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2012年 43卷 第6期
2012, 43(6): 1-13.
摘要
PDF 1267KB
摘要:
过去100年特大地震的图像提出了大地震的发生是否在全球距离有联系的问题,或者说地震的时间丛集是否可被认为是随机偶然的。特别是过去10年特大地震的频度引起了媒体对全球灾害增加的推测。因此我们检查了地球最大地震一年分辨率的地震间隔时间的分布,并计算了它们与时间随机泊松过程一致的程度。我们用合成目录说明,任何全球地震间隔时间特殊分布的发生概率都是低的,并且短期的丛集是泊松过程最少重复的特征。我们检查实际目录发现,正如根据合成目录所预期,如果泊松过程是活动的(平均发生率为3.2%),过去111年中最小概率的M ≥ 8.3地震的间隔是短的(t<1年)。在我们研究删除了局部触发事件的M ≥ 8.3地震目录时,我们发现0~1年间隔的高平均发生率为9.5%,和根据时间随机指数分布得出的模拟目录的值(11.1%)相差不大。这里我们强调短事件间隔时间,因为它们最明显且引起了全球地震之间物理上有联系的推测。我们还发现,整个111年观测的M ≥ 8.3地震间隔时间的分布(包括长静止期)与泊松过程的比较并不显著不同于用合成目录所做的相同比较。因此我们发现没有证据说明全球特大地震的发生不是时间随机的泊松过程。
过去100年特大地震的图像提出了大地震的发生是否在全球距离有联系的问题,或者说地震的时间丛集是否可被认为是随机偶然的。特别是过去10年特大地震的频度引起了媒体对全球灾害增加的推测。因此我们检查了地球最大地震一年分辨率的地震间隔时间的分布,并计算了它们与时间随机泊松过程一致的程度。我们用合成目录说明,任何全球地震间隔时间特殊分布的发生概率都是低的,并且短期的丛集是泊松过程最少重复的特征。我们检查实际目录发现,正如根据合成目录所预期,如果泊松过程是活动的(平均发生率为3.2%),过去111年中最小概率的M ≥ 8.3地震的间隔是短的(t<1年)。在我们研究删除了局部触发事件的M ≥ 8.3地震目录时,我们发现0~1年间隔的高平均发生率为9.5%,和根据时间随机指数分布得出的模拟目录的值(11.1%)相差不大。这里我们强调短事件间隔时间,因为它们最明显且引起了全球地震之间物理上有联系的推测。我们还发现,整个111年观测的M ≥ 8.3地震间隔时间的分布(包括长静止期)与泊松过程的比较并不显著不同于用合成目录所做的相同比较。因此我们发现没有证据说明全球特大地震的发生不是时间随机的泊松过程。
2012, 43(6): 14-21.
摘要:
由余震层析成像给出了2010年4月14日玉树MS7.1地震震中附近上地壳的高分辨率二维(水平)地震波速度模型。这个速度模型是使用包括台站校正和地震深度校正在内的与Pn层析成像类似的方法得到的。最显著的结果是在玉树-甘孜断裂带(YGF)的震中位置处存在快速异常区。主破裂起始于这一快速异常区并向东南传播至玉树的慢速异常区。2010年5月29日邻近断层上的第二大余震也发生在这一快速异常区。这些结果以明显的例子表明,上地壳中地震波速度结构的横向变化控制着2010年玉树地震的发生原因(应力积累)和破裂传播以及余震分布。本文给出的简单二维Pg波走时层析成像方法介绍了一种利用丰富余震数据研究大地震破裂过程的新方法。
由余震层析成像给出了2010年4月14日玉树MS7.1地震震中附近上地壳的高分辨率二维(水平)地震波速度模型。这个速度模型是使用包括台站校正和地震深度校正在内的与Pn层析成像类似的方法得到的。最显著的结果是在玉树-甘孜断裂带(YGF)的震中位置处存在快速异常区。主破裂起始于这一快速异常区并向东南传播至玉树的慢速异常区。2010年5月29日邻近断层上的第二大余震也发生在这一快速异常区。这些结果以明显的例子表明,上地壳中地震波速度结构的横向变化控制着2010年玉树地震的发生原因(应力积累)和破裂传播以及余震分布。本文给出的简单二维Pg波走时层析成像方法介绍了一种利用丰富余震数据研究大地震破裂过程的新方法。
2012, 43(6): 22-27.
摘要:
2004年12月26日苏门答腊特大地震是过去50年间在俯冲带发生的第三大地震。其破裂开始于锡默卢岛西北部30~40km深处(Lay et al,2005),传播1 300km至安达曼群岛北部(Ammon et al,2005)。这次大地震是由俯冲的印度-澳大利亚板块与上部的巽他板块之间界面的突然滑动引起的(Rhie et al,2007;Vigny et al,2005)。尽管俯冲界面结构的详细认识对于确定大型逆冲地震潜在源非常重要,但是,目前为止可用的数据(Henstock et al,2006;Sibuet et al,2007;Dewey et al,2007;Engdahl et al,2007)还无法提供这样的信息。本文展示了震源区一条高质量的地震剖面,其展布从深海平原向下延伸到弧前下面40km。地震数据显示,俯冲地壳和大洋莫霍面(地壳-地幔边界)被陆向倾斜的逆冲断层损坏并移位,意味着此大型逆冲断层目前位于大洋地幔内。我们对增生楔前缘的活动逆冲断层成像,其特点与陡峭倾斜面上的逆冲型余震一致。我们的观测结果表明,是壳幔间的强耦合导致地幔岩石脆性破裂,从而引发此次异常大的地震。
2004年12月26日苏门答腊特大地震是过去50年间在俯冲带发生的第三大地震。其破裂开始于锡默卢岛西北部30~40km深处(Lay et al,2005),传播1 300km至安达曼群岛北部(Ammon et al,2005)。这次大地震是由俯冲的印度-澳大利亚板块与上部的巽他板块之间界面的突然滑动引起的(Rhie et al,2007;Vigny et al,2005)。尽管俯冲界面结构的详细认识对于确定大型逆冲地震潜在源非常重要,但是,目前为止可用的数据(Henstock et al,2006;Sibuet et al,2007;Dewey et al,2007;Engdahl et al,2007)还无法提供这样的信息。本文展示了震源区一条高质量的地震剖面,其展布从深海平原向下延伸到弧前下面40km。地震数据显示,俯冲地壳和大洋莫霍面(地壳-地幔边界)被陆向倾斜的逆冲断层损坏并移位,意味着此大型逆冲断层目前位于大洋地幔内。我们对增生楔前缘的活动逆冲断层成像,其特点与陡峭倾斜面上的逆冲型余震一致。我们的观测结果表明,是壳幔间的强耦合导致地幔岩石脆性破裂,从而引发此次异常大的地震。
2012, 43(6): 28-48.
摘要:
给出一种波形矩张量反演方法,与标准方法相比,它更稳健,能产出更稳定和更准确的结果。反演分两步进行,在时间域和频率域组合反演。第一,在频率域使用复频谱进行震源时间函数反演。第二,使用在第一步中计算出的震源时间函数进行时间域的矩张量反演。用这种方法,我们能考虑符合实际的、复杂的震源时间函数并仍能保持最终的矩张量反演是线性的。使用数值模拟,我们比较了本方法与标准波形反演的效能和准确度。我们研究了所提取出的矩张量双力偶分量和非双力偶分量对数据中噪声、震源位置和速度模型的不准确性以及震源机制类型的敏感性。最后,用复杂的三维不均匀地质环境——在芬兰皮海萨尔米矿山中的生产爆破和岩爆——中观测到的实际数据对所提出的矩张量反演方法进行测试。
给出一种波形矩张量反演方法,与标准方法相比,它更稳健,能产出更稳定和更准确的结果。反演分两步进行,在时间域和频率域组合反演。第一,在频率域使用复频谱进行震源时间函数反演。第二,使用在第一步中计算出的震源时间函数进行时间域的矩张量反演。用这种方法,我们能考虑符合实际的、复杂的震源时间函数并仍能保持最终的矩张量反演是线性的。使用数值模拟,我们比较了本方法与标准波形反演的效能和准确度。我们研究了所提取出的矩张量双力偶分量和非双力偶分量对数据中噪声、震源位置和速度模型的不准确性以及震源机制类型的敏感性。最后,用复杂的三维不均匀地质环境——在芬兰皮海萨尔米矿山中的生产爆破和岩爆——中观测到的实际数据对所提出的矩张量反演方法进行测试。
2012, 43(6): 49-59.
摘要:
用喜马拉雅西北部喜马偕尔地区强震台网数据的S波傅里叶振幅谱估计了场地放大和S波衰减(Qβ)。分析中使用了在震源距离R=9~48km范围13个台站记录的从M3.4到5.4震级范围的8个地震的60个三分向记录。使用时间序列的S波震相的水平与垂直 (H/V) 傅里叶谱比分析了场地放大的特征。除了2~4Hz 的窄频率范围外,平均放大系数接近于1。H/V比的总体特征与研究区的局部地质条件一致。对0.2 ≤ f ≤ 20 Hz,S波品质因子Q(f)估计为103f0.66,其有效性得到了从新Q(f)值导出的计算路径衰减函数的检验。估算的Q(f)值也与以前对喜马拉雅地区Q值的研究结果进行了比较。
用喜马拉雅西北部喜马偕尔地区强震台网数据的S波傅里叶振幅谱估计了场地放大和S波衰减(Qβ)。分析中使用了在震源距离R=9~48km范围13个台站记录的从M3.4到5.4震级范围的8个地震的60个三分向记录。使用时间序列的S波震相的水平与垂直 (H/V) 傅里叶谱比分析了场地放大的特征。除了2~4Hz 的窄频率范围外,平均放大系数接近于1。H/V比的总体特征与研究区的局部地质条件一致。对0.2 ≤ f ≤ 20 Hz,S波品质因子Q(f)估计为103f0.66,其有效性得到了从新Q(f)值导出的计算路径衰减函数的检验。估算的Q(f)值也与以前对喜马拉雅地区Q值的研究结果进行了比较。
2012, 43(6): 60-66.
摘要:
提出了一种能够连续监测地下地震波速微小时间变化的地震学被动成像干涉测量技术。该技术不依赖于传统意义上的震源,仅需要一个或二个固定的地震台站。我们从环境地震噪声中查出了干涉使用的格林函数。将被动成像干涉测量应用到默拉皮火山的数据,我们的研究表明,能够以0.1%的精度来测量地震波速的变化,时间分辨率为一天。在默拉皮火山,地震的波速变化表现出强烈的季节性影响,我们于是完全根据降雨量提出了依赖深度变化的水文模型来描述我们的观测。
提出了一种能够连续监测地下地震波速微小时间变化的地震学被动成像干涉测量技术。该技术不依赖于传统意义上的震源,仅需要一个或二个固定的地震台站。我们从环境地震噪声中查出了干涉使用的格林函数。将被动成像干涉测量应用到默拉皮火山的数据,我们的研究表明,能够以0.1%的精度来测量地震波速的变化,时间分辨率为一天。在默拉皮火山,地震的波速变化表现出强烈的季节性影响,我们于是完全根据降雨量提出了依赖深度变化的水文模型来描述我们的观测。
2012, 43(6): 67-74.
摘要:
岩浆供给率的小变化可能引起喷发类型突然转变,所以很难监测安山质火山持续低到中等程度的喷发活动。因为无法直接测量岩浆补给,所以必须发展间接测量的健全技术。在此我们证实,厄瓜多尔通古拉瓦火山1999~2006年武尔卡诺式和斯特隆博利式喷发的火山碎屑的晶体结构能提供关于岩浆上升和喷发动力学的定量信息,而这是利用其他监测手段很难获得的。我们说明喷发碎屑的结晶程度受岩浆补给率(MSR)的控制;相比低岩浆补给阶段,高岩浆补给阶段喷发的火山灰结晶程度明显偏低。该关系用低压下(≪50MPa)有效的脱气和由喷发前有效时间控制的脱气驱动的结晶作用最容易解释。我们的数据还表明,观察到的从低岩浆补给率时的间歇性武尔卡诺式喷发到高岩浆补给率时的相对连续的斯特隆博利式喷发和熔岩喷泉之间的转变,可以用气泡通过(斯特隆博利式)覆盖火山口不同黏度(和结晶度)的岩浆上升或气泡在该岩浆之下(武尔卡诺式)捕获来解释。
岩浆供给率的小变化可能引起喷发类型突然转变,所以很难监测安山质火山持续低到中等程度的喷发活动。因为无法直接测量岩浆补给,所以必须发展间接测量的健全技术。在此我们证实,厄瓜多尔通古拉瓦火山1999~2006年武尔卡诺式和斯特隆博利式喷发的火山碎屑的晶体结构能提供关于岩浆上升和喷发动力学的定量信息,而这是利用其他监测手段很难获得的。我们说明喷发碎屑的结晶程度受岩浆补给率(MSR)的控制;相比低岩浆补给阶段,高岩浆补给阶段喷发的火山灰结晶程度明显偏低。该关系用低压下(≪50MPa)有效的脱气和由喷发前有效时间控制的脱气驱动的结晶作用最容易解释。我们的数据还表明,观察到的从低岩浆补给率时的间歇性武尔卡诺式喷发到高岩浆补给率时的相对连续的斯特隆博利式喷发和熔岩喷泉之间的转变,可以用气泡通过(斯特隆博利式)覆盖火山口不同黏度(和结晶度)的岩浆上升或气泡在该岩浆之下(武尔卡诺式)捕获来解释。
