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ISSN 0253-3782 CN 11-2021/P

2017年39卷3期

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博阿断裂西段重复地震识别及断层深部滑移速率研究
高朝军, 韩立波, 蒋长胜, 李志海
2017, 39(3): 307-314. doi: 10.11939/jass.2017.03.001
[摘要](128) [HTML全文] (71) [PDF 2686KB](3)
摘要:
本文选取博阿断裂西段周围30 km范围内2010年1月—2015年12月期间9个台站记录到的1272次地震事件的波形记录,利用波形互相关技术从中识别出65组(231次)重复地震,并且基于这些重复地震事件估算该断层的滑移速率.结果显示:该区域重复地震比例为18.2%;博阿断裂阿拉山口—精河段、精河—新源段的平均滑移速率分别约为0.99 mm/a和1.35 mm/a,乌苏—石场段、巴仑台—乌什城段的平均滑移速率分别为1.36 mm/a和2.03 mm/a,这与GPS观测结果基本一致;深部滑移速率的极大值分布在2—10 km深度范围内,其中巴仑台—乌什城段在8 km深度处达到了极大值8.6 mm/a.
南北地震带地震台网监测能力评估的不同方法比较研究
王亚文, 蒋长胜
2017, 39(3): 315-329. doi: 10.11939/jass.2017.03.002
[摘要](133) [HTML全文] (47) [PDF 3256KB](2)
摘要:
为探讨不同地震台网监测能力评估方法的结果差异性及其原因,本文选用目前国际上比较前沿的“基于概率的完整性震级”(PMC)方法和“完整性震级范围”(EMR)方法,以及中国地震台网常规采用的“震级-最大距离”方法,对2008年10月1日—2015年9月17日南北地震带地区表征地震监测能力的最小完整性震级进行了比较研究.研究中考虑了以往关注不够的地震观测质量一致性问题,统一采用至少3个台站记录的地震资料.结果显示,3种方法的结果差异显著,最小完整性震级的差值在南北地震带个别地区甚至可达ML2.0,其中,PMC方法获得的最小完整性震级Mp值在32°N以北地区显著低于其它两种方法,震级-最大距离方法获得的最小完整性震级Mr低值结果仅与高台站密度地区有关,与包括EMR方法获得的最小完整性震级McEMR相比较在统计均值上则呈McEMR < Mp < Mr.进一步对各地震台站的地震检测能力进行评分,结果显示,台站运维水平和对记录地震分析的完整程度,是造成Mp值显著不同于其它方法结果的主要原因,而是否选用相同的记录台站数量等数据质量约束标准,会造成EMR方法与其它方法结果的显著差异.因此,考虑到地震台网运行的实际情况和不同评估方法的计算原理,推荐PMC方法用于地震监测能力的评估.
台网噪声评估及其对气枪震源激发效果影响的研究
林彬华, 金星, 李军, 蔡辉腾, 廖诗荣, 陈惠芳
2017, 39(3): 330-342. doi: 10.11939/jass.2017.03.003
[摘要](129) [HTML全文] (50) [PDF 4645KB](3)
摘要:
为了研究背景噪声对长江地学气枪主动源实验激发效果的影响,收集了240个台站激发前72小时的背景噪声数据及20个定点激发的叠加结果进行实验分析.先剔除异常台站,按照国标将台网噪声水平划分为高、中、低3个等级进行评估,从而研究气枪波形信噪比与台站背景噪声的关系.结果表明:① 台站接收能力与背景噪声水平密切相关;② 气枪信号的信噪比在一定范围内受背景噪声的影响大于距离衰减的影响;③ 长江马鞍山—安庆流域段不同定点激发的场地条件基本一致;④ 随气枪信号叠加次数的增加,低噪台站的信噪比增长速度快于中、高噪台站,若想获得同样的叠加效果,高噪台站需要的叠加次数远大于低噪台站.
Q衰减介质分数阶波动方程优化有限差分模拟
孙成禹, 乔志浩, 伍敦仕, 滕腾
2017, 39(3): 343-355. doi: 10.11939/jass.2017.03.004
[摘要](117) [HTML全文] (56) [PDF 2963KB](6)
摘要:
本文基于Kjartansson常Q模型理论,推导了常Q衰减介质中黏声波和黏弹性波的速度-应力方程,并采用基于二项式窗函数的优化交错网格有限差分方法进行了数值模拟,同时引入不分裂的复频移卷积完全匹配层(CPML)吸收边界条件,以消除边界反射.使用基于自适应时间步长记忆方法的中心差分近似时间分数阶导数,与常用的短时记忆方法相比,提高了波动方程的离散化精度和计算效率.通过对比均匀模型下声波的数值解与解析解,验证了算法的精确性,并进一步分析了不同品质因子下地震波的频散及衰减特征.对BP盐丘模型的数值模拟结果可以较好地反映本文数值方法对复杂介质的适应性及频散压制效果.
利用小波变换提取面波群速度
蒋婵君, 王有学, 熊彬, 贠鹏, 徐金荣, 乃振龙
2017, 39(3): 356-366. doi: 10.11939/jass.2017.03.005
[摘要](137) [HTML全文] (59) [PDF 3002KB](4)
摘要:
选取了几种常见的小波母函数,分别提取了同一理论下的面波数据的群速度,并与理论群速度进行对比,结果表明Morlet小波提取面波群速度的效果最好.此外,将Morlet小波与常用的多重滤波提取群速度的结果进行了比较,结果表明: ① 多重滤波法非常依赖高斯滤波系数α的取值,α的取值应随面波周期的增大而减小;② 在α取值得当的前提下,在20—35 s周期范围内多重滤波法提取面波群速度的相对误差比Morlet小波小,在周期大于35 s时,两者相对误差相近; ③ 合适的α值的选取需在不同周期段耗费大量时间进行大量试验,这说明多重滤波法不具备自适应性;而采用小波变换分析短周期信号时,时间窗变窄,频率窗变长,当分析长周期信号时,时间窗变长,频率窗变窄,具有对信号的自适应性,这是小波变换相比多重滤波法的最大优点.
地电观测中电磁干扰源定位方法研究
张宇, 王兰炜, 赵家骝, 蒋延林, 胡哲, 张兴国, 王福才
2017, 39(3): 367-373. doi: 10.11939/jass.2017.03.006
[摘要](143) [HTML全文] (67) [PDF 873KB](9)
摘要:
本文提出了一种地表偶极源干扰影响模型和动态枚举定位求解方法.该方法基于均匀电流场和点源电流场模型,由地表偶极源对不同测点的影响幅度和测点位置求解偶极源位置,并给出了仿真计算结果.利用该方法结合高邮地震台人工干扰源试验观测数据进行计算,计算结果将干扰源定位于30 m范围内的小区域, 较好地验证了本文模型和定位求解方法的正确性.该研究可为地电观测台站周边工农业漏电干扰源的定位和查找提供有效参考.
InSAR大气误差改正及其在活动断层形变监测中的应用
姜宇, 单新建, 宋小刚, 龚文瑜, 王振杰
2017, 39(3): 374-385. doi: 10.11939/jass.2017.03.007
[摘要](132) [HTML全文] (58) [PDF 5087KB](2)
摘要:
为了获取青藏高原东北缘老虎山断裂带精确的震间形变速率场,通过对短时间基线干涉图大气改正效果的评价,从3种外部大气数据(MERIS, ERA-Ⅰ, WRF)中确定出最优的大气改正方法,用于长时间基线干涉图中的大气信号改正;然后利用层叠法(stacking)累积平均经大气和轨道改正后的干涉图,获取了研究区的震间形变速率场.结果显示:海原断裂系统区域内,MERIS和ERA-Ⅰ的大气改正效果优于WRF;MERIS和ERA-Ⅰ的改正结果给出了相似的形变速率场,断层两盘相对形变速率为视线向2.5 mm/a,转换成平行于断层方向为6.5 mm/a,与GPS结果一致;在近断层5 km的范围内,出现了较大的形变梯度,揭示了浅层蠕滑的存在.
2013年芦山MS7.0地震前后甲烷排放时空演化分析
耿飞, 孟庆岩, 魏鸣, 卢显
2017, 39(3): 386-394. doi: 10.11939/jass.2017.03.008
[摘要](129) [HTML全文] (57) [PDF 3114KB](2)
摘要:
为研究地震活动与大气甲烷浓度时空演变之间的关系,以芦山MS7.0地震为例,基于极轨卫星AQUA上搭载的卫星大气红外探测器(AIRS)获取的甲烷数据产品,通过背景值差值法对该地震前后甲烷柱浓度信息、垂直浓度廓线信息及长时间序列变化信息进行提取,挖掘芦山地震前后甲烷异常排放的时空演化特征.结果表明:2013年1—4月芦山震中区存在明显的甲烷浓度升高;甲烷浓度时空演化趋势为初始排放→激增扩散→聚敛加强→相对减弱→震后排放→回复平静;震前震中区甲烷柱浓度为该地区2008年1月—2016年8月异常最显著的时段.因此认为芦山MS7.0地震前甲烷排放浓度升高现象或为该地震的前兆信息.
福建省井水位与体应变观测一致性分析
刘序俨, 杨锦玲, 王紫燕, 张清秀, 刘水莲, 陈小云
2017, 39(3): 395-406. doi: 10.11939/jass.2017.03.009
[摘要](136) [HTML全文] (56) [PDF 1389KB](9)
摘要:
本文从时域和频域分别对福州台和永安台的体应变和井水位资料观测的一致性进行了分析,并对其力学机制进行了深入探究,在此基础上阐明了二者观测一致性的物理含义.时域内的分析结果显示:福州台体应变与井水位的相关系数为0.7939,钻孔系统的灵敏度为0.0558 mm/10-9,井水位与体应变观测曲线十分相似;永安台体应变与井水位的相关系数为-0.7543,钻孔系统的灵敏度为-0.0005 mm/10-9,井水位与体应变曲线呈镜像对称,这表明两台站的井水位与体应变观测高度相关,且二者的相位滞后近似为零.在频域内,分别对福州台2012年3—5月及永安台2014年3—5月的井水位和体应变资料进行维尼迪柯夫调和分析,分别获取半日波、全日波数个波群的逐月潮汐因子和相位滞后,并计算得到了钻孔系统的灵敏度和井水位相对于体应变的相位滞后.结果表明,3个月中大多数波群的灵敏度十分相近,而且与时域内所得年周期低频分量的灵敏度较接近,但相位滞后误差较大,这可能与采用反正切公式计算相位滞后受计算误差影响有关,即非线性的反正切公式对计算误差具有放大累积效应,因此相位滞后应以时域分析所得接近于零的结果为准.综上,时域和频域的分析结果表明,福州台和永安台的井水位对体应变的响应基本上是线性时不变的,二者观测一致性的根本原因在于两台站的承压含水层井水位观测系统基本上是满足叠加性、齐次性和时不变的物理可实现因果系统.
静水条件下振动对测压水位影响实验
谷洪彪, 张璜, 谷健芬, 张艳, 迟宝明
2017, 39(3): 407-419. doi: 10.11939/jass.2017.03.010
[摘要](125) [HTML全文] (52) [PDF 12546KB](5)
摘要:
将自行设计的井-承压含水层渗流系统置于地震模拟振动台之上,探究静水条件下测压水位的同震响应特征.该实验含12组工况,加载频率fin分别为0.5,1,2,5,10,15 Hz和加速度ain分别为1.5,2.5 m/s2的正弦波.研究结果表明:测压水位呈现阶升、阶升—振荡、振荡和阶降—振荡等4种响应变化形态,与天然地震同震响应井水位变化形态具有一定的相似性;12组工况中, 测压水位和孔隙水压力在加载低频(fin=1,2 Hz)工况时均呈下降变化,中高频(fin=5,10 Hz)时为上升变化,高频(fin=15 Hz)时为振荡变化,且加速度峰值也会影响二者的变化形态;测压水位和孔隙水压力的变幅均随输入频率的增大呈先增大后减小的变化规律,其最大变幅分别出现在ain=1.5 m/s2, fin=10 Hz和ain=2.5 m/s2, fin=5 Hz两种工况中.
冷水源井水温固体潮现象及其机理研究以黄村井为例
杨明波, 杨竹转, 郑轶文, 马玉川, 王同利, 韩孔艳, 崔博文, 邢成起
2017, 39(3): 420-428. doi: 10.11939/jass.2017.03.011
[摘要](128) [HTML全文] (39) [PDF 1095KB](4)
摘要:
该文对黄村冷水源井的水温固体潮现象进行了观测研究,初步解释了冷水源井的水温固体潮汐的形成机理.通过对黄村观测井进行水温梯度的详细观测及不同深度水温的对比观测研究,得到了黄村井水温潮汐现象的观测结果:① 黄村冷水源井的水温固体潮的相位与水位的相位是相反的;② 黄村井水温梯度曲线呈下凹型,特别是在含水层及受含水层进出水影响较大的附近区域下凹程度大,且随着与含水层底板距离逐渐变大,下凹程度也变小;③ 水温传感器的观测值与含水层观测距离存在一定的规律性:距离含水层越远,水温潮汐差越小, 直至潮汐变化消失.这说明冷水源井与热水井的水温潮汐现象是不同的,前者是吸热过程, 后者是放热过程,由此造成二者水-热动力学特征的不同.
三轴磁通门传感器水平和定向对地磁日变化观测数据的影响
王晓美, 滕云田, 谭婧, 吴琼, 王喆
2017, 39(3): 429-435. doi: 10.11939/jass.2017.03.012
[摘要](130) [HTML全文] (56) [PDF 3756KB](2)
摘要:
针对多套三轴磁通门传感器在同一观测环境下,日变化观测曲线不是完全重合,存在观测数据的不一致性问题,通过理论计算和地磁台站测试实验,分析仪器的定向、底座水平与地磁各分量观测数据之间的变化规律并给出其定量关系.实验结果表明:若存在定向误差角α,则表现为D分量的观测曲线中包含了一定比例的H分量;在水平面内,若存在磁传感器以H分量为轴在ZOD平面内的旋转夹角φ,则表现为D分量的观测曲线中包含了一定比例的Z分量;若存在磁传感器以D分量为轴在ZOH平面内的旋转夹角θ,则表现为HZ两分量的记录数据中分别包含了一定比例的对方分量成分.
综述
高空间分辨率数字高程模型测量技术及其在活断层研究中的应用
韩娜娜, 单新建, 宋小刚
2017, 39(3): 436-450. doi: 10.11939/jass.2017.03.013
[摘要](142) [HTML全文] (64) [PDF 578KB](5)
摘要:
首先分析了获取数字高程模型(DEM)的高分遥感立体测量、合成孔径雷达干涉测量技术、激光雷达测距技术和运动重建技术等技术手段,以及现阶段高空间分辨率数字高程模型(VHR DEM)提取技术的主要特点,实际应用中需根据研究区地形地貌特点选择合适的VHR DEM获取技术;然后,结合最新研究成果着重阐述了VHR DEM在活断层识别及几何结构分析、同震位移与累积位移获取和古地震研究等领域的最新应用;最后指出,VHR DEM由于其高精度、高空间分辨率的特点,正逐步改变传统活断层的研究方法,使得对活断层的研究进入到了前所未有的精细化水平.
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