zhenbo

ISSN 0253-3782 CN 11-2021/P

2015年37卷1期

地震波研究
利用三重震相探测中国东部海域410 km深度低速层
眭 怡1, 2) 周元泽1, 2)
2015, 37(1): 1-14. doi: 10.11939/jass.2015.01.001
[摘要](1345) [PDF 7155KB](93)
摘要:
基于中国数字地震台网记录的日本本州地区2009年发生的一次震源深度为167.2 km、 震级为mb6.0地震的宽频带波形资料,利用二维射线追踪方法给出P波三重震相的理论时距曲线,并采用试错法构建出与观测时距曲线拟合效果最优的低速异常模型,发现在中国东部海域下方410 km间断面上、下均存在局部的P波低速异常:300—410 km深度范围内低速异常为4%—5%,而410—460/470 km深度范围内的低速异常则达到4%—7%.结合前人地震层析成像结果,发现该区域不存在明确外源热流,因而,本文认为该低速异常与俯冲板片脱水引起的部分熔融有关.
偏离大圆路径传播对四川西部面波相速度成像的影响
李 想1, 2) 姚华建1, 2) 李 昱3) 刘启元3)
2015, 37(1): 15-28. doi: 10.11939/jass.2015.01.002
[摘要](888) [PDF 9063KB](58)
摘要:
面波成像是研究地壳上地幔横波速度结构的一种重要方法.通常,面波相速度或群速度成像假设面波沿大圆路径传播.但是,在地下介质速度结构变化较大时,面波会偏离大圆路径传播,从而导致基于大圆路径假设下的面波成像结果存在一定的误差. 我们采用基于射线追踪的面波成像方法,研究了面波的偏离大圆路径传播对四川西部地区面波相速度成像结果的影响.使用快速行进法(fast marching method)进行面波传播路径的射线追踪,采用子空间反演法(subspace inversion)进行迭代反演,对理论模型合成数据和川西台阵的短周期背景噪声相速度频散数据进行成像分析,并与使用大圆路径传播的成像结果进行对比.对理论模型的测试结果表明,当速度结构变化较大时,基于偏离大圆路径传播的面波成像能够更好地恢复模型异常.对川西台阵的真实数据反演结果显示:在短周期为6 s时,基于偏离大圆路径传播的反演方法较基于大圆路径传播的反演方法所获得的相速度异常的幅度更大些,在四川盆地区域两者的差异接近0.2 km/s;在周期为10 s时,两种反演方法的差异显著减小,基本都在0.1 km/s以内.这主要是因为6 s周期的面波相速度对复杂的上地壳浅层结构更为敏感,从而使得面波的偏离大圆路径传播效应对反演结果的影响更为显著.本文结果表明,当某一周期不同路径的面波相速度测量值变化较大,例如相对于平均相速度的异常超过10%时,则需考虑采用基于偏离大圆路径传播的面波成像方法,否则速度异常较大区域的反演结果可能会造成较大的偏差.
大别-苏鲁及其邻近地区基于背景噪声的瑞雷波和勒夫波相速度层析成像
叶庆东1) 丁志峰1) 郑 晨1) 吕苗苗1) 陈浩朋2) 吴萍萍3)
2015, 37(1): 29-38. doi: 10.11939/jass.2015.01.003
[摘要](674) [PDF 2447KB](67)
摘要:
采用与作者2014年发表的“大别-苏鲁及其邻近地区基于背景噪声的勒夫波群速度成像”文章相同的资料,用频时分析提取5 000余条瑞雷波和4 000余条勒夫波相速度频散曲线,反演得到了8—32 s的瑞雷波和勒夫波相速度分布图像.结果显示,瑞雷波与勒夫波相速度分布具有很好的一致性.8 s的相速度分布与地表构造特征相吻合,造山带与隆起区均表现为高速,盆地因其规模不同而显示不同程度的低速.随着周期的增大,大别苏鲁的高速带由强变弱,但始终存在.16—24 s的高速可能主要受到中地壳高速的控制,而32 s的高速则可能与上地幔顶部的高速有关.比较大别造山带与苏鲁造山带的平均频散曲线,发现大别造山带和苏鲁造山带的勒夫波频散曲线均高于AK135模型计算的理论频散曲线,而瑞雷波则没有这一现象. 这可能意味着两个地区有比较强烈的径向各向异性.
中国地震台网初至P波区域三维走时表的建立
梁建宏 韩雪君 孙 丽 梁姗姗 张雪梅
2015, 37(1): 125-133. doi: 10.11939/jass.2015.01.011
[摘要](688) [PDF 3085KB](54)
摘要:
基于LLNL-G3Dv3全球P波三维速度模型,应用FMM软件包计算并建立了中国地震台网990个台站的初至P波区域三维走时表.该走时表覆盖了以台站为中心的水平向20°×20°、 垂直向-5.1—80 km (向下为正)的三维空间. 其水平向间隔为0.2°,垂直向间隔为5 km.这样对于任一深度小于80 km的震源,均可以应用此三维走时表计算其到周围10°范围内台站的走时.中国地震台网初至P波区域三维走时表的建立,对于改善区域初至P波走时预测,提高地震定位精度有一定现实意义.
震害,烈度,地震危险性分析与地震工程
谱时程比方法及其在确定地铁沿线地层场地响应中的应用
王 博 雷 军
2015, 37(1): 39-52. doi: 10.11939/jass.2015.01.004
[摘要](598) [PDF 1576KB](66)
摘要:
利用在北京地铁4号线北京大学东门站附近地铁隧道内和地面场地观测得到的振动数据,提出一种基于独立信号的谱时程比方法,实现了从地铁振动和地面振动数据中提取地层场地响应信息以及土层中的振动衰减信息.该方法对同一观测点不同时间段观测数据的分析结果具有高度的稳定性,经验证与基于钻孔资料地层模型的半无限空间层状介质的理论传递函数的频率响应特征具有良好一致性.同时,基于该方法还对隧道壁与土层振动耦合以及观测点附近浅表土层非弹性吸收带来的综合等效衰减特征进行了评估.研究结果显示,北京大学东门站附近振动场地放大效应的峰值频率主要在3—10 Hz之间,受地铁振动的影响,场地效应在不同测点以及地铁沿线、 切线和铅垂线等3个不同方向显示出一定的差异.
地震作用下边坡稳定性分析方法
张江伟 李小军
2015, 37(1): 180-191. doi: 10.11939/jass.2015.01.016
[摘要](653) [PDF 510KB](183)
摘要:
地震引起的滑坡已成为大地震引起的严重次生灾害现象,如2008年汶川地震引起的滑坡灾害.本文对地震作用下边坡稳定性分析的研究现状及特点进行了分析总结.地震边坡稳定性分析方法总体上可分为定性分析和定量分析两类.本文分别从工程地质与灾害调查分析、 灾害调查与地震烈度及地震动参数的统计分析、 简化模型理论分析、 数值计算分析和模型试验分析等方面,介绍了相应边坡稳定性分析理论和方法的提出及其沿革,分析了不同理论和方法的特点及适应性,并进一步提出了相关研究存在的问题和发展趋势.
地壳形变,运动与地震
芦山MS7.0地震前水平位移和同震水平位移研究
顾国华1) 王武星1) 占 伟2) 梁洪宝2) 朱 爽2)
2015, 37(1): 53-64. doi: 10.11939/jass.2015.01.005
[摘要](682) [PDF 974KB](106)
摘要:
本文利用“中国地壳运动观测网络(二期)”多个GPS连续观测站观测数据处理结果,将2013年4月20日四川芦山MS7.0地震区域参考框架同震水平位移与全球参考框架同震水平位移进行比较,结果表明两组框架解一致,说明两种参考框架均可当作位错参考框架,也即全球参考框架同震水平位移也可视为区域参考框架同震水平位移.区域参考框架下GPS连续观测站地震前的水平位移和同震水平位移结果表明,震前数年,SCTQ站西侧的GPS站构造运动十分显著,而该站水平位移却很小,即出现反常的闭锁.但该站的同震水平位移使其弹性回跳至正常构造水平位移水平,因此SCTQ站震前的位移闭锁是水平位移空间分布中的异常,是芦山MS7.0地震的前兆.水平位移时空变化表明,该站震前和震时位移完全符合里德的弹性回跳理论.区域参考框架中位移时间系列和同震水平位移的综合研究有助于对芦山地震地壳运动前兆的认识和解释.尽管本文未能直接采用其它GPS连续观测站的资料,但结合本文和其它研究结果可以证实,震中附近其它站地震前后的变化与SCTQ站类似.基于芦山地震前水平位移和同震水平位移及其与前兆关系的研究,本文进一步讨论了GPS监测网的布设、 数据处理和分析等问题.
地应力
应力扰动对地震周期和地震矩影响的数值模拟
翁辉辉1, 2) 黄金水1, 2)
2015, 37(1): 65-79. doi: 10.11939/jass.2015.01.006
[摘要](698) [PDF 3558KB](52)
摘要:
利用二维有限元数值模型,结合断层滑移弱化摩擦准则对断层滑动规律以及应力扰动对其影响进行了研究.数值计算结果表明,在均匀应力分布情况下, 平面断层滑动显示出典型的特征地震规律,断层面上的应力扰动对断层滑动规律产生影响,压应力增加明显延迟地震的发生时间,并增加地震释放的能量.应力扰动发生在地震破裂临界区时的影响比在震前滑移区时的影响显著.当发生在地震滑移区时,若应力扰动足够大,则压应力增大会造成地震发生时部分动力断层被暂时锁住,使得地震释放的能量变小,但可增加后续地震的能量; 而压应力减小则可导致地震规律产生更加复杂的变化,会即时触发地震.如果应力扰动发生在一个地震周期的早期,则触发的地震较小,但可导致随后的地震提前发生; 如果应力扰动发生在一个地震周期的后期,则会触发大地震.当应力扰动位于震前滑移区或破裂临界区时,小的扰动也可能产生类似的效果.应力扰动产生越晚,这种影响也越明显.应力扰动发生在破裂临界区的影响最明显.应力扰动的影响一般主要集中在应力发生扰动后的1—2个地震周期内.后续地震基本恢复无应力扰动时的特征地震规律.
钻孔体应变与面应变观测井孔耦合系数的计算
张凌空 牛安福
2015, 37(1): 80-88. doi: 10.11939/jass.2015.01.007
[摘要](614) [PDF 925KB](88)
摘要:
钻孔应变观测系统(岩石、 膨胀水泥和应变仪钢筒)存在显著的井孔耦合效应,只有确定这一耦合系数,才能得到地壳岩石的真实应变值,从而实现不同测点数据的可比性.本文根据双衬套理论及弹性力学理论,建立了三维空间应力作用下体应变与面应变观测力学模型,并进一步推导各自井孔耦合系数计算式,发现两组系数与井孔的受力状况密切相关,分别与不同力源引起的应变信号相对应.亦即应力比(钻孔轴向应力与平面应力之比)不同,耦合系数也不一样,体应变随应力比的增大而下降,面应变则上升. 本文结果还表明平面应力作用下的耦合系数与外加应力无关,只与观测系统本身有关,故数值保持恒定. 此外,文中对其影响因素也进行了分析,结果表明,体应变和面应变的井孔耦合系数均随岩石弹性模量和泊松系数的增大而增大,且前者的幅度较大,井孔耦合材料水泥对二者影响均很小.
冀东地区深孔地应力测量及其意义
牛琳琳1, 2) 杜建军1, 2) 丰成君1, 2) 孟 文1, 2) 李国歧1, 2) 陈群策1, 2)
2015, 37(1): 89-102. doi: 10.11939/jass.2015.01.008
[摘要](614) [PDF 2044KB](72)
摘要:
为获得矿山深部开采和设计所需要的地应力基础资料,中国地质科学院地质力学研究所于2012—2013年在冀东地区滦县—乐亭大断裂附近开展了3个钻孔水压致裂的应力测量工作,钻孔孔深为500—1 000 m.地应力测量结果初步揭示了研究区地壳浅表层现今地应力的分布规律.实测结果表明:现今研究区域应力场优势方向为NW70°;3个测点的最大剪切应力与平均应力的比值um范围为0.24—0.48,平均值分别为0.30,0.40和0.30,均未达到地壳应力摩擦极限状态(um=0.6)的水平,而唐山大地震后不久研究区浅层获得的um则较大,个别点大于0.6,平均值为0.44,表明唐山大地震后研究区应力积累程度较低,应力释放较为充分;依据断层摩擦准则及拜尔利定律可知,研究区发生较大地震活动的危险性较低.
最小二乘配置下的天山地区应变场特征分布
李 杰 王晓强 刘代芹 帕尔哈提·再努拉 陈述江
2015, 37(1): 103-112. doi: 10.11939/jass.2015.01.009
[摘要](714) [PDF 2084KB](53)
摘要:
利用已有的GPS观测数据,借助球面最小二乘配置方法对天山地区的GPS速度场进行研究,得到了研究区域应变场的空间分布特征.其最大主压应变表明,大地震多发生在主压应变快速交替变化的地带,主压应变最大值主要分布于西南天山与帕米尔弧及塔里木西北交汇的地区,强地震(M7.0—8.0)基本发生在该区域.面膨胀值表明天山地区应变呈挤压收缩的特征.
地震活动性
汶川及芦山地震余震分布的空间尺度效应
董丞妍 罗明良 昌小莉 张 斌 舒成强
2015, 37(1): 113-124. doi: 10.11939/jass.2015.01.010
[摘要](859) [PDF 2637KB](203)
摘要:
基于GIS点格局方法,从余震点分布的不确定性以及烈度区与点空间距离格局的关系角度研究了汶川及芦山余震点格局.结果表明:余震在较小尺度内接近随机分布且关联效应明显; 在较大尺度内余震聚集分布,空间距离关联仍呈幂律关系,无标度区间的上下限与不同烈度区的长短轴间存在关联.汶川、 芦山余震形成东北—西南向矩形的热点、 次热点分布区,区域内最邻近指数为0.99,0.76; 映秀Ⅺ度、 芦山Ⅸ度烈度区内最邻近指数分别为1.02和0.95,显示余震点在强烈度、 高聚集区内趋向随机分布.余震点距离关联特征表明:汶川余震在13.5—20 km和30—43 km区间,芦山余震在7—14.5 km区间内关联程度显著; 汶川余震在66—82 km、 225—236 km、 317—321.5 km区间以及芦山余震在15.5—22 km、 23—32.5 km、 33.5—43.5 km区间仍呈幂律关系. 该结果与汶川地震Ⅺ—Ⅸ度、 芦山地震Ⅸ—Ⅶ度烈度分布区域的长短轴存在一定关联,321.5 km和40 km与两次地震主破裂面长度也较为吻合. 对比核密度估计与地震烈度图可以看出: 带宽越小,核密度面积与较高烈度区域的一致性越大; 随着带宽的扩大,核密度面积与烈度区的差异也越大.
地壳结构与地震
用微振动勘探方法探测隐伏断裂构造
范小平1) 李细兵1) 赵启光1) 宋 浩1) 戴 波1) 张帅帅2)
2015, 37(1): 134-143. doi: 10.11939/jass.2015.01.012
[摘要](661) [PDF 10432KB](76)
摘要:
介绍了运用微振动勘探方法探测隐伏断裂构造的方法和思路,并对郯庐断裂带两条分支断裂进行了试验性勘探.通过与人工地震勘探结果对比分析,发现微振动勘探方法对隐伏断裂构造具有较好的空间定位能力,其对岩性差异面形成的断裂定位误差与人工地震勘探结果相当; 又因其具有较大的勘探深度,因而可以有效揭示勘探区域下方地层及断裂的空间分布特征及其接触关系,这对于识别和确定断裂构造的主破裂面具有重要意义. 但微振动勘探方法对地层或断裂构造细节特征的揭示能力较差.因此,在实际地层或断裂勘探中,宜采用人工地震勘探方法与微振动勘探方法相结合的方式确定断裂的深浅构造关系,可以用微振动勘探方法进行普查,在确定断裂初步位置及空间展布特征后,再选用人工地震勘探方法进行断裂精确定位.
地磁与地震
2007年5月—2013年12月成都、西昌和重庆台地磁转换函数的时间变化
龚绍京 刘双庆 张明东
2015, 37(1): 144-159. doi: 10.11939/jass.2015.01.013
[摘要](670) [PDF 2317KB](30)
摘要:
本文较详细地讨论了地磁转换函数的计算方法,介绍了复转换函数实部和虚部的误差公式.利用成都、 西昌和重庆3个地磁台2007年5月—2013年12月的地磁数字化资料,计算出转换函数A,B及帕金森矢量.结果表明,在2008年汶川MS8.0地震前后成都台存在可察觉的小鼓包,而西昌、 重庆两台则没有可察觉的异常.另外与20世纪80年代的结果比较,汶川地震前后成都台的b值和帕金森矢量的长度及方向都有明显的长期变化.
天文,气象与地震
新疆两次于田MS7.3地震宏观异常对比分析
高小其 向 阳 杨晓芳 宋立军 孙甲宁 谭 明 聂晓红 高丽娟 张 涛 颜 龙 梁 卉
2015, 37(1): 160-168. doi: 10.11939/jass.2015.01.014
[摘要](608) [PDF 6748KB](74)
摘要:
2008年3月21日和2014年2月12日在新疆和田地区于田县先后发生两次MS7.3地震,两次地震震中相距110 km. 根据大震现场考察的结果,两次地震的宏观异常表现有较大差异.本文从发震构造、 震源深度和震源机制的角度,结合发震时间和空间分布等,分析了两次于田地震宏观异常异同点的可能原因, 初步总结了新疆地区地震宏观异常的空间分布特征、 物理特征和时间特征, 并结合哈萨克斯坦地震生物观测的研究现状,对我国现阶段的地震宏观观测给出一些建议性意见.
核爆炸
振幅衰减特性在地震与爆破识别中的应用
王婷婷 边银菊
2015, 37(1): 169-179. doi: 10.11939/jass.2015.01.015
[摘要](666) [PDF 2192KB](51)
摘要:
基于小震级地震与爆破事件,从快速识别要求出发,分析了P波初动振幅AI和P波最大振幅AP分别与S波最大振幅AS的幅值比判据及其对事件的识别能力.考虑到传播路径对地震与爆破各振幅的影响,选用合理的振幅随距离衰减公式,分别研究了P波、 S波各振幅随震中距的衰减特征,结果显示爆破振幅衰减比地震快; 在100 km处进行衰减校正后重新计算P波与S波幅值比,得到经过衰减校正后的幅值比AI/AS正确识别率从84%提高到98%,AP/AS正确识别率从92%提高到100%,表明经衰减校正后的幅值比判据可以更好地应用于小震级地震与爆破的识别中.
电磁辐射,电离层变化与地震
改进型图像信息方法提取地震电离层扰动异常研究进展
夏彩韵1) 张永仙2) 尼鲁帕尔·买买吐孙3) 张小涛2)
2015, 37(1): 192-201. doi: 10.11939/jass.2015.01.017
[摘要](654) [PDF 3016KB](69)
摘要:
首先总结了国内外利用法国DEMETER卫星观测数据识别和提取地震电离层中主要参量扰动异常的常规研究方法,介绍了图像信息方法(pattern informatics method, 简称PI方法)研究地震活动性异常及其应用于中长期地震危险性预测的研究进展和成果. 然后主要介绍了改进型图像信息方法(modified pattern informatics method,简称MPI方法)在提取电磁卫星数据资料中的进展应用.该方法的震例研究结果显示,地震电离层中电子浓度(Ne)、电子温度(Te)异常出现的时间一般在震前一个月左右,相对于其它方法提取到的异常在震前几小时至数天内,这一突出特点将使得MPI方法在短临地震预报中更具有可操作性.然而,该方法能否作为提取地震电离层异常扰动的实用数据处理方法并应用于地震短临预测中,尚需要进一步深入研究.最后本文提出了将MPI方法应用于提取地震电离层异常信息需要进一步解决的几个问题.
地震的基本参数
全球大震和中国及邻区中强震地震活动(2014年9—10月)
陈培善
2015, 37(1): 202-203. doi: 10.11939/jass.2015.01.018
[摘要](582) [PDF 273KB](137)
摘要:
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