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用宏观地震资料反演历史地震震源特征

夏旻  
【摘要】: 用宏观地震资料反演震源特征是一个“经典”地震学问题,中外学者在这方面做过很多深入的工作(Shebalin,1973;陈顒,1975;小山顺二和郑斯华,1991;Panza et al.,1991;Sirovich,1996,1997;Molchan et al.,2002,2004;Fitzko et al.,2005)。同时,这个问题也是一个非常复杂的问题,涉及到震源破裂,地震波的传播、场地放大效应、地表建筑物破坏、烈度的确定、等震线的勾画原则等问题。本研究试图找到观测资料与理论方法的平衡点,用相对简单的模型去根据等震线估计震源特征。本文详细分析了Sirovich(1996,1997)提出的KF算法,结合我国等震线绘制习惯、考虑陈顒(1975)均匀断层假设下的等震线合成的方法,采用随机破裂的面状震源,根据高频地震辐射中辐射方向性因子失效的理论结果(Satoh,2002;Castro et al.,2006),对KF算法进行改进,并用其对中国华北地区的一些地震进行等震线合成研究。并取得了不错的结果。相关的合成算法可以作为一种ShakeMap的简单近似。本文把收集到的华北地区历史地震烈度资料,通过MapInfo软件进行投影校准、采样,并通过MatLab软件编程并加入30″(约1km分辨率)地形数据呈现出来,建成方便使用的数据库。数据库包含包括明、清时期(1477年~1911年)历史地震111个、现代(1966年~2000年)地震52个。采用年代索引,并配有详细的数据使用说明。本文采用试错法来完成烈度资料到震源信息的反演,为便于操作和观察,利用MatLab GUI编写了两个程序,分别针对陈颙(1975)提出的等震线合成方法以及改进的KF方法实现了人机互动。讨论了深度,走向、倾角等参数独立变化时,等震线形状的变化规律,作为震源参数结果不确定性的估计。对1668年郯城地震、1679年三河平谷地震、1830年磁县地震、1966年邢台地震、1976年唐山地震和2008年汶川的反演进行尝试性的震源参数测定。


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