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ISSN 0253-3782 CN 11-2021/P

2015年37卷4期

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2015年尼泊尔MS8.1地震引起的井水位与井水温同震效应及其相关性分析
张彬, 刘耀炜, 高小其, 杨选辉, 任宏微, 李旖雯
2015, 37(4): 533-540. doi: 10.11939/jass.2015.04.001
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摘要:
尼泊尔MS8.1地震引起中国大陆大量地震观测井水位和水温的同震响应. 从宏观结果看, 在54个同时存在水位和水温同震效应的观测井中, 有51口观测井的变化类型为水位上升-水温上升、 水位下降-水温下降、 水位振荡-水温上升或下降(以下降为主), 井水位与井水温同震效应表现出良好的相关性, 这可能与地下水动力学作用有关; 有3口观测井的水位变化与水温变化方向相反, 且水温变化均为震后效应. 另外, 有1口观测井水位无变化而水温同震效应明显. 这些不同类型的同震变化与井孔条件、 水温梯度、 传感器位置及水位埋深等多种因素有关. 从微观结果看, 井水位同震效应出现的时间及变化幅度与井水温同震效应出现的时间及变化幅度之间的关联性比较复杂, 这与井孔条件和温度梯度等因素有关.
张家口—渤海地震活动带及其邻区的地壳厚度与泊松比分布
张莹莹, 高原, 石玉涛, KellyLiu
2015, 37(4): 541-1093. doi: 10.11939/jass.2015.04.002
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摘要:
利用山东、 河北、 辽宁、 北京、 天津等区域地震台网记录的远震资料, 采用接收函数H-k叠加搜索方法, 得到了张家口—渤海地震活动带及其邻区99个台站下方的地壳厚度和平均泊松比估计. 研究结果显示: 研究区地壳厚度在30—46 km之间显著变化, 地壳厚度与地表地形相关性很好, 呈现出从隆起区到盆地区逐渐减薄的变化趋势; 研究区地壳泊松比具有明显的分区特点, 燕山地区泊松比偏低可能与该地区克拉通破坏方式以拆沉为主有关, 郯城—庐江断裂带山东段出现的泊松比高低混杂现象可能与该地区火山活动有关, 张家口—渤海地震活动带西段与隆起的交汇地带, 部分台站下方地壳的泊松比值偏高, 可能是断裂带附近岩石比较破碎与岩石部分熔融共同作用的结果. 此外, 位于渤海湾中间岛链上的北隍城台下方地壳较厚, 泊松比较低, 其原因尚待查明.
南北地震带与华北地块强震间的相关迁移
曹凤娟, 王亮, 李 君, 王喜龙, 杨牧萍, 张 博
2015, 37(4): 554-564. doi: 10.11939/jass.2015.04.003
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摘要:
地震震源机制解和地应力实测结果表明, 我国大陆地区存在近似于辐射状的区域应力场, 其辐射中心位于青藏地块东部. 本文首先定义我国大陆应力场近似辐射中心(35°N、 100°E)为动力源点, 在此基础上计算了1900年以来我国大陆东部地区(30°N—44°N、 104°E—125°E)所发生的34次MS≥6.0地震震中到动力源点的距离与地震发生时间的关系. 结果表明, 20世纪南北地震带中北段发生MS≥7.0地震后, 华北地块陆续发生了一系列MS≥6.0地震, 且有随时间从南北地震带附近大体向东迁移的规律. 据此说明, 华北地块的地震主要受控于印度板块作用下青藏地块向我国大陆东部挤压的影响, 在其作用下产生了华北地块MS≥6.0地震的系列东向迁移活动. 总体来看有4组明显的地震迁移活动, 每组地震“序列”的迁移视速度约为80 km/a. 华北地块首发MS≥6.0地震距南北地震带中北段最近一次MS≥7.0地震的时间间隔约为1个月至11.8年, 且60%的MS≥6.0地震发震地点在(39°N±1.5°)区域内. 据此推测, 2008年汶川MS8.0和2013年芦山MS7.0地震后, 华北地块近年存在发生MS≥6.0地震的可能, 晋冀蒙交界和环渤海及其附近地区值得重点关注.
珍贝—黄岩海山链热-重力均衡动态调节机制
于磊, 张健, 陈石, 董淼, 徐长仪
2015, 37(4): 565-574. doi: 10.11939/jass.2015.04.004
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摘要:
珍贝—黄岩海山链作为我国南海的残留扩张中心, 对其研究具有重要的科学意义. 本文运用均衡学方法, 通过重力异常数据反演了过珍贝—黄岩海山链剖面的地壳界面变化, 同时计算了岩石圈热结构状态, 在此基础上建立了珍贝—黄岩海山链的岩石圈地温结构模型. 通过均衡分析方法, 对剖面上测点的海底地形数据进行了热均衡和重力均衡分析, 得到了热均衡和重力均衡形变量. 结果表明, 在珍贝—黄岩海山链高热流区域, 热均衡作用可以产生最大约0.55 km的形变, 其重力均衡形变范围为0.77—1.89 km. 热均衡通过改变海底地形和地壳物质密度不断作用于重力均衡, 重力又反过来作用于热均衡, 形成了热均衡-重力均衡动态调节机制.
中国大陆西部重力场变化与强震危险性关系
陈石, 徐伟民, 蒋长胜
2015, 37(4): 575-587. doi: 10.11939/jass.2015.04.005
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摘要:
本文基于中国大陆西部流动重力测量获得的区域重力场变化数据, 尝试对其进行多种位场变换, 在一定空间尺度约束下定义了6种区域重力场变化指标量. 在此基础上, 以中国大陆2002年、 2005年和2008年等3期数据为研究对象, 计算并统计了中国大陆西部MS≥6.0地震震中位置处震前重力场变化及各种导出参数值, 尝试初步构建以地震预报为目的的地震重力学科指标体系参数. 研究结果表明, 震前区域重力场变化与地震发生位置没有显著的统计关系, 但是重力场变化的垂直梯度和解析信号模量具有一定的地震预报意义, 适合作为地震前兆异常使用.
边界点选取对蒙古地磁场球冠 谐和模型精度的影响
冯丽丽, 高孟潭, 陈斌
2015, 37(4): 588-598. doi: 10.11939/jass.2015.04.006
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摘要:
中国地震局地球物理研究所与蒙古科学院天文与地球物理研究中心于2011—2012年合作开展了蒙古119个野外地磁测点的测量工作. 本文利用蒙古119个测点准确可靠的地磁数据, 分别加上9组边界点EMM2010模型计算值, 得到了蒙古2010.0年代地磁异常场的9个球冠谐和模型; 给出了地磁异常场北向分量ΔX、 东向分量ΔY和垂向分量ΔZ的等值线分布图, 并比较分析了这9个模型的异同; 同时计算了119个测点的地磁测量值与模型计算值之差的均方根误差σ, 以σ为指标来表征这9个模型的精度, 由此定量评价了边界点选取对模型精度的影响. 结果表明, 适当引入边界点能够提高模型精度, 而远离测区3°—5°的均匀边界点也能起到改善模型精度的作用. 因此在实际建模时, 应当在计算区域边界引入适当的边界点, 以改善地磁模型的精度.
2013年四川芦山MS7.0地震 强地面运动模拟
药晓东, 章文波
2015, 37(4): 599-616. doi: 10.11939/jass.2015.04.007
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摘要:
运用经验格林函数法模拟2013年4月20日芦山MS7.0地震的近场强地面运动. 在拟合过程中, 首先参考前人远场反演结果给出的滑动量分布特征和主震波形的包络线特征, 确定强震动生成区的大致范围和数量; 然后利用Somerville等提出的地震矩与凹凸体面积的经验关系式确定强震动生成区细小划分的初值, 继而利用遗传优化算法确定以上二者的最优值及其它震源参数. 将数值模拟波形与实际地震观测记录在时间域和频率域分别进行比较, 结果显示, 在所选取的30个观测台站中, 多数台站的数值模拟结果与实际观测结果符合得很好, 特别是大于1 Hz的高频部分. 断层面上有两个强震动生成区, 其位置与前人反演的滑动量集中分布区相一致, 而且强震动生成区规模比Somerville等获得的标度率估计值要小.
各向异性半空间中浅埋孔洞对地表 反平面运动的影响
陈志刚
2015, 37(4): 617-1244. doi: 10.11939/jass.2015.04.008
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摘要:
本文采用复变函数方法研究了稳态水平剪切波(SH波)在各向异性弹性半空间中任意形状孔洞上的散射及其对地面运动的影响.在变换空间中构造出自动满足各向异性半空间水平表面上应力为零的散射波函数,并根据孔洞表面应力为零的边界条件,采用最小二乘法求解散射波函数的系数.用介质的各向异性性质来模拟地质条件,给出了SH波作用下含圆孔、椭圆孔和方孔的各向异性半空间表面位移幅值的数值结果,并分析了介质特性、孔洞的形状、埋深、入射波波数及入射角度等因素对地面运动的影响规律.数值结果表明:介质的各向异性对含有孔洞的半空间表面的地表位移具有显著的影响;沿一定角度的入射波在某一频段内所引起的地表位移幅值比各向同性介质的可能要大,且随着孔洞埋深的增加,地表位移的幅值逐渐减小.
平面P-SV波入射时非均匀饱和土 自由场地的响应
周凤玺, 宋瑞霞
2015, 37(4): 629-1267. doi: 10.11939/jass.2015.04.009
[摘要](36) [HTML全文] (10) [PDF 1269KB](0)
摘要:
基于Biot多孔介质波动模型,研究了非均匀饱和土层对平面P-SV波入射时的动力响应.考虑饱和土地基的物理力学特性沿厚度方向连续变化,利用亥姆霍兹矢量分解原理和动力刚度法,分析了平面入射P-SV波在非均匀饱和土层中的反射和透射,并给出了基岩表面和自由表面处反射系数和透射系数的计算表达式.基于理论推导结果,数值分析了平面SV波入射下非均匀饱和土自由场地的动力响应,其中假设饱和土地基的物理力学性质沿土层深度按幂律梯度变化.数值结果表明,平面SV波入射所引起的地面位移与基岩位移之比均随土层厚度和土体的非均匀程度、波的入射角和入射频率的增加而减小,且其竖向位移比的减小更为显著,厚土层对地震波的耗散作用尤为明显.
不同模型下爆炸源和层裂源的 Lg波特性研究
何永锋, 李锴, 刘炳灿
2015, 37(4): 640-1286. doi: 10.11939/jass.2015.04.010
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摘要:
地下核爆炸区域及远区地震波信号中,有二次源即层裂源的贡献,其对区域震相Lg波具有调制作用.本文利用理论地震图数值模拟方法,分析爆炸源和层裂源在3种典型介质速度模型下的区域震相特征,得到了爆炸源和层裂源所激发的Lg波与介质速度模型的关系,并结合CLVD源所激发的S波随震中距的演化过程,对Lg波的形成机制进行了阐述.结果表明,CLVD源是激发地下核爆炸低频Lg波的主要因素.
等价各向异性介质一阶拟声波 方程正演模拟及其效率分析
杨富森, 李振春, 王小丹, 张凯, 刘成斋
2015, 37(4): 648-660. doi: 10.11939/jass.2015.04.011
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摘要:
为克服各向异性弹性波动方程正演模拟的局限,本文研究了各向异性介质拟声波方程的交错网格有限差分数值解法.首先,从VTI介质胡克定律和qP-qSV波频散关系两种思路出发,通过声假设近似,给出了两种不同形式的VTI介质一阶拟声波方程,并通过引入波场的伪速度分量,推导了一种新的VTI介质一阶应力-速度方程,并通过旋转坐标系将其推广到TTI介质中;其次,构造了一阶拟声波方程的交错网格高阶有限差分格式,并推导了相应的PML边界条件;最后,对本文方法中固有的qSV人为干扰波的产生机制和压制方法进行了简单讨论.数值结果表明:3种一阶拟声波方程在运动学和动力学上是等价的,相对于各向异性弹性波正演模拟,其节省了内存,提高了计算效率;各向异性因素会影响反射波旅行时和振幅等波场特征,在后续的处理、反演和解释中不可忽略;VTI介质HESS模型的逆时偏移结果也验证了本文方法的合理性.
基于流变体模型的波恩近似方程地震正演模拟
何兵红, 吴国忱
2015, 37(4): 661-677. doi: 10.11939/jass.2015.04.012
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摘要:
常规τ值法假设应力松弛时间与应变延迟时间近似相等, 造成了常Q模型拟合精度低. 本文利用精确的广义流变体模型Q值计算公式, 研究改进的τ值法求解常Q模型参数. 根据地震波散射理论, 推导了基于广义流变体模型的黏滞性介质一阶波恩近似方程, 结合位移-速度关系得到了含卷积完全匹配层边界条件的黏滞性介质应力-速度方程的一阶波恩近似表达式. 通过数值实验验证并对比了黏滞性介质中全波波动方程、 一阶波恩近似方程以及单程波波动方程的波场特征, 讨论了基于流变体模型的黏滞性介质一阶波恩近似方程对速度扰动和Q扰动的适应性, 以及对旅行时和振幅精度的影响.
一种三维正交方位各向异性介质岩石 物理建模及弹性波正演模拟方法
李雨生, 吴国忱
2015, 37(4): 678-689. doi: 10.11939/jass.2015.04.013
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摘要:
通过线性滑动理论和岩石物理等效理论, 将两组正交直立裂隙介质等效为一种正交方位各向异性介质进行三维岩石物理建模, 通过高阶交错网格有限差分求解弹性波动方程模拟地震波在该种介质中的传播过程. 在建模过程中改变物性参数, 分析不同裂隙密度条件下的炮集和波场特征, 以及正交各向异性的方位特征. 研究结果表明, 各向异性强度随裂隙密度等物性增大而增强, 而且这些特征在共炮点道集和波场中均有所体现.
综 述
不同模型下地震位错理论的对比 及其应用进展综述
王启欣, 江在森, 武艳强, 熊小慧
2015, 37(4): 690-1393. doi: 10.11939/jass.2015.04.014
[摘要](35) [HTML全文] (13) [PDF 567KB](0)
摘要:
对半空间和球位错理论在理论和应用研究方面的进展进行了综合评述, 讨论了地震位错理论在海啸方面的相关研究进展和位错理论与粒子群算法结合在断层反演方面的研究进展, 对比分析了不同位错模型的优缺点, 总结了位错模型在应用中的影响因素. 本文认为不同位错理论的应用受地球分层的影响最大, 其次是重力、 曲率的影响, 而受地形、 震源深度及断层倾角等因素的影响则较小, 在实际应用中应予以综合考虑.
研究简报
2015年4月25日尼泊尔MW7.9地震的震源机制
郭祥云, 陈运泰, 房立华, 刘瑞丰
2015, 37(4): 705-707. doi: 10.11939/jass.2015.04.015
[摘要](39) [HTML全文] (12) [PDF 942KB](0)
摘要:
全球大震和中国及邻区中强震地震活动(2015年3—4月)
陈培善
2015, 37(4): 708-710. doi: 10.11939/jass.2015.04.016
[摘要](33) [HTML全文] (21) [PDF 217KB](0)
摘要:
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