2021年  第43卷  第2期

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2017年精河MS6.6地震的断层参数和破裂过程
王平川, 张勇, 冯万鹏
2021, 43(2): 137-151. doi: 10.11939/jass.20200057
摘要:
利用远震资料、近场强震资料和合成孔径雷达干涉同震形变资料确定了2017年8月9日精河MS6.6地震的断层面参数及震源破裂细节。为得到可靠的断层几何参数,发展了一套基于InSAR数据滑动分布反演的三维格点搜索流程,对本次地震断层面的走向、倾角和震源深度进行了格点搜索。结果显示,地震断层面走向为95°,倾角为47°,震源深度为14 km。基于搜索得到的断层模型进行破裂过程联合反演的结果显示:精河MS6.6地震为一次单侧破裂事件,最大滑动量约为0.8 m,滑动区域集中在断层面上震源以西5—15 km,沿倾向15—25 km,破裂主要发生在10 km深度以下区域。断层面上的平均滑动角为106°。整个破裂过程释放的标量地震矩为3.6×1018 N·m,对应矩震级为MW6.3。破裂过程持续约9 s,期间的破裂速度约为2.1—2.6 km/s。由于地震破裂主要集中在10 km以下,未来可能需要关注该区域0—10 km发生潜在地震的可能性。
鄂尔多斯及周边区域噪声层析成像研究
刘靖, 吴建平, 王未来, 蔡光耀, 王薇
2021, 43(2): 152-167. doi: 10.11939/jass.20200099
摘要:
基于中国地震科学探测台阵在鄂尔多斯及周边地区布设的461个地震台为期2年的地震观测资料,采用背景噪声层析成像方法,研究获得了鄂尔多斯及周边地区5—46 s周期、分辨率高达0.3°×0.3°的瑞雷面波相速度分布图像。与基于程函方程的地震面波成像结果对比看出,噪声层析成像在较短周期具有明显的优势(5—16 s),可以获得更高分辨率的成像结果。短周期(5—10 s)的相速度分布揭示,河套盆地、太原盆地和运城盆地等均表现为显著的低速异常,表明这些盆地的新生代沉积较厚,临汾盆地为弱低速异常,推测其沉积层相对较薄;鄂尔多斯地块内部浅层速度较低,与该地区中生代具有较厚的沉积相一致;大同火山区为高速异常,可能是由该地区分布的新生代玄武岩引起的。鄂尔多斯内部中上地壳存在明显的北东向高速异常带,推测很可能与鄂尔多斯地块的基底拼合有关。中长周期(20—44 s)的相速度成像结果显示,鄂尔多斯地块表现为明显的高速异常,该异常在灵石隆起和临汾盆地一带可向东延伸至太行山造山带,推测这一地区在华北克拉通破坏过程中属于破坏较轻的地区,保留了部分高速的岩石圈根。大同火山区及河套盆地地区具有明显的低速异常,随着周期的增加低速异常逐渐集中分布在大同火山区附近,推测河套盆地深部热作用可能源自其东部大同火山区附近的深部地幔。
喜马拉雅东构造结上地壳各向异性特征
王凯悦, 常利军, 丁志峰
2021, 43(2): 168-179. doi: 10.11939/jass.20200082
摘要:
本文利用雅鲁藏布江下游台阵的16个台站2016年度的近震数据,通过横波窗内的横波分裂测量,在各台站总计得到369个有效的横波分裂参数对,分析得出喜马拉雅东构造结上地壳各向异性特征。空间上,各台站的快波偏振优势方向整体上自西向东由近EW向,转为NE向,然后转向近NS或NNE向,最后转向NW向。大部分靠近或位于活动断裂带上的台站的快波偏振优势方向与断裂的走向一致,主要体现在墨竹工卡断裂上的ZOS台,雅鲁藏布江断裂上的WOL,NYG,ZIB和DOJ台站,墨脱断裂上的BEB和DEX台站,以及迫龙—旁辛断裂上的BAX和DAM台站;而距离雅鲁藏布江断裂西段和东段各有一定距离的LAD和YIG台站,以及位于雅鲁藏布江断裂东段与嘉利断裂交会处的TOM台的快波偏振优势方向与断裂走向存在一定角度,但其与喜马拉雅东构造结主压应力场方向NNE向基本一致。上地壳各向异性整体体现了结构控制和应力控制的特征,但各台站的横波分裂参数并未表现出随时间的规律变化特征,这可能与2016年研究区地震活动强度较弱有关。研究区各台站间存在较大的横波分裂参数差异和自身离散度,反映出东构造结复杂的构造特征和剧烈的变形作用。
2014—2019年浅源中强地震辐射能量的快速测定
王子博, 刘瑞丰, 李赞, 孔韩东, 袁乃荣
2021, 43(2): 194-203. doi: 10.11939/jass.20200077
摘要:
根据地震波衰减特性,采用一维速度模型开展了快速测定辐射能量ES和能量震级Me的方法研究。利用全球地震台网和国家数字测震台网提供的宽频带资料,测定了2014—2019年间MW≥6.0的115次浅源地震的辐射能量和能量震级,将计算结果与其它机构的结果进行对比。结果表明:利用本文方法可在得到地震数据半小时内计算出稳定的Me,且本文的测定结果与美国地震学研究联合会的结果基本一致。地震造成的灾害与能量震级的大小密切相关,当MeMW时,地震灾害较为严重;在所有的地震类型中,发震断层类型为走滑型时,其地震辐射能量的效率高,Me明显大于MW。通过分析2018年2月4日和2019年4月18日台湾花莲两次MW6.1地震能量释放的差异得出,发生在相似位置且具有相同的震源机制的两次地震,尽管它们的MW相同,但Me相差很大,接近0.5。MeMW的差异表明,MW只能获得有关震源的静态特征,它与地震引起的断裂面积、断裂平均位错等静态构造效应密切相关,而Me可以提供震源的动态信息,从而客观评价地震的破坏强度。因此,本文使用的方法既能准确测定能量震级Me又能极大提高其测定速度,非常适用于快速反应系统。本研究可以为未来地震台网将能量震级Me作为日常产出震级提供参考,为快速评估大地震造成的灾害提供更多信息。
大西洋中北部双频微地动特征
方益志, 薛梅
2021, 43(2): 204-214. doi: 10.11939/jass.20200103
摘要:
本文对大西洋中北部两侧五个地震台站2015年记录到的地震数据进行处理,计算噪声功率谱密度和概率密度函数,并通过极化分析对双频微地动不同周期的主导源区方位角分布进行了分析。研究结果显示:大西洋中北部台站双频微地动发生显著分裂,各台站的峰值周期各不同,且来自相同方向和不同方向的双频微地动都有可能产生双频微地动分裂;大西洋中北部的噪声功率谱密度随季节变化复杂,部分台站冬季的功率谱密度振幅比夏季强,部分台站夏季的比冬季强;而大西洋中北部台站源区方位受季节影响不大,台站主要源区的方位不变,且两季的源区方位角在大范围内重合;大西洋东岸中北部台站,夏季受台站以南大西洋源区影响更多,冬季受台站以北大西洋源区影响更多;靠近加勒比海位于大西洋西岸的台站,其双频微地动源区方向在冬季和夏季都更多地指向加勒比海;大西洋西岸纬度最低的台站MPG,其双频微地动在冬季主要受台站以北大西洋源区的影响,而在夏季则同时受到台站以北大西洋源区和台站西南方位很可能源于太平洋源区的共同影响。
2013年3月3日洱源MS5.5地震前地磁转换函数异常研究
杨杰, 李琪, 袁伊人
2021, 43(2): 215-226. doi: 10.11939/jass.20200047
摘要:
利用有界影响估计地磁转换函数,分析了2013年3月3日云南洱源MS5.5地震前后滇西北地磁台阵各测点的地磁转换函数及地磁实感应矢量变化特征。结果显示,震前1—2个月云龙测点和洱源测点多个周期的转换函数实部绝对值存在变大—转折—恢复的过程,异常变化幅值超过1倍标准差,其余震中距较大或距离余震区较远的测点震前转换函数无明显异常变化。该结果表明洱源MS5.5地震前地磁转换函数异常范围小于50 km,可能与余震区空间分布有关。
一种基于贝叶斯理论的P波双参数地震预警方法
杨敬松, 张超, 李智涛, 李杰, 曲亦歆, 纪国达
2021, 43(2): 227-236. doi: 10.11939/jass.20200124
摘要:
为了及时、准确、可靠地发出地震预警信息,本文提出了一种基于贝叶斯理论的地震P波双参数预警方法。选取中国地震台网中心记录的四川地区的355条地震数据,统计P波触发后前3 s的P波平均周期τc和位移幅值Pd,结合贝叶斯理论建立震级和峰值加速度的预测模型,并以震级M4.5和峰值加速度为120 cm/s2为预警阈值,建立了地震危害性判别模型。与传统拟合方法进行对比仿真分析,并以汶川MS8.0地震为震例,进行地震危害性判别实验与分析。实验结果表明:本文提出的基于贝叶斯理论的地震 P 波双参数预警方法比传统拟合方法地震漏报率低 15.15%,可以快速、准确地估计震级与峰值加速度,并有效地评估地震的危害性,能够为地震监测预警提供数据支持和决策依据。
逆断层错动对隧道工程影响的数值模拟
邱兆文, 喻烟, 杜义, 周正华
2021, 43(2): 237-244. doi: 10.11939/jass.20200049
摘要:
由于断层错动导致的围岩永久变形会对隧道结构产生危害,为研究隧道在逆断层错动下的变形与受力特征,本文以成兰铁路穿越北川—映秀断裂的跃龙门隧道工程为研究对象,利用Abaqus软件建立穿越逆断层隧道结构的数值模型,选择参数和设定边界条件,模拟分析在逆断层错动作用下隧道衬砌结构的受力与变形情况。结果表明:逆断层错动引起隧道衬砌结构发生了“S”状弯曲变形,衬砌结构的纵向应力随断层位错量的增加而增加,整体表现为衬砌顶部与底部所受拉压应力分布相反;衬砌顶部拉压应力值均大于底部,且衬砌顶部和底部的压应力值均大于拉应力。
光泵磁力仪频率信号高精度测定技术实现
何朝博, 滕云田, 胡星星
2021, 43(2): 245-254. doi: 10.11939/jass.20200091
摘要:
针对井下弱磁观测环境狭小,测量精度要求高,但方便实时上传数据,可实现自动测量等特点,设计并制作了一种适用于井下绝对观测的氦光泵磁力仪单片机的频率计。频率计基于Cortex-M3内核的ARM芯片,通过定时器的外部时钟模式进行定时计数,在中断函数中进行计算,得到信号频率。多次实验后,为进一步提高测量精度,使用32 MHz有源温补晶振为芯片提供主频信号,提高了主频精度,减少程序对CPU的资源占用率。实验结果表明:频率计精度较高,满足项目需求。系统误差稳定,在840.70 kHz—1.96 MHz的弱磁测量范围内,误差均为1 Hz,易结合误差原因通过软件补偿实现高精度测量。
2010年马乌莱MW8.8地震震后形变三维黏弹性数值模拟
张懿行, 胡岩, SegunSteven Bodunde
2021, 43(2): 180-193. doi: 10.11939/jass.20200071
摘要:
2010年智利马乌莱MW8.8地震发生在纳斯卡板块与南美板块的板块边界处,引起了显著的同震和震后效应。GPS台网数据显示记录到的同震海向位移最大约5 m,垂向沉降最大约50 cm。在经过对俯冲效应、季节变化等效应的校正后,震后6年的海向最大位移约68 cm,垂向抬升最大约20 cm。马乌莱地震显著的震后形变对该区域的地下三维黏弹性结构有良好的约束。本文建立了智利中南部俯冲带区域的三维有限元模型,黏弹性的地幔楔及海洋地幔均使用伯格斯体材料,并在断层面上设置2 km厚的软弱层以模拟震后余滑。在与GPS台站震后位移数据进行比较后,模拟结果表明,大洋地幔顶部存在约120 km厚,黏度为1×1019 Pa·s的软流圈。模拟震后余滑效应的软弱层黏度为5×1017 Pa·s,其等效震后余滑的最大值在震后前两年接近2 m,且随着时间的增长而快速衰减。
研究简报
2021年2月13日日本本州东海岸MW7.2地震矩心矩张量解
张喆, 许力生
2021, 43(2): 255-259. doi: 10.11939/jass.20210025
摘要: