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doi: 10.11939/jass.20220186
摘要:
基于高精度地形数据，将西南印度洋中脊（11.88°E—66.75°E）分为6个区域，按不同区域分析洋脊轴部形态及其两侧基底沉降曲线的变化，从而探讨西南印度洋中脊的岩浆活动及其受热点影响的机制。结果显示：① 对于整个西南印度洋脊，轴部隆起占13.38%，轴部裂谷占82.8%，平坦过渡形占3.82%，其中19°E，36°E，41.2°E，43.7°E，50.4°E和64.5°E等区域为较集中的洋脊轴部隆起；② 埃里克辛普森-英多姆转换断层之间的区域（39.4°E—45.77°E）显示出异常浅的轴部裂谷和异常小且南北不对称的基底沉降速率。这表明埃里克辛普森-英多姆转换断层之间的区域是热点对洋中脊影响较为明显的区域，南侧较北侧异常小的基底沉降速率表明热点与洋中脊的相互作用主要表现为热点岩浆从洋脊南部向上流动到岩石圈底部，然后与岩石圈发生相互作用。
基于高精度地形数据，将西南印度洋中脊（11.88°E—66.75°E）分为6个区域，按不同区域分析洋脊轴部形态及其两侧基底沉降曲线的变化，从而探讨西南印度洋中脊的岩浆活动及其受热点影响的机制。结果显示：① 对于整个西南印度洋脊，轴部隆起占13.38%，轴部裂谷占82.8%，平坦过渡形占3.82%，其中19°E，36°E，41.2°E，43.7°E，50.4°E和64.5°E等区域为较集中的洋脊轴部隆起；② 埃里克辛普森-英多姆转换断层之间的区域（39.4°E—45.77°E）显示出异常浅的轴部裂谷和异常小且南北不对称的基底沉降速率。这表明埃里克辛普森-英多姆转换断层之间的区域是热点对洋中脊影响较为明显的区域，南侧较北侧异常小的基底沉降速率表明热点与洋中脊的相互作用主要表现为热点岩浆从洋脊南部向上流动到岩石圈底部，然后与岩石圈发生相互作用。
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doi: 10.11939/jass.20220163
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基于水平分量和垂直分量噪声数据之间的相关性，可以通过水平到垂直分量的传递函数去除垂直分量的倾斜噪声。本文以2019—2020年磐鲲海底地震仪南海测试的数据为例，描述了该方法的原理和过程，并对比了去除倾斜噪声前后的地震波形以及瑞雷波的频散特征。结果表明：倾斜噪声的去除明显提高了海底地震仪的低频段地震波形的信噪比，使得地震面波更有利于海洋岩石圈深部结构成像；此外，尽管磐鲲海底地震仪的调平系统使地震计的倾角（1.0°）远小于其容倾角（2.5°），在底流作用下，海底地震仪还是产生了明显的倾斜噪声。因此，地震计调平系统的性能对海底地震仪的数据质量有着非常重要的影响。
基于水平分量和垂直分量噪声数据之间的相关性，可以通过水平到垂直分量的传递函数去除垂直分量的倾斜噪声。本文以2019—2020年磐鲲海底地震仪南海测试的数据为例，描述了该方法的原理和过程，并对比了去除倾斜噪声前后的地震波形以及瑞雷波的频散特征。结果表明：倾斜噪声的去除明显提高了海底地震仪的低频段地震波形的信噪比，使得地震面波更有利于海洋岩石圈深部结构成像；此外，尽管磐鲲海底地震仪的调平系统使地震计的倾角（1.0°）远小于其容倾角（2.5°），在底流作用下，海底地震仪还是产生了明显的倾斜噪声。因此，地震计调平系统的性能对海底地震仪的数据质量有着非常重要的影响。
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doi: 10.11939/jass.20220187
摘要:
海底碳封存是解决全球温室效应，提高碳汇的重要手段. 然而，海底碳封存会存在碳泄漏的风险，因此有必要对碳储层结构和海底碳泄漏进行监测. 其中，一种有效的监测手段是海底地震仪（OBS）多波多分量地震探测. 本文介绍了使用OBS探测技术对储层结构和海底地壳内流体的探测实例：主要包括二维、三维台阵OBS试验，使用的方法为走时反演、各向异性分析以及微地震方法. 使用OBS进行多波多分量地震探测有范围广、深度大、信噪比高、大偏移距的优点. 然而，目前二维和三维OBS探测建立的碳储层和碳泄漏模型分辨率还有待提高，可以通过使用密集台阵的方式来提高观测精度，或布设更优化的台阵来获得最佳分辨率. 随着碳中和目标的不断临近，各国碳封存的需求迫在眉睫. 因此，尽快发展OBS海底碳泄漏监测技术，保证碳封存方案的实施是尤为必要的.
海底碳封存是解决全球温室效应，提高碳汇的重要手段. 然而，海底碳封存会存在碳泄漏的风险，因此有必要对碳储层结构和海底碳泄漏进行监测. 其中，一种有效的监测手段是海底地震仪（OBS）多波多分量地震探测. 本文介绍了使用OBS探测技术对储层结构和海底地壳内流体的探测实例：主要包括二维、三维台阵OBS试验，使用的方法为走时反演、各向异性分析以及微地震方法. 使用OBS进行多波多分量地震探测有范围广、深度大、信噪比高、大偏移距的优点. 然而，目前二维和三维OBS探测建立的碳储层和碳泄漏模型分辨率还有待提高，可以通过使用密集台阵的方式来提高观测精度，或布设更优化的台阵来获得最佳分辨率. 随着碳中和目标的不断临近，各国碳封存的需求迫在眉睫. 因此，尽快发展OBS海底碳泄漏监测技术，保证碳封存方案的实施是尤为必要的.
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doi: 10.11939/jass.20220175
摘要:
本文对2019年10月—2020年5月在中国南海西北次海盆布放的宽频带海底地震仪的数据进行了分析，利用长短时窗均值比算法在单个海底地震仪台站拾取了多达25万个短时事件（SDE）。对拾取到的SDE信号特征进行了分析，并根据信号特征将事件分为连续短时事件（C-SDE）和随机短时事件（R-SDE）。探讨C-SDE和R-SDE的信号源，可能的产生机制，结果表明：在布放时间段内中国南海西北次海盆存在着活跃的C-SDE信号源可能来自人类活动，如气枪放炮或者低频水声通信；R-SDE则来源于离台站很近的源，很可能是海底沉积层中的气体逃逸过程造成的沉积层破裂所导致，表明中国南海西北次海盆海底沉积层中存在气体泄露。
本文对2019年10月—2020年5月在中国南海西北次海盆布放的宽频带海底地震仪的数据进行了分析，利用长短时窗均值比算法在单个海底地震仪台站拾取了多达25万个短时事件（SDE）。对拾取到的SDE信号特征进行了分析，并根据信号特征将事件分为连续短时事件（C-SDE）和随机短时事件（R-SDE）。探讨C-SDE和R-SDE的信号源，可能的产生机制，结果表明：在布放时间段内中国南海西北次海盆存在着活跃的C-SDE信号源可能来自人类活动，如气枪放炮或者低频水声通信；R-SDE则来源于离台站很近的源，很可能是海底沉积层中的气体逃逸过程造成的沉积层破裂所导致，表明中国南海西北次海盆海底沉积层中存在气体泄露。
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doi: 10.11939/jass.20230054
摘要:
南海处于欧亚板块、太平洋板块和印度—澳大利亚板块的交会区，是西北太平洋一系列边缘海中最大的边缘海。关于南海的打开模式以往研究提出了如印度板块与欧亚板块碰撞驱动挤出以及古南海俯冲拖拽等诸多模型。本文力图通过南海海盆及周边各向异性结构来约束南海演化机制。基于同济大学2012和2014年在南海中央海盆进行的两次被动源宽频带海底地震观测试验回收的10台OBS记录的近1年的地震数据，本文采用三种不同的横波分裂方法，获取了中央海盆针对2个远震的XKS分裂结果以及南海周边20个区域地震提供的S震相分裂结果。SKS分裂结果显示，南海中央海盆下方存在快轴方向为NE-SW向的各向异性，其成因可能与海底扩张时期沿洋脊方向的地幔流以及南海海洋板块俯冲拖拽的地幔流有关。南海及其周边上地幔存在强各向异性，且不同方位观测到的各向异性不同，快轴方向与前人SKS横波分裂结果、GPS和板块运动一致，较好的对应了区域的构造运动或者地幔对流模型。各向异性结果与印度—欧亚板块碰撞驱动挤出模型以及古南海俯冲板块拖拽模型预期的一致，与理想的地幔柱上涌驱动模型不一致。由于海盆各向异性观测特别有限，各向异性结果不能证实亦不能证伪“大西洋型”海底扩张模型、弧后扩张模型和板缘破裂模型。后续还需要更多的观测结果来证实或证伪上述模型。
南海处于欧亚板块、太平洋板块和印度—澳大利亚板块的交会区，是西北太平洋一系列边缘海中最大的边缘海。关于南海的打开模式以往研究提出了如印度板块与欧亚板块碰撞驱动挤出以及古南海俯冲拖拽等诸多模型。本文力图通过南海海盆及周边各向异性结构来约束南海演化机制。基于同济大学2012和2014年在南海中央海盆进行的两次被动源宽频带海底地震观测试验回收的10台OBS记录的近1年的地震数据，本文采用三种不同的横波分裂方法，获取了中央海盆针对2个远震的XKS分裂结果以及南海周边20个区域地震提供的S震相分裂结果。SKS分裂结果显示，南海中央海盆下方存在快轴方向为NE-SW向的各向异性，其成因可能与海底扩张时期沿洋脊方向的地幔流以及南海海洋板块俯冲拖拽的地幔流有关。南海及其周边上地幔存在强各向异性，且不同方位观测到的各向异性不同，快轴方向与前人SKS横波分裂结果、GPS和板块运动一致，较好的对应了区域的构造运动或者地幔对流模型。各向异性结果与印度—欧亚板块碰撞驱动挤出模型以及古南海俯冲板块拖拽模型预期的一致，与理想的地幔柱上涌驱动模型不一致。由于海盆各向异性观测特别有限，各向异性结果不能证实亦不能证伪“大西洋型”海底扩张模型、弧后扩张模型和板缘破裂模型。后续还需要更多的观测结果来证实或证伪上述模型。
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doi: 10.11939/jass.20220183
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台风引起的海浪通常可加强地脉动能量，而地脉动的激发机制和噪声源位置存在一定争议。通过计算沿海和内陆的7个宽频带地震台站2020年7月1日—9月1日连续波形数据的功率谱密度并对连续波型数据进行极化分析，定量讨论台风期间不同频段的功率谱密度值变化，研究佘山台、大洋山台、横湖台、天平山台和秦皇山台的噪声源方向分布。结果表明：台风黑格比和巴威对于双频地脉动功率谱密度值加强明显，尤其对于长周期双频地脉动的加强作用更为显著；对于单频地脉动及≥20 s周期地脉动的影响则相对不显著；佘山台、大洋山台、秦皇山台、天平山台和横湖台记录的短周期双频地脉动可能是邻近海域不同噪声源起主导作用；长周期双频地脉动的噪声源方向一致性较好，指向南南西方向，可能受到南海海域或者更南边的源区的影响；而单频地脉动则主要受到海岸线上不同噪声源的影响。
台风引起的海浪通常可加强地脉动能量，而地脉动的激发机制和噪声源位置存在一定争议。通过计算沿海和内陆的7个宽频带地震台站2020年7月1日—9月1日连续波形数据的功率谱密度并对连续波型数据进行极化分析，定量讨论台风期间不同频段的功率谱密度值变化，研究佘山台、大洋山台、横湖台、天平山台和秦皇山台的噪声源方向分布。结果表明：台风黑格比和巴威对于双频地脉动功率谱密度值加强明显，尤其对于长周期双频地脉动的加强作用更为显著；对于单频地脉动及≥20 s周期地脉动的影响则相对不显著；佘山台、大洋山台、秦皇山台、天平山台和横湖台记录的短周期双频地脉动可能是邻近海域不同噪声源起主导作用；长周期双频地脉动的噪声源方向一致性较好，指向南南西方向，可能受到南海海域或者更南边的源区的影响；而单频地脉动则主要受到海岸线上不同噪声源的影响。
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doi: 10.11939/jass.20220167
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基于全球磁异常数据，利用质心法计算格陵兰岛地区的居里面深度，并结合最新的热流资料、地壳结构和大洋年龄进行分析，加深了对研究区热结构的认识。首先，总结了磁性体满足不同分布时，居里面深度计算的理论公式和校正因子的选择。在格陵兰岛地区应用分形分布，结果表明，研究区居里面深度$ {h}_{{\rm{b}}} $ 在40 km以内，平均值约为20 km，估算误差约为2.7 km。校正$ {h}_{{\rm{b}}} $ 得到地形到居里面的距离$ {h}_{{\rm{m}}} $ 和沉积层底界面到居里面的距离$ {h}_{{\rm{c}}} $ ，并根据不同的地壳类型对地表实测热流数据校正得到$ {Q}_{{\rm{s}}} $ 。经过对比发现$ {h}_{{\rm{m}}} $ 与$ {Q}_{{\rm{s}}} $ 基本成负相关，计算结果合理。进一步分析表明研究区居里面总体上浅于莫霍面，但在格陵兰岛北部部分区域居里面深于莫霍面，在大洋地区，$ {h}_{{\rm{c}}} $ 随洋壳年龄的增大而增大。
基于全球磁异常数据，利用质心法计算格陵兰岛地区的居里面深度，并结合最新的热流资料、地壳结构和大洋年龄进行分析，加深了对研究区热结构的认识。首先，总结了磁性体满足不同分布时，居里面深度计算的理论公式和校正因子的选择。在格陵兰岛地区应用分形分布，结果表明，研究区居里面深度
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doi: 10.11939/jass.20220188
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利用福建台网88个地震台站于2015年记录的10个月的连续波形数据，基于台网约束下的长短窗特征触发式震相检测的模板事件识别方法和匹配滤波自动检测方法，识别出模板事件919个，匹配滤波后重新识别和定位了共计2 243个地震事件，其中ML1.0以上地震1 991次，主要集中在ML1.0—1.5之间，这使该震级范围内的福建台网目录得到了极大扩充。重新定位的地震震源深度分布在0—20 km之间，多数发生在10 km内的上地壳。沿长乐—诏安断裂带和永安—晋江断裂带，地震分布集中且表现出明显的分段活动性。在长乐—诏安断裂带上检测到较福建台网目录更多的地震，且地震活动性表现为西南段较强，东北段较弱，沿断裂带的震源深度分布由南向北逐渐变浅，与莫霍面深度的变化相一致。在与之共轭的永安—晋江断裂带上则北西段地震活动更为集中，而东南段地震活动稍显分散。重新识别与精定位后的地震与福建地区地壳水平形变南强北弱、东强西弱的特点相一致。
利用福建台网88个地震台站于2015年记录的10个月的连续波形数据，基于台网约束下的长短窗特征触发式震相检测的模板事件识别方法和匹配滤波自动检测方法，识别出模板事件919个，匹配滤波后重新识别和定位了共计2 243个地震事件，其中ML1.0以上地震1 991次，主要集中在ML1.0—1.5之间，这使该震级范围内的福建台网目录得到了极大扩充。重新定位的地震震源深度分布在0—20 km之间，多数发生在10 km内的上地壳。沿长乐—诏安断裂带和永安—晋江断裂带，地震分布集中且表现出明显的分段活动性。在长乐—诏安断裂带上检测到较福建台网目录更多的地震，且地震活动性表现为西南段较强，东北段较弱，沿断裂带的震源深度分布由南向北逐渐变浅，与莫霍面深度的变化相一致。在与之共轭的永安—晋江断裂带上则北西段地震活动更为集中，而东南段地震活动稍显分散。重新识别与精定位后的地震与福建地区地壳水平形变南强北弱、东强西弱的特点相一致。
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doi: 10.11939/jass.20210192
摘要:
智利三联点以北地震较多，智利三联点以南地震很少且热异常显著。为探究洋脊俯冲对由温度定义的孕震区的影响，以智利三联点区域的地质背景为基础建立二维有限元数值模型，对洋脊俯冲过程进行数值模拟，并将俯冲角度和汇聚速率等因素对孕震区的影响进行了对比。结果表明，洋脊俯冲过程中孕震区宽度减小，导致智利三联点以南的地震远少于智利三联点以北。剖面附近的观测数据与数值模拟结果的对比表明，数值模拟可以大致反映智利三联点区域板块间的孕震区宽度和地表热流特征。当俯冲汇聚量相同时，板块间的汇聚速率越大，洋脊俯冲过程中孕震区则越宽且其下边界越深，海沟附近的地表热流越高。与汇聚速率相比，俯冲角度等因素对地表热流的影响较小。俯冲角度越大，洋脊俯冲过程中孕震区越窄。当数值模型包含剪切生热时，洋脊俯冲过程中孕震区宽度大约可减小至15 km，且孕震区很浅。这可导致智利三联点以南部分区域难以发生地震，出现观测不到和达-贝尼奥夫带的现象。
智利三联点以北地震较多，智利三联点以南地震很少且热异常显著。为探究洋脊俯冲对由温度定义的孕震区的影响，以智利三联点区域的地质背景为基础建立二维有限元数值模型，对洋脊俯冲过程进行数值模拟，并将俯冲角度和汇聚速率等因素对孕震区的影响进行了对比。结果表明，洋脊俯冲过程中孕震区宽度减小，导致智利三联点以南的地震远少于智利三联点以北。剖面附近的观测数据与数值模拟结果的对比表明，数值模拟可以大致反映智利三联点区域板块间的孕震区宽度和地表热流特征。当俯冲汇聚量相同时，板块间的汇聚速率越大，洋脊俯冲过程中孕震区则越宽且其下边界越深，海沟附近的地表热流越高。与汇聚速率相比，俯冲角度等因素对地表热流的影响较小。俯冲角度越大，洋脊俯冲过程中孕震区越窄。当数值模型包含剪切生热时，洋脊俯冲过程中孕震区宽度大约可减小至15 km，且孕震区很浅。这可导致智利三联点以南部分区域难以发生地震，出现观测不到和达-贝尼奥夫带的现象。
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doi: 10.11939/jass.20220191
摘要:
台风是全球最具破坏力的气象灾害之一，由于台风过境时现场海洋观测资料相对匮乏，与目前对台风的监测、预报和防灾减灾的迫切需求尚不相匹配.近年来，利用地震学观测资料与技术手段，通过台风激发的地震背景噪声，对台风进行监测的新方法逐渐兴起。本文对近年来有关台风激发地震背景噪声机理、源区分布以及基于地震背景噪声的台风定位追踪、海浪参数反演等研究进展进行综述，分析已取得的研究成果及可能存在的问题，讨论并展望基于地震学的台风监测研究思路与热点。基于地震学的台风监测有望为传统台风观测与研究提供跨学科的观测资料与技术支持。
台风是全球最具破坏力的气象灾害之一，由于台风过境时现场海洋观测资料相对匮乏，与目前对台风的监测、预报和防灾减灾的迫切需求尚不相匹配.近年来，利用地震学观测资料与技术手段，通过台风激发的地震背景噪声，对台风进行监测的新方法逐渐兴起。本文对近年来有关台风激发地震背景噪声机理、源区分布以及基于地震背景噪声的台风定位追踪、海浪参数反演等研究进展进行综述，分析已取得的研究成果及可能存在的问题，讨论并展望基于地震学的台风监测研究思路与热点。基于地震学的台风监测有望为传统台风观测与研究提供跨学科的观测资料与技术支持。
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doi: 10.11939/jass.20220170
摘要:
为了获得断层地震动准确的残余位移信息，提出了一种变步长网格搜索地震动基线校正处理方法。基于1999年我国台湾MW7.6集集地震强震运动数据，探讨了断层附近地震动的位移特征，又通过地震动时程初始时刻的校正，获得了集集地震多组上、下盘台站之间的相对运动时程数据，分析了分别靠近断层的上、下盘场地之间相对运动的位移时程特征。结果显示，地震动的滑冲效应显著，断层的平均滑冲速度可高达1.4 m/s；断层盘间的相对运动类似于断层地震动的运动特征，且幅值更大；断层的残余位移约是盘间最大相对位移的80%.
为了获得断层地震动准确的残余位移信息，提出了一种变步长网格搜索地震动基线校正处理方法。基于1999年我国台湾MW7.6集集地震强震运动数据，探讨了断层附近地震动的位移特征，又通过地震动时程初始时刻的校正，获得了集集地震多组上、下盘台站之间的相对运动时程数据，分析了分别靠近断层的上、下盘场地之间相对运动的位移时程特征。结果显示，地震动的滑冲效应显著，断层的平均滑冲速度可高达1.4 m/s；断层盘间的相对运动类似于断层地震动的运动特征，且幅值更大；断层的残余位移约是盘间最大相对位移的80%.
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doi: 10.11939/jass.20220146
摘要:
本文以珠江三角洲地震监测和预警系统粤东密集台网的强震日常记录数据为基础，利用强震台站背景噪声有效值密度函数，研究强震动台站背景噪声频谱的统计规律，建立强震台站背景噪声有效值平均模型、最小模型以及噪声有效值概率分布区间，形成利用强震台站背景噪声有效值概率分布区间与区域地震事件的频率-加速度幅值分布曲线互比的强震台站监测能力分析方法。通过该方法，我们得到不同台站每日背景噪声加速度有效值，并利用台站背景噪声有效值概率分布区间及区域地震事件的频率-加速度幅值分布曲线估算强震台站记录不同震级区域地震事件的概率，实现台站的监测能力评价。强震台站背景噪声有效值概率分布区间分析方法是背景噪声有效值概率密度分布分析的延伸和拓展，也有助于工程地震学中频率域去噪低端截止频率的讨论；其中，不同台站的噪声下限由于仪器自噪声及环境噪声的相互作用而不同，强震台站背景噪声最小模型可以作为该台最优监测能力，是强震仪及观测环境的综合指标。
本文以珠江三角洲地震监测和预警系统粤东密集台网的强震日常记录数据为基础，利用强震台站背景噪声有效值密度函数，研究强震动台站背景噪声频谱的统计规律，建立强震台站背景噪声有效值平均模型、最小模型以及噪声有效值概率分布区间，形成利用强震台站背景噪声有效值概率分布区间与区域地震事件的频率-加速度幅值分布曲线互比的强震台站监测能力分析方法。通过该方法，我们得到不同台站每日背景噪声加速度有效值，并利用台站背景噪声有效值概率分布区间及区域地震事件的频率-加速度幅值分布曲线估算强震台站记录不同震级区域地震事件的概率，实现台站的监测能力评价。强震台站背景噪声有效值概率分布区间分析方法是背景噪声有效值概率密度分布分析的延伸和拓展，也有助于工程地震学中频率域去噪低端截止频率的讨论；其中，不同台站的噪声下限由于仪器自噪声及环境噪声的相互作用而不同，强震台站背景噪声最小模型可以作为该台最优监测能力，是强震仪及观测环境的综合指标。
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doi: 10.11939/jass.20230014
摘要:
多尺度动力过程是当前海洋学研究的重点。地震海洋学能在数百km的剖面上获得分辨率为10 m的高质量数据，基于该数据能够解析涡旋边缘的亚中尺度动力现象（如北冰洋地震剖面研究发现的漂亮旋臂）和内孤立波的振幅垂向结构，并能够进行内孤立波波形变化与混合参数分布叠合分析等，本文对这些方面获得的新认识和新进展进行了综述。同时，共偏移距剖面叠前偏移方法充分利用多道地震的多次覆盖特点，获得随时间变化的一系列地震图像，为地震海洋学在海洋内部结构的时空演变研究方面增添了利器。因此，地震海洋学提供的新的时空视角必将在海洋多尺度动力过程研究中起到重要作用。
多尺度动力过程是当前海洋学研究的重点。地震海洋学能在数百km的剖面上获得分辨率为10 m的高质量数据，基于该数据能够解析涡旋边缘的亚中尺度动力现象（如北冰洋地震剖面研究发现的漂亮旋臂）和内孤立波的振幅垂向结构，并能够进行内孤立波波形变化与混合参数分布叠合分析等，本文对这些方面获得的新认识和新进展进行了综述。同时，共偏移距剖面叠前偏移方法充分利用多道地震的多次覆盖特点，获得随时间变化的一系列地震图像，为地震海洋学在海洋内部结构的时空演变研究方面增添了利器。因此，地震海洋学提供的新的时空视角必将在海洋多尺度动力过程研究中起到重要作用。
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doi: 10.11939/jass.20220216
摘要:
基于震源运动学模型，采用宽频带混合模拟方法，对鲁甸地震开展了考虑复杂震源破裂过程的地震动模拟，将代表性场点的模拟结果与实际观测的强震记录进行对比研究，分析了不同震源模型对场点强地面运动特征影响的差异。研究表明：就震源尺度有限的中等地震而言，地震矩相近的不同震源破裂模型对震中距稍远场点的地震动影响差异相对较小，而对近震源区场点的地震动特征影响差异较为明显。另外，得出的不同震源模型模拟的地震动参数空间分布结果显示，不同震源模型对地震动空间分布形态有显著影响。因此，精细的震源模型对合理估计近震源区地震动特征及近震源区地震危险性具有重要价值。
基于震源运动学模型，采用宽频带混合模拟方法，对鲁甸地震开展了考虑复杂震源破裂过程的地震动模拟，将代表性场点的模拟结果与实际观测的强震记录进行对比研究，分析了不同震源模型对场点强地面运动特征影响的差异。研究表明：就震源尺度有限的中等地震而言，地震矩相近的不同震源破裂模型对震中距稍远场点的地震动影响差异相对较小，而对近震源区场点的地震动特征影响差异较为明显。另外，得出的不同震源模型模拟的地震动参数空间分布结果显示，不同震源模型对地震动空间分布形态有显著影响。因此，精细的震源模型对合理估计近震源区地震动特征及近震源区地震危险性具有重要价值。
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doi: 10.11939/jass.20220091
摘要:
伍德拉克裂谷位于巴布亚新几内亚东南部，是发育在澳大利亚板块和西南太平洋板块碰撞带中的年轻大陆裂谷，为研究汇聚构造背景下裂谷起始演化的地壳结构提供了理想场所。伍德拉克裂谷海域地区海水层的存在使得获取高质量地震数据成为难题，而数据的获取主要依赖海底地震仪（ocean bottom seismograph，缩写为OBS）。OBS的布放一般是自由下落式，其地震计的北向水平分量方位与地理北向通常不一致，这使得利用三分量波形数据的反演结果产生了较大误差甚至失效，例如接收函数方法。为确定伍德拉克裂谷地区OBS水平分量的方位偏转角度，本文同时引入纵波和瑞雷面波偏振分析方法进行方位校正，并利用校正后的三分量波形数据开展接收函数研究，进而约束该裂谷海域地区的地壳结构。结果分析表明，OBS方位校正后，其获得的可用接收函数波形数量显著增多，并且利用纵波偏振分析校正后的数据处理获得了更加合理的地壳结构。基于在该裂谷地区获得的地壳构造结果，基里比斯盆地和裂谷扩张轴所在的古迪纳夫盆地呈现对比鲜明的地壳结构特征：古迪纳夫盆地的地壳厚度朝着裂谷扩张轴处减薄，其平均值为（33.3±2.42） km；基里比斯盆地的地壳厚度更薄，平均值为（24.1±5.44） km。此外，研究区域内所有OBS处均观测到了较高的地壳纵横波速比值，这可能是巴布亚超镁铁质岩体富集和古俯冲残片脱水熔融共同作用的结果。
伍德拉克裂谷位于巴布亚新几内亚东南部，是发育在澳大利亚板块和西南太平洋板块碰撞带中的年轻大陆裂谷，为研究汇聚构造背景下裂谷起始演化的地壳结构提供了理想场所。伍德拉克裂谷海域地区海水层的存在使得获取高质量地震数据成为难题，而数据的获取主要依赖海底地震仪（ocean bottom seismograph，缩写为OBS）。OBS的布放一般是自由下落式，其地震计的北向水平分量方位与地理北向通常不一致，这使得利用三分量波形数据的反演结果产生了较大误差甚至失效，例如接收函数方法。为确定伍德拉克裂谷地区OBS水平分量的方位偏转角度，本文同时引入纵波和瑞雷面波偏振分析方法进行方位校正，并利用校正后的三分量波形数据开展接收函数研究，进而约束该裂谷海域地区的地壳结构。结果分析表明，OBS方位校正后，其获得的可用接收函数波形数量显著增多，并且利用纵波偏振分析校正后的数据处理获得了更加合理的地壳结构。基于在该裂谷地区获得的地壳构造结果，基里比斯盆地和裂谷扩张轴所在的古迪纳夫盆地呈现对比鲜明的地壳结构特征：古迪纳夫盆地的地壳厚度朝着裂谷扩张轴处减薄，其平均值为（33.3±2.42） km；基里比斯盆地的地壳厚度更薄，平均值为（24.1±5.44） km。此外，研究区域内所有OBS处均观测到了较高的地壳纵横波速比值，这可能是巴布亚超镁铁质岩体富集和古俯冲残片脱水熔融共同作用的结果。
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doi: 10.11939/jass.20220206
摘要:
简要概括了国产主动源海底地震仪（OBS）数据处理中常见的时间异常现象，以OBS2020-1测线的实际处理为主并结合了OBS处理中对数据异常校正取得的部分进展为实例，通过检查数据记录格式、计算相邻数据文件间的时间差、对比不同处理方法所得剖面的区别、分析初始时间和采样时间是否异常、使用数据重采样等手段，对OBS时间异常问题进行了分类处理和校正。分析显示，国产OBS在数据记录中普遍存在的时间问题大部分均能解决，通过本文提供的方法可以避免处理不当所导致的OBS地震剖面出现同相轴“断阶”、“倾斜”，甚至“缺失”等现象，确保了有效震相的完整性，有效解决了OBS数据时间异常问题，提高了数据的质量和利用率，为后续开展走时层析成像奠定了良好的基础，并对今后主动源OBS数据处理流程和方法提供了借鉴。
简要概括了国产主动源海底地震仪（OBS）数据处理中常见的时间异常现象，以OBS2020-1测线的实际处理为主并结合了OBS处理中对数据异常校正取得的部分进展为实例，通过检查数据记录格式、计算相邻数据文件间的时间差、对比不同处理方法所得剖面的区别、分析初始时间和采样时间是否异常、使用数据重采样等手段，对OBS时间异常问题进行了分类处理和校正。分析显示，国产OBS在数据记录中普遍存在的时间问题大部分均能解决，通过本文提供的方法可以避免处理不当所导致的OBS地震剖面出现同相轴“断阶”、“倾斜”，甚至“缺失”等现象，确保了有效震相的完整性，有效解决了OBS数据时间异常问题，提高了数据的质量和利用率，为后续开展走时层析成像奠定了良好的基础，并对今后主动源OBS数据处理流程和方法提供了借鉴。
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doi: 10.11939/jass.20220051
摘要:
1920年海原大地震作为史料记载以来中国大陆震级最高、伤亡最多的极具破坏性的地震之一，在我国地震研究史上具有里程碑的意义，开启了我国用现代地震学方法研究大地震的新篇章。最新研究结果表明，1920年海原大地震的矩震级为MW＝7.9±0.2，与文献和大众广泛接受的M81/2的数值差别较大。本文通过对震级标度及其演化历史的总结和梳理，阐述了仪器记录早期阶段基于震波波形幅度和频率的震级标定存在系统偏差的问题，这与仪器限制、台站稀疏、标定不统一等因素有关，使得1920年海原大地震和同时期世界上其它一些重要大地震的震级不同程度被高估。在各种震级标度中，矩震级MW与地震破裂面积和位移等物理参数关联，是地震大小的最佳标定方法。震级作为表述地震大小和能量的重要参数，被广泛地用于评估断层未来的地震潜势，震级的偏差对地震活动时空分布样式的研究会产生重要影响，并造成基于历史地震资料的地震危险性评价和灾害评估等产品的可信度发生重大偏差。因此，本文倡导对历史地震震级进行检验和修订，并建议1920年海原大地震的震级采用矩震级MW （7.9±0.2）表示，修正后的1920年海原大地震与2008年汶川地震（MW7.9，MS8.0）和2001年昆仑山大地震（MW7.8，MS8.1）的震级相当。
1920年海原大地震作为史料记载以来中国大陆震级最高、伤亡最多的极具破坏性的地震之一，在我国地震研究史上具有里程碑的意义，开启了我国用现代地震学方法研究大地震的新篇章。最新研究结果表明，1920年海原大地震的矩震级为MW＝7.9±0.2，与文献和大众广泛接受的M81/2的数值差别较大。本文通过对震级标度及其演化历史的总结和梳理，阐述了仪器记录早期阶段基于震波波形幅度和频率的震级标定存在系统偏差的问题，这与仪器限制、台站稀疏、标定不统一等因素有关，使得1920年海原大地震和同时期世界上其它一些重要大地震的震级不同程度被高估。在各种震级标度中，矩震级MW与地震破裂面积和位移等物理参数关联，是地震大小的最佳标定方法。震级作为表述地震大小和能量的重要参数，被广泛地用于评估断层未来的地震潜势，震级的偏差对地震活动时空分布样式的研究会产生重要影响，并造成基于历史地震资料的地震危险性评价和灾害评估等产品的可信度发生重大偏差。因此，本文倡导对历史地震震级进行检验和修订，并建议1920年海原大地震的震级采用矩震级MW （7.9±0.2）表示，修正后的1920年海原大地震与2008年汶川地震（MW7.9，MS8.0）和2001年昆仑山大地震（MW7.8，MS8.1）的震级相当。
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doi: 10.11939/jass.20220032
摘要:
基于近台强震波形数据可快速且稳定地反演地震破裂过程。利用国家烈度速报与预警项目实施过程中青海地区新建和改建的强震动观测台站的波形数据，基于迭代反褶积和叠加法（IDS）对2022年1月8日青海MS6.9地震的震源破裂过程进行了反演。反演结果显示：破裂自初始破裂点向南东东方向扩展的单侧破裂，持续时间约14 s （主要集中在2—8 s），最大滑动量为3.6 m，破裂长度约为20 km。这表明破裂在纵向上自深部向浅部扩展，这与现场调查的地表破裂吻合。余震序列空间分布展示出显著的分段特征，预示破裂区复杂的构造，该地区未来仍然有发生强震的可能性。
基于近台强震波形数据可快速且稳定地反演地震破裂过程。利用国家烈度速报与预警项目实施过程中青海地区新建和改建的强震动观测台站的波形数据，基于迭代反褶积和叠加法（IDS）对2022年1月8日青海MS6.9地震的震源破裂过程进行了反演。反演结果显示：破裂自初始破裂点向南东东方向扩展的单侧破裂，持续时间约14 s （主要集中在2—8 s），最大滑动量为3.6 m，破裂长度约为20 km。这表明破裂在纵向上自深部向浅部扩展，这与现场调查的地表破裂吻合。余震序列空间分布展示出显著的分段特征，预示破裂区复杂的构造，该地区未来仍然有发生强震的可能性。
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doi: 10.11939/jass.20220148
摘要:
基于有限断层模型反演方法，利用区域宽频带数据反演了2022年1月青海门源MS6.9地震的震源破裂过程，并结合地质构造与地震重定位结果判断发震断层走向。综合反演结果表明：此次地震的发震断层走向为NWW向，主要以走滑为主；破裂主要发生在震源两侧，可能存在着双侧破裂，在震后2 s、9 s出现破裂极大值，最大错动量约为1.5 m，位于深度约6 km处，发生明显破裂的深度约为16 km，地表破裂长度约20 km；此次地震释放的标量地震矩为1.23×1019 N·m，相当于矩震级MW6.7。地震能量主要在前15 s释放；发震断层面的倾角为84.6°，接近于垂直，由于破裂范围较大，所以发生明显错动分布的地表投影也长达34 km。
基于有限断层模型反演方法，利用区域宽频带数据反演了2022年1月青海门源MS6.9地震的震源破裂过程，并结合地质构造与地震重定位结果判断发震断层走向。综合反演结果表明：此次地震的发震断层走向为NWW向，主要以走滑为主；破裂主要发生在震源两侧，可能存在着双侧破裂，在震后2 s、9 s出现破裂极大值，最大错动量约为1.5 m，位于深度约6 km处，发生明显破裂的深度约为16 km，地表破裂长度约20 km；此次地震释放的标量地震矩为1.23×1019 N·m，相当于矩震级MW6.7。地震能量主要在前15 s释放；发震断层面的倾角为84.6°，接近于垂直，由于破裂范围较大，所以发生明显错动分布的地表投影也长达34 km。
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doi: 10.11939/jass.20220053
摘要:
采用随机有限断层法进行地震动模拟时，选用合理的参数描述特定局部场地近地表高频衰减特征，对评价地震动模拟结果的正确与否具有重要的实践意义。 在工程场址地震动参数预测中，如何快速确定该参数的取值，是实际应用中亟需解决的问题。首先对场地高频衰减系数κ0和平均剪切波速VS30的相关性进行了分析；然后，选取国内外学者基于计算得到的546个κ0系数，采用一定时窗内的κ0均方根值讨论其随平均剪切波速VS30增大的变化趋势。 结果表明，虽然κ0具有明显的区域差异性，但其均方根值随着VS30的增大，呈现出逐渐减小的趋势。 为了得到合理的κ0估计模型，分别采用线性函数、多项式函数、对数线性函数和双对数线性函数对κ0均方根值和vS30关系进行初步拟合，结果表明，对数线性函数能够较好地描述κ0和VS30之间的关系。 最后，基于筛选得到的477个数据，采用最小二乘法对模型参数进行了拟合，建立了适合于工程应用的κ0- vS模型。经过对模型适用性的分析表明，本研究所构建的κ0估计模型在预测工程场址地震动参数时能够合理估计地震动的高频衰减影响。
采用随机有限断层法进行地震动模拟时，选用合理的参数描述特定局部场地近地表高频衰减特征，对评价地震动模拟结果的正确与否具有重要的实践意义。 在工程场址地震动参数预测中，如何快速确定该参数的取值，是实际应用中亟需解决的问题。首先对场地高频衰减系数κ0和平均剪切波速VS30的相关性进行了分析；然后，选取国内外学者基于计算得到的546个κ0系数，采用一定时窗内的κ0均方根值讨论其随平均剪切波速VS30增大的变化趋势。 结果表明，虽然κ0具有明显的区域差异性，但其均方根值随着VS30的增大，呈现出逐渐减小的趋势。 为了得到合理的κ0估计模型，分别采用线性函数、多项式函数、对数线性函数和双对数线性函数对κ0均方根值和vS30关系进行初步拟合，结果表明，对数线性函数能够较好地描述κ0和VS30之间的关系。 最后，基于筛选得到的477个数据，采用最小二乘法对模型参数进行了拟合，建立了适合于工程应用的κ0- vS模型。经过对模型适用性的分析表明，本研究所构建的κ0估计模型在预测工程场址地震动参数时能够合理估计地震动的高频衰减影响。
2023, 45(2): 167-178.
doi: 10.11939/jass.20220215
摘要:
基于2022年9月5日泸定MS6.8地震的野外调查，结合遥感解译结果，总结了泸定地震同震地质灾害的发育特征和主控因素，研判了同震地质灾害的演化趋势，并针对同震地质灾害防灾减灾的不同阶段给出了相应的建议。结果显示：泸定地震同震地质灾害整体以小−中型崩塌、滑坡为主，集中分布在磨西镇和海螺沟、得妥镇湾东村、得妥镇大渡河沿岸三个区域；主震和余震、鲜水河活动断裂、地形地貌、特殊岩土体是泸定地震同震崩滑空间分布的主控因素；泸定地震震后地质灾害在未来十年内会极为活跃，需要密切关注磨西河和支沟、大渡河河谷两侧的高陡岸坡、大渡河高阶地、磨西台地边缘区域以及磨西镇、得妥镇同震崩滑密集发育的泥石流沟谷。根据同震地质灾害应急防范的管理逻辑，建议地方政府按照过渡性安置详查阶段、恢复重建阶段、长远规划阶段三个阶段来针对性地开展地质灾害的防灾减灾工作。
基于2022年9月5日泸定MS6.8地震的野外调查，结合遥感解译结果，总结了泸定地震同震地质灾害的发育特征和主控因素，研判了同震地质灾害的演化趋势，并针对同震地质灾害防灾减灾的不同阶段给出了相应的建议。结果显示：泸定地震同震地质灾害整体以小−中型崩塌、滑坡为主，集中分布在磨西镇和海螺沟、得妥镇湾东村、得妥镇大渡河沿岸三个区域；主震和余震、鲜水河活动断裂、地形地貌、特殊岩土体是泸定地震同震崩滑空间分布的主控因素；泸定地震震后地质灾害在未来十年内会极为活跃，需要密切关注磨西河和支沟、大渡河河谷两侧的高陡岸坡、大渡河高阶地、磨西台地边缘区域以及磨西镇、得妥镇同震崩滑密集发育的泥石流沟谷。根据同震地质灾害应急防范的管理逻辑，建议地方政府按照过渡性安置详查阶段、恢复重建阶段、长远规划阶段三个阶段来针对性地开展地质灾害的防灾减灾工作。
2023, 45(2): 179-195.
doi: 10.11939/jass.20220190
摘要:
2022年9月5日12时52分四川甘孜州泸定县发生MS6.8地震，此次地震造成泸定县及其周边地域的严重破坏和人员的重大伤亡。为重现此次地震的地震动影响场，分析近场强地面运动的空间分布特征，将确定性的凹凸体震源模型与随机震源模型结合得到有限断层运动学混合震源模型，进而将上述混合震源模型开发到SPECFEM 3D谱元法开源代码中，实现了基于谱元法和运动学混合震源模型的泸定MS6.8地震的全过程宽频带（0.1—5 Hz）地震动模拟，通过与六个台站的时程记录、对应的反应谱以及NGA-West2地震动衰减曲线进行比较检验了方法的精度和适用性；进而给出了此次地震的三分量速度波场快照图，再现了地震波传播时近场地震动的方向性效应和局部场地效应；最后给出了震中100 km×100 km范围内的地震动峰值加速度（PGA）和峰值速度（PGV）云图，分析了泸定地震近场强地面运动的空间分布特征，并给出了基于模拟结果的地震烈度分布图。结果显示，震中PGA接近600 cm/s2，PGV接近50 cm/s，烈度达到Ⅸ度，且由于泸定地区内高山峡谷地形对地震动的影响，地震动峰值在山顶和峡谷处明显放大，山顶处PGA和PGV分别放大1.9倍和1.5倍，峡谷谷底处PGA和PGV分别放大1.7倍和1.4倍，这里出现的地震动放大现象以及可能造成的次生地质灾害亟需引起注意。
2022年9月5日12时52分四川甘孜州泸定县发生MS6.8地震，此次地震造成泸定县及其周边地域的严重破坏和人员的重大伤亡。为重现此次地震的地震动影响场，分析近场强地面运动的空间分布特征，将确定性的凹凸体震源模型与随机震源模型结合得到有限断层运动学混合震源模型，进而将上述混合震源模型开发到SPECFEM 3D谱元法开源代码中，实现了基于谱元法和运动学混合震源模型的泸定MS6.8地震的全过程宽频带（0.1—5 Hz）地震动模拟，通过与六个台站的时程记录、对应的反应谱以及NGA-West2地震动衰减曲线进行比较检验了方法的精度和适用性；进而给出了此次地震的三分量速度波场快照图，再现了地震波传播时近场地震动的方向性效应和局部场地效应；最后给出了震中100 km×100 km范围内的地震动峰值加速度（PGA）和峰值速度（PGV）云图，分析了泸定地震近场强地面运动的空间分布特征，并给出了基于模拟结果的地震烈度分布图。结果显示，震中PGA接近600 cm/s2，PGV接近50 cm/s，烈度达到Ⅸ度，且由于泸定地区内高山峡谷地形对地震动的影响，地震动峰值在山顶和峡谷处明显放大，山顶处PGA和PGV分别放大1.9倍和1.5倍，峡谷谷底处PGA和PGV分别放大1.7倍和1.4倍，这里出现的地震动放大现象以及可能造成的次生地质灾害亟需引起注意。
2023, 45(2): 203-222.
doi: 10.11939/jass.20210189
摘要:
在实际中常遇到一类含有低速层的介质，其频散曲线在感兴趣的频率范围并无视觉上的交叉现象，也无明显的低速层指示。针对此类介质，基于地震反射资料中的面波信息，综合实例和数值模拟进行分析，结果显示：如果观测的基阶模式频散曲线不包含对低速层深度敏感的频段，单独基于基阶模式的频散曲线可能无法恢复模型的低速特征；但如果同时利用相同频段的多阶模式信息，即使观测的频散曲线没有明显的低速特征指示，也可以通过多模式频散信息反演重建模型的低速特征。
在实际中常遇到一类含有低速层的介质，其频散曲线在感兴趣的频率范围并无视觉上的交叉现象，也无明显的低速层指示。针对此类介质，基于地震反射资料中的面波信息，综合实例和数值模拟进行分析，结果显示：如果观测的基阶模式频散曲线不包含对低速层深度敏感的频段，单独基于基阶模式的频散曲线可能无法恢复模型的低速特征；但如果同时利用相同频段的多阶模式信息，即使观测的频散曲线没有明显的低速特征指示，也可以通过多模式频散信息反演重建模型的低速特征。
2023, 45(2): 223-233.
doi: 10.11939/jass.20210194
摘要:
收集了湖北省秭归地区24个流动地震台站2020年6—7月期间的垂直分量连续波形记录，利用背景噪声互相关得到了各台站之间的经验格林函数，提取了0.6—5 s周期范围内的瑞雷波群速度频散曲线，并反演获得了该区域近地表6 km以内的三维Ｓ波速度模型。结果显示：秭归盆地及其南部邻区的S波速度明显低于东侧断裂区的S波速度，与研究区不同构造地块的构造演化和沉积特征一致；2014年MS4.2地震发生在研究区垂向高低速交界区；长江区域附近断裂区的S波速度明显降低，表明长江水渗透到断层区，因此秭归地区地震频发与三峡库水荷载和水渗透作用有关。
收集了湖北省秭归地区24个流动地震台站2020年6—7月期间的垂直分量连续波形记录，利用背景噪声互相关得到了各台站之间的经验格林函数，提取了0.6—5 s周期范围内的瑞雷波群速度频散曲线，并反演获得了该区域近地表6 km以内的三维Ｓ波速度模型。结果显示：秭归盆地及其南部邻区的S波速度明显低于东侧断裂区的S波速度，与研究区不同构造地块的构造演化和沉积特征一致；2014年MS4.2地震发生在研究区垂向高低速交界区；长江区域附近断裂区的S波速度明显降低，表明长江水渗透到断层区，因此秭归地区地震频发与三峡库水荷载和水渗透作用有关。
2023, 45(2): 234-245.
doi: 10.11939/jass.20220034
摘要:
基于深度学习方法提出了一种矿山微震P波到时拾取方法。首先构建CNNDet模型进行事件监测和到时预拾取；其次引入自注意力机制，融合门控循环单元（GRU）构建CGANet模型，对检测到的事件进行P波到时精确拾取；最后将该方法与长短时窗能量比法、DPick和PpkNet方法进行对比，结果显示测试集的事件检测精确率和召回率都达到98%以上，P波到时估计的误差均值和标准差分别为0.014 s和0.051 s，说明本文方法在精确率、召回率及标准差等方面均明显优于上述三种方法。此外，对不同信噪比样本进行测试的结果也证明，本文方法在低信噪比下依然能保持较高的精度。在实际震源定位中，该方法也展现出了更优异的性能。
基于深度学习方法提出了一种矿山微震P波到时拾取方法。首先构建CNNDet模型进行事件监测和到时预拾取；其次引入自注意力机制，融合门控循环单元（GRU）构建CGANet模型，对检测到的事件进行P波到时精确拾取；最后将该方法与长短时窗能量比法、DPick和PpkNet方法进行对比，结果显示测试集的事件检测精确率和召回率都达到98%以上，P波到时估计的误差均值和标准差分别为0.014 s和0.051 s，说明本文方法在精确率、召回率及标准差等方面均明显优于上述三种方法。此外，对不同信噪比样本进行测试的结果也证明，本文方法在低信噪比下依然能保持较高的精度。在实际震源定位中，该方法也展现出了更优异的性能。
2023, 45(2): 246-257.
doi: 10.11939/jass.20220003
摘要:
基于空间自相关法从粤港澳大湾区短周期密集台阵的21个观测点记录的微动信号中提取了瑞雷波频散曲线，并反演得到了广州市番禺区内布设的台阵下方1 km深度范围内的浅层S波速度结构。结果显示：台阵下方0.25 km深度以内的速度明显偏低，介于1.17 km/s到1.59 km/s之间；0.25—1 km深度之间的速度平稳增加至2.88 km/s，表明通过空间自相关法可以有效地获取观测台阵下方稳定可靠的浅层速度结构。因此短周期密集台阵技术与空间自相关法结合是在人口稠密的城市群地区进行地下浅层的精细结构探测的一种有效、经济、环保的手段，将在未来城市地区的浅层结构探测中发挥重要作用。
基于空间自相关法从粤港澳大湾区短周期密集台阵的21个观测点记录的微动信号中提取了瑞雷波频散曲线，并反演得到了广州市番禺区内布设的台阵下方1 km深度范围内的浅层S波速度结构。结果显示：台阵下方0.25 km深度以内的速度明显偏低，介于1.17 km/s到1.59 km/s之间；0.25—1 km深度之间的速度平稳增加至2.88 km/s，表明通过空间自相关法可以有效地获取观测台阵下方稳定可靠的浅层速度结构。因此短周期密集台阵技术与空间自相关法结合是在人口稠密的城市群地区进行地下浅层的精细结构探测的一种有效、经济、环保的手段，将在未来城市地区的浅层结构探测中发挥重要作用。
2023, 45(2): 258-270.
doi: 10.11939/jass.20210165
摘要:
在地震观测中，地震数据中普遍包含有噪声信号。由于噪声信号的干扰，地震分析的效率会受到不同程度的影响。传统的去噪方法通常需要噪声的先验知识，并且滤波时会造成部分有效信号丢失。针对这一问题，本文提出一种将自适应噪声完全集合经验模态分解（CEEMDAN）算法与Hurst指数相结合的地震数据去噪方法。首先通过CEEMDAN方法将信号分解为一系列本征模函数（IMF），然后利用Hurst指数对滤波后的IMF分量进行识别，最后对地震数据IMF分量进行重构，从而实现数据去噪。与传统方法的去噪效果对比表明，本文方法可将低信噪比波形的去噪效果提高32%，将高信噪比波形的去噪效果提高6倍。同时对地磁数据的去噪结果表明，本文方法能够较完整地将地铁噪声从地磁信号波形中滤除。
在地震观测中，地震数据中普遍包含有噪声信号。由于噪声信号的干扰，地震分析的效率会受到不同程度的影响。传统的去噪方法通常需要噪声的先验知识，并且滤波时会造成部分有效信号丢失。针对这一问题，本文提出一种将自适应噪声完全集合经验模态分解（CEEMDAN）算法与Hurst指数相结合的地震数据去噪方法。首先通过CEEMDAN方法将信号分解为一系列本征模函数（IMF），然后利用Hurst指数对滤波后的IMF分量进行识别，最后对地震数据IMF分量进行重构，从而实现数据去噪。与传统方法的去噪效果对比表明，本文方法可将低信噪比波形的去噪效果提高32%，将高信噪比波形的去噪效果提高6倍。同时对地磁数据的去噪结果表明，本文方法能够较完整地将地铁噪声从地磁信号波形中滤除。
2023, 45(2): 271-284.
doi: 10.11939/jass.20210196
摘要:
基于中国地震台网提供的震相观测报告，利用双差方法对长宁—兴文地区2019—2020年1 948个ML≥2.0地震事件进行了重定位，重定位后的1823个ML≥2.0地震事件分布显示长宁—兴文地区北区地震序列沿NW—SE方向背斜展布，而南区地震分布较分散。之后计算了四川长宁—兴文地区2019年6月17日至2020年12月31日208个ML≥3.0地震事件的地震矩和应力降等震源参数，分析了2019年6月17日长宁MS6.0地震后研究区内地震应力降的演化特征，结果显示长宁—兴文地区中强地震发生前ML3.0—3.9地震的应力降显著升高，且ML≥4.0地震多发生在ML3.0—3.9地震的应力降高值区。
基于中国地震台网提供的震相观测报告，利用双差方法对长宁—兴文地区2019—2020年1 948个ML≥2.0地震事件进行了重定位，重定位后的1823个ML≥2.0地震事件分布显示长宁—兴文地区北区地震序列沿NW—SE方向背斜展布，而南区地震分布较分散。之后计算了四川长宁—兴文地区2019年6月17日至2020年12月31日208个ML≥3.0地震事件的地震矩和应力降等震源参数，分析了2019年6月17日长宁MS6.0地震后研究区内地震应力降的演化特征，结果显示长宁—兴文地区中强地震发生前ML3.0—3.9地震的应力降显著升高，且ML≥4.0地震多发生在ML3.0—3.9地震的应力降高值区。
2023, 45(2): 285-301.
doi: 10.11939/jass.20210197
摘要:
在对地铁杂散电流产生机理的讨论的基础上，定量计算了地铁运行时杂散电流在地电阻率观测中所呈现的影响幅度，结果表明地铁杂散电流传播范围可以达到几十甚至上百千米。通过对城市周边的北京通州、天津青光、宝坻、塘沽、江苏江宁和辽宁新城子等六个地电阻率观测台站观测到的该类信号的研究，分析了其幅值、主要频率范围以及空间分布特征，结果表明该类信号的幅值从几mV至几十mV不等，与源距关系密切，周期主要集中在50—200 s范围内，在分析地震异常前兆信号时该类信号可使信噪比降低10—30 dB左右，其相对方差最大超出标准20倍左右。根据地铁运行时杂散电流传播的特征，本文提出了几种压制该类信号的措施，为识别地震前地电阻率异常信息及排除噪声提供依据。
在对地铁杂散电流产生机理的讨论的基础上，定量计算了地铁运行时杂散电流在地电阻率观测中所呈现的影响幅度，结果表明地铁杂散电流传播范围可以达到几十甚至上百千米。通过对城市周边的北京通州、天津青光、宝坻、塘沽、江苏江宁和辽宁新城子等六个地电阻率观测台站观测到的该类信号的研究，分析了其幅值、主要频率范围以及空间分布特征，结果表明该类信号的幅值从几mV至几十mV不等，与源距关系密切，周期主要集中在50—200 s范围内，在分析地震异常前兆信号时该类信号可使信噪比降低10—30 dB左右，其相对方差最大超出标准20倍左右。根据地铁运行时杂散电流传播的特征，本文提出了几种压制该类信号的措施，为识别地震前地电阻率异常信息及排除噪声提供依据。
2023, 45(2): 302-314.
doi: 10.11939/jass.20220042
摘要:
基于1960.0，1970.0，1980.0，1990.0和2000.0年的中国大陆地区实测地磁数据，采用泰勒多项式展开建立了一个中等尺度的低空间分辨率的地壳磁异常模型，结合第四代地磁场综合模型CM4绘制了各年代的磁异常场分布图，并将所有实测点归算至2000.0 年以分析磁异常的整体分布，而后通过最新开发的综合地面磁测数据及航空磁测的三维曲面样条模型研究各年代磁异常的差异。结果显示：泰勒多项式模型的北向分量X 的磁异常强度随时间逐渐降低，分布呈向西南收缩趋势；东向分量Y的磁异常呈正值区向西部移动、负值区逐步占据优势的趋势；垂直分量Z 的磁异常以负值为主，形态较为稳定，说明该分量不易受到其它因素的干扰。对于归算后磁异常的整体分布，X向和Z向分量、总强度F、垂直分量H几乎均为负值，与CM4模型存在一定的差异。由于数据的相似性，总强度F的分布与3DSS 模型有一些相似特征，但后者可反映更多的中小尺度磁异常信息。三种模型存在的差异主要来自数据数量、位置和建模方法的不同。
基于1960.0，1970.0，1980.0，1990.0和2000.0年的中国大陆地区实测地磁数据，采用泰勒多项式展开建立了一个中等尺度的低空间分辨率的地壳磁异常模型，结合第四代地磁场综合模型CM4绘制了各年代的磁异常场分布图，并将所有实测点归算至2000.0 年以分析磁异常的整体分布，而后通过最新开发的综合地面磁测数据及航空磁测的三维曲面样条模型研究各年代磁异常的差异。结果显示：泰勒多项式模型的北向分量X 的磁异常强度随时间逐渐降低，分布呈向西南收缩趋势；东向分量Y的磁异常呈正值区向西部移动、负值区逐步占据优势的趋势；垂直分量Z 的磁异常以负值为主，形态较为稳定，说明该分量不易受到其它因素的干扰。对于归算后磁异常的整体分布，X向和Z向分量、总强度F、垂直分量H几乎均为负值，与CM4模型存在一定的差异。由于数据的相似性，总强度F的分布与3DSS 模型有一些相似特征，但后者可反映更多的中小尺度磁异常信息。三种模型存在的差异主要来自数据数量、位置和建模方法的不同。
2023, 45(2): 315-327.
doi: 10.11939/jass.20210172
摘要:
蜂群卫星磁场数据受地磁活动和地方时的影响，本文先通过变分模态分解去除地磁活动对数据的影响，再建立时变背景场以消除地方时对数据的影响。基于建立的时变背景场，我们利用蜂群卫星磁场数据对2020年牙买加MW7.7地震进行震前异常分析，计算地震影响区域内轨道数据的能量值，利用时变背景场设置阈值提取异常。结果表明：牙买加地震影响区域内的异常轨道累计数量在震前50天至震前43天出现加速增长的现象。此外，基于时变背景场与昼、夜侧背景场提取异常的结果对比显示：由于昼、夜侧背景场的建立混合了多个当地时间的磁场数据，高值背景场会被低值背景场拉低，导致部分非异常的轨道被错误地识别为异常轨道；而低值背景场会被高值背景场抬高，导致部分异常轨道不能被识别。而时变背景场针对每一个地方时建立了更为准确的背景，其时间分辨率高，能凸显出不同地方时卫星磁场数据的背景值差异，这对异常轨道的准确提取十分重要。进一步对岩石层、大气层和电离层多圈层的参量进行了震前异常分析，并对三个圈层的异常出现时间进行解释，证明了这些异常可能与牙买加地震的孕育有关。
蜂群卫星磁场数据受地磁活动和地方时的影响，本文先通过变分模态分解去除地磁活动对数据的影响，再建立时变背景场以消除地方时对数据的影响。基于建立的时变背景场，我们利用蜂群卫星磁场数据对2020年牙买加MW7.7地震进行震前异常分析，计算地震影响区域内轨道数据的能量值，利用时变背景场设置阈值提取异常。结果表明：牙买加地震影响区域内的异常轨道累计数量在震前50天至震前43天出现加速增长的现象。此外，基于时变背景场与昼、夜侧背景场提取异常的结果对比显示：由于昼、夜侧背景场的建立混合了多个当地时间的磁场数据，高值背景场会被低值背景场拉低，导致部分非异常的轨道被错误地识别为异常轨道；而低值背景场会被高值背景场抬高，导致部分异常轨道不能被识别。而时变背景场针对每一个地方时建立了更为准确的背景，其时间分辨率高，能凸显出不同地方时卫星磁场数据的背景值差异，这对异常轨道的准确提取十分重要。进一步对岩石层、大气层和电离层多圈层的参量进行了震前异常分析，并对三个圈层的异常出现时间进行解释，证明了这些异常可能与牙买加地震的孕育有关。
2023, 45(2): 328-340.
doi: 10.11939/jass.20210193
摘要:
针对2011年提出的两步差法在地震微波异常提取中的不足，提出了改进两步差法，该方法通过使用层次聚类和小波分析两种算法，克服了原方法中未考虑不同地物类型引起的亮温差异、亮温背景场不够稳健等问题，从而使异常结果在空间形态和异常幅度上更加合理，并将该方法应用于2021年5月22日青海省玛多县MS7.4地震的微波异常提取。结果显示，玛多地震前三个月出现了一条长约900 km、增温幅值达12 K的NE向亮温增温条带，与2010年4月14日MS7.1玉树地震前异常特征在空间分布和演化特征上均有很高的相似性。此外，异常出现的时间和幅度与震级有一定相关性，震级较大的玛多地震出现异常时间较早，幅度较大；而震级较小的玉树地震出现异常时间较晚，幅度较小，且两次地震的微波亮温增温幅值均达8 K以上。初步的机理分析认为，地震前的微波异常条带与该区域的NE向张性断裂和张性断陷带在空间上分布一致，异常的出现可能与地震前该断陷带的地热活动以及地表岩石的发射率变化有关。
针对2011年提出的两步差法在地震微波异常提取中的不足，提出了改进两步差法，该方法通过使用层次聚类和小波分析两种算法，克服了原方法中未考虑不同地物类型引起的亮温差异、亮温背景场不够稳健等问题，从而使异常结果在空间形态和异常幅度上更加合理，并将该方法应用于2021年5月22日青海省玛多县MS7.4地震的微波异常提取。结果显示，玛多地震前三个月出现了一条长约900 km、增温幅值达12 K的NE向亮温增温条带，与2010年4月14日MS7.1玉树地震前异常特征在空间分布和演化特征上均有很高的相似性。此外，异常出现的时间和幅度与震级有一定相关性，震级较大的玛多地震出现异常时间较早，幅度较大；而震级较小的玉树地震出现异常时间较晚，幅度较小，且两次地震的微波亮温增温幅值均达8 K以上。初步的机理分析认为，地震前的微波异常条带与该区域的NE向张性断裂和张性断陷带在空间上分布一致，异常的出现可能与地震前该断陷带的地热活动以及地表岩石的发射率变化有关。
2023, 45(2): 341-355.
doi: 10.11939/jass.20210147
摘要:
采用第五代地震动参数区划图的潜在震源区划分方案并结合Newmark位移模型，基于陇县工程地质岩性特征及地形高程数据，考虑地震动地形放大效应以及Newmark模型参数的不确定性，得出陕西陇县地区的地震动发生率为50年10%水平下滑坡的失稳概率，根据所得结果将研究区的潜在地震滑坡危险程度分为四个等级：极低危险区、低危险区、中危险区、高危险区。中、高危险区主要集中于陇县地区的泥岩、粉砂岩以及黄土覆盖地且斜坡坡度大于 40° 的地区，其中千河及其通关河两岸部分地区的地震滑坡危险性较高。本文结果可为该地区的地震滑坡风险管理和土地规划提供参考。
采用第五代地震动参数区划图的潜在震源区划分方案并结合Newmark位移模型，基于陇县工程地质岩性特征及地形高程数据，考虑地震动地形放大效应以及Newmark模型参数的不确定性，得出陕西陇县地区的地震动发生率为50年10%水平下滑坡的失稳概率，根据所得结果将研究区的潜在地震滑坡危险程度分为四个等级：极低危险区、低危险区、中危险区、高危险区。中、高危险区主要集中于陇县地区的泥岩、粉砂岩以及黄土覆盖地且斜坡坡度大于 40° 的地区，其中千河及其通关河两岸部分地区的地震滑坡危险性较高。本文结果可为该地区的地震滑坡风险管理和土地规划提供参考。
2023, 45(2): 356-372.
doi: 10.11939/jass.20210176
摘要:
鉴于传统的地震动预测模型未考虑速度脉冲的影响，可能会低估近断层区域的地震风险，而新一代NGA-West2地震动预测模型对速度脉冲型地震动的适用性有待研究。首先，收集了2013年以来的近断层地震动记录，在充分考虑脉冲方向的不确定性条件下，基于小波方法定量地识别出速度脉冲记录，形成了最新的速度脉冲记录数据库；然后，利用小波提取出速度脉冲记录中的长周期脉冲信号，基于偏差参数分析方法，定量地研究NGA-West2地震动预测模型分别对速度脉冲原始记录和提取长周期脉冲后的残余记录的适用性。研究结果显示，NGA-West2中的四个地震动预测模型均会低估近断层速度脉冲记录，特别是在脉冲周期附近的周期段内速度脉冲观测值远远大于这四个预测模型的预测值，但残余记录观测值与NGA-West2中四个地震动预测模型的预测值较吻合。值得注意的是，CB2014地震动预测模型能更好地预测残余记录。
鉴于传统的地震动预测模型未考虑速度脉冲的影响，可能会低估近断层区域的地震风险，而新一代NGA-West2地震动预测模型对速度脉冲型地震动的适用性有待研究。首先，收集了2013年以来的近断层地震动记录，在充分考虑脉冲方向的不确定性条件下，基于小波方法定量地识别出速度脉冲记录，形成了最新的速度脉冲记录数据库；然后，利用小波提取出速度脉冲记录中的长周期脉冲信号，基于偏差参数分析方法，定量地研究NGA-West2地震动预测模型分别对速度脉冲原始记录和提取长周期脉冲后的残余记录的适用性。研究结果显示，NGA-West2中的四个地震动预测模型均会低估近断层速度脉冲记录，特别是在脉冲周期附近的周期段内速度脉冲观测值远远大于这四个预测模型的预测值，但残余记录观测值与NGA-West2中四个地震动预测模型的预测值较吻合。值得注意的是，CB2014地震动预测模型能更好地预测残余记录。
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