噪声HVSR法在OBS探测中的应用——以珠江口外海OBS台阵为例

噪声谱比法(horizontal-to-vertical spectral ratio, HVSR)通常用于确定沉积层的厚度,而应用于海底地震仪(OBS)以获取海底沉积厚度的研究较少.本文将HVSR法应用于珠江口外海域OBS台阵中,验证了该方法用于OBS探测中的可靠性.通过对珠江口外海27台OBS收集的三分量地震噪声记录进行处理,得到了所有台站的HVSR曲线.有23台OBS的HVSR曲线可获取与沉积层厚度相关的峰值频率,通过经验公式可以计算得到沉积层厚度.结果显示,珠江口外海域沉积层(新生代地层)厚度范围为100～3500 m,研究区东南部沉积层远厚于西北部,且沉积厚度受到NEE向滨海断裂带控制.本文获得的结果与以往依靠反射地震剖面和钻井等获得的沉积层厚度结果基本一致.进一步分析发现研究区新生代地层具有多层结构,大部分HVSR曲线在5～12 Hz存在振幅最大的波峰,认为是与第四系厚度相关的峰值频率,继而确定第四系厚度为20～50 m.本研究拓展了HVSR法的应用领域,为获取海底沉积层厚度提供了一种新的可靠方法.     

宁强MS5.3地震前的LURR综合分析

2018年9月12日在陕西省汉中市宁强县发生了M_S5.3地震,震源深度11 km。基于陕西区域2014—2018年地球物理观测资料,选取地下水位、洞体应变、体应变以及地电场等观测手段的20个观测站点,采用库仑应力触发模型的加卸载响应比计算方法,计算各个站点的加卸载响应比(LURR),对此次地震前的异常信息进行分析讨论。初步获知：(1)LURR异常出现时间集中在2017年底至2018年5月,其中地下水位LURR出现异常变化时间最早,出现极大值的时间也最早,而洞体应变、体应变、地电场LURR异常开始时间较晚,集中在2018年2—5月,极大值出现时间集中在2018年3—7月。(2)从各观测手段的异常变化幅度来看,地下水位的变化幅度最小,洞体应变和体应变的变化幅度最大,地电场的变化幅度居中;从空间分布看,不同测项的异常站点有分布较为集中的现象。(3)周至地电场LURR与优势方位角异常变化在时域上较为同步。(4)总体上,地下水位、洞体应变、体应变以及地电场这几种地球物理观测资料反映的LURR异常演化具有准同步性。这为尝试多种观测资料计算LURR,进行多重物理量相互验证,提高...     

谱比法反演震源谱拐角频率的改进研究

由于地震波的信噪比,传播路径效应,震源机制差异和震源过程等因素的影响,传统的谱比法反演的拐角频率结果不精确,离散性大。以谱比法为基础,引入Bootstrap重采样法,KolmogorovSmirnov检验以及谱比趋势检验的筛选方法,对谱比法的反演结果进行精度评定和筛选,提高谱比法反演的拐角频率精度。将此方法应用于汶川地震余震的拐角频率、地震辐射能量、辐射效率以及能矩比等震源参数反演,建立拐角频率与地震矩之间的对应关系,验证谱比法以及三种筛选方法的可靠性。汶川地震余震震源参数反演结果表明,汶川地震余震的拐角频率与地震矩对应关系M₀∝f_c^-3.295±0.25存在与自相似关系M₀∝f_c^-3偏离现象。在地震释放能量方面,存在能矩比随地震矩增大而增大,以及大地震的辐射效率大于小地震的现象。     

地下水位固体潮加卸载响应比分析及预测意义

应用加卸载响应比的理论原理,对广东地下水位网的观测数据进行加卸载响应比计算,以广东及周边地区数次MS4．0级以上地震作为震例,提取可能的中期至短期的响应比异常变化,研究其异常特征以及与地震的对应关系。结果表明,在中强地震前响应比存在增大变化,大多数井的水位固体潮响应比在发震前1～4个月出现升高异常变化。     

汶川地震强余震场地非线性反应

采用汶川地震强余震26个强震动台站记录,基于H/V谱比法,计算台站场地的强、弱震作用下场地卓越频率之比R_(fp)和体现强、弱震作用下场地H/V谱比曲线差异程度的DNL,进而识别并分析场地非线性反应特征。结果显示,R_(fp)、DNL与PGA之间存在显著相关性;其中10个台站出现明显的场地非线性反应特征;大部分台站发生场地非线性反应的PGA阈值为100 cm/s~2,部分为50 cm/s~2;实例证明,因某些台站不易通过H/V谱比法识别场地卓越频率,因此采用R_(fp)识别场地非线性反应具有一定局限性。     

呼和浩特—包头盆地震源应力场状态分析

为了分析呼和浩特—包头盆地现今应力场状态,基于内蒙古地震台网记录的地震波形资料,运用振幅比方法获取2000—2016年该盆地及周边M_L≥2.7地震的震源机制解,计算其一致性参数,并反演区域应力场。结果表明,震源机制解特征主要表现为走滑特征,一致性参数空间分布处于低值状态,力轴方位基本与该区的应力场背景特征相符,即主压应力方位为北东、张应力方位为北西。     

安徽省国家强震动台站场地响应及背景噪声分析

利用安徽省部分强震动台站记录的地脉动数据和历史地震数据,采用H/V谱比法和噪声功率谱密度函数法,对比分析台站的场地响应及背景噪声,结果表明：全椒、马鞍山地震台的场地卓越周期小且背景噪声低;沈巷地震台卓越周期大且背景噪声高;三山地震台无明显卓越周期;地震台站背景噪声与场地响应曲线之间不存在一一对应关系。     

地磁加卸载响应比异常与东北地区中强地震关系探讨

采用东北地区所有观测台站地磁垂直分量日变幅资料进行加卸载响应比方法的研究,选取资料范围为(35°~55°N;115°~135°E);选取资料时段为2010—2014年,分析了东北地区M≥4.5地震前加卸载响应比高值异常特征,结果显示,加卸载响应比异常高值的出现对东北地区未来半年发生M≥4.5以上地震有一定的指示意义,尤其是M≥5.0地震,对应效果更为显著。     

基于贝叶斯框架的各向异性页岩储层岩石物理反演技术

页岩岩石物理建模旨在建立页岩矿物组分、微观结构、流体填充与岩石弹性参数的关系.对四川盆地龙马溪组页岩进行岩石物理建模研究,针对页岩黏土含量高、层间微裂缝发育等特点,利用Backus平均理论描述页岩黏土矿物弹性参数,利用Chapman理论计算与水平微裂缝有关的VTI各向异性,并利用Bond变换考虑地层倾角的影响.提出以黏土矿物纵、横波速度和孔隙纵横比为拟合参数进行岩石物理反演的方法,并引入贝叶斯框架减小反演的多解性.由已知的黏土矿物纵、横波速度和孔隙纵横比作为先验信息,并以测井纵、横波速度作为约束条件建立反演的目标函数,同时利用粒子群算法进行最优化搜索.计算结果表明,基于先验约束和粒子群算法的反演方法能够较准确地反演黏土矿物的弹性参数、孔隙形态参数以及裂缝密度等参数.计算得到的黏土纵、横波速度较高,并且在一定范围内变化,这可能与龙马溪组页岩的黏土矿物组分中具有较高弹性模量的伊利石含量较高有关,同时也与黏土定向排列等微观物性特征有关.反演得到的裂缝密度与纵波各向异性参数ε呈明显的正相关,而与横波各向异性参数γ相关性较小.另外,页岩各向异性参数与黏土垂向的纵横波速度有较强的相关性.     

西北地区中强震前固体潮调制比时空特征分析

基于1900—2015年中国大陆地区浅源地震阴历目录,依据地震活跃特征确定固体潮调制阴历日期和调制比阈值,并利用固体潮调制比时空扫描方法回顾性地研究近年来西北地区发生的3次中强地震,即2013年甘肃岷县漳县M_S6.6、2015年内蒙古阿拉善M_S5.8和2016年青海门源M_S6.4地震前, 区域小震的固体潮调制比时空演化过程.研究结果显示:岷县漳县M_S6.6和阿拉善M_S5.8地震前震中区域出现固体潮调制比异常,门源M_S6.4地震前震中附近的固体潮调制比异常演化时间较长; 西北地区3次中强震均发生在固体潮调制比时空扫描的高值异常集中地区及周围区域,扫描时间窗长度和固体潮调制比异常区域的大小可能与中强震的强度有一定的相关性.