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数字化地震资料应用研究

于海英  
【摘要】: 数字化地震资料的应用研究具有重要的理论和实践意义。目前地震仪从动态范围和频带宽度已能完全记录地震波中的丰富信息,现代化的地震观测系统能够捕捉弱振动和强振动信号,可以提供地震波的全频段频谱。上海地震监测系统拥有中国第一个三分量宽频带永久性地震台阵、上海地震台网以及中国数字地震台网中的佘山地震台,利用这些数字化资料来解决日常的地震监测及进行地球物理方面的基础研究和应用研究具有重要意义。 本文利用上海地震台阵资料和中国数字地震台网资料对上海地震台阵标定、F-K分析技术及其在上海地震台阵中的应用、上海地震台阵下方小尺度不均体、台阵所测地震震级以及印度洋大地震所激发的地球自由振荡进行了研究,并由此得出一些新的研究结果。 1.上海地震台阵标定研究 通过对上海地震台阵记录到的全球范围内的远震事件进行分析,给出上海地震台阵标定图;分析了地震震中距、震级和方位角对台阵标定结果的影响,并给出台阵和台网定位结果的比较;研究了日本不同地区地震标定的差别,通过对上海地震台阵标定的研究得出上海地震台阵下方存在速度不均匀性,并且可以使用最近标定和平均标定方法修正以后发生地震的定位结果,提高地震台阵定位的精度。 2.F-K分析技术及其在上海地震台阵中的应用 F-K分析技术可识别和分离不同视慢度、不同频率的波,但目前通用的F-K技术有其局限性,本文将现有F—K分析的基础理论应用于上海地震台阵中,就如何提高F-K分析结果的准确性做了研究,F-K分析后再使用第二震相来提高定位精确;对地震而言F—K分析的方位角和视慢度值呈线性分布,而对噪声来说则呈不规则分布,从而可以使用滑动F-K分析对不同震相进行分析,进而来识别震相;对同一地震三个分量F-K分析进行比较,同时对垂直分向的不同震相的F-K分析进行比较,并给出结果;使用速度谱分析(Vespa)方法来加强P~dP震相的振幅等。 3.利用远震P波的尾波研究小尺度不均匀体散射 上海地震台阵记录所提供的青海-西藏地区地震资料适合研究台阵地区地下小规模不均匀体。基于对该地区6个事件P波尾波的分析,找到了存在于上海佘山地区上岩石圈所产生的散射波证据,可以根据剩余地震图来研究和解释波场起伏,并计算部分散射体的参数。 4.根据能量研究上海地震台阵所测震级的偏差 上海数字化地震台阵运行以来,记录了相当多的地震,利用这些台阵记录所测震级是否存在校正值,对该台阵数字化地震仪所测的震级做一些初步研究是很有必要的。本文主要对远震震级进行分析,以NEIC震级为标准,得到上海地震台阵所测震级与国际上的震级偏差不大,并从能量的角度分析了产生偏差的主要原因。 5.综合利用甚长周期地震仪、重力仪和应变仪资料检测地球的自由振荡 虽然国际上早在二十世纪六十年代就已观测到地球自由振荡现象,但我国在这方面的检测研究一直进展不大,国际上的同行们大都使用重力仪或应变仪来研究地球的自由振荡。本文首次综合利用甚长周期地震仪、重力仪和应变仪记录的2004年12月26日印度洋9.0级大地震震后资料提取了地球球型自由振荡和环型自由振荡,而且提取出比前人研究结果更多的振型。


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