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ISSN 0253-3782 CN 11-2021/P

2012年34卷2期

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2008年5月12日汶川MW 7.9地震的震源位置与发震时刻
杨智娴 陈运泰 苏金蓉 陈天长 吴 朋
2012, 34(2): 127-136. doi: P315.3
[摘要](1731) [PDF 16KB](149)
摘要:
综合运用四川省地震台网与紫坪铺水库地震台网的观测资料,精确地测定了2008年5月12日汶川MW7.9地震的震源位置与发震时刻.指出,对汶川地震这样的大地震精准定位,必须克服或尽量减少远台观测对地震精确定位的局限性、地壳介质模型的不完善性以及识别与检测初至波震相的不一致性等因素的影响.通过分析对比、反复试验,从上述台网中精心选取了方位分布均匀、具有近震源台站约束、直达P波震相确系由初始破裂辐射出的15个地震台的直达P波到时数据,反演得出精确度比区域性地震台网常规测定的精确度高一个数量级的汶川大地震的定位结果,即:发震时刻(北京时间):2008年5月12日14:27:57.59plusmn;0.03 s;震中位置:31.018deg;Nplusmn;0.3 km,103.365deg;Eplusmn;0.3 km;震源深度:15.5 kmplusmn;0.3 km.
地震波传播的三维伪谱和高阶有限差分混合方法并行模拟
秦艳芳 王彦宾
2012, 34(2): 147-156. doi: P315.3+1
[摘要](1469) [PDF 16KB](97)
摘要:
基于交错网格伪谱法和高阶精度有限差分方法,发展了模拟非均匀介质地震波传播的三维伪谱和有限差分混合算法.该方法在两个水平方向利用交错网格伪谱算子计算空间微分,保留了该方法高效、高精度的优势,在垂直方向采用交错网格高阶精度有限差分算子实现空间微分计算.利用有限差分方法的局部性特征,将三维计算区域在垂直方向上划分为一系列子区域,并分配给不同的处理器,实现了在并行计算机集群上的三维并行计算.通过模拟算例,与离散波数法比较,检验了该算法的精度.为了检验该方法的实用性,在64个处理器上,对三维沉积盆地模型进行了67108864个网格点的并行计算,模拟的波场主频率为1.25Hz,讨论了沉积盆地深度对三维沉积盆地地面运动的影响.
基于Langston分解和Hilbert变换约束的区域偏量矩张量反演方法及其应用ca
郑建常 陈运泰
2012, 34(2): 171-190. doi: P315.3+3
[摘要](1516) [PDF 16KB](122)
摘要:
本文基于Langston的震源机制分解方法以及Minson和Dreger修正后的近场位移的解析解表达式,给出了一种区域纯偏量矩张量的求解方法,方法使用基于Hilbert变换的波形包络作为增强约束.对该方法进行了数值试验. 试验结果表明,定位准确且速度结构已知的情况下,背景高斯噪声水平达30%时,该方法仍可以得到较稳定的解;使用0.01——0.1 Hz的中长周期频段进行反演,在随机震相到时误差最大plusmn;3 s的情况下,近90%的情况可以得到相对准确的解. 速度结构模型的干扰试验表明,平均模型接近真实地壳结构时,可以得到接近真实的解;模型与真实的地壳结构的误差在10%以内时,得到的解与真实解比较接近;误差接近20%时,矩张量解会出现很大的偏差;地震的定位误差主要影响震源深度的判定,从而导致最终解中出现虚假的非双力偶成分,但在约束为偏量矩张量的情况下,反演得到的断层面参数与真实解偏差不大;在台站方位角覆盖较差(<60deg;)的情况下,使用平均模型仍可以得到较为准确的解.使用该方法研究了2010年10月24日河南周口太康MW4.7地震的震源机制,结果显示矩张量解与初动符号解较为一致.
地震活动性
东北地区660 km间断面附近波速结构研究
叶玲玲 李 娟
2012, 34(2): 137-146. doi: P315.3+1
[摘要](1281) [PDF 16KB](104)
摘要:
我国东北地区位于西北太平洋和达-贝尼奥夫俯冲带前缘,其深部速度结构对理解板块俯冲行为以及地幔物质的交换有重要意义.利用区域三重震相模拟方法,对中国地震观测台网记录到的两个深源地震P波和SH波波形数据,进行了相对到时和波形的拟合,获得了我国东北地区660 km间断面附近波速结构.结果表明,研究区域下方的间断面没有发生明显下沉,间断面之上存在一个厚约130 km的高速层,这可能对应了俯冲并滞留在间断面之上的西北太平洋板块;地幔过渡带整体呈现出S波低速异常和较高的vP/vS值,可能暗示了地幔转换带内含有较高的水.
汶川震前几种低频事件波形分析
邓 津 李 鹏 马腾飞 赵凌云
2012, 34(2): 157-170. doi: P315.3+1
[摘要](1378) [PDF 15KB](161)
摘要:
列举分析了国外文献所记载的几类低频事件.选择汶川MS8.0地震主断层附近四川省部分台网宽频带数据,采用相应频段,进行带通滤波处理,检测到4种类似的低频事件波形.分别为低频震颤与滑移事件(ETS事件),深低频地震事件(LFE事件),深低频震动事件(DLF事件),以及超低频震动事件(VLF事件).定位分析实例证实,汶川震前的ETS和DLF等低频事件发生在主断层附近,表明大震发生之前龙门山断裂带附近有低频事件发生,主要为ETS和VLF两类事件及少量DLF事件.因有远震记录与LFE事件时间相近,无法确认此类事件是否存在.低频事件作为天然地震目录的补充,可为大震前兆和触发机理研究提供新的探索方向.
全球巨大地震活动性分析
尹继尧 宋治平 薛 艳 刘 杰 张国民 朱元清
2012, 34(2): 191-201. doi: P315.5
[摘要](1655) [PDF 16KB](232)
摘要:
通过分析全球巨大地震活动周期、活跃时段和活动空间分布特征,探讨未来全球发生巨大地震的活跃时段和主体区域.结果表明:① 全球地震活动存在着置信度远超过95%的50年左右显著活动周期,此外还存在80——100年左右显著性不强的活动周期;② 通过对全球地震MSge;8.3时间序列图和MSge;8.0应变能时间序列图分析,得到活跃期10——14年,平静期39——41年,2004年后又进入了巨大地震的强活跃期,可能会一直持续到2018年;③ 强活跃时段内发生的MSge;8.5巨大地震存在着一定的相关性,太平洋板块北边界(美国阿拉斯加附近区域——阿留申群岛——千岛群岛)是发生8.5级以上地震最关注的地区,其次是太平洋板块的南美洲边界(尤其是秘鲁及其周边区域),应对这两个地区进行重点关注和监测.本文从地震活动性角度研究巨大地震的强活跃期问题,并推测全球发生8.5级以上地震的活跃时段和主体地区,而对于其机理问题值得进一步深入研究.
首都圈地区爆破、矿塌和天然地震的识别研究
刘 莎 杨建思 田宝峰 郑 钰 姜旭东 徐志强
2012, 34(2): 202-214. doi: P315.63
[摘要](1484) [PDF 15KB](188)
摘要:
选取首都圈地区2008年8月——2009年9月ML在2.0——2.2范围内的爆破、矿塌和天然地震数据资料,从时间域和频率域进行分析对比,总结出识别爆破、矿塌和天然地震的依据.在时域方面,爆破的初动方向向上,矿塌向下,天然地震的初动方向依赖于台站的分布情况;爆破和矿塌的面波比较发育;天然地震的S波与P波最大振幅比(AS/AP)大于爆破和矿塌,同时,爆破和矿塌的能量衰减比天然地震快.在频域方面,高频成分的能量衰减快于低频;天然地震的拐角频率较高,爆破次之,矿塌的最小;在震中距200 km范围内,爆破的顶峰频率主要分布在5——7 Hz,矿塌分布在2——4 Hz,天然地震的顶峰频率较大,在10——18 Hz范围内.另外,天然地震的频率域较宽,其次为爆破、矿塌.
基于汶川地震同震地下水位变化反演含水层体应变
史浙明 王广才 刘春国
2012, 34(2): 215-223. doi: P315.72+3
[摘要](1205) [PDF 16KB](166)
摘要:
许多地下流体监测井在地震发生时都能记录到同震水位变化,而利用地下水位的同震响应特征以及水位固体潮效应可以反演地震对含水层产生的体应变量.本文尝试从大尺度上对大地震引起的体应变变化进行研究,为此收集了位于我国大陆不同构造活动区5口地下流体监测井两年半的水位数据资料进行分析,去除干扰项,提取出水位固体潮成分,进行调和分析求取潮汐因子,并反演出汶川MS8.0地震对这5口井所在含水层产生的体应变量.结果显示,汶川大地震对这5口井含水层造成的体应变量基本在10-7量级. 地震引起的体应变随距离的衰减规律比较复杂,其不仅与震中距有关,而且与活动断裂带的展布和地壳岩体结构等密切相关.
汶川地震强地面运动模拟
常 莹 周 红 俞言祥
2012, 34(2): 224-234. doi: P315.9
[摘要](1417) [PDF 15KB](209)
摘要:
基于确定性震源模型的方法主要用于计算低频(11 Hz)地震动常用经验格林函数法或随机方法,对低频地震动模拟不够准确.本文在确定性震源模型方法基础上,尝试采用分解给定的震源模型的方法来模拟宽频带(0.1——10 Hz)强地面运动,即采用分级离散断层面和分解断层面破裂单元上升时间的方法,增加震源时间函数中的高频信号,从而避免了对地震记录丰富程度和准确性的依赖.文中模拟计算了汶川MS8.0地震在8个地震观测台的地震动,将模拟结果和观测记录进行了加速度时程曲线和傅里叶振幅谱的对比分析.对比结果显示,模拟估计的地震动峰值加速度和持续时间与观测记录的数据基本在plusmn;50%的精度范围内相同,傅里叶振幅谱显示模拟结果有得到10 Hz左右的高频成分. 四川盆地中的台站模拟结果高频衰减比观测记录要快,原因是模拟过程没有考虑场地效应.对强地震动模拟还是要综合考虑震源、传播路径和场地的影响.研究结果表明,此改变震源输入的确定性方法可应用于模拟近断层宽频强地面运动.
天津滨海软土场地的大震远场作用
高武平 高孟潭 陈学良
2012, 34(2): 235-243. doi: P315.9
[摘要](1178) [PDF 16KB](134)
摘要:
利用天津滨海地区丰富的地震地质钻孔资料及测试数据,建立了相应的地震反应模型.选取美国加州1992年Landers地震的远场记录P0841作为基底输入,采用工程上常用的等效线性化方法进行了土层地震反应分析,以期对天津滨海软土场地的大震远场作用得到一些定性的认识.结果显示,天津滨海软土场地对远场大震地震动峰值加速度的放大作用比较显著,但不同场地条件放大作用有明显差异,Ⅳ类场地的放大效应明显减弱.对基岩与地表反应谱比的分析显示, 滨海场地对基岩地震动的不同频率分量的放大作用具有明显的不同,对短周期分量甚至出现了缩减,但当滨海软土场地受到与场地卓越周期相吻合的地震动影响时,可能会产生很可观的放大作用,这对建在其上的高层、超高层建筑可能会构成较大的威胁.
空间光滑地震活动性模型中光滑函数的比较研究
徐伟进 高孟潭
2012, 34(2): 244-256. doi: P315.5
[摘要](1314) [PDF 16KB](115)
摘要:
使用Frankel提出的基于空间光滑地震活动性模型的地震危险性分析方法,选择华南、华北、川滇3个地区的地震记录,比较分析了高斯、幂律和地震分形分布光滑函数3种光滑函数在不同地区的适用性.结果表明,使用交叉验证法可以为高斯光滑函数选取合适的相关距离c值,光滑得到的地震活动性模型能够真实反映研究区域的地震活动特征,根据活动性模型计算得出的峰值加速度(PGA)分布也符合人们对研究区域地震危险性的认识.幂律光滑函数适用于地震活动性较强的地区,且具有容易求取光滑参数的优点.光滑程度较低的幂律光滑函数不适用于地震活动性弱的地区,在该类地区应选择光滑程度较高的高斯光滑函数.地震分形分布光滑函数不适用于地震活动较强且地震活动强度差异较大的地区,其容易过分高估高震级地震对地震危险性的影响,而忽略了低震级地震对地震危险性的贡献.但对于地震活动较弱且地震活动强度差异较小的地区,可使用地震分形分布光滑函数,且同样具有容易求取光滑参数的优点.
卫星热红外亮温、气温及地温观测的年变变化对比研究
闫丽莉 屈春燕 温少妍 单新建
2012, 34(2): 257-266. doi: P315.72+8
[摘要](1191) [PDF 16KB](148)
摘要:
过对NOAA卫星热红外亮温与野外安装气象观测站接收的气温、地下不同深度地温(0.2, 0.5, 1.5,2 m)进行不同方式的对比研究,分析了卫星热红外亮温、气温、地下不同深度地温的变化特征,探讨了亮温与气温及不同深度地温之间的关系.结果表明:① 卫星热红外亮温观测,由于受天气、云层短周期因素变化影响,曲线呈现高频突跳特征,但按最大值拟合出的亮温曲线有较好的年变变化规律;② 浅层地温受气温及太阳辐射的影响较大,能够体现出日变化,表现出很好的季节变化规律;③ 深层地温年变平稳, 年变变化与季节相关.但与气温相比,表现出滞后效应,且深度越深,滞后时间越长;④ 亮温、气温及深度0.2 m地温三者之间呈现很好的相关性.亮温、气温、0.2 m地温的极值几乎同时段出现,都符合季节变化.分析表明,亮温能够真实地反映地表温度的变化情况,能够为利用卫星热红外亮温提取地震异常信息提供可靠准确证据.本研究结果为理解不同观测属性及其相互关系,以及更好地为地震监测应用提供了基础.
南极地震学研究进展
田宝峰 杨建思 刘 莎 郑 钰 姜旭东 徐志强
2012, 34(2): 267-279. doi: P315.3
[摘要](1352) [PDF 16KB](196)
摘要:
归纳总结了在南极开展地震学研究中的各种主要方法及其研究成果,较全面地介绍了南极地震学研究的现状与进展.首先对南极地震活动性作了简单的介绍,然后分别介绍了利用面波和体波研究地壳上地幔结构的主要成果,最后从地震各向异性的角度归纳介绍了南极大陆部分区域面波方位各向异性及剪切波分裂研究的主要成果.研究表明,南极大陆地震活动性较低、地震强度较小,仅在横贯南极山脉区域、维多利亚地、阿黛利地、威尔克斯地等有较明显的地震活动; 横贯南极山脉将南极大陆分为东南极和西南极两个不同的地质构造区域,东南极地壳和上地幔地震波速度偏高,西南极则偏低;上地幔各向异性较为明显并普遍存在,且西南极各向异性强度稍高于东南极克拉通.
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