台湾1991～2005年间地震的综合重定位

对台湾近15年来发生的267210个地震进行了全面重新定位。我们基于台湾中央气象局地震台网(CWBSN)的地震目录开展重定位并在3个方面对定位结果进行改善。第一,结合了台湾强地面运动仪器观测项目(台湾强地面运动仪器观测项目)680个台站记录的S-P到时的大量数据来改善台站记录在台湾岛的覆盖。第二,我们添加了琉球岛链南部的日本气象厅(JMA)的18个台站来改善对东部近海,特别是台湾东北消减带的地震的台站覆盖。第三,我们采用三维VP和VP/VS模型计算P和S波的理论走时。这些措施对地震重定位改善的效果可以在3个方面看出:(1)P波到时和S-P时间残差的减少;(2)能更好地理解地面峰值加速度和震中距的衰减关系;(3)对P波到时和S-P时间的台站校正模式具有地质意义。

利用持续监测滤波后的垂直位移更快速短距离地震预警:2010年台湾甲仙地震典型例子研究

收集了台湾强震观测计划（TSMIP）台站记录的2010年袭击台湾南部的甲仙地震（M6．4）的强震加速度图，用来对我们提出的短距离地震预警（EEW）方法进行离线测试。2010年的甲仙地震表明了人们对短距离地震预警的迫切需求。所测试的短距离地震预警方法是一种基于阈值的方法，依赖于滤波后的垂直位移的幅度。我们的结果显示，与台湾当前针对短距离警报的地震预警系统（EEWS）相比，所测试方法的地震预警提前时间有了显著提高。对于震中距约为25km的地方，地震预警的提前时间比强地震动加速度到达时间早了2～4s。我们认为，这种基于阈值的地震预警方法也许可用于目标地区和全球孕震区附近急需地震预警的对象。

用初至P波确定震级:单台方法

受地震预警系统研究与应用近期取得成功的促使,我们研究了地震震级与单台接收的前3秒P波性质之间的关系。利用台湾宽频地震台阵的NACB台站记录到的震中距小于100km的46个地震的波形,我们发现高达6.5级地震的震级与初至P波特征周期的对数有线性相关关系。我们还发现,M<6.5级地震的震级与初至P波的峰值振幅存在确定性的关系。虽然更大地震的初至P波峰值振幅的行为有待进一步研究,但我们建议在现场(单台)地震早期预警操作中联合使用前3秒初至P波的特征频率和峰值振幅。

用遗传算法确定台湾地震的震源机制

采用台湾地区700多个地震台的P波初动极性资料确定了1991～2005年间该地区ML≥4.0级地震的震源机制解。由于涉及大量事件和台站,我们采用遗传算法非线性全局搜索震源机制解。该算法通过人工合成检验进行调整和验证。最终从4188个地震事件中得到了1635个高质量的地震震源机制解。大部分地震的震源机制解以逆冲为主,反映了板块碰撞造成的压缩应力场。正断层型事件发生在俯冲区的中等深度处,可能源于俯冲板块的弯曲。在欧亚板块内,北港基底高区(PeikangBasementHigh)附近和宜兰附近的板块碰撞较为复杂,也发现了走滑断层。我们的研究提供了研究发震结构和板块构造所需的震源机制数据库。该数据库也可被构造地震学家用来计算波形层析成像研究中的合成地震波形。

对本地及远震P波数据采用非线性联合反演来调查台湾地区岩石圈速度结构——板块连续性和漂移

两个翻转俯冲带之间的相互作用形成了台湾周边地区复杂的岩石圈结构及动力学特征。欧亚板块在台湾岛之下是否发生俯冲/变形和以何种方式发生是构造模型争论的关键。以前报道过一个深度在200km以下的往东倾斜高速度异常体,但是它的具体形态是不确定的,因此存在多种不同的解释。采用两步非线性联合反演方法,欧亚板块的板片成像的几何形态得以恢复,南部区域超薄,在中心区域变得更大更陡,北部发生严重形变。通过板片是否撕裂的合成记录实验可以探明到板块断裂的可能深度和尺度。此外,在23.2°N发现板片形变似乎与在台湾南部曾经发生的非火山成因地震和近年来的北西-南东走向构造相关。

1999年台湾岛集集M_w7.6级地震前的地震平静

1999年9月20日台湾岛集集地震之前,该地区的地震活动率显著减少。从1994年到1999年9月20日的台湾地震目录可以看出,异常从1999年1月开始,持续了约9个月,直到主震发生。本结果表明:该地区2·0级以上地震的平均活动率为每月435个,标准偏差为78。异常期间,该地区的地震活动率减少为平均每月314个,标准偏差在1的范围内。通过z值图的分析可以看出,在集集地震的震源区周围,在地震活动性明显增大的同时,b值也有持续减少的趋势。

基于本地及远震P波数据的非线性联合反演研究台湾地区岩石圈速度结构——板块连续性和变形

两个翻转俯冲带之间的相互作用塑造了台湾周边地区复杂的岩石圈结构及动力学。欧亚板块在台湾岛之下是否且以何种形式发生俯冲／变形是构造模式争论的关键。尽管之前报道过一个深达200km以下的东倾高速异常体，但其具体的形态仍不确定，因此产生了不同解释。采用非线性联合反演的两步方法恢复欧亚板块的几何形态成像发现，南部区域超薄，向中心区域逐步变大变陡，在北部存在严重形变。通过板块是否撕裂的合成记录实验研究板块断离的可能深度及范围。此外，研究发现在23．2°N，板块变形可能与台湾南部发生的非火山成因地震和近期NW—SE走向构造位置对应。