辽宁地区最小一维速度模型研究

根据辽宁测震台网最近10年的观测资料,从中筛选出2851个地震事件的Pg、Sg走时数据,使用Velest程序,反演了辽宁地区P波和S波最小一维速度模型及台站校正值,并对震源位置进行了重新定位。结果显示走时数据方差和走时残差均方根分别下降70%和45%以上。台站校正的分布情况体现出辽宁地区地下介质的横向不均匀性。重定位后的震源位置更加集中,与震群和发震构造的对应关系更明显,平均震源深度为10.16 km。经过正负扰动测试和震源位置恢复性测试检验,证明此研究所得最小一维速度模型较为稳定并具备一定的可靠性。

三峡库首区最小一维速度模型研究

根据三峡台网2001-2006年记录的490个地震事件中的7 330条P波和3 524条S波到时资料,利用Kissling方法得到了三峡库区最小一维P波和S波速度模型以及台站校正值,并应用于地震的精定位。重新定位后地震走时残差均方根从原来的0.56 s下降到0.41 s,地震定位精度在经度、纬度、深度方向上有了较大提高。

基于Hyposat和HypoDD的山东地区地震波一维速度模型

本文收集了2009—2016年山东地区M≥0.1的1 554次地震事件及其走时数据,对该地区地震波一维速度模型进行了研究。首先,使用走时曲线拟合、折合走时曲线分析等方法给出了山东地区地震波一维速度结构模型的初始模型以及参考变化范围;然后,精选55次震相较为丰富的地震事件,用Hyposat方法进行批量重定位,根据残差以及地球物理背景给出P波参考模型,之后对理论波速比加入合理的扰动,对所有P波和S波速度模型组合进行批量地震重定位,根据残差结果极小值获得了最优的P波和S波速度模型;最后,利用多重检验方法对最优模型进行检验,包括天然及非天然地震事件检验、3种定位水平差异检验、4种定位深度差异检验以及乳山和长岛震群的双差定位检验,最终获得了较为可靠的山东地区地震波一维速度模型:vP1=6.13km/s,vP2=6.88km/s,vP3=7.93km/s,H1=22km,H2=33km,vS1=3.54km/s,vS2=3.95km/s,vS3=4.46km/s。另外,本文发现,单纯型等非线性算法的定位结果对于速度模型依赖性较低,反之Geiger类型的线性迭代定位方法则较为依赖速度模型。

甘肃地区一维速度模型计算研究

采用2009年1月1日—2014年6月甘肃省境内所有地震的震相数据,分类拟合计算该地区一维速度模型,计算结果显示,利用少量震级较大地震数据来拟合的速度结果近似于用所有地震拟合结果。拟合得出新模型初步结果后,再从所有地震资料中选定台站包围好、震相标识规范的142个地震,利用Hyposat定位方法来计算莫霍面深度,参考其他模型的莫霍面深度,综合分析后在一定的扰动范围内通过Hyposat批处理程序进行迭代定位,对8 640次计算模型做残差对比,最终选取残差最小模型作为新模型,此模型除部分参数有较小的差别外与甘青模型基本一致。

山东地区地震波一维速度模型研究

根据山东地区及其邻区2007—2011年间45次地震事件中的919条P波到时资料,利用Kissling方法得到了山东地区的一维速度结构,并对该地区的震中和P波一维地壳速度结构进行联合反演,重新定位后的地震走时残差均方根得到了一定程度的降低,在精度和深度方面都有了一定的提高。

晋冀蒙交界地区最小一维速度模型

收集整理晋冀蒙交界地区2014年9月1日至2016年5月28日间448次1.0级以上地震事件的6 678条P波和6 103条S波到时资料,采用震源位置-速度结构的联合反演方法,使用Velest程序计算了晋冀蒙交界地区"最小一维速度模型",并利用这一模型对该地区1 763次地震进行了重新定位。结果显示:重新定位后震源深度分布集中于5~20km区间,趋于正态分布,定位结果有显著改善。

不同一维速度模型的地震定位效果比较——以小江断裂带为例

利用小江断裂带流动地震台阵的观测数据,使用三维速度模型对59个地震参考事件进行绝对定位。使用Hyposat和Hypoinverse两种地震定位方法以及三种一维速度模型进行了地震定位试验。试验结果表明:对于速度结构横向变化较小的区域,当一维速度模型基本合理时,两种定位方法都能得到比较准确的震中位置。与震中位置相比,震源深度对速度模型的依赖更大。基于一维速度模型的地震定位,应优先选择人工地震测深的速度模型。对于地震资料丰富的区域,使用"最小一维速度模型"方法确定的速度模型也可以提高地震定位的精度。

晋冀豫交界地震定位和一维速度模型研究

采用最小一维速度模型方法,基于2008到2014年间河南及其周边台网记录的晋冀豫交界地区165次地震的994个P波到时资料,对该地区的震中和P波一维速度结构进行联合反演,得到相对稳定的P波最小一维速度模型、台站走时校正值,重新定位后的地震位置更加集中在林县断裂和磁县断裂交界及其附近,且地震分布与断层的走向一致。得到的台站校正值在山区多为正,表明地下有低速物质,而在AY、YON、XX、PY、QF处台站校正值为负,表明地下有高速物质。

福建及台湾海峡地区新一维速度模型的适用性分析

通过福建及台湾海峡地区的新一维速度模型与现有华南速度模型的对比,讨论了新一维速度模型在福建地震观测台网的适用性。理论走时分析结果表明,尽管两个速度模型差异明显,但震中距在0-100 km范围内的震相理论走时相差较小,一定程度上说明两速度模型所给出的本区域地壳平均速度差异较小。对利用18次人工定点爆破记录的地震定位结果的分析表明:当震源深度不受约束时,应用华南速度模型的定位结果精度稍优于新一维速度模型;将震源深度固定为0 km后,应用新一维速度模型的定位结果精度则明显优于华南模型。对19个仙游震群序列事件进行定位的结果显示,由于华南地区速度结构的横向变化较小,应用两模型的地震定位精度结果基本相当,但新一维速度模型定位的发震时刻较华南速度模型普遍早0.61 s左右,因此使得事件定位残差显著增大。

小湾水库库区最小一维速度模型研究

从小湾水库台网2005—2008年记录的众多地震中,挑选出最少被4个台站接收到的高质量地震数780个,一共5 230条P波和4 883条S波到时资料。利用Kissling方法得到了小湾水库库区最小一维P波和S波速度模型以及台站校正值。反演后的最小一维P波速度模型走时均方根残差从0.81s减少到0.12s,数据方差从1.64s2减少到0.04s2;地震震源深度比原来增加大约1公里,震源分布更加集中;不同台站的校正值差异表征了小湾库区速度结构存在横向不均匀性。最后利用得到的最小一维速度模型和台站校正值进行重定位,结果地震的走时均方根残差明显减少,表明得到的最小一维速度模型可信度较高。

区域一维速度模型对地震定位的定量影响——以2017年九寨沟M_(S)7.0地震序列为例

利用2017年8月1日至2017年12月31日四川地震台网和甘肃地震台网记录到的发生在青藏高原东缘的731个地震事件的9 284条Pg震相到时数据,首先反演了该地区的"最小一维速度模型",并将该模型和选取的速度模型建立对比模型,以九寨沟地震序列为研究目标,定量讨论了两种速度模型分别在绝对定位和相对定位方法中对定位结果的影响。所得定位结果表明:反演获得的"最小一维速度模型"在重定位中可以有效地减小地震走时均方根残差;绝对定位比相对定位更加依赖于一维速度模型,一维速度模型会直接影响绝对定位结果中的震源分布形态,但在相对定位结果中仅起到调整地震事件相对位置的作用;在地震绝对定位中,震级越大的地震对于速度模型越敏感,而这一特点在相对定位中表现得并不明显。通过本项研究可知,在地震定位研究中,联合采用绝对定位和相对定位方法是最佳策略。

海南地区一维速度模型的研究

为了使最终确立的海南地区地壳一维速度最优模型符合区域地质构造特征,将研究的焦点放在海南地区一维速度模型上,应用拟合、折合走时、滑动窗拟合及区间稳定性等方法对地震震相进行提取和分析,并根据近年来地震编目报告中的数据,采用Hyposat定位法,在初始模型基础上修正,佐证了最优模型的适应性和准确性,获得了更适合于海南地区地壳结构的一维速度模型,为最优模型的确立奠定了基础。

邻近算法在微地震震源位置和一维速度模型同时反演中的应用

微地震事件的空间分布可以用来监测水力压裂过程中裂缝的发育情况。因此,震源定位是微震监测中重要的环节。震源定位依赖准确的速度模型,而震源位置和速度模型的耦合易导致线性迭代的同时反演方法陷入局部极小值。邻近算法作为一种非线性全局优化算法,能够最大程度地避免陷入局部最优解。本文将邻近算法应用于单井监测的微震定位和一维速度模型同时反演,首先利用邻近算法搜索一维速度模型,再使用网格搜索方法进行震源定位,并根据定位的走时残差产生新的速度模型,最后通过若干次迭代使其收敛到最优解。理论和实际数据结果均表明该方法能够避免局部最优解,得到较为可靠的震源位置和一维速度模型。

基于Hyposat定位法的安徽地区地壳一维速度模型研究

地震的定位对地壳的一维速度模型有很大的依赖性.安徽地区的地震定位配置的是华南地壳模型,该模型比较吻合于安徽地区实际地壳结构.然而由于区域特殊性,华南模型跟实际地壳结构仍然有着明显的差异.本文作者对近年来发生于安徽地区的较大地震,对震相进行了提取、拟合、折合走时等分析.基于Hyposat定位法在华南模型的基础上进行修正得到了更适合于安徽地区地壳结构的一维速度模型.研究表明,新模型(最优模型)在地震定位中比华南模型的效果更好;其定位残差和震中差都比华南模型更小,而且分布更均匀稳定;更加符合安徽地区地壳结构.

四川地区一维地壳速度模型研究

本文以四川地震台网2009~2014年的编目报告为基础,选择定位精度为1且记录台站数大于30的地震,筛选去除其中因定位深度误差或者空隙角偏大而造成的异常结果,验证了数据的合理性和稳定性;优选出47个地震,对其重新判读,结合折合走时调整以及Hyposat批处理方法,得到了适应四川地区地震的平均速度模型;并利用人工爆破事件、PTD方法的地震定位结果进行对比,分析使用不同模型时的结果差异。

基于人工地震资料的珠江口地区最小一维P波速度模型

珠江口地区位于南海北部大陆的边缘,具有洋陆过渡型地壳特征,且NE向滨海断裂带从其中穿过,强震风险不可忽视。文中基于2015年珠江口海陆联合三维人工地震探测数据,人工进行初至P波震相拾取,并使用VELEST程序分别反演了陆域和海域的最小一维P波速度模型(走时残差均方根最小)和台站校正结果。台站校正结果的空间分布与区域地形、地质构造和沉积厚度相关较好,正值多分布在珠江三角洲沉积盆地和珠江口盆地内,而负值多分布在花岗岩等基岩出露地区以及滨海断裂带北侧和北部断阶带内的部分隆起地区。新模型对人工地震走时的拟合精度较高,陆域走时残差均方根为0.07s,海域为0.21s。与华南模型相比,新模型对区域地震定位的效果更好,重定位后,陆域的P波地震走时残差降低了22.6%、S波降低了21.2%;海域的P波地震走时残差降低了25.7%、S波降低了15.6%。新模型可为区域地震定位、地震参数和三维成像研究提供参考。

龙门山断裂带南段地壳一维P波速度结构

基于2009年1月1日至2013年5月6日四川地震台网、重庆地震台网记录的龙门山断裂带南段587个地震的5 012个P波到时数据,利用最小一维速度模型方法反演了龙门山断裂带南段地壳一维P波速度模型及台站校正值,并将其应用到龙门山地区地震重定位中。结果表明,台站校正值表征出龙门山断裂带南段地表速度结构的横向不均匀性,青藏高原的彭灌杂岩体及宝兴杂岩体在近地表表现为高速异常,而四川盆地的第四纪沉积表现为低速异常。重定位后地震震源在北西向的剖面上呈明显的条带状并向北西倾斜,该地震带与宝兴杂岩下方的滑脱带延伸趋势一致。此外,该地震带上方分布着一条反冲地震带,两地震带呈"y"型分布,这可能是宝兴杂岩上方的岩层为调节逆冲过程受阻而产生的反冲运动所致。

福建及台湾海峡西侧地壳一维速度结构研究

根据福建及台湾海峡地区2008-2016年M>1级的地震(共656个),以及福建陆域实施的由18次人工爆破测线构成的三维人工地震测深工程实验数据,利用Kissing提出的"最小一维速度结构"的方法联合反演福建及台湾海峡地区一维速度模型。通过数值模拟试验发现此方法对速度模型的还原能力深部强于浅部,对震源位置还原能力较强。重定位结果表明震中位置未发生较大改变,震中位置主要分布在滨海断裂带,以及长乐-诏安断裂和政和-大埔断裂两条断裂带附近;震源深度主要集中在8~25 km范围内,这表明福建地区的中小地震主要集中在上地壳范围之内。

2013年辽宁灯塔M5.1地震前小震序列震源机制一致性特征

从辽宁测震台网2012年1月1日至2022年7月10日的观测报告中筛选出36049条Pg震相走时数据,反演了辽宁地区最小一维P波速度模型。采用P波初动方法求解了2012年1月1日至2013年1月23日灯塔M 5.1地震发生前,震中附近M_(L)2.5~4.1地震震源机制解,并根据三角形图解分类方法进行了分类。计算了这些小震与灯塔M 5.1地震震源机制解的最小空间旋转角,通过分析其变化趋势,发现灯塔M 5.1地震前小震序列存在明显的震源机制一致性特征。

云南地区地震的重新定位及b值研究

通过联合使用固定台站和流动台站资料,对2010年5月-2011年7月发生在云南地区的7127个地震进行重新定位。考虑到速度模型对定位结果的影响,用VELEST方法获得云南地区走时残差均方根最小的一维P波速度模型,基于反演模型用双差法对地震进行重新定位,得到5836个地震的定位结果。结果表明,云南地区发震层主要位于中上地壳,且滇西地区震源深度相对较深。用精定位后的地震目录计算云南地区b值,从b值空间分布特征可以看出,b值随深度逐渐减少,且在9-10km深度时,b值变化最为明显,可能表明云南地区中强震孕震层主要位于9km以下;同时,盈江5.8级地震序列b值的三维空间分布显示,主震发生在高低b值的过渡带。