漾濞6.4级地震前后震源机制一致性时空演化特征

利用CAP方法反演2021年漾濞6.4级地震震源机制,并基于云南地区2015~2022年M≥3.0地震震源机制解结果,采用叠加应力场反演方法反演漾濞6.4级地震前后不同时段的应力张量方差空间分布特征;采用云南地区2013~2022年M≥3.0地震震源机制解结果分析震源区附近震源机制一致性参数的时序变化特征。结果表明:漾濞6.4级地震性质为右旋走滑型,矩震级M_(W)6.03,矩心深度5.8 km,节面Ⅰ走向39°、倾角75°,滑动角-16°;节面Ⅱ走向133°、倾角75°、滑动角-164°。应力张量方差空间演化特征显示,漾濞6.4级地震震源区附近应力张量方差经历了一个低值-显著升高-震前下降形成新低值-震后显著升高的变化过程。应力张量方差时间演化特征显示,漾濞6.4级地震震源区附近应力张量方差在地震前1~2 a达到最高值,后持续下降,下降至最低值后发生转折并趋势回升,整体呈正“V”字型,地震发生在正“V”字型转折后趋势回升阶段。应力张量方差的时空演化特征具有一致性。

利用接收函数两步反演法研究小江断裂带及邻区地壳S波速度结构

文中基于2011年9月2日—2014年1月16日小江断裂带及邻区48个台站的远震三分量波形数据提取径向P波接收函数,采用两步反演法和Bootstrap重采样技术反演了各台站下方的S波速度结构,对小江断裂带及邻区的地壳深部结构进行了研究。结果表明:1)研究区地壳的S波速度在横向和垂向上都存在明显的非均匀特性,近地表处有2~4km厚的低速沉积层;中上地壳的S波速度呈高、低速相间分布;在20~35km的深度范围内存在明显的低速层,主要间断分布于小江断裂以西的川滇菱形块体和红河断裂以南的印支块体内部,另外在师宗-弥勒断裂附近也有局部分布。2)小江断裂带中、北段壳内低速层较为发育,以中段最为突出,最厚约达28km;南段在15~25km深度范围内存在明显的高速区。3)研究区的泊松比普遍较低(平均为0.24),呈不均匀分布,且横向变化剧烈,小江断裂带的泊松比总体呈北段较高、南段次之、中段低的分段特征;研究区壳内低速分布与泊松比间的对应关系不明显,大部分低速层似乎缺少发生部分熔融的条件,其地球物理结果的差异和不一致说明壳内低速层的变形演化机制及物理特性较为复杂。

滇西南地区地壳S波速度结构反演及强震孕震环境分析

基于滇西南地区31个宽频带地震台站记录的远震三分量波形数据,提取径向P波接收函数,以“中国地震科学实验场地区地壳剪切波速模型”为初始模型,进行精细化结构反演(垂向精度达2km级),并采用Bootstrap重采样技术进行统计和评估,获取了各台站下方的S波速度结构,结合地壳厚度、泊松比分布,对滇西南地区的地壳深部结构及强震孕震环境进行研究。结果表明:①研究区地壳S波速度分布在横向和垂向上均存在明显的非均匀特性。在中上地壳0~20km深度范围内存在明显且连续的低速层,平均厚度约15km,最大厚度达20km。在中下地壳20~28km深度范围内局部区域存在明显的低速层(厚度约8km),主要分布在普文断裂北端至阿墨江断裂中部区域(23°N附近),另外,在红河断裂附近和澜沧江断裂北部的局部区域也有分布;②从孕震环境来看,景谷M_(S)6.6和M_(S)5.8、墨江M_(S)5.9地震均发生在中上地壳低速层内,老挝M_(S)6.0地震发生在高、低速度的过渡区域。滇西南地区新生破裂带较为发育,地震波速的减小可能与地壳断裂或微裂隙中有流体的存在有关,研究区NW向新生破裂带的存在以及流体的长期作用,为带内高应变的突然释放提供了条件。另外,4个地震均发生在泊松比变化的高梯度带上,且地震发生处地壳厚度变化均较大。地壳厚度、泊松比变化剧烈的地区,地壳物质组成差异明显,壳内应变易于积累,有利于强震的诱发。

利用主动源研究宾川地区地壳各向异性

通过剪切波分裂法研究2015年11—12月宾川主动源实验数据,对各个台站的分裂参数进行分析,结果表明:(1)宾川地区平均剪切波分裂参数的快波偏振方向为25.1°,上地壳平均慢波延迟为0.006 s/km;(2)宾川地区的快波方向在区域内变化很大,分布在-9°~66°之间,这种剧烈变化可能与程海断裂与红河断裂在此区域交汇,造成该区域块体结构破碎有关;(3)研究时间段内发生3次ML≥1.0小震,在地震发生前后没有观测到快波方向和快慢到时差的显著变化。

2013年洱源M_S5.5地震序列M_L≥3.4地震的震源机制解研究

利用云南省地震台网的宽频带数据,采用CAP方法计算了2013年3月3日洱源MS5.5地震前后共10次ML≥3.4地震的震源机制解,分析了洱源MS5.5地震前后震源机制解的一致性变化特征,结合精定位结果、震后现场灾害评估报告及震区地质构造情况,判定维西—巍山断裂以西的苍山西麓炼铁盆地东缘主边界断裂带为洱源MS5.5地震的发震构造,震源机制解节面Ⅱ(走向160°、倾角48°、滑动解-99°)为其发震断层面。

水库气枪震源不同组合激发效率的对比研究

为研究气枪的激发特性,并为气枪发射台的堪选、建设提供参考依据,在宾川地震信号发射台进行了不同气枪组合的激发试验,并对试验数据进行了分析。结果表明:(1)单支气枪激发100多次的叠加信号可以被在150 km外的地震台记录到;(2)单支气枪激发与4支气枪同时激发的信号频率基本相同,且衰减基本一致,但4支气枪同时激发信号的均方根振幅约为单支气枪的4倍;(3)当气枪组合激发的信号的信噪比达到10 d B时,相关系数可以达到0.99以上;(4)4支气枪同时激发的激发效率是单支气枪的4倍。从分析结果可看出,宾川地震信号发射台在牺牲一定效率的情况下,单支气枪激发信号可以替代4支气枪组合的激发信号。

气枪震源弱信号提取的可靠性初步分析

基于数据合成仿真、气枪震源激发信号的实际处理,由叠加信噪比、波形相关系数及相位偏移等3个定量指标,系统评价线性、相位加权和S变换等3种叠加方法提取强背景噪声下弱信号的实际性能,并定量估计叠加结果的可靠性。通过对以上3种方法叠加结果的综合探讨,初步对比分析后认为,线性叠加虽然信噪比较低,但波形畸变最小;相位加权叠加信噪比较高,相位偏移小,但波形质量与线性叠加的结果相比偏离较大;S变换叠加可获得相对较高的信噪比,波形幅度损失小,但存在一定的相位偏移现象。因此建议,当波形质量和时间精度均要求较高时宜用线性叠加。但气枪震源激发有限时选择叠加方法应有所偏重,若要求波形高保真,宜选择S变换叠加;若要求时间高精度,可选择相位加权叠加方法,以合理实现弱信号的有效提取。

利用CAP方法快速计算云南地区中小地震震源机制解

地震的震源机制解是反应区域应力场的重要参数,充分利用数量众多的中小地震将有助于获得更高精度的区域应力场分布。本文以滇西地震预报实验场下关虚拟测震台网为例,介绍了利用虚拟台网产出数据,采用CAP方法计算中小地震震源机制解的流程,并将该方法应用于计算云南地区2013年2月-2014年2月间MS≥3.0的64次中小地震震源机制解。结果显示：①本文给出的方法为一种半自动处理方法,该方法可以在地震速报结果之后45分钟之内给出震源机制解,分析认为影响震源机制解快速产出的主要因素是格林函数库的建立和编程实现标注P波到时的全自动化;②云南地区中小地震震源机制解以走滑为主,但在香格里拉和洱源地区有少量正断层地震存在,位于研究区域内中小地震P轴主应力方向在川滇菱形块体南部以北北西-南南东为主,而在印支板块则主要以北北东-南南西为主。

云南宾川地震信号发射台的流动观测数据服务系统及数据质量评估

对2011年以来云南宾川地震信号发射台的实验数据进行规范化处理,整理原始Reftek数据库,构建为统一的G1数据库(Mini SEED格式),并提供SAC等数据格式的截取服务。对台站分布及数据连续性、各台站仪器类型及经纬度位置变更情况、气枪激发时刻与集中加密实验、台站背景噪声水平等进行数据质量评估,并对宾川附近天然地震分布进行了统计分析。结果表明:G1数据库是对历史数据的检验,格式与信息均可达到统一,也可作为新疆、甘肃等地主动源数据整理的模板。

利用气枪震源信号研究2016年云龙M_S 5.0地震前后波速变化特征

以2016年5月18日云南云龙MS5.0地震为例,选取距震中较近的3个台站和较远的5个台站记录的2016年1—9月的气枪震源信号,使用互相关检测技术得到地震前后这8个台站各自稳定震相走时变化特征。结果表明:云龙地震前,各台均存在不同程度的走时异常变化。离震中较近的3台站中,震中西侧和东侧台站走时变化有一定差别,但都在地震前的3、4月变化较大;而离地震较远的5个台站则变化趋势特征一致,幅度略有差别;离地震较近台站走时变化幅度明显大于离地震较远台站;地震前小于0.7 m的水位变化并未对各台走时变化产生实质性影响。同时对比了云龙台FSQ水管倾斜的形变观测数据,监测到同一时段地下应力发生变化。

云南宾川地区的地壳厚度和泊松比分布特征研究

利用宾川主动源项目16个地震台站2011年9月～2014年1月期间记录的5.8级以上远震波形资料,提取各台站下方的P波接收函数,并据此计算、分析宾川地区地壳厚度变化情况和泊松比分布特征。高空间分辨率的结果显示：宾川地区平均地壳厚为45.3km,地壳厚度呈＂北深南浅＂、＂西浅东深＂的特征。地壳厚度最深的是小银甸,47.9km,最浅的是排营台,42.1km,两者相差5.8km。程海断裂附近Moho面较深,红河断裂附近Moho面较浅;程海断裂附近地壳厚度变化较明显,红河断裂附近变化较缓。从泊松比的分布情况来看,研究区内泊松比分布是不均匀的,自南向北存在较大差异,呈＂北低南高＂的特征。红河断裂附近,泊松比属于中高（0.26≤σ≤0.29）,程海断裂附近,泊松比较低（σ≤0.26）。泊松比分布特征和地壳厚度相反,表明宾川地区的增厚方式主要由上地壳增厚所致。

多尺度阵列嵌套组合反演宾川气枪源区横波速度结构

本文基于多尺度阵列嵌套组合的方式,利用频率-贝塞尔变换法(Frequency-Bessel,F-J方法)提取背景噪声面波频散信息,通过多个阵列融合的频散曲线反演得到宾川气枪发射台周边不同深度的横波速度结构.结果显示:浅层一阶面波频散信息的加入,使得基阶反演结果更加收敛,反演深度加深到8 km;深度在8 km以下的结构的研究利用多尺度阵列(密集台阵—宾川气枪台网—云南区域地震台网)嵌套组合的方式,面波基阶低频信息从0.55 Hz拓宽到0.008 Hz,使横波速度结构的反演深度显著增加,同时对反演过程提供约束,使得70 km深度以上的横波速度更收敛.由此本文所得的横波速度结构为该区地下结构的探测提供基础,多尺度阵列嵌套组合频散谱的研究方式也为以后区域结构的研究提供一种新的方法和思路.

云南宾川大容量气枪震源波形频谱特征分析

2011年云南省地震局、中国地震局地球物理研究所在云南省宾川县大银甸水库开展了大容量气枪激发实验.为了深入研究气枪震源激发波形的特征,本文对不同距离台站记录的波形进行了频谱分析,对气枪激发震源的能量进行了计算,并将彩凤台气枪信号的波形、频谱特征与天然地震进行了对比分析.结果表明,1次激发相当于ML0.7的天然地震.对相近震级天然地震波形的频谱与气枪激发波形的频谱进行对比后发现,气枪震源激发波形频率小于15Hz,主频多数集中在2～5Hz;气枪震源激发的地震波中低频信号较相当震级的天然地震明显;1次激发释放的能量为8.90×106j,相当于2.4kg硝铵炸药的当量.

利用噪声功率谱密度的统计特征评价台站对主动源信号的接收效能

利用背景噪声的功率谱密度的统计特征,对宾川主动源周边接收台站1~10 Hz有效频带的噪声水平进行了分析。结果表明:较好的台站观测条件和观测环境可以大大提高气枪信号的记录质量,通过建立和维护高质量的观测台站,可以减少获取高信噪比的气枪信号的叠加次数,也可以在同等叠加次数下获取更远的传播距离。

基于模板匹配法的主动源地震检测方法研究

针对主动源地震波重复性高、信噪比低的特点,采用基于模板匹配法的地震自动检测方法,通过编写数据自动处理程序,对参考台实验期间的25 200s的连续波形记录进行处理,识别出其中13次气枪激发记录波形并获取激发时刻。结果表明,此方法识别率达到100%,无误判情况发生。此方法对诸如地震台阵等需要进行海量数据处理的情况具有借鉴意义。

腾冲及其邻区地壳S波速度结构

利用腾冲及其邻区架设的23个台站的远震波形资料,应用接收函数及时间域的线性反演方法反演了各台站下方的S波速度结构,分析该区域的地壳速度结构特征,结果表明:腾冲及其邻区莫霍面深度为39 km左右,整个研究区域地壳厚度从南(32 km)到北(42 km)逐渐增加。不同深度的S波速度结构显示,腾冲附近的中下地壳(30 km附近)呈现为明显低速区,该低速区以腾冲为中心展布,范围约为30 km。低速异常区域与地壳内的岩浆活动和部分熔融物质有关,深部熔融物质为腾冲地区带来了丰富的地热资源。

2011年盈江M_S5.8地震前震及余震序列双差定位研究

采用双差定位方法对云南省盈江MS5.8地震的前震及余震序列进行精定位,得到1 769个地震的精定位结果。结果显示,前震序列分布在大盈江断裂第一分支两侧,呈椭圆形分布,长轴约14km;余震序列呈共轭型分布特征;从震源深度上看,所有地震都分布在深度20km以内,其中90%以上的地震分布在深度10km以内,这也是造成盈江地震主震区烈度达Ⅷ度的主要原因。

前兆观测资料与地震活动时间序列的Morlet小波变换及相关性分析

Morlet小波在时、频两域都具有良好的局部性，是对时间序列进行多尺度分析和局部特性研究常用的小波变换方法。本文运用 Morlet小波变换分析了云南省大理市下关水化站1990～2013年期间水氡、水汞、流量、气压和固体 CO2月均值时间序列的变化特征，并与同时期大理市附近50 km以内ML2．0～2．9、100 km以内ML3．0～3．9、200 km以内ML4．0～4．9和600 km以内MS≥5．0地震活动月频度的Morlet小波变换特征进行了对比研究，分别计算了5项前兆资料月均值与4个震级范围地震活动月频度的小波平方模之间的相关系数，并对其相关性进行了探讨。

2011年盈江M_S5.8地震前震及余震序列双差定位研究

近年来随着对地球内部结构及地震过程研究的深入，对地震定位精度的要求越来越高，而且高精度的定位能更加准确显示地震序列的空间分布和发展情况。2011年3月10日12时58分，云南省德宏傣族景颇族自治州盈江县（24．7°N，97．9°E）发生Ms5．8地震（后文用“盈江地震”），震源深度10km，

JOPENS系统汇集REFTEK实时数据的实践应用

以下关虚拟地震台网为例,介绍利用JOPENS系统汇集REFTEK系统实时数据流的实验及数据汇集的相关步骤,通过宾川人工爆破实验,检验数据汇集系统在地震定位方面的可靠性。