Email alert
RSS
2019年 50卷 第4期
2019, 50(4): 303-315.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201904001
摘要
PDF 10736KB
摘要:
2013年4月20日在中国四川省雅安市芦山县发生了MS7.0地震,造成196人死亡,23人失踪,12 000多人受伤。为了分析芦山地震前可能与地震有关的热红外亮温异常,搜集了区域(25°N~35°N,98°E~108°E)范围内,2011年6月1日至2013年5月31日时间段内,中国静止气象卫星FY-2E观测的地表亮温资料。使用在时域和频域分辨率都很好的连续小波变换方法分析相对功率谱亮温数据,得到了分析区域内亮温相对功率谱的时空演化过程。结果显示,相对小波功率谱异常出现在2013年1月24日到4月19日。异常首次出现在龙门山断裂带中段区域,然后逐渐朝着龙门山断裂带西南方向扩展;从3月1日开始沿鲜水河断裂带也开始出现异常;最终,异常聚集在龙门山断裂和鲜水河断裂的交会区域。随着异常的出现,异常区域和相对小波功率谱振幅逐渐增大,在3月下旬异常区域和异常振幅达到最大。随着地震的临近,异常振幅和空间区域逐渐减小,最终地震发生在异常区域的东南边缘。芦山地震是在此期间异常区域仅有的显著地质事件,因此认为,热红外相对小波功率谱的异常变化可能与芦山地震是有关联的。
2013年4月20日在中国四川省雅安市芦山县发生了MS7.0地震,造成196人死亡,23人失踪,12 000多人受伤。为了分析芦山地震前可能与地震有关的热红外亮温异常,搜集了区域(25°N~35°N,98°E~108°E)范围内,2011年6月1日至2013年5月31日时间段内,中国静止气象卫星FY-2E观测的地表亮温资料。使用在时域和频域分辨率都很好的连续小波变换方法分析相对功率谱亮温数据,得到了分析区域内亮温相对功率谱的时空演化过程。结果显示,相对小波功率谱异常出现在2013年1月24日到4月19日。异常首次出现在龙门山断裂带中段区域,然后逐渐朝着龙门山断裂带西南方向扩展;从3月1日开始沿鲜水河断裂带也开始出现异常;最终,异常聚集在龙门山断裂和鲜水河断裂的交会区域。随着异常的出现,异常区域和相对小波功率谱振幅逐渐增大,在3月下旬异常区域和异常振幅达到最大。随着地震的临近,异常振幅和空间区域逐渐减小,最终地震发生在异常区域的东南边缘。芦山地震是在此期间异常区域仅有的显著地质事件,因此认为,热红外相对小波功率谱的异常变化可能与芦山地震是有关联的。
2019, 50(4): 316-330.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201904002
摘要:
利用两个密集流动宽频带地震台阵观测资料,采用P波接收函数方法,获得了青藏高原东缘和东南缘的上地幔过渡带结构。结果显示,与红河断裂东侧地区相比,断裂以西地区,410-km和660-km间断面埋深均下沉。两个间断面的同时下沉可用过渡带上方的上地幔温度的横向变化来解释,推测红河断裂可能深至上地幔顶部,将印支和华南板块分开。红河断裂以西腾冲火山地区下方,其过渡带厚度接近于全球平均值,暗示该板内火山不是源于过渡带内停滞板片的脱水作用,而是与东向俯冲的印度板块在上地幔较浅深度发生的板内撕裂有关。在扬子克拉通西部地区,660-km间断面明显下沉,导致过渡带增厚达20km。这种增厚可能反映过渡带内存在岩石层拆沉残留,因而温度要低,而岩石层拆沉可能与上覆软流圈地幔的侧向流有关。此外,我们还发现四川盆地大部分地区下方过渡带厚度基本接近于全球平均值。
利用两个密集流动宽频带地震台阵观测资料,采用P波接收函数方法,获得了青藏高原东缘和东南缘的上地幔过渡带结构。结果显示,与红河断裂东侧地区相比,断裂以西地区,410-km和660-km间断面埋深均下沉。两个间断面的同时下沉可用过渡带上方的上地幔温度的横向变化来解释,推测红河断裂可能深至上地幔顶部,将印支和华南板块分开。红河断裂以西腾冲火山地区下方,其过渡带厚度接近于全球平均值,暗示该板内火山不是源于过渡带内停滞板片的脱水作用,而是与东向俯冲的印度板块在上地幔较浅深度发生的板内撕裂有关。在扬子克拉通西部地区,660-km间断面明显下沉,导致过渡带增厚达20km。这种增厚可能反映过渡带内存在岩石层拆沉残留,因而温度要低,而岩石层拆沉可能与上覆软流圈地幔的侧向流有关。此外,我们还发现四川盆地大部分地区下方过渡带厚度基本接近于全球平均值。
2019, 50(4): 331-350.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201904003
摘要:
在龙门山西南段,汶川和芦山两次地震之间地震空区产生的物理机制及其未来的地震活动性仍然是亟需进一步研究的问题。现有研究结果也无法完全解释地震空区挤压应变/应力的调节模式。我们使用Match and Locate方法获取了2015年5月至12月时段内空区及邻区的详细的背景地震目录,完备性震级为Mc=0.2,微震的时空分布特征凸显了小震级事件的丛集(簇)特征。在深度域上,微震在空区两端的优势深度存在明显差异,南端深于北端,表明空区作为汶川和芦山两次地震破裂的转换带。我们的微震探测结果表明空区存在明显的微震"亏空",否定了其通过微地震释放累积应力的调节模式。我们发现该区域内,不同震级范围内的背景地震活动性都与降雨变化率存在明显的反相关关系。在夏、秋季节,地震活动性极值滞后于降水极值1~2个月,库仑模型计算表明增强的地震活动性很可能被浅地表含水量的减少所触发,季节性降水在一定程度上调节了背景地震活动性。相较于震级大于3.0的背景地震,背景微震对降水的变化具有更敏感的响应,这可能由其更短的起始周期所致。
在龙门山西南段,汶川和芦山两次地震之间地震空区产生的物理机制及其未来的地震活动性仍然是亟需进一步研究的问题。现有研究结果也无法完全解释地震空区挤压应变/应力的调节模式。我们使用Match and Locate方法获取了2015年5月至12月时段内空区及邻区的详细的背景地震目录,完备性震级为Mc=0.2,微震的时空分布特征凸显了小震级事件的丛集(簇)特征。在深度域上,微震在空区两端的优势深度存在明显差异,南端深于北端,表明空区作为汶川和芦山两次地震破裂的转换带。我们的微震探测结果表明空区存在明显的微震"亏空",否定了其通过微地震释放累积应力的调节模式。我们发现该区域内,不同震级范围内的背景地震活动性都与降雨变化率存在明显的反相关关系。在夏、秋季节,地震活动性极值滞后于降水极值1~2个月,库仑模型计算表明增强的地震活动性很可能被浅地表含水量的减少所触发,季节性降水在一定程度上调节了背景地震活动性。相较于震级大于3.0的背景地震,背景微震对降水的变化具有更敏感的响应,这可能由其更短的起始周期所致。
2019, 50(4): 351-358.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201904004
摘要:
高起伏的造山高原边缘的快速剥蚀常被用来指代区域地表隆升1~3。然而,诸如岩体隆升的空间差异4,降雨的地形效应以及冰川5、滑坡导致的河道堵塞6,7等阻碍河流下切的因素,可能会使剥蚀作用严重滞后于地表抬升8。本文中,我们通过研究青藏高原东北缘黄河沿岸沉积盆地的地层学、年代学和地貌学特征,重建黄河上游侵蚀下切的时间、速率以及模式。我们发现河流下切的起始时间明显晚于山体开始隆升的时间(14~8Ma)9。高原边缘的河流下切始于1.8Ma10,然后以大约350km/Ma的速度向上游传递11。我们认为该地区在气候驱动下的湖泊扩张并溢出作用是黄河上游快速下切的主要原因,并最终导致了现代黄河地貌的形成。
高起伏的造山高原边缘的快速剥蚀常被用来指代区域地表隆升1~3。然而,诸如岩体隆升的空间差异4,降雨的地形效应以及冰川5、滑坡导致的河道堵塞6,7等阻碍河流下切的因素,可能会使剥蚀作用严重滞后于地表抬升8。本文中,我们通过研究青藏高原东北缘黄河沿岸沉积盆地的地层学、年代学和地貌学特征,重建黄河上游侵蚀下切的时间、速率以及模式。我们发现河流下切的起始时间明显晚于山体开始隆升的时间(14~8Ma)9。高原边缘的河流下切始于1.8Ma10,然后以大约350km/Ma的速度向上游传递11。我们认为该地区在气候驱动下的湖泊扩张并溢出作用是黄河上游快速下切的主要原因,并最终导致了现代黄河地貌的形成。
2019, 50(4): 359-366.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201904005
摘要:
“张衡一号”电磁卫星于2018年2月2日成功发射,该卫星搭载的全球导航卫星系统无线电掩星(GRO)接收机具备了全球定位系统(GPS)卫星和北斗导航系统(BD)卫星的掩星观测功能。对在轨测试期间数据进行分析,GRO掩星电离层反演结果合理、趋势正确,每天能够探测600个左右的电离层掩星事件。对连续2个多月共3万多个GRO掩星事件进行全球覆盖性分析,并与美国COSMIC掩星反演结果对比,GRO掩星与COSMIC掩星均能实现全球覆盖并且NmF2和HmF2的全球分布情况相近,随着纬度而变化明显。利用不同纬度的3个数字测高仪对时空一致的GRO掩星数据进行对比验证和分析,GRO掩星的NmF2相对数字测高仪的相对RMSE优于9.41%,相关系数优于0.868 2。HmF2的相对RMSE优于7.80%,相关系数优于0.706 6。
“张衡一号”电磁卫星于2018年2月2日成功发射,该卫星搭载的全球导航卫星系统无线电掩星(GRO)接收机具备了全球定位系统(GPS)卫星和北斗导航系统(BD)卫星的掩星观测功能。对在轨测试期间数据进行分析,GRO掩星电离层反演结果合理、趋势正确,每天能够探测600个左右的电离层掩星事件。对连续2个多月共3万多个GRO掩星事件进行全球覆盖性分析,并与美国COSMIC掩星反演结果对比,GRO掩星与COSMIC掩星均能实现全球覆盖并且NmF2和HmF2的全球分布情况相近,随着纬度而变化明显。利用不同纬度的3个数字测高仪对时空一致的GRO掩星数据进行对比验证和分析,GRO掩星的NmF2相对数字测高仪的相对RMSE优于9.41%,相关系数优于0.868 2。HmF2的相对RMSE优于7.80%,相关系数优于0.706 6。
2019, 50(4): 367-381.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201904006
摘要:
中国的地震预报工作有许多值得借鉴的经验与教训,其中最重要的教训就是:无论其未来潜力如何,就目前而言,依赖地震预报来预防地震灾害是不切实际的.切实可行的做法是在地震危险性评估的基础上,加强建筑环境的抗震能力(图4.1).
中国的地震预报工作有许多值得借鉴的经验与教训,其中最重要的教训就是:无论其未来潜力如何,就目前而言,依赖地震预报来预防地震灾害是不切实际的.切实可行的做法是在地震危险性评估的基础上,加强建筑环境的抗震能力(图4.1).
2019, 50(4): 382-389.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201904007
摘要:
光纤地震加速度计的瞬态响应精度对智能油田领域的地震储层监测影响很大。本研究演示了优化后的光纤地震加速度计的瞬态响应分析,并通过实验验证了阻尼对瞬态响应的影响。通过将硅油注入加速度计结构中以增加阻尼,并使用附加弹性橡胶圈来提供可调节的阻尼。实验结果表明,注入的硅油明显增加了压模阻尼,扭矩的变化也略微改变了加速度计的阻尼。阻尼的增加避免了振荡拖尾现象,因此大大改善了瞬态响应,而之前这一直是由商用压电加速度计确定的。该研究可用于修改测量误差,提高智能油田应用中地震储层监测的准确性。
光纤地震加速度计的瞬态响应精度对智能油田领域的地震储层监测影响很大。本研究演示了优化后的光纤地震加速度计的瞬态响应分析,并通过实验验证了阻尼对瞬态响应的影响。通过将硅油注入加速度计结构中以增加阻尼,并使用附加弹性橡胶圈来提供可调节的阻尼。实验结果表明,注入的硅油明显增加了压模阻尼,扭矩的变化也略微改变了加速度计的阻尼。阻尼的增加避免了振荡拖尾现象,因此大大改善了瞬态响应,而之前这一直是由商用压电加速度计确定的。该研究可用于修改测量误差,提高智能油田应用中地震储层监测的准确性。
2019, 50(4): 390-400.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201904008
摘要:
确定地震绝对振幅和相对振幅的能力都受到科学家对校准测震仪敏感度和特性精确度及准确性的限制。目前,在全球地震台网(GSN)中,中频带灵敏度的误差在95%置信区间超过3%,是地震记录系统中受限最小的响应参数。我们探索了一种利用精确的地球绝对重力测量来确定地震仪器中频带灵敏度的新方法。我们首先通过在阿尔伯克基地震实验室(ASL)的已知重力场中进行反演,确定在99%的置信区间内力平衡式加速度计的绝对灵敏度为0.06%。对加速度计校准后,我们将其安装在宽带地震仪旁边的正常配置中,并使传感器进行相同的地面运动,以执行宽带传感器的相对校准。利用这种技术,我们在99%的置信区间内能够确定加拿大Nanometrics公司的Trillium Compact地震仪的垂直分量的绝对中频带灵敏度在0.11%以内、斯特雷凯逊STS-2地震仪在0.14%以内。该技术能够根据可追溯至美国国家标准与技术研究院(NIST)测量的最早原理进行绝对校准,同时提供比步骤表校准高近乎一个数量级的精度。电子补充材料:本研究中使用的所有传感器和数字化仪的表格、它们的标称阻抗、标称和计算的灵敏度、Q-Q曲线以及垂直振动台的操作视频
确定地震绝对振幅和相对振幅的能力都受到科学家对校准测震仪敏感度和特性精确度及准确性的限制。目前,在全球地震台网(GSN)中,中频带灵敏度的误差在95%置信区间超过3%,是地震记录系统中受限最小的响应参数。我们探索了一种利用精确的地球绝对重力测量来确定地震仪器中频带灵敏度的新方法。我们首先通过在阿尔伯克基地震实验室(ASL)的已知重力场中进行反演,确定在99%的置信区间内力平衡式加速度计的绝对灵敏度为0.06%。对加速度计校准后,我们将其安装在宽带地震仪旁边的正常配置中,并使传感器进行相同的地面运动,以执行宽带传感器的相对校准。利用这种技术,我们在99%的置信区间内能够确定加拿大Nanometrics公司的Trillium Compact地震仪的垂直分量的绝对中频带灵敏度在0.11%以内、斯特雷凯逊STS-2地震仪在0.14%以内。该技术能够根据可追溯至美国国家标准与技术研究院(NIST)测量的最早原理进行绝对校准,同时提供比步骤表校准高近乎一个数量级的精度。电子补充材料:本研究中使用的所有传感器和数字化仪的表格、它们的标称阻抗、标称和计算的灵敏度、Q-Q曲线以及垂直振动台的操作视频
