基于机器学习的地震动特征提取与模拟以2021年云南漾濞6.4级地震为例

随着地震动数据数量的增长和质量的提高,将基于数据驱动的机器学习方法应用到地震动模拟中有重要意义。以2021年5月21日云南漾濞M_S6.4地震为例,利用主成分析方法从前震及余震地震动记录中提取特征母波时程,将地震动三要素作为模拟误差约束,在求解母波的线性组合系数时使用多目标优化算法寻优,最终找到帕累托最优解作为模拟目标台站记录时的组合系数,得到模拟地震动时程。结果表明:主成分析法在对实际地震动记录进行特征提取后,得到的特征母波时程可以在一定程度上保留原始数据的主要信息;考虑幅值、频谱和持时这三要素的角度去控制模拟误差,可以使得模拟的地震动时程更加接近真实记录。提出的基于特征提取的地震动模拟方法可以为基于小震数据合成大震地震动提供参考。     

基于快速行进迎风线性插值的微震定位算法研究

准确的微震定位方法是微震监测技术进行岩体稳定性分析的基础,而初至波走时计算方法是决定微震定位精度重要因素之一。引入一种由快速行进法(fast marching methods, FMM)与线性插值射线追踪法(LTI ray tracing)改进而来的线性插值算法,实现了在复杂岩体中相对准确的微震初至走时计算,并在均一速度模型和Marmousi模型中得到了验证。在此基础上,采用常微分方程数值算法中的单步高精度Runge-Kutta法,得到了震源点和传感器之间的射线路径,并在分层和带空洞的岩体模型中验证了其合理性。选取最小二乘法为目标函数,通过寻找目标函数值最小的方式来获得最优节点实现微震定位。在所建立的加入地下硐室的Marmousi岩体模型中,对于预设震源点的定位结果误差分别为1.41、1.00、2.83、1.41、1.41m,验证了所提方法在复杂岩体速度模型中能够实现较准确的微震定位,为进一步提高工程岩体的微震定位精度提供了新思路。     

冈底斯中段卡热辉长岩锆石U- Pb年代学、地球化学及构造意义

以冈底斯中段曲水县西南方向卡热乡一带出露的辉长岩为研究对象,进行了LA-ICP-MS锆石UPb测年以及全岩地球化学的系统测定,据此讨论岩石的成因及其构造意义。该辉长岩主要由单斜辉石和斜长石组成,辉长岩具有低硅、贫碱、富铝,中等富集轻稀土,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素的地球化学特征,与岛弧和大陆边缘地区产出的高铝玄武岩化学组成十分相似,表明辉长岩原生岩浆为被俯冲改造的岩石圈幔源岩浆,在演化过程中受到了上地壳物质的混染。锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为49.01±0.51Ma(MSWD=0.41),指示岩体形成时代为始新世。卡热辉长岩具有显著亏损的锆石Hf同位素组成,εHf(t)值均为正值,分布在+10.88～+13.71之间,综合分析表明卡热辉长质侵入体可能为近期遭受俯冲板片析出流体交代作用的亏损地幔部分熔融的产物。结合区域构造演化史认为该岩体在冈底斯南缘的始新世期间存在着强烈的岩浆底侵和壳幔岩浆混合作用。     

高原季节性冻土区砂土液化探讨——以阿克陶MS6.7地震为例

2016年11月25日新疆阿克陶县木吉乡发生MS6.7地震,发震构造为公格尔山拉张系北端的木吉断裂,断裂总长度超过100 km,以右旋走滑为主兼有一定的拉张分量。文章在对震区进行了初步的地震地质灾害调查,总结砂土液化和地裂缝在高原季节性冻土地区的分布及发育特点的基础上,发现:1)在研究区Ⅰ维日麻村的砂土液化主要沿原有泉眼或沿地裂缝发育,沿泉眼形成的砂土液化其喷砂锥的覆盖面积达36.1 m2,占总液化面积的60%,研究区Ⅱ布拉克村的砂土液化则主要是沿草甸的根系喷出,在地表形成大面积的最新涌水结冻特征;2)对研究区Ⅱ布拉克村地裂缝的深度进行统计,反演出区域冻土层厚度,结合探槽揭露的地层剖面,推断冻土层发生大面积地裂缝是因为地震引起冻土层下部融土层发生砂土液化导致土层变形失稳,从而使冻土层发生形变产生一系列规律性的地裂缝。     

Comment on: Mass Fractions of Forty‐Six Major and Trace Elements,Including Rare Earth Elements,in Sediment and Soil Reference Materials Used in Environmental Studies. Fiket et al. (2017), Geostandards and Geoanalytical Research, 41, 123–135

This paper is intended to be a constructive discussion of Fiket et al. (2017, Geostandards and Geoanalytical Research , 41 , 123–135), who dealt with the determination of major, trace and rare earth elements in several sediment and soil certified reference materials. In the present author's view, the paper by Fiket et al. (2017) suffers from a lack of reference to several publications in which somewhat similar results had already been reported. The present contribution therefore provides a comparison of previously published results with those of Fiket et al. for the CRMs soil NCS DC 77302 (GBW 07410), stream sediment NCS DC 73309 (GBW 07311), marine sediments MESS‐3 and NCS DC 75301 (GBW 07314) and estuarine sediment IAEA‐405. It is argued that this fuller consideration (a) allows critical evaluation of the quality of the results presented by Fiket et al. and (b) highlights the advantages of their work. Finally, attention is drawn to the (possible or real) problems that can arise during simultaneous determination of multiple trace elements.     

Duluth Complex apatites: Age reference material for LA–ICP–MS‐based fission‐track dating

Anorthositic series apatites of the Duluth Complex, Minnesota, USA, have high spontaneous fission‐track densities of up to ~10⁷ cm^–2 and a homogeneous age of ~900 Ma, allowing high‐precision fission‐track dating based on LA–ICP–MS U analysis. Absolute fission‐track dating, track‐length measurement and chemical composition analysis were performed to evaluate a cooling history, which is essential for age reference materials. Preliminary inverse modelling for a sample with a shortened track‐length distribution yielded a monotonic cooling history from ~100°C at 925 Ma. The apatites incur an over‐etching problem when employing the commonly used etching protocol involving 5.5 M HNO₃.     

2021年四川泸县MS6.0地震震源性质及震前区域应力场特征

为了解2021-09-16四川泸县M_S6.0地震的发震机理,加强对四川盆地内地震活动性的认识,基于四川及周边地区地震台网的宽频带地震资料,利用CAP方法反演获得泸县地震的震源机制解和矩心深度;同时,基于震前四川盆地内155个震源机制解,利用MSATSI程序反演得到泸县地震震前四川盆地内的构造应力场。结果显示,泸县地震矩心深度为3 km,矩震级为M_W5.3,滑动性质为纯逆冲。震中附近震前构造应力最大主压应力和中间主压应力都近乎水平,最大主压应力在震中附近走向101°,此构造应力状态下,优势滑动断层为纯逆冲性质,与泸县地震震源机制一致。根据震源位置和性质、震前构造应力场及震中附近的断层性质推测,泸县地震发震断层不是华蓥山断裂,而是其分支和余脉之间极浅的盖层滑脱型断层。     

2020-07-12河北唐山MS5.1地震震源参数及发震构造分析

基于河北区域数字地震台网资料,采用CAP波形反演方法计算2020-07-12唐山M_S5.1地震的震源机制解,同时采用sPL深度震相方法对震源深度进行精确测定。结果显示,唐山M_S5.1地震震源机制解节面Ⅰ走向143°、倾角83°、滑动角-14°,节面Ⅱ走向235°、倾角76°、滑动角-173°;sPL深度震相方法测定的主震震源深度为14 km,与CAP波形反演方法的计算结果一致。结合地震序列分布特征、等震线形态、区域地质构造及深地震反射剖面等资料分析认为,节面Ⅱ为发震断层面,并推测此次地震的发震断层为唐山-古冶断裂。     

黔北普宜地区晚三叠世二桥组砂岩碎屑锆石U-Pb年龄、重矿物分析及地质意义

普宜地区位于上扬子腹地——四川盆地东南缘,区内晚三叠世碎屑岩记录了上扬子前陆盆地演化信息,是研究盆地东缘盆山耦合的理想对象.二桥组主要由三角洲平原-三角洲前缘相砂岩组成,交错层理恢复的物源主要来自东侧,砂岩岩屑主要由岩浆岩岩屑和变质岩岩屑组成,碎屑重矿物主要由锆石、电气石、金红石、白钛石、黄铁矿、锐钛矿、石榴子石、铬铁...