寻乌及邻区遗漏地震检测及目录完整性分析

利用匹配滤波技术对寻乌及邻区2009年1月—2020年12月的遗漏地震事件进行检测,共检测到遗漏地震306个,约为台网目录的40%,ML1.5以下地震的目录完整性有较明显的改善。增加遗漏地震后b值从0.885变为0.917。区域内的寻乌、平远和安远震群分别检测到遗漏地震36个、15个、8个,约为原震群目录的1/2、1/3和1/5,遗漏地震比例与模板地震数量关系密切。补充遗漏地震后寻乌震群ρ值判定结果由非前兆变为前兆,表明遗漏地震检测对前兆震群识别有重要影响。

寻乌M_(L) 3.8震群遗漏地震检测与发震构造分析

利用模板匹配滤波技术对2017年11月至2018年4月寻乌M_(L)3.8震群的遗漏地震事件进行检测,再利用波形互相关震相检测技术标定P、S波到时,采用双差定位方法进行重定位,结合震群分布、震源机制解、地质构造分析震群的发震构造。结果显示,对于寻乌M_(L)3.8震群共检测到遗漏地震36个,约为中国地震台网中心地震目录的47%,M_(L)<1.2地震的完整性有较明显改善。重定位后震群分布更加集中,沿NE向优势展布。垂直于震群优势展布方向的深度剖面显示,震源深度总体上由NW至SE逐渐变浅,推测可能的发震断层倾向NW。综合地质构造、精定位、震源机制解推测,此次震群的发震构造为吉潭—留车断裂。

山东长清4.1级地震序列的遗漏地震检测与发震断层

使用波形互相关的模板匹配方法拾取2020-02-18山东长清4.1级地震序列的遗漏地震,构建高分辨率地震序列目录,并利用地震序列空间分布定量拟合发震断层面几何形态,结合4.1级地震的震源机制解综合判定长清地震序列的发震构造和可能的发生原因。共识别和定位79个高精度地震事件,是原台网目录的1.7倍。依据断层面拟合及震源机制解结果,推测长清地震序列的发震构造为具有与区域先存断裂相同性质的左旋走滑型小尺度隐伏断裂,断层面走向302°、倾角88°。结合区域地震地质特征,认为此次地震序列的发生是由构造复合部位应力场的非均匀性导致的。

2013年3月涿鹿微震群遗漏地震事件检测和发震构造分析

震群活动时,短时间发生大量地震,不同地震事件的记录波形相互交叠影响,易造成地震目录的遗漏,对震群发震构造分析等研究带来不利的影响.本文针对2013年3月3日至5日在河北涿鹿发生的微震震群,利用匹配滤波技术,以地震台网观测目录所记录地震事件的波形为模板,在连续波形记录中搜索与模板相似的信号,从而检测台网目录遗漏的地震.利用波形互相关标定新检测到地震事件的P波和S波到时,进而对其震中位置和震级做出估计.计算结果显示,通过互相关扫描检测到52个地震台网常规分析遗漏的地震,约为地震目录给出的45个事件的1.16倍.检测到的遗漏地震震级估算为M_L0.1~0.9,通过震级-频次统计分析,加入遗漏地震后地震目录的完整性在M_L0.3~0.8范围内有较明显的改善.根据地震事件精定位结果,推测此次震群的发震构造为北西走向倾角较大的断层,施庄断裂为发震构造的可能性较大.

2013年8月河北蔚县小震群遗漏地震检测与发震构造分析

华北地区近年来小震群活动频繁,在有数字波形记录的中强地震相对缺乏的背景下,小震群发震构造精细研究可为华北地区地震危险性分析和地震趋势判断提供重要依据.本文利用匹配滤波技术对2013年8月22—25日河北蔚县小震群遗漏地震事件进行检测,并通过地震精定位和震源机制求解分析此次震群的发震构造.计算结果显示,通过互相关扫描检测到18次被地震台网常规分析遗漏的地震,约为地震目录给出的13次地震事件的1.38倍.该震群发震构造有北东向和北西向两组断裂,震群活动前期以北东向构造活动为主,后期地震主要发生在北西向构造,北西向构造在此次震群活动中地震频度和强度均高于北东向构造.震源机制计算结果显示北西向构造发震机制以正断拉张为主.

2014年金寨M_L(3.9)震群序列遗漏地震检测及发震构造分析

针对2014年8月—2015年1月安徽金寨发生的M_(L)3.9震群,利用匹配滤波技术补充台网目录遗漏的地震事件,再利用波形互相关震相检测技术标定P波和S波到时,进一步采用双差定位方法对震群进行重定位,结合震源机制解等分析此次震群活动可能的发震构造。计算结果显示,通过互相关扫描检测到1376个地震台网常规分析遗漏的地震,数量约为台网目录给出的585个事件的2.35倍。检测到的遗漏地震震级估算为M_(L)0~2.3,通过震级-频次统计分析,加入遗漏地震后地震目录的完整性在M_(L)0~1.5范围内有较明显的改善。重定位后地震走时残差更小,水平位置更集中,沿NNE向断裂F和NW向青山-晓天断裂呈现近直立的条带状分布。结合地质构造、震源机制解和水库因素,推测2014年金寨M_(L)3.9震群可能是由周边水库水下渗引起NW向青山-晓天断裂与NNE向断裂F慢滑动而触发的。

2017年9月临城震群遗漏地震检测及发震构造初探

以河北测震台网记录的连续波形数据为基础,采用模板匹配滤波方法,检测2017年9月4日—6日河北临城震群遗漏地震。利用波形互相关扫描,检测到19次被测震台网常规分析遗漏的地震,震级范围为ML0.0-1.2,并标定新检测地震事件的P波和S波到时,估计其震中位置及震级。通过地震精定位和最大地震震源机制解,认为此次临城地震序列的主要发震构造应为近EW向活动断层。

2014年云南鲁甸M_S6.5地震早期余震序列遗漏地震检测与衰减特征分析

本文对2014年8月3日云南鲁甸6.5级地震早期余震序列中因波形叠加而遗漏的地震进行了检测,并基于修正的大森公式对序列时间域衰减特征进行了分析.首先利用巧家台连续地震记录波形的高频包络差检测主震发震至当日24点约7.5小时内目录遗漏的地震事件.检测到目录遗漏的ML2.0以上地震159个,最大震级为ML4.2,其中ML4.0以上遗漏地震1个,ML3.0以上遗漏地震3个.主震后1000秒内检测到遗漏地震37个,约为目录给出余震数量的1.76倍.使用补充遗漏地震的目录,基于修正的大森公式拟合主震后10天余震频度随时间的变化.增补遗漏地震后拟合p值由0.85上升至0.99,c值和K值无明显变化,表明鲁甸地震早期余震序列衰减速率高于仅依靠目录得到的结果.遗漏地震检测对于估计早期余震序列衰减速率估计影响较大,早期余震的缺失易造成序列衰减速度的低估.

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震余震序列时域衰减特征分析

本文基于补充遗漏地震事件后的地震目录和修正的大森公式,对2013年7月22日甘肃岷县漳县6.6级地震余震序列时间域衰减特征进行了分析.鉴于主震后短时间内目录遗漏的余震较多,首先利用岷县台连续地震记录波形的高频包络差,检测主震后3h内目录遗漏的地震.经检测在主震后3h内共发现目录遗漏的ML1.0以上地震139个,最大震级为ML3.6.主震后1000s内检测到遗漏地震69个,约为目录给出余震数量的6倍.而后使用补充遗漏地震的目录,基于修正的大森公式分别拟合余震频度和余震地震矩随时间的变化.结果显示拟合p值约为1.07,表明岷县漳县地震余震序列衰减速率与全球平均水平接近,而未补充遗漏地震的频度拟合会造成余震序列衰减速率的低估.利用高频包络差直接计算地震频度曲线,通过三种衰减模式对地震频度曲线拟合参数比较,未观察到岷县漳县地震主震后存在早期余震缺失现象.分析认为,加入遗漏地震可以提高余震频度拟合估计衰减速率结果的准确度和精度,若缺少遗漏地震检测结果,则使用地震矩拟合所得衰减速率结果准确度较优,但需充分考虑其精度上的误差.在分析余震序列衰减特征的实际研究工作中,需根据地震目录完整性选择适当的拟合方法.

青海门源M_S6.4地震微震检测与目录完备性研究

利用模板匹配方法对2016-01-21青海省门源县M_S6.4地震进行遗漏地震检测以及补充单台震相到时研究。鉴于主震后短时间内目录遗漏较多,故对主震后3h的连续波形进行检测。主震后3h内青海测震台网记录到的余震事件共332个,其中单台57个。选取主震后ML2.0以上余震112个作为模板事件,通过匹配滤波的方式扫描出遗漏地震123个,约为台网目录的40%。利用波形互相关提取震相到时的方法对单台事件补充其他台站震相到时,对单台事件重定位,最后得出41个单台事件的震中位置。基于包络差峰值振幅与震级的线性关系估测了检测事件的震级参数,最后将检测后的余震目录与台网余震目录在主震后3h内的最小完备震级进行了对比分析,结果发现,检测后最小完备震级从ML1.1降到了ML0.6,得到青海测震台网在门源地区最小完整性震级为ML0.6。

青海祁连M_S5.2地震微震检测与目录完备性研究

利用模板匹配方法对2015年11月23日青海省祁连县M_S5.2地震进行遗漏地震检测研究,由于主震后短时间内目录中遗漏事件较多,故对主震后1天的连续波形进行检测。主震后1天内青海测震台网记录到的余震个数(包括单台)共62个,选取主震后M_L1.0以上余震30个作为模板事件,通过匹配滤波的方式扫描出遗漏地震31个,约为台网目录给出的0.5倍。基于包络差峰值振幅与震级的线性关系估测检测事件的震级参数,最后将检测后的余震目录与台网余震目录在主震后1天内的最小完备震级进行对比分析,结果发现检测后最小完备震级从M_L1.2降到了M_L0.7,得到青海测震台网在祁连地区最小完整性震级为M_L0.7。

2017年九寨沟M_S7.0地震序列活动特征分析

中强地震序列的主震发生后,短时间内受台站距震中较远、尾波干扰和波形重叠等因素的影响,往往会遗漏大量的地震,而地震目录的完整性会直接影响到震后趋势判定和余震序列特征分析的科学性和可靠性。本文利用基于GPU加速的模板匹配方法对2017年8月1~12日的连续波形进行扫描计算,检测九寨沟M_S7.0地震前后遗漏的地震事件,选取台网目录中信噪比较高的1033个地震事件作为模板,在主震前7天至震后5天期间识别出4854个检测地震事件,为台网可定位目录的3.3倍,除去对台网单台地震事件的修正外,还检测到1797个遗漏地震事件,将完备震级从1.6级降低到1.4级。基于补充了遗漏地震的完整地震目录,对2017年8月8日九寨沟M_S7.0地震序列活动特征进行分析。结果表明,前震序列在主震前短时间内出现了地震活动的密集增强,b值也显示为低值状态,可能是深部断层发生破裂之前的加速蠕动的结果。随着时间的推移,余震序列的完备震级逐渐下降并趋于稳定,b值存在缓慢升高的趋势,未来较长时期内余震序列仍将处于持续衰减的状态。

利用近震源区强震记录识别鲁甸6.5级地震后叠加的余震事件

由于地震波的持续时间随震中距的增大而变长,所以主震后发生的余震事件有时因地震叠加而难以识别甚至被完全淹没,造成地震编目中的地震事件遗漏。以2014年鲁甸6.5级地震为例,通过对比不同震中距上不同仪器记录到的地震波,认为近震源区的强震记录对于识别叠加的强余震具有特别的优势。在此基础上,从震源区强震记录数据中识别并检测出主震后被淹没的两次强余震事件,震级分别为M4.6、M3.6。

遗漏震相检测技术在2016年9月唐山震群中的应用

以河北省数字测震台网测定的河北唐山震群目录中震级较大的地震事件为模板,运用匹配滤波技术,对2016年09月10—12日3天的连续波形做互相关扫描,以进行唐山震群遗漏地震检测,并确定遗漏地震的发震时刻;运用S波振幅比方法估计遗漏地震震级;用单纯型方法对遗漏地震进行定位,确定震中位置。结果显示,检测出22次遗漏地震,进一步完善了地震目录。

利用匹配滤波技术研究2013年灯塔M_(s)5.1地震序列迁移

1研究背景地震序列活动的增强,尤其是震群活动或主震后的余震活动,短时间内区域地震台网会记录到大量波形资料,距震中稍远的台站常出现波形耦合现象,震级较小的地震波形常淹没在震级较大地震的尾波里,导致在地震编目中容易遗漏一定数量的地震,给利用余震序列研究发震构造带来不利影响,而且编目的完整性和震源参数的准确性对后续震情跟踪和相关研究结果的可靠性有重要影响(Woessner and Wiemer,2005;冯建刚等,2012)。

2014年鲁甸M_S6.5地震前后地震活动性

2014年8月3日在云南省鲁甸县发生M_s6.5地震,造成了巨大的人员伤亡和财产损失.关于鲁甸地震的起因,特别是鲁甸地震与溪洛渡水库之间的关系存在一些争议.分析中强地震前后地震活动性的变化可以为判断主震起源提供一定的依据.然而,由于鲁甸地震震中附近固定台站数目少、台站距离震中远及主震后尾波干扰等因素的影响,会造成地震目录的缺失,从而可能影响地震活动性的可靠分析.为了获得更加完备的地震目录,本文采用模板匹配方法对鲁甸地震前后小地震进行了搜索和识别.以台网目录中的541个事件作为模板,在主震之前33天到主震后5天的连续波形中识别出991个未在目录中列出的地震,使余震的完备震级从1.8降低到1.3.根据检测目录得到主震前33天内的&值为1.04±0.18,余震的b值在震后5天内由0.5左右逐渐上升至0.9附近并保持稳定;根据2009年到主震发生前的台网目录得到该区域的背景b值为0.93±0.04.即鲁甸地震前后区域地震活动b值均与背景b值接近,这与典型水库诱发的中强震具有的b值特征不相符.同时通过进一步分析台网目录,未发现溪洛渡水库蓄水前后研究区域内的地震活动性存在明显变化,这也与典型水库诱发地震区域的地震活动性特征不相符.综合以上结果,我们认为2014年鲁甸M_s6.5地震不具有典型水库诱发地震的特征.

2020年7月12日河北唐山M_(S)5.1地震发震构造及唐山断裂带三维模型

基于2020年7月12日河北唐山M_(S)5.1地震事件,以河北省测震台网测定的唐山5.1级地震序列目录中M_(L)1.0以上地震事件为模板,采用匹配滤波技术对2020年07月12—16日的连续波形进行遗漏地震检测,并确定遗漏地震的发震时刻,进一步完善地震序列目录;计算了主震的震源机制解,得到节面I:走向236°/倾角77°/滑动角−170°,节面Ⅱ:走向143.7°/倾角80.3°/滑动角−13.2°;地震事件经震相到时校正后,采用双差定位方法进行精定位,重定位后的余震序列优势分布方向为NE向,结合发震构造背景,震源机制解节面Ⅰ与唐山-古冶断裂东北段的走向、倾角大体一致,由此推测唐山-古冶断裂为河北唐山M_(S)5.1地震的发震断裂,节面I为同震破裂面;最后,基于SKUA-GOCAD软件,对发震断裂进行了三维模型的初步模拟和刻画,作为辅助工具为判定该地震的发震构造提供了更为直观的依据支撑。

2018年11月25日新疆博乐MS4.9地震余震检测与目录完整性研究

本文基于匹配滤波技术,通过SEPD(Seismic Events and Phase Detection)对2018年11月25日新疆博乐MS4.9地震序列进行检测,检测出遗漏地震32条,84.4%地震为ML0.0-1.0,9.4%地震小于ML0.0,较地震目录中原有15条地震多213%,检测出的遗漏地震事件使地震目录更加完整。检测后的最小完整性震级由检测前的ML1.6减至ML0.8,地震目录最小完整性震级的减小有利于地震工作者对区域地震活动性作出更准确全面的结论,并使地震危险性分析更可靠。

匹配定位方法在2014年霍山M_(L) 4.3地震序列中的应用

1研究背景安徽“霍山地震窗”(31°-31.9°N,115.7°-116.5°E)(下文简称霍山窗)位于安徽省中西部,地处地质构造复杂的北大别地区。从地震活动性来看,历史上安徽省共发生23次5级以上地震,其中9次发生在霍山窗地区,包括2次6级以上地震。自1970年有小震记录以来,该区域内小震活动频繁。郑兆苾等(1999)的研究结果显示,霍山窗内M_(L)≥1.0地震3月累积频次(≥40次)异常对华东地区中强震具有一定指示意义。

2015年河北滦县震群发震机理分析

震群发震机理研究是近年来地震学研究的热点之一,其中基于观测现象对不同发震机理模型的分析和讨论是研究焦点.本文以2015年河北滦县震群为研究对象,首先通过模板匹配方法检测震群活动期间目录遗漏地震事件,得到更为完整的地震目录.再通过波形互相关震相检测技术标定地震事件在记录台站的震相到时,依据标定的震相到时,利用双差定位方法对震群进行精定位,基于地震精定位结果分析震群的震中扩展特征.最后通过波形互相关系数和破裂面重合程度检测震群中是否存在重复地震活动.通过计算共检测到目录遗漏地震事件103个.地震精定位结果显示发震构造为北东向断层,震中扩展表现出迁移速率先快后慢的两阶段线性扩展特征.震群活动期间共检测到两组重复地震活动,其中第一组发生在震中扩展的第一阶段,第二组发生在震中扩展的第二阶段.在三种常见的震群发震机理模型——级联触发模型、断层慢滑动模型和流体侵入模型中,断层慢滑动模型能够解释我们观测到的重复地震活动和震中线性扩展现象,因此认为此次滦县震群活动可能伴随断层的慢滑动,断层慢滑动可能对滦县震群的触发和持续活动起到一定作用.