学方面的许多研究成果及他在发展地震危险性概率评估中的团队领导才能而被人们所熟知。     

青藏铁路沿线平均最高最低气温变化趋势预测及其概率估计

根据实测月最高最低气温资料，建立了1955—2000年青藏铁路沿线各站平均最高最低气温序列，最低气温在1975年以前偏冷，最冷的1960年代，比多年平均偏低1．4℃；1975年以后偏暖，到2000年气温距平达 1．4℃；最高气温的变化大体与前者相反，1960年代比多年平均气温偏暖约0．1℃，1970年代和1980年代偏冷约0．2℃，进入1990年代后才逐渐升高，2000年气温距平达 0．8℃。利用近1000年的太阳黑子周期长度(SCL)约有41，58，76，90和200年的5个显著周期及均生函数正交化筛选方案，预测21世纪SCL比20世纪平均长1年，在2055年达到极长年份12．4年，2068年转为极短年份10．6年。根据IPCC报告中未来100年大气CO2浓度的估计值(B2方案)，研究了未来50～100年青藏铁路沿线平均最高最低气温变化趋势。同时，作为试验，利用事件概率回归估计模式预测，相对于1990年代而言，青藏铁路沿线平均最高(最低)气温到2050年升高0．4℃(2．4℃)的概率为66％(74％)；到2100年升高1．4℃(6．9℃)左右的概率为85％(62％)。     

传导网络中的地磁灾害（一）

地磁扰动可以破坏传导网络的运行，如电力系统、管线和通讯电缆。在电力系统中，地磁感应电流(GIC)通过电力变压器传到地面，干扰变压器的运行，使变压器变热，增加无功功率需求，并产生导致继电器误操作的谐波。在极端情况下，这些效应能导致电力中断，如1989年3月地磁暴期间，魁北克电网中断供电长达9个小时，600万人受到影响。地磁扰动是由太阳喷发高能粒子流向地球空间传动的结果。当这些粒子到达地球时，与地球磁场产生相互作用，所激发的电流向下流动到地球电离层。大部分强电流伴随着极光出现在横跨加拿大的东西带上。它是由电离层电流产生的磁场在地面上所看到的一种磁扰现象。预防地磁对电力系统的影响主要是阻止电力系统中产生地磁感应电流。但是这种措施相当昂贵，许多设施欲在地磁扰动期运行还需依赖地磁活动预报。加拿大地磁预报服务局是由加拿大自然资源部设立的机构，从1974年开始运行，现在可以提供覆盖加拿大3个纬度带的长期和短期地磁预报服务。该项研究工作是全方位的，从用于改进预报的有关太阳爆发的新资料到了解电力系统对磁扰的反应。地磁扰动研究由加拿大地磁预报中心和许多加拿大大学研究小组负责进行，而地磁感应的研究是由一些受其影响的行业组织进行的，也经常与上述预报中心进行合作研究。     

苏门答腊地震的辐射能量

确定了印度尼西亚苏门答腊—安达曼特大地震(2004年12月26日)的高频能量辐射的持续时间约为500s。该持续时间转换的破裂长度约为1200km，是地震之后不久根据体波推测结果的2倍。我们的分析能很快确定破裂的程度，因此有助于将来不久的地震灾害评估。     

地表沉积对远震P波振幅的影响

由于地球的衰减作用,远震P波以频率较低(<1 Hz)的信号为主;因此,通常假定接收点的场地效应与频率无关。我们对由地表沉积层引起的场地振幅效应进行了研究,结果表明远震与频率相关的场地效应可能是重要的。一维的模拟表明,阻抗差异引起的放大效应,结合沉积层中混响造成的振幅衰减,能产生显著与频率相关的场地效应。与频率相关的程度取决于P波在沉积层中的双程走时及P波的主周期。采用CRUST2．0模型,我们计算了2°×2°的P波“参考”周期图,在这种图上可以忽略这种频率相关性。我们认为,这种通常将台站校正用到震级确定的做法将会造成大震震级被定得偏低。为了表明这些效应在实际中是可以观测得到的．我们分析了在一对台站KURK和MAKZ所记录的7次远震事件及另一对台站KMI和CHTO所记录的6次远震事件的振幅比。振幅比对其他的影响效应较为敏感,并且与预测的地表沉积层的频率相关效应相一致。     

地震物理学

引言 本文从两个层次来考虑地震过程问题。我们由回顾地震学家通常使用的研究破裂过程的经典宏观方法入手，然后，进入矿物和岩石破裂的微观物理学问题。在微观研究中我们强调由位错、微小裂隙以及其他缺陷所造成的不可逆的变形。     

快速有限震源分析和近断层强地面运动：应用于2003年圣西蒙Mw6．5和2004年帕克菲尔德Mw6．0级地震

引言 近断层强地面震动的快速描述（或刻划）是评估地震影响包括破坏和损失规模的基础工作。震动图（ShakeMap；见Wald et al，1999a）是为此目的而研制的一种手段。为了生成震动图，所观测的峰值和谱地面运动，以及仪器测定的烈度（Wald et al，1999b），     

中国大陆科学钻探工程主孔100～2 000 m 岩心自然伽马测量及其地质意义

中国大陆科学钻探工程使用石油大学研制的岩心地面伽马测量仪对主孔2000m岩心进行了连续测量，并记录峰、谷的伽马值及其对应的岩性、构造和矿化等特征。通过系统测量，建立了主孔2000m自然伽马值剖面，发现榴辉岩具有较低的伽马值，并从榴辉岩→角闪岩→花岗片麻岩，伽马值逐渐增大。伽马值与变质岩的岩性具有明显的对应关系。并从放射性元素U、Th和K含量的角度来看岩石中放射性元素的变化规律，探讨这些元素变化的成因，指出变质基(中)性岩原岩反映的岩浆岩成因，不同于变质泥质沉积岩；岩石高Th／U比值与岩石曾经经历了近地表环境有关。主孔深变质岩自然伽马测量的系统研究对主孔岩心深度归位、探讨岩石成因和区域岩石圈热状态和大地构造演化具有重要的作用。