利用sPL震相测定2022年山西古交M_(L)4.1地震震源深度

选取2022年2月20日山西古交M_(L)4.1地震事件波形,筛选出震中距在10~70 km之间的5个地震台站,基于sPL震相特征对波形数据进行处理,在震中距23 km的GUJ台观测到sPL震相。使用山西2015一维地壳速度模型,通过SEIS-CAP软件计算该地震的震源机制解,并利用F-K方法计算理论地震图,与观测波形拟合对比,确定该地震震源深度约4 km。sPL震相方法、CAP方法测定的震源深度和正式编目结果基本一致,表明利用sPL震相测定山西古交M_(L)4.1地震震源深度是可靠的。

利用初至震相定位法测定2013年辽宁灯塔M_(S)5.1地震震源深度

以2009年至2022年辽宁测震台网的观测资料为基础,拟合辽宁地区小震Pg波走时曲线,得到上地壳P波速度为6.11 km/s,并构建该地区双层地壳P波速度模型。提取正式观测报告中的20个清晰Pg和9个Pn震相到时,基于初至震相定位法测定2013年辽宁灯塔M S5.1地震的震源深度为10.8 km,初至P震相最小走时残差为0.31 s;使用考虑误差的定位算法测定震源深度为10.27 km,定位残差为0.35 s,与使用其他速度模型计算得到的震源深度基本一致,可信度较高。分析认为,灯塔M S5.1地震震源深度在11 km左右。以该深度作为主要输入参数计算其在周围产生的位移场和应变场,显示出典型的走滑地震特征。

耦合震级、震源深度和滑动角不确定性效应的地震海啸危险性估计

选取中国东南沿海地区6个近岸场点,以马尼拉海沟俯冲带和琉球海沟俯冲带作为潜在地震海啸源区,采用广义极值地震活动性模型和广义帕累托地震活动性模型分析震级不确定性特征,通过统计震源深度的优势分布和拟合滑动角分布函数,耦合震级、震源深度和滑动角不确定性效应,得到两个俯冲带对6个场点未来30 a、50 a、100 a海啸波高超过0.4 m的地震海啸危险性估计结果。结果表明:百年内舟山近海和宁德近海特定场点遭受地震海啸袭击风险较低,随着时间的推移,从位于厦门近海至香港近海、海口近海和高雄近海的特定场点,地震海啸危险性递增。

基于HVSR法的震源深度引起放大效应的研究——以关东盆地为例

盆地对地震动具有很强的放大作用。文章基于日本关东盆地及其周围20个台站的记录,研究了S波窗口、S波后10秒窗口、尾波窗口之间特征的差异,从理论上解释了这些差异,并研究了三者随震源深度化产生的放大差异。结果表明:尾波窗口、S波后10秒窗口与S波窗口采用HVSR法得到曲线形状相似。浅源地震引起的S波窗口、S波后10秒窗口与尾波窗口放大显著高于深源地震。

利用CAP方法和瑞利面波振幅谱联合反演宁强5.3级地震震源深度

2018年9月12日19时6分,陕西省汉中市宁强县发生5.3级地震,不同机构给出的震源深度结果相差较大。为进一步确定宁强5.3级地震的震源深度,基于区域速度模型,首先利用CAP方法反演得到该地震的震源机制解,然后采用瑞利面波振幅谱和CAP深度误差函数联合反演,进一步测定了此次地震的矩心深度。结果显示:CAP方法得到的陕西宁强5.3级地震矩心深度约为12km,瑞利面波振幅谱测定的矩心深度为13km,结合引入的误差函数联合反演,最终确定陕西宁强5.3级地震的矩心深度为13km左右,表明此次地震仍属于发生于上地壳的地震。

震源深度对烈度衰减关系模型的影响

收集整理1970年以来我国大陆地区418次MS≥4.0地震的烈度等震线和震源深度资料,将我国大陆地区划分为西部(西南和西北地区)和东部(东北、华北地区和华中、华南地区)地区,采用最小二乘法,根据Estevad等和卢建旗等的研究,分区建立基于震源深度的2种烈度衰减关系经验统计模型,探讨震源深度对烈度衰减关系模型的影响。分析发现,东部地区Ⅵ度(6度)区和西部地区Ⅶ度(7度)区长、短轴半径的影响结果略有不同。选取2008年以来MS≥5.0地震事件,取6度以上地区地震烈度圈数据,以实际烈度与经验统计模型烈度的比值为指标,验证2种经验统计模型与实际烈度评定结果的吻合程度,结果表明:2种经验统计模型所得烈度变化趋势基本一致,且基于模型的预测烈度值与实际烈度值较为一致。将2种烈度衰减关系经验统计模型与传统椭圆烈度衰减关系模型进行比较,发现经验统计模型更精准。分析认为,2种基于震源深度的烈度衰减关系模型在我国东、西部地区的适用范围参数如下:①西部地区:震级为4.0≤M_(S)≤8.6,震中距为0≤R≤486 km,震源深度为3 km≤H≤74 km;②东部地区:震级为4.0≤M_(S)≤8.0,震中距为0≤R≤476 km,震源深度为4 km≤H≤36 km。

江苏天宁M_(S)4.2地震震源深度分析

应用不同地震定位方法,对2021年12月22日江苏天宁M_(S)4.2地震震源深度进行重新测定。使用NonLinLoc方法对地震进行绝对定位,得出震源深度为11.9 km。以绝对定位结果为初值,利用该区域范围内历史地震事件,使用双差定位法对地震进行重定位,得出震源深度为10.1 km。结合该地区构造环境等进行分析,认为震源深度为10—12 km相对合理。

sPL震相在海城地区震源深度测定中的应用

利用sPL深度震相对1999~2020年海城老震区M_(L)≥3.0地震震源深度进行重新测定,共识别出146次地震事件的sPL震相,其中sPL震相与P波到时差在1.2~3.2 s之间,震源深度在5~15 km范围内。研究发现,1999年岫岩MS5.4主震发生前地震序列的震源深度保持在8 km附近,与主震的震源深度相当;临近主震发生时,在5.5 km深度处出现破裂,随后震源深度从5.5 km开始变深,逐渐逼近主震震源深度,存在震源深度由浅及深的迁移过程;岫岩MS5.4主震发生后,震源深度破裂范围扩展,浅部依然有地震发生,更深的位置也发生地震。

利用地震台阵识别中深源远震sP和pP震相确定震源深度

震源深度是目前最难确定的震源参数之一,基于密集的近台观测数据可以准确确定近震震源深度,但对远震的震源深度无法较好地约束。远震反射波震相sP和pP包含用于确定震源深度的有效信息,理论上可以对远震的震源深度进行有效约束。将国内测震台站中台间距远小于震中距的区域台站作为台阵,通过互相关、震相对齐、波形叠加聚束等处理,可以提升sP和pP深度震相的信噪比。利用IASP91全球模型,根据震相走时差得到较为准确的震源深度。本文计算了2017—2020年M≥6.0的64个国外远震的震源深度。通过与GCMT、GFZ、USGS等机构给出的结果相比,验证了此方法得到的震源深度的可靠性。通过讨论破裂持续时间对pP震相识别的影响,得到此方法在矩震级6.0~8.5时,在不同深度上有较好的适用性。

利用近震深度震相研究上海浦东M3.2地震震源深度

利用上海地震台网固定台站记录到的事件波形数据,基于深度震相sPL和参考震相P的到时差,通过与理论地震波形进行拟合,对2014年7月10日,上海浦东M3.2地震进行重新测定,结果表明,此次地震震源深度为5 km,与上海测震台网编目结果给出的9 km相近,并对比Hyposat和CAP定位方法,结果显示sPL方法与这2种定位结果相差不大,因此能获得较可靠的震源深度。

多种方法测定2019年皎口水库地区2.5级以上地震震源深度

应用CAP方法、sPL深度震相方法和双差定位方法,对2019年M2.5以上皎口水库地区地震震源深度进行测定。通过CAP方法进行反演,计算出最佳震源机制解及震源深度;在震中距50 km左右的近台识别出清晰的sPL震相,运用频率—波速(F-K)方法画出各种震源深度的理论波形,与实际波形进行拟合确定震源深度;建立地震事件对,利用走时差观测值与理论值的残差确定其相对位置及深度。结果发现,上述多种方法测定的结果基本一致;相对而言,双差定位方法更适合皎口水库地区地震震源深度的测定。

基于sPn震相计算黑龙江地区近震震源深度

采用黑龙江地震台网记录的地震波形,基于sPn震相,计算2005-2021年黑龙江省区域内发生的11次M≥4.0近震的震源深度。分析发现,在研究区域内,可精确识别单台震中距在3°-7°范围内的地震记录波形的sPn震相。计算多台站震源深度,发现其平均值与黑龙江地震台网采用HypoSat方法测定的震源深度结果基本一致,仅3个地震的误差较大。分析认为,采用sPn震相方法测定黑龙江地区近震的震源深度准确度较高,可为日常跟踪分析工作提供依据。

测定震源深度的意义的初步讨论

在地震目录中，震源深度是地震学最基本的参数之一，然而它也是一个最不易测准的参数。ＰＤＥ报告中的震源深度以及ＵＳＧＳ和Ｈａｒｖａｒｄ大学的ＣＭＴ反演的矩心深度和利用宽频带波形的深度震相资料获得的震源深度各不相同，其含义也不同，而宽频带波形模拟得到又是另一种破裂“核心”的深度。本文对不同测量手段的震源深度的不同物理意义做了初步的讨论。

USGS地震目录中4～5级震源深度异常地震可靠性初步研究:以南北地震带若干地震为例

在南北地震带地区,USGS全球地震目录中存在一些震源深度大于30km的地震.这些地震的震源深度是否可靠,对于研究这一地区的孕震机制、岩石圈强度和构造演化等科学问题具有重要意义.本文以南北地震带2012年发生的5个4~5级地震为例,利用区域地震台网的波形数据,基于sPL深度震相、短周期瑞利面波以及CAP等独立方法测定了其震源深度.结果表明：sPL深度震相和CAP方法给出的震源深度比较一致,差别小于2~3km,能够得到比较可靠的震源深度;短周期瑞利面波及其与P波振幅比也确定了地震震源深度较浅的特征.本文研究结果显示：宁夏会宁4.7级、云南富民4.8级和四川会东4.7级地震的震源深度约为8~12km左右,仍为发生于上地壳的地震,USGS地震目录给出的30km甚至更深的震源深度存在明显偏差;对于四川隆昌4.6和4.9级地震,本文给出的震源深度为1~2km,属于极浅源地震,USGS地震目录给出的10km和35km的震源深度结果尚需进一步改进.

利用sPn震相测定芦山M_S7.0级地震余震的震源深度

利用南北地震带南段密集流动地震台阵的观测数据,采用波形互相关方法拾取Pn波走时,应用滑动时窗相关法识别sPn震相,通过sPn与Pn震相之间的走时差测定了芦山地震序列中28个ML4.0级以上余震的震源深度.结果表明,震源深度集中在10～20km范围内,垂直余震带的北西—南东向震源深度剖面揭示,余震分布表现出西深东浅的特点,倾角大约为39°.这些余震在空间上具有较好的线性分布特征,推测可能发生在与主震有关的破裂面上或邻近位置,由此推测主震的破裂面倾角大约为39°.根据余震的空间分布特征,认为芦山地震的发震断层并非双石—大川断裂,可能是其东侧的一条隐伏断层.

sPL,一个近距离确定震源深度的震相

实际地震波形观测表明,对于大陆结构相对简单的地壳中的地震而言,有一震相出现在P波和S波之间.一般在30～50km附近发育得较好,其能量主要集中在径向分量,而垂向分量的振幅相对径向要小,切向分量上的振幅很弱,且波形以低频为主,通常没有P波尖锐.在利用FK方法计算合成地震图的基础上,发现该震相是由S波入射到自由地表形成水平传播的P波(文献称为surface P wave,自由地表P波)或者包括S波入射到地表后形成的多次P波或其散射震相.由于该震相是由S波和P波之间耦合而形成,本文将其定义为sPL(s coupled into P)震相.理论波形研究表明,sPL相对直达P波的到时差对震中距离不敏感,而随着震源深度的增加几乎呈线性增加,因此可以很好的约束震源深度.本文以2005年江西九江地震为例,证实了sPL确定震源深度的可行性和可靠性.在观测到sPL震相的情况下,离震源50km以内的一个三分量地震台站的波形就可以帮助获得可靠的震源深度,而不需要精确的震中距离.由于sPL震相出现距离较近,对于较小(三级以上)的地震也可以应用,因此在稀疏台网布局情形下sPL对于确定中小地震深度应该具有很好的应用意义.

用PTD方法测定巴林左旗5.9级地震震源深度

震源深度是描述震源的最基本参数之一,给出了地震发生在地球内部的具体位置,对了解地震孕育和发生的物理化学条件,以及地震能量集结、释放的活动构造背景都有重要的意义。根据PTD方法,对2003年8月16日发生的内蒙古自治区巴林左旗5.9级地震的震源深度进行了测定,测定震源深度为20km,与东北地震构造区地震平均深度11±5km相比偏深。文中进一步分析讨论了对测定结果产生误差的各种因素,给出了减小误差的应对措施;在此基础上结合相关研究成果对地震区周围的地壳P波速度结构进行了探讨,给出了具体的P波二层均匀速度结构。

多种方法研究2012年7月20日江苏高邮M_S4.9级地震震源机制解和震源深度

本文用多种数字地震学方法研究了2012年7月20日江苏高邮MS4.9级地震的震源机制解和震源深度.首先用CAP方法反演了江苏高邮MS4.9级地震的震源机制解和震源深度,最佳解节面I走向角为109°,倾角85°,滑动角18°;节面II走向角17°,倾角72°,滑动角175°;矩震级MW为4.82;优势震源深度为10km.为验证研究结果的可靠性,我们一方面用Snoke方法反演了高邮地震的震源机制解,反演结果与CAP方法反演的结果相差不大;另一方面,使用近震深度震相到时差的测量和对远震波形拟合的方法进一步研究震源深度,结果均表明江苏高邮MS4.9级地震的震源深度在9～10km左右,与CAP方法的结果一致.多种方法研究结果的一致性可以充分说明本文研究结果比较可靠.结合前人地质资料的研究成果和本文对高邮地震震源机制解的研究,我们认为滁河断裂很可能是江苏高邮MS4.9级地震的发震构造.

基于近震转换波的沉积层地区震源深度测定方法

基于合成地震图,并与观测数据对比,对沉积层地区近震波形的频率成分、偏振和走时等特征进行了分析,确认了沉积-基底界面的Sp转换波.研究表明:在给定震中距时,Sp转换波与直达P波的到时差随震源深度的增加近似呈线性增加,可以用来较好地约束震源深度.以2015年4月19日河北文安M3.0地震和2006年7月4日河北文安M5.1地震为例,验证了使用近震Sp转换波测定沉积层地区震源深度的可行性.利用Sp转换波对2015年4月19日河北文安M3.0地震重新测定震源深度的结果为18km左右,而不是地震目录中给出的29km,说明该地震发生在中上地壳,而不是下地壳.本文给出的方法可应用于测定沉积层地区的震源深度.

华北强震断层面解和震源深度特征

本文利用远震P波及SH波和区域地震P_(nl)波波形反演方法,测定了华北9次强震的断层面解、震源深度及地震矩.结合其他作者测定的7次地震的结果,分析了华北16次强震断层面解及华北地震震源深度特征.结果表明,华北多数强震为走滑型地震,也有个别正断层型及逆断层型地震;16次地震多数发生在地壳中部10—25km深度范围内.