基于震源机制分析中国东北地区现今构造动力学背景

通过收集1957—2022年以来日本东北至中国东北地区的不同深度的地震震源机制解,采用联合迭代应力反演的方法,计算俯冲带构造应力场及中国东北地区构造应力场状态。研究结果显示:日本海沟浅部区域不仅受到太平洋板块的俯冲挤压,也与北美板块的推挤作用有关;中国东北区域的深源地震与海沟俯冲带的长期作用存在密切的联系。长白山火山区的形成与俯冲带的逆冲存在巨大的联系,俯冲带的地震活动间接控制着东北亚火山区的形成与活动。辽宁营口地区主压应力轴分布于NEE-SWW方向,主张应力轴分布于NNW-SSE方向。结合火山区及周边浅源地震震源机制的结果,认为东北火山区现今构造应力场延续了东北区域应力的整体结构,主压应力轴呈NEE-SWW向,主张应力轴呈NNWSSE向。

基于GPS观测的鄂尔多斯地块及其周缘现今的运动学特征

鄂尔多斯地块的运动学特征和动力学机制深受地学界关注。文中基于GPS数据和SKS剪切波分裂结果等地球物理资料,分析了鄂尔多斯地块及其周缘现今的壳幔运动学特征。结果表明,鄂尔多斯地块相对于欧亚大陆呈现逆时针旋转,欧拉极位于俄罗斯东南部,欧拉矢量为(50.942±1.935)°N,(115.692±0.303)°E,(0.195±0.006)°/Ma;块体内部变形微弱,GPS速率差异<2mm/a,应变率<5nano/a,应变时间序列的变化范围为-10~10nano,均在GPS的误差范围之内,表明在现有GPS资料的有效分辨范围内,鄂尔多斯块体内部相对完整,不存在明显的差异运动。块体西缘和东缘活动强烈,形成了2条明显的右旋剪切带,旋转速率为0.2°~0.4°/Ma;块体南缘和北缘活动较弱,边界断裂有左旋运动性质,旋转速率约0.1°/Ma。青藏高原东北缘和鄂尔多斯块体西缘的壳-幔变形完全一致,满足垂直贯通模型,变形由青藏高原东北缘强烈的推挤作用引起;块体南部到秦岭造山带的地震各向异性与绝对板块运动方向一致,表明该区域存在地幔流通道,且已深入到鄂尔多斯块体内部;山西断陷带到太行山的SKS剪切波分裂的快波偏振方向与软流圈地幔流动方向一致,表明该区域受控于太平洋板块的俯冲作用;鄂尔多斯块体内部微弱的SKS各向异性来自于克拉通内部“化石”的各向异性。综合上述资料分析,鄂尔多斯地块相对于其周缘的旋转运动可能主要来自于其周缘构造带在岩石圈和软流圈作用下的主动运动,块体的主动旋转可能比较微弱。

Hadoop平台下的地震波形数据存储与应用规划

地震波形数据的存储与应用是国家地震数据灾备中心的重要业务之一。本文主要针对海量地震波形数据基于传统关系型数据库和文件系统的存储方式所存在的数据存储离散、查询效率低下等问题,从大数据平台的角度,提出基于Hadoop的地震波形数据存储解决方案,着重阐述了业务需求、功能设计和实现原理。希望为国家地震数据灾备中心存储平台的建设提供有益的借鉴。

基于桌面虚拟化平台的GPS成果检查系统设计与实现

本文针对目前地震领域大量GPS外业测绘数据传统人工手段进行数据质量管理效率低下的缺点,从GPS原始观测数据管理、上报、质量管理、存档等多个方面开展了基于桌面虚拟化平台对GPS原始数据测量成果检查、归档管理的工作研究,并基于本文研究内容设计开发了一套基于桌面虚拟化平台地震外业数据管理系统软件的研发,解决了目前GPS数据业务的复杂操作流程带来的不便。该软件将极大地提高GPS测量数据管理、质检的工作效率。

青藏高原东北缘及其周边地区现今构造应力场及地震活动性

收集青藏高原东北缘及其周边地区371个震源机制解数据,对该区域进行1°×1°经纬度网格的构造应力场反演。结果表明,青藏高原东北缘内缘最大主压应力以NE向为主,外缘最大主压应力由西向东呈现出顺时针旋转的特征,即最大主压应力轴由西段近NNE向转为中段NE向,再转为东段NWW向。从不同深度对青藏高原东北缘及其周边地区进行2°×2°经纬度网格的构造应力场反演。结果显示,地壳上下部分断层体系存在巨大的变化差异,产生这种差异的原因可能与地壳的挤压增厚有关。

模拟地震图纸数字化存储信息录入的设计与实现

本文针对中国地震局正在实施的模拟地震资料抢救项目,对我国现存各类模拟地震图纸进行分类,设计实现了适用于模拟地震图纸扫描基础信息录入软件。首先,通过对图纸图章的分析设计了软件的需求功能,并确定了界面风格;其次,根据图纸扫描工作的保密属性,设计运用xml文件格式将扫描图纸的信息保存在本地文件中;最后,设计了图纸信息录入校验规则以及图纸的命名规则,并实现了异常自动提取和一键生成报表等功能,而且易于使用。本文开发设计的软件不仅降低了大量信息人工录入的错误率,而且显著提升了模拟地震图纸扫描录入与校验的工作效率。通过这项工作所获得的成果数据,便于地震科研工作效率的提高。

盈江地区构造应力场和断层识别的联合迭代式反演研究

搜集了盈江及其邻区5组地震序列震源机制解并反演得到该区域的构造应力场。研究结果显示:盈江地区整体主压应力以NNE向为主,主张应力以ESE向为主;但其局部应力场不完全一致,沿苏典断裂分布的主压应力轴走向随着断裂走向由北向南延伸角度逐渐向北偏移,而盈江地区的西南部,其主压应力走向更偏向于东,这可能与大盈江断裂的横向拉伸有关。此外,本研究通过应力场反演识别出了5组地震序列震源机制解的主发震断层节面的走向、倾角、滑动角及发震断层的摩擦系数,为今后该区域的地震研究及地壳动力学变迁提供了参考。

区域地震台网历史震相数据整合与共享服务

区域地震台网震相数据是区域地震台网产出的重要成果,是开展地球科学研究的重要资料。整理全国31个省份1973—2008年区域地震台网纸质震相报告和地震卡片,按统一格式录入震相数据,建立数据共享服务系统。文中系统阐述区域地震台网的发展过程、历史震相数据的整合、地震观测报告的主要内容及震级的测定方法,并介绍了历史震相数据共享服务系统和快速索引下载方法,为科研人员提供共享服务。

2021年青海玛多M_(S)7.4地震序列精定位与震源机制研究

利用双差定位法对2021年5月22日玛多M_(S)7.4地震序列中1434个地震进行重新定位,使用TDMT矩张量反演方法求解玛多地震序列M≥4.5地震的震源机制解,综合分析得到如下结论:(1)玛多地震序列震中整体走向为NWW-SEE向,与昆仑山口—江错断裂展布方向相吻合,序列总长度170 km,呈NWW向和SEE向双侧破裂,主震西北侧存在NW向条带,可能是此次地震的分支断裂活动,在南东侧存在余震稀疏段以及横穿玛多—甘德断裂的余震分布带,推测可能是地下速度结构差异所致;(2)主震附近地震序列以左旋走滑型地震为主,优势走向为NWW向,倾向NE,倾角较高,与昆仑山口—江错断裂性质基本一致,结合余震定位结果推断昆仑山口—江错断裂为本次地震的发震断层;(3)主震附近地震序列P轴平均方位角为237°,P轴,T轴平均倾角分别为15°、16°,N轴平均倾角为65°,结合研究区构造特征推断,本次地震是由NEE-SWW向水平挤压应力推动NWW-SEE向断裂发生左旋走滑错动所致。

宁陕地区台网台基背景噪声分析

利用IRIS研发的Ispaq工具,选择陕西、宁夏两地台网43个测震台站48H无震稳定的连续波形记录,计算出每个台站的台基背景噪声功率谱,并绘制功率谱密度状态曲线进行统计分析,结果表明:各台网各台站的台基噪声背景优势频率具有不同的特征,有明显差异。在人为噪声影响较大的1~20Hz频段内,陕西榆林台、延安台,宁夏盐池台、牛首山台、香山台、盐池台受影响较大,低值区出现在陕西安康台、商南台、商州台、宁夏银川台。

Hadoop平台下数据质量计算方法的实现

本文基于Hadoop分布式计算思想,利用美国地震学研究联合会(IRIS)数据管理中心(DMC)发布的地震波形数据质量分析工具ISPAQ(IRIS System for Portable Assessment of Quality)对中国地震数据(西安)备份中心存储的测震波形数据资源进行质量分析。本文通过搭建分布式系统计算陕西、宁夏两个区域台网的波形数据质量以及使用MapReduce进一步统计分析,对整个业务框架进行测试实践。测试结果表明分布式架构下中国地震数据(西安)备份中心存储的miniSEED格式测震波形数据使用ISPAQ进行质量计算的可实施性。本文所构建的计算框架不仅便于数据管理者对测震数据质量的把控,同时也便于业界学者择优择需对数据进行使用分析。

一种超大图片的切分方法

模拟地震资料抢救项目中抢救了一批石英伸缩仪和浮子水管仪等地形变记录的图纸,该类图纸为一个月记录一张,图纸规格为24 m×0.27 m。该抢救项目的原则是不能损坏原有图纸并且电子化的要求是600DPI,PNG24位。按照上述规定,每张电子化图片成果占用存储空间很大,约为10 GB左右,目前市面上的图片查看器和图片编辑器无法打开这么大的图片。为了解决上述问题,本研究开发了一种切图方案,把按月为单位记录的超大图片切分成按天为单位的小图,每张小图上都附有超大图纸的图章信息,每张小图大约为300MB左右,这种规格的图片可以正常打开。