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ISSN 0253-3782 CN 11-2021/P

2012年34卷4期

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层状介质中有限震源引起的地面运动的计算对点源情形的拓展
邸海滨 许力生
2012, 34(4): 425-438.
[摘要](2017) [PDF 12KB](388)
摘要:
从分层均匀介质中地震波传播的基本理论出发, 参考已有的利用广义反射透射系数矩阵方法计算分层均匀介质中点源引起的地面运动的方法和程序, 考虑了任意几何特征的有限震源及有限震源的震源机制随时间和空间发生变化的可能性, 并考虑了并行计算的发展方向, 本文对点源情况下的计算流程进行了改进, 重新设计编写了计算程序GRTMatSyn, 使其不但适应于点源的情形, 也适应于任意几何形状的、 有限的、 震源机制随时间和空间变化的有限震源的情形. 为了验证该程序的可靠性和计算效率, 设计了必要的有限震源模型和观测点分布, 计算了地面运动, 并与已有的被广泛认可的计算有限平面断层引起的地面运动的程序CompSyn的计算结果进行了对比分析. 结果表明, GRTMatSyn的计算结果可靠、 计算效率较高.
中国西部及邻区活动地块边界带现代构造应力场
郝平 吕晓健 田勤俭 傅征祥 陈丹
2012, 34(4): 439-450.
[摘要](1630) [PDF 11KB](295)
摘要:
利用哈佛全球矩心矩张量解数据和许忠淮认为1920mdash;1999年可靠的中国大陆震源机制解数据, 反演了中国西部及邻区活动地块边界带上现代构造应力场.通过对FMSI反演程序多次的输入和检验, 得到了边界带上的应力场.边界带上最大主压应力sigma;1轴绝大多数近水平. 在90deg;E以西的中国西部大陆及邻区, sigma;1轴水平方向基本上为近SN向;在青藏高原的东北部, sigma;1轴水平方向基本上为近NE向;在青藏高原的东南部, sigma;1轴水平方向绕喜马拉雅构造东端顺时针方向旋转.最小主压应力sigma;3轴倾角呈两极分布,西域地块区内活动地块边界带和青藏地块区内东北缘部分段sigma;3轴倾角较陡, 而青藏地块区内sigma;3轴倾角近水平, 所以西域地块区和青藏地块区内东北部相对于其它大部分青藏地块区, 有更多的逆冲地震.应力场在同一个边界带具有非均匀性. 北天山带、南天山带、西秦岭mdash;德令哈带、岷山mdash;龙门山带和安宁河mdash;小江带的非均匀性相对要小一些, 西昆仑带、海原mdash;祁连带、东昆仑带、玛尼mdash;玉树带、澜沧江带和滇西西边界带的非均匀性相对要大, 而喀喇昆仑mdash;嘉黎带和喜马拉雅带的非均匀性最显著.由于震源机制解数据的限制, 本文给出的是边界带上部分段的应力场.
地震活动性
2011年安庆MS4.8地震SmS震相观测与研究.
韩立波1) 蒋长胜1) 吴文波2)
2012, 34(4): 451-462.
[摘要](1415) [PDF 12KB](122)
摘要:
2011年1月19日发生的安庆MS4.8地震,在较远范围引起了明显震感.通过仔细辨认此次地震不同频段的波形记录,发现在一些台站记录到了清晰的SmS震相.采用CAP方法反演了其震源机制解,并利用理论地震图与实际观测数据对比进一步确认了SmS震相的存在.结合已有实验结果,推断在人类有感频率(1Hz至几Hz)范围内,震中距70——200 km内SmS震相往往是振幅最大的震相,是引起远距离有感的主要原因.利用理论地震图研究了震源深度对SmS震相的影响. 结果表明,震源深度可改变SmS震相发育的临界震中距,震源越深对应的临界震中距越小.进一步通过对比SmS与S的振幅比,定性讨论了震源机制解中倾角、滑动角和地壳浅层衰减等因素对SmS震相的影响.结果表明,倾角和滑动角对其振幅比影响呈现比较复杂的关系,而SmS与S振幅比随地壳浅层衰减的增大而减小,说明浅层衰减对SmS震相影响较大.综合分析认为,除当地地壳速度结构的影响外,SmS震相的发育受到震源机制解的倾角、滑动角,震源深度以及地壳浅层衰减等多种因素的影响.
选择性滤波同位网格有限差分法在地震波数值模拟中的应用.
丘磊 田钢 王帮兵
2012, 34(4): 463-475.
[摘要](1155) [PDF 11KB](132)
摘要:
引入计算空气声学领域的选择性滤波同位网格有限差分算法(SFFD法)用于二维地震波数值模拟.SFFD法使用经过优化的11点DRP同位网格差分格式,对空间一阶导数进行离散近似,同时采用选择性滤波方法来消除同位网格差分所产生的格点高频振荡,它既提高了数值模拟的精度, 又保证了求解过程的稳定性.数值实验结果表明,SFFD法能够达到O(Delta;x8, Delta;t4)阶交错网格算法同样的精度,同时该方法还具有很强的适应性,能够应用于存在着强泊松比差异的介质模型中,完整地模拟地震波传播过程中各类型的波场,并且对复杂非均匀介质的适应能力也很好.此外,由于避免了交错网格算法在曲线坐标系和一般各向异性介质的数值模拟时所需进行的复杂的插值运算, SFFD法在这些问题上也有着很好的应用前景.
地壳应变场观测中体应变与面应变转换系数的计算
张凌空1) 牛安福1) 吴利军2)
2012, 34(4): 476-486.
[摘要](1211) [PDF 12KB](133)
摘要:
将钻孔体应变仪与分量式应变仪的观测资料在面应变平台上进行整合,对于解决目前两种应变仪观测数据的评估、分析、处理和地震预报问题有实际意义.根据潘立宙-陈沅俊和Evertson理论及弹性力学知识,分别建立了平面应力作用下体应变和面应变观测的力学模型,推导了观测钻孔、空孔和无孔岩石体应变与面应变转换系数的计算公式,发现它们都可以归结为同一公式描述,差异仅在于k(体应变仪钢筒内壁或无孔岩石面应变与空孔岩石面应变之比)的取值不同.用Evertson理论推导的公式与空孔岩石情形相近,当岩石弹性模量为4times;1010——8times;1010 Pa时,二者都可以看成是对潘-陈公式的一种简化、近似计算;无孔岩石的情况则相当于在岩石弹性模量为1times;1010 Pa时对该式的一种估计. 文中结合实际情况对转换系数的各种影响因素进行了详细分析.
海城地震窗地震活动异常提取及其预报效能
薛丁 张建业 赵爱萍
2012, 34(4): 487-493.
[摘要](1175) [PDF 11KB](196)
摘要:
一个时间序列可以分解为趋势周期(含季节周期)部分和不规则随机部分.趋势周期部分是序列的潜在部分,它反映了增长、下降和周期影响的长期变动规律,具有确定性或可预测性;不规则随机部分包含残差、突然等因素引起的突变量,具有不可预测性. 当趋势周期部分被确定后,它可通过计算得到.本文研究了1975年海城MS7.3地震孕育、发生的断裂构造背景,合理地确立地震窗的范围来选取地震资料. 在此基础上,对海城地震窗地震月频次时间序列进行分解,采用自回归单整移动平均(ARIMA)模型确定了趋势周期部分,并计算得到了不规则随机部分;分析了不规则随机部分中的突变量异常特征对华北地区MS6.0和地震窗附近MS5.0以上地震的反应. 结果表明, 该异常特征具有较高预测效能, 对地震预测有较好参考价值.
1976年唐山MS7.8地震余震序列持续时间及对地震危险性分析的意义
仲秋史保平
2012, 34(4): 494-508.
[摘要](1467) [PDF 11KB](208)
摘要:
1976年7月28日唐山MS7.8大地震对唐山及其周边地区造成了重大的人员伤亡和财产损失. 主震之后约15小时滦县又发生了MS7.1地震; 同年11月15日宁河也发生了MS6.9地震. 唐山MS7.8主震后的余震一直持续至今,使该区域至今保持了与主震前相比具有较高的地震活动性.如何估计余震的持续时间,并进一步将余震从主震目录中去除,一直是地震学中所关注的问题.该文通过对数线性回归和理论计算,从不同角度求取并讨论了1976年唐山MS7.8大地震的余震持续时间.结果表明,由对数线性回归计算得到的余震持续时间约为80 a.而基于Dieterich的余震触发理论所得到的余震持续时间则与区域剪应力变化率有关.区域剪应力变化率可有几种不同方法求得: ① 根据剪应力变化率和静态应力降Delta;tau;e及地震回复周期tr之间的关系求取应力变化率,该方法所得到的余震持续时间约为70——100 a;② Ziv和Rubin对Dieterich的方法进行了修正,给出了通过远场加载速率和断层宽度求取应力变化率, 该方法得到的余震持续时间约为80 a;③ 由背景场地震活动性求取远场剪应力速率, 可以得到该地区二维分布式的余震持续时间,此方法得到的研究区域内余震持续时间为130——160 a.综上,唐山地区余震持续时间约为70——140 a,据此, 该地区现今所发生的地震仍为MS7.8唐山地震所触发的余震.
南北地震带北段强震破裂空段的地震危险性研究
梅秀苹1, 2) 邵志刚3)张浪平3)冯建刚1, 2)代炜1, 2)
2012, 34(4): 509-525.
[摘要](1599) [PDF 12KB](249)
摘要:
综合活动构造与重要活动断裂带的历史及现今强震震源区或破裂分布等资料,南北地震带北段存在长期缺少MSge;7.0地震的破裂空段.为了考察这些空段的地震危险性,首先采用Burgers体黏弹介质模型,计算周围有记载以来的历史强震在空段引起的库仑应力动态演化;其次结合背景地震发生率,采用Dieterich模型分析历史强震对空段地震活动的影响,讨论了空段所在区域的地震发生概率.结果显示,南北地震带北段强震破裂空段的地震危险性程度自高到低依次是:东昆仑活动断裂带东段的若尔盖——九寨沟段、六盘山断裂带中南段空段、香山——天景山段裂中南段同心空段、天祝——大靖空段、西秦岭北缘断裂带中西段、西秦岭北缘断裂带东段.该结果可为南北地震带北段的地震危险性估计提供参考.
以空间光滑的地震活动性模型为空间分布函数的地震危险性分析方法
徐伟进高孟潭
2012, 34(4): 526-536.
[摘要](1172) [PDF 12KB](65)
摘要:
根据华北地区的地震目录,建立了4个空间光滑的地震活动性模型,并以这些模型为空间分布函数,将华北地震区每个地震带的地震年发生率分配到空间格点中,计算这一地区的地震危险性.结果表明,采用仪器记录地震计算得到的地震活动性模型和地震危险性结果能够反映华北地区现今的地震活动水平和地震危险性水平,符合人们对现今华北地区地震危险性的认识;采用历史破坏性地震(Mge;4.7)计算的地震活动性模型和地震危险性结果,较好地反映了华北地区中强地震活动区的地震危险性水平;以地震应变计算地震活动率,并根据点椭圆模型和线椭圆模型计算得到的地震活动性模型,能够较好地反映大地震的活动水平和空间构造特征.将根据4个模型计算得到的50年超越概率10%峰值加速度(PGA)分布加权平均,得到综合的华北地区PGA分布,并将该PGA分布与根据《中国地震动参数区划图》中综合潜源方案计算得到的50年超越概率10%的PGA分布做了比较,发现二者无本质差别,均能反映华北地震区的地震危险性水平.当然,二者也具有一定的差异:前者计算得到的符合PGAge;100 cm/s2条件的区域面积明显要比后者的大,而符合PGAge;250 cm/s2条件的区域面积则比后者的要小. 这主要是由于潜在震源区类型和空间分布函数不同造成的.
历史强震震中精度统计特征及其对地震危险性研究的影响
吴清 高孟潭 徐伟进
2012, 34(4): 537-548.
[摘要](1146) [PDF 11KB](164)
摘要:
以《中国历史强震目录(公元前23世纪——公元1911年)》为基础,将目录中给出的震中精度参数在分段时间和分段震级上进行统计分析,并给出各类精度地震的地理分布.研究结果表明, 58.4%的历史强震震中精度都在3类及以上,其震中不确定范围大于25 km;一般来说,年代越久远的历史地震,其震中精度越差,而且公元1500年以后的历史强震低精度地震所占比例仍然不小;MS6.0以上的历史强震, 3类、 4类和5类精度地震占了60.1 %;不同精度历史强震的地理分布各有特点,云南省1类、 2类精度地震最多,而新疆和西藏的历史强震绝大部分都是低精度地震事件.以震中精度表述的历史强震震中位置不确定性会对潜在震源区划分、近场区地震活动性研究以及地震构造环境评价等工作造成影响,因此在地震危险性研究与地震地质工作中,都需对低精度历史地震重新考证或适当取舍.
绝对重力仪研制中一种新的自由落体轨迹重建算法
吴琼1) 滕云田1) 黄大伦2) 龙剑锋1)
2012, 34(4): 549-556.
[摘要](1249) [PDF 11KB](131)
摘要:
真空系统中落体做自由下落运动的轨迹重建算法,是进行拟合求解绝对重力测量结果的关键步骤之一.在自主研制小型高精度激光干涉绝对重力仪的过程中,基于目前高速发展的数字测量技术,提出一种自由落体轨迹重建的算法.其基本原理是:首先通过高速采样,得到落体自由下落过程中产生的一系列数字化的激光干涉信号;其次通过数字处理算法提取干涉信号每次过零前后采样点的时间坐标;然后按照相同的下落高度均分这些过零点,得到落体运动轨迹上的ldquo;时间-位移rdquo;坐标,从而重建落体轨迹.模拟实验表明,该算法时间平均误差在plusmn;0.01 ns范围以内,由此引入的计算测量重力加速度平均误差为5.2times;10-12 m/s2,一次完整测量循环的时间为15s,计算时间为2.5 s.该结果保证了高精度绝对重力仪研制中对测量速度和计算精度的要求.
1597年10月6日ldquo;珲春-汪清深震区rdquo;Mge;8地震触发的湖震和火山喷发
李裕澈1)时振梁2) 曹学锋2)
2012, 34(4): 557-570.
[摘要](1289) [PDF 12KB](233)
摘要:
探讨了1597年10月6日(明万历二十五年八月二十六日)地震的烈度特征,地震伴随的湖震和火山喷发,以及地震类型与规模.结果表明, 1597年10月6日地震为可能发生在ldquo;珲春——汪清深震区rdquo;的一次Mge;8深源地震;地震在中国东部地区产生了广泛的湖震,其多种形态可与1775年葡萄牙里斯本地震产生的湖震比拟;地震触发了望天鹅火山的一次中小规模爆发式喷发,其地点在中国吉林省长白县境内.
宽频带地震动混合模拟方法综述
孙晓丹1)陶夏新2, 3)
2012, 34(4): 571-577.
[摘要](1366) [PDF 12KB](176)
摘要:
从发展现状、 主要研究成果和可探讨问题等方面, 对宽频带地震动混合(hybrid)模拟方法进行了系统的评述. 首先介绍了混合模拟方法的发展历程, 从高频段模拟技术、 低频段模拟技术和宽频带合成技术及交叉频率等方面, 介绍了混合模拟方法的研究现状; 随后介绍了混合模拟方法发展过程中一些关键的改进, 包括随频率变化的辐射因子、 非线性场地放大因子、 多重S-S波散射理论等; 最后, 对混合模拟方法中值得深入研究的问题进行了探讨.
全球大震和中国及邻区中强震地震活动(2012年3-4月)
陈培善
2012, 34(4): 578-579.
[摘要](955) [PDF 14KB](146)
摘要:
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