收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

地震台阵技术在地震学中的应用

万柯松  
【摘要】: 随着数字地震台网的急剧增加和基于互联网的数据共享,产生了巨大的地震波数据积累。这种数据积累给地震学带来的优势不仅仅体现于其射线覆盖率和地震定位的准确性,而且还方便研究者应用特殊的分析方法提取来自地球深部更为细微结构的信息。本文利用GRSN、FNET、ORFEUS、CDSN等台网所接收到的波形数据,对昆仑山地震的破裂过程、苏门答腊地震的P波波形混杂、欧洲南部410km地震波速度间断面和西太平洋下地幔D”层的剪切波速度异常等问题进行了详细的地震学研究。 2001年11月14日的昆仑山地震(Ms8.1),是我国大陆近半个世纪以来最强烈的地震,其地震破裂过程具有极长的走滑破裂带(~400km)和超过剪切波速度的破裂速度。本文以地表野外观测到的破裂带和INSAR同震破裂成像的结果为断层约束,通过改进的后向褶积(back-projection)方法,从位于地震震中西北的GRSN台网和震中东南的ISN台网两个角度联合对昆仑山地震的破裂过程进行了成像研究。结果显示,从破裂速度的角度出发,昆仑山地震可以分为四段,其破裂速度分别为2.3km/s、5.5km/s、4.3km/s和4.1km/s。除第一段的破裂速度低于Rayleigh波速度外,其它几段的破裂速度都超过了地壳中剪切波的波速,这种现象被称为超剪切破裂。这些速度段的空间分布与破裂带断层的产状有着良好的对应关系。该结果证实了陈晓非教授提出的超剪切速度破裂与断层地表出露的关系很可能是解释昆仑山地震中由sub Rayleigh速度破裂转变为超剪切速度破裂的转换机制。 苏门答腊地震中PP等后续震相对P波震相的污染给地震学研究,特别是对该地震震源过程的研究带来了一定困难。为解决这一问题,本文提出了一种基于不同震相慢度的循环叠加方法,以期将这些震相分离开来,同时还构造了一系列理论地震图用于检验该方法的正确性。结果表明,分离出的波形清晰度高,失真较小,将分离波形按走时叠加得到的波形重构也与原始输入波形相符。本文利用通过这一检验后的波形分离方法对2005年3月28目的Nias地震和2004年12月26日的Sumatra地震分别进行了P波波形的提取。进一步的研究还显示,对于Sumatra地震的超长破裂带(>1200km),本方法还存在一定不足,不过尚在可接受范围内。通过对Nias、地震和2006年7月17日的Java地震持续时间进行的详细分析显示,这两个地震的持续时间分别为~120s和~190s。由此推断,后一地震引发海啸的可能较大,这与实际情况相符。 本文还利用GRSN和ORFEUS台网数据对欧洲南部地幔中的410km地震波速度间断面的精细结构进行了研究。对P波在该间断面绕射波形的观测和理论分析显示,单纯的尖锐速度结构或是线性渐变的速度过渡层产生的绕射波形都与观测到的振幅变化规律不符。我们利用F—K方法对各种不同速度结构的410km间断面模型计算了理论地震图,并将计算结果的振幅变化规律与实际数据做了详细的比较。结果显示,这一地区的410km间断面并不十分尖锐,其过渡带厚度约为20km。而最符合实际数据提供的振幅变化规律的结构模型,为具有50%的线形速度渐变层和50%的速度阶跃。这一结果与Gaherty(1999)根据矿物学实验提出的地震波速度随深度变化的规律相似,可看做是后者的一个近似的地震观测学证据。这一点表明,这个速度变化层可能的地球化学解释是由上地幔中橄榄岩和榴辉岩的特定比例造成的。 针对西太平洋剪切波低速区边缘所引起的复杂剪切波波形,本文还相应于何玉梅等(2006)提出的D”层速度结构模型提出了能适于更大震中距范围内数据的模型。本文提出的模型在核幔边界上方30km~230km处存在2%高速异常层,而去除了何玉梅等模型中该区域存在超低速区的结构。这种模型与钙钛矿在较高温情况下相变所产生的速度结构十分类似。我们推测,后钙钛矿相变是引起该区域剪切波波形复杂化的原因。 在本文的最后,我们研究了2000年以来斐济—汤加地区发生的14个震深大于180km的地震。采用其在中国数字地震台网上接受到的数据,我们发现在某些台站,尤其是KMI台站上接收到的数据波形中ScS震相存在明显延迟,导致S+ScS的整体波形形状发生变化。为解释D”层对数据波形的影响,我们按层析模型的异常分布构建了D”层的剪切波速度异常模型。对这些模型的地震图合成表明,靠近震源一侧为约—3%低速异常的模型可能解释数据波形的变化。本文还对异常区的边界范围进行了确认,由于研究区域所处的特殊位置,这一结果对确定太平洋低速异常区的边界提供了重要证据。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 于海英;地震台阵的应用及最新进展[J];地震地磁观测与研究;1999年06期
2 郭飙,刘启元,陈九辉,李顺成;新疆伽师强震区余震序列的地震台阵定位[J];地震地质;2002年02期
3 刘旭,朱元清,佟玉霞;地震台阵滤波及子台分布对聚束效果的影响(Ⅱ)——子台分布及聚束效果的分析[J];西北地震学报;2003年04期
4 于海英;朱元清;;上海地震台阵面波震级偏差分析[J];地震地磁观测与研究;2007年05期
5 刘启元;地震预报研究的主攻方向:动力数值预测[J];国际地震动态;2005年05期
6 许健生,李建,刘旭,尹志文,许康生;兰州大尖山地震台阵建设[J];西北地震学报;2005年S1期
7 刘启元,李志明,沈立人,李沙白,周燕云,金国维,陈鸿志,沈扬,刘胜千,李顺成;GDS—1000宽频带通用流动数字地震观测系统[J];地球物理学报;1993年05期
8 F.Ringdal;庄灿涛;;《区域地震台阵和禁止核试验核查专集》引论[J];世界地震译丛;2000年03期
9 朱元清,宋俊高;上海地震台阵观测系统的建立[J];地震地磁观测与研究;2002年02期
10 A.Douglas;郑建常;;第23章:地震台阵在地震与禁核试地震学中的用途[J];世界地震译丛;2006年01期
11 许健生;赵仪全;苏向州;吕太乙;;兰州大尖山地震台阵勘址[J];地震地磁观测与研究;2006年S1期
12 郝春月;郑重;牟磊育;;台阵地震学、地震台阵与禁核试条约监测系统[J];中国地震;2007年03期
13 刘瑞丰;高景春;陈运泰;吴忠良;黄志斌;徐志国;孙丽;;中国数字地震台网的建设与发展[J];地震学报;2008年05期
14 佟玉霞!中国上海200062,朱元清!中国上海200062;上海地震台阵的波数响应[J];地震学报;2001年01期
15 佟玉霞,朱元清;F-K分析在上海地震台阵建设中的应用[J];西北地震学报;2002年01期
16 郑秀芬;“地球透镜计划”的精粹集锦──“地球透镜计划”获得资助第一年的进展[J];国际地震动态;2005年10期
17 李顺成;刘启元;陈九辉;郭飚;赖院根;王继;;横跨天山的宽频带流动地震台阵观测[J];地球物理学进展;2005年04期
18 于海英,朱元清;上海地震台阵的F-K分析[J];地震地磁观测与研究;2002年02期
19 C.J.Ammon;T.Lay;吴琼;;核试验说明了USArray台阵数据的质量[J];世界地震译丛;2008年03期
20 赵彬;张伯明;;德国试验性地震系统(GERESS)[J];地震地磁观测与研究;1993年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐顺强;李清林;;基于地震台阵的煤矿地下开采面精确定位试验研究[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
2 佟玉霞;朱元清;;地震台阵技术的研究[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
3 朱元清;佟玉霞;;地震台阵数据处理研究[A];2000年中国地球物理学会年刊——中国地球物理学会第十六届年会论文集[C];2000年
4 唐明帅;王海涛;郑勇;葛粲;;接收函数方法在新疆和田地震台阵的应用研究[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年
5 吴建平;王未来;明跃红;房立华;;华北大型流动地震台阵观测实验及初步研究[A];中国地球物理学会第二十三届年会论文集[C];2007年
6 丁志峰;王椿镛;吴建平;何正勤;吴庆举;楼海;常利军;;华北地区地震台阵观测与深部结构研究[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
7 刘启元;;宽频带流动地震台阵观测系统[A];1991年中国地球物理学会第七届学术年会论文集[C];1991年
8 王继;陈九辉;刘启元;李顺成;;流动地震台阵初至震相到时自动拾取[A];中国地球物理第二十一届年会论文集[C];2005年
9 S.M.Flatt;吴如山;;以随机介质为模型的岩石圈引起的地震P波横跨大型地震台阵的透射起伏和角度非相关[A];中国科学院地球物理研究所论文摘要集(1986)[C];1989年
10 严锋;范广超;靳平;;台阵f-k分析质量评估原理及其实现[A];国家安全地球物理丛书(三)——地球物理探测与应用[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 于海英;数字化地震资料应用研究[D];同济大学;2005年
2 万柯松;地震台阵技术在地震学中的应用[D];中国科学技术大学;2008年
3 郭飚;非均匀各向异性介质的地震P波走时层析成像研究[D];中国地震局地质研究所;2009年
4 房立华;华北地区瑞利面波噪声层析成像研究[D];中国地震局地球物理研究所;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭飚;流动宽频带地震台阵:地震定位与地震层析成像[D];中国地震局地质研究所;2003年
2 赖院根;流动宽频带地震台阵:首都圈横波分裂与地壳应力场[D];中国地震局地质研究所;2004年
3 王继;地震事件和震相检测处理系统[D];中国地震局地质研究所;2005年
4 吴明恕;地震台阵数据管理[D];中国地震局地质研究所;2008年
5 邵翠茹;雅鲁藏布大峡谷地区地震活动性研究[D];中国地震局地球物理研究所;2009年
6 王峻;首都圈地壳上地幔三维S波速度结构的接收函数研究[D];中国地震局地质研究所;2007年
7 陈继锋;兰州台网记录的青藏高原影区地震的分析和研究[D];中国地震局兰州地震研究所;2009年
8 杜海林;2004年苏门答腊—安达曼大地震能量辐射源的时间域台阵技术分析[D];中国地震局地球物理研究所;2007年
9 李海丰;青藏高原东缘及龙门山被动源地震剖面及台阵研究[D];成都理工大学;2008年
10 吕作勇;华北地区地震层析成像研究[D];中国地震局地球物理研究所;2009年
中国重要报纸全文数据库 前8条
1 ;为你喝彩(六)[N];科技日报;2009年
2 志猛;中日确定新一轮科技合作项目[N];中国高新技术产业导报;2000年
3 本报记者 余建斌;中国完成第21航次大洋科考[N];人民日报海外版;2010年
4 本报记者 余建斌;300天,穿越三大洋的“发现之旅”[N];人民日报;2010年
5 本报记者 赵建东;意义非凡的“环球发现之旅”[N];中国海洋报;2010年
6 本报记者 陈瑜;记者探秘“大洋一号”[N];科技日报;2010年
7 赵笛;“大洋一号”实现六大突破[N];中国矿业报;2010年
8 通讯员 王小波;镇巴有了数字化地震监测基准站[N];汉中日报;2010年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978