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2017年 48卷 第2期
2017, 48(2): 97-122.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201702001
摘要
PDF 91204KB
摘要:
研制了一种新的高分辨率地震重定位方法(命名为:hypoRelocate)。该方法不仅用到传统的绝对走时和相对走时差约束,还加入了一种新约束——地震间的尾波互相关走时。该新方法利用模拟退火方法搜索地震事件群的上述三种约束总残差最小值,来求解地震事件的最佳位置和发震时刻。hypoRelocate方法通过加入尾波互相关走时拓展了相对走时对地震相对位置约束的优势,能够更高精度地确定地震相对位置,通过绝对走时信息的加入减小了重定位结果对原始地震目录位置的依赖。我们将该方法应用于中国芦山地震余震的重定位工作中。该方法的结果与另外一种重定位的hypoDD方法的结果的对比表明:尾波互相关走时和绝对走时的加入能够更好地约束地震的相对位置和绝对位置。
研制了一种新的高分辨率地震重定位方法(命名为:hypoRelocate)。该方法不仅用到传统的绝对走时和相对走时差约束,还加入了一种新约束——地震间的尾波互相关走时。该新方法利用模拟退火方法搜索地震事件群的上述三种约束总残差最小值,来求解地震事件的最佳位置和发震时刻。hypoRelocate方法通过加入尾波互相关走时拓展了相对走时对地震相对位置约束的优势,能够更高精度地确定地震相对位置,通过绝对走时信息的加入减小了重定位结果对原始地震目录位置的依赖。我们将该方法应用于中国芦山地震余震的重定位工作中。该方法的结果与另外一种重定位的hypoDD方法的结果的对比表明:尾波互相关走时和绝对走时的加入能够更好地约束地震的相对位置和绝对位置。
2017, 48(2): 123-149.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201702002
摘要:
最大地震震级(mx)是地震危险性和风险分析中的一个关键参数。然而,最近发生的一些大地震表明,大多数现有的估算mx的方法都存在不足。此外,mx本身定义也不明确,因为它的意义在很大程度上取决于其使用范围,如果只使用现有的数据而不把它与时间间隔相结合,通常不能将其推断出来。在本研究中,用研究时段内的可能最大地震震级mp(T)取代mx。mp(T)不仅包含震级极限的信息也包含极端事件发生率。使用锥形古登堡-里克特(TGR)分布为环太平洋俯冲带估计了mp(T)。对两个锥形古登堡-里克特参数,即β值和角震级(mc)的估计是通过最大似然法与构造矩率约束得出的。需要较小地震的发生率来补充锥形古登堡-里克特分布。采用整个地球模型,即m ≥ 5地震发生率的全球高分辨率估计,来估计这些发生率。通过蒙特卡罗模拟计算mp(T)的不确定性。我们的研究结果表明,多数环太平洋俯冲带可以在250年的时间间隔生成m ≥ 8.5的地震,在500年的时间间隔生成m ≥ 8.8的地震,在10 000年的时间间隔生成m ≥ 9.0的地震。利用基于浊积岩研究的10 000年古地震记录为卡斯凯迪亚俯冲带补充了有限的仪器记录地震数据。我们的结果显示,该地区500年周期预计有m ≥ 8.8地震;1 000年周期预计有m ≥ 9.0地震;超过10 000年的周期预计有m ≥ 9.3地震。
最大地震震级(mx)是地震危险性和风险分析中的一个关键参数。然而,最近发生的一些大地震表明,大多数现有的估算mx的方法都存在不足。此外,mx本身定义也不明确,因为它的意义在很大程度上取决于其使用范围,如果只使用现有的数据而不把它与时间间隔相结合,通常不能将其推断出来。在本研究中,用研究时段内的可能最大地震震级mp(T)取代mx。mp(T)不仅包含震级极限的信息也包含极端事件发生率。使用锥形古登堡-里克特(TGR)分布为环太平洋俯冲带估计了mp(T)。对两个锥形古登堡-里克特参数,即β值和角震级(mc)的估计是通过最大似然法与构造矩率约束得出的。需要较小地震的发生率来补充锥形古登堡-里克特分布。采用整个地球模型,即m ≥ 5地震发生率的全球高分辨率估计,来估计这些发生率。通过蒙特卡罗模拟计算mp(T)的不确定性。我们的研究结果表明,多数环太平洋俯冲带可以在250年的时间间隔生成m ≥ 8.5的地震,在500年的时间间隔生成m ≥ 8.8的地震,在10 000年的时间间隔生成m ≥ 9.0的地震。利用基于浊积岩研究的10 000年古地震记录为卡斯凯迪亚俯冲带补充了有限的仪器记录地震数据。我们的结果显示,该地区500年周期预计有m ≥ 8.8地震;1 000年周期预计有m ≥ 9.0地震;超过10 000年的周期预计有m ≥ 9.3地震。
2017, 48(2): 150-168.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201702003
摘要:
澳大利亚大陆的地震速度结构多以面波层析成像、地震折射、接收函数和噪声层析成像为主。澳大利亚大陆的三维速度结构已被总结成澳大利亚地震参考模型(AuSREM)。Pn波走时层析成像可提供整个该大陆更强约束的上地幔结构信息。本文调查了自1993年以来发生在澳大利亚大陆内部大的地震事件的波形和地震震相报告,这些地震事件被固定台站和流动台站所记录。为克服澳大利亚东西部大的横向速度对比和保证震源参数的一致性,所有的地震事件在三维澳大利亚参考速度模型中进行了地震重定位。地震重定位后发现,地震震相的走时残差特征具有良好的一致性。定义Pn波为震中距1.8~15°范围内的初至波。利用FMTOMO方法反演走时差以获得上地幔顶部的P波速度结构,其分辨率为3°×3°。反演结果表明,整个澳大利亚大陆上地幔顶部P波速度呈强烈的横向不均匀性。P波的最大速度为8.36km/s,位于澳大利亚西部和中部的前寒武纪克拉通下方,其比全球ak135模型的P波速度快3.99%;最慢的P波速度为7.66km/s,其位于澳大利亚大陆东缘显生宙造山带之下,较全球ak135模型慢4.74%,这可能与晚第三纪火山活动有关。关键点澳大利亚大陆上地幔Pn波速度模型在整个该大陆Pn波速度具有强横向不均匀性P波结构比以前发现的长周期S波更复杂
澳大利亚大陆的地震速度结构多以面波层析成像、地震折射、接收函数和噪声层析成像为主。澳大利亚大陆的三维速度结构已被总结成澳大利亚地震参考模型(AuSREM)。Pn波走时层析成像可提供整个该大陆更强约束的上地幔结构信息。本文调查了自1993年以来发生在澳大利亚大陆内部大的地震事件的波形和地震震相报告,这些地震事件被固定台站和流动台站所记录。为克服澳大利亚东西部大的横向速度对比和保证震源参数的一致性,所有的地震事件在三维澳大利亚参考速度模型中进行了地震重定位。地震重定位后发现,地震震相的走时残差特征具有良好的一致性。定义Pn波为震中距1.8~15°范围内的初至波。利用FMTOMO方法反演走时差以获得上地幔顶部的P波速度结构,其分辨率为3°×3°。反演结果表明,整个澳大利亚大陆上地幔顶部P波速度呈强烈的横向不均匀性。P波的最大速度为8.36km/s,位于澳大利亚西部和中部的前寒武纪克拉通下方,其比全球ak135模型的P波速度快3.99%;最慢的P波速度为7.66km/s,其位于澳大利亚大陆东缘显生宙造山带之下,较全球ak135模型慢4.74%,这可能与晚第三纪火山活动有关。关键点澳大利亚大陆上地幔Pn波速度模型在整个该大陆Pn波速度具有强横向不均匀性P波结构比以前发现的长周期S波更复杂
2017, 48(2): 169-184.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201702004
摘要:
应力场在地球动力学研究方面起着至关重要的作用。本研究给出了由震源机制解数据反演应力张量及其置信范围的网格搜索法。我们使用人工合成震源机制解数据对该算法进行了测试,人工合成的震源机制解数据由拉张型、挤压型和走滑型3种类型应力场生成,并对生成的震源机制解数据添加不同水平的噪声。测试结果表明,相对于传统方法,本研究给出的方法反演出的应力场精度得到显著提高。本文算法主要有以下3个优点:(1)由精细的网格搜索获得应力张量的全局最优解,搜索网格为1°×1°×1°×0.01,避免了搜索结果落入局部最小值;(2)在反演应力张量的过程中,本方法可以考虑震源机制解数据精度的不同,并赋予不同的权重;(3)由F检验给出应力张量结果的置信范围。我们将该方法应用于中国、越南和老挝的边界地区,获得该地区应力场的主压应力方向为SSE-NNW,主张应力方向为NEE-SWW。应力比R为0.6,这意味着应力张量的特征值接近等差数列。该地区应力场与奠边-琅勃拉邦弧形断裂的左旋走滑性质一致,所得结果对该地区的地质动力学过程研究有一定的帮助。
应力场在地球动力学研究方面起着至关重要的作用。本研究给出了由震源机制解数据反演应力张量及其置信范围的网格搜索法。我们使用人工合成震源机制解数据对该算法进行了测试,人工合成的震源机制解数据由拉张型、挤压型和走滑型3种类型应力场生成,并对生成的震源机制解数据添加不同水平的噪声。测试结果表明,相对于传统方法,本研究给出的方法反演出的应力场精度得到显著提高。本文算法主要有以下3个优点:(1)由精细的网格搜索获得应力张量的全局最优解,搜索网格为1°×1°×1°×0.01,避免了搜索结果落入局部最小值;(2)在反演应力张量的过程中,本方法可以考虑震源机制解数据精度的不同,并赋予不同的权重;(3)由F检验给出应力张量结果的置信范围。我们将该方法应用于中国、越南和老挝的边界地区,获得该地区应力场的主压应力方向为SSE-NNW,主张应力方向为NEE-SWW。应力比R为0.6,这意味着应力张量的特征值接近等差数列。该地区应力场与奠边-琅勃拉邦弧形断裂的左旋走滑性质一致,所得结果对该地区的地质动力学过程研究有一定的帮助。
2017, 48(2): 185-190.
doi: 10.16738/j.cnki.issn.1003-3238.201702005
摘要:
提出并实验论证了一种全金属三分量光纤地震计。基于机电理论给出了理论分析。标定结果表明:在5~400Hz频带,轴向灵敏度约41dB (0dB=1rad/g),波动±2dB。横向灵敏度约-40dB。地震计中的3个加速度计的加速度灵敏度波动在±2.5dB之内。相位产生载波的最小相位解调检测准度为10-5 rad/√Hz,最小可检测加速度值经计算可达到90ng/√Hz。
提出并实验论证了一种全金属三分量光纤地震计。基于机电理论给出了理论分析。标定结果表明:在5~400Hz频带,轴向灵敏度约41dB (0dB=1rad/g),波动±2dB。横向灵敏度约-40dB。地震计中的3个加速度计的加速度灵敏度波动在±2.5dB之内。相位产生载波的最小相位解调检测准度为10-5 rad/√Hz,最小可检测加速度值经计算可达到90ng/√Hz。
