稀疏台网反演区域地震偏量矩张量解的稳定性

使用区域地震台网的波形资料,研究了2010年2月26日台湾以东海域MW5.4地震的偏量矩张量,所得结果与Havard CMT目录给出的解之间的Kagan角为9.5°,两者较为一致;反演得到这次地震的震源深度为41km,接近USGS给出的定位结果,可能更接近真实的震源深度.选择不同的台站组合,分析了台站布局对矩张量解的影响.结果显示,3个台站的组合基本上都可以较为准确地得到矩张量解,台站方位覆盖越好,反演得到的解的偏差越小;在合适的情况下,两个台站的组合也可以得到较为可靠的解.

岩石断裂混合矩张量反演与数值分析

通过室内岩石声发射试验研究在不同断裂情况下声发射信号的时空演化特征,对岩石工程的监测预警具有一定的指导意义。通过岩石的张拉和剪切试验,利用Geiger定位法和混合矩张量理论分析了岩石不同断裂类型的时空演化特征,并利用数值模拟软件RFPA2D进行验证。试验结果表明:在张拉破坏时,岩石在弯矩最大处首先开裂,并以张拉信号源为主;剪切破坏时,岩石在主裂隙中部首先开裂,并出现零星的张拉信号源,但随着荷载的增加,其绝大部分的信号源为剪切信号源。

岩石裂纹扩展微观机制声发射定量反演

岩石受载内部微裂纹扩展及其震源机制反演有助于认识宏观裂纹扩展过程的非线性断裂力学行为.借助声发射监测手段,本文建立了仅涉及微裂纹张开/闭合和剪切滑移的位移不连续震源模型,通过各位置处传感器耦合质量标定及点源远场P波矩张量反演获得了含预制裂纹砂岩受载过程的震源机制解及时变响应特征,在全局坐标系下分析了微裂纹的三种断裂力学行为.结果表明:在位移不连续模型中,震源矩张量特征值与试样泊松比之间必须满足特定约束条件,该约束条件下的优化问题可采用拉格朗日乘子和Levenberg-Marquardt迭代法求解;受载砂岩裂纹扩展过程中,声发射震源以剪切滑移机制占优,微裂纹空间取向及运动方向与试样宏观主裂纹夹角平均值分别为40.9°和17.7°;对微裂纹体积分解表明岩体微观破裂机制以沿X方向Ⅰ型张开为主,而沿Y方向的Ⅱ型断裂滑移方向与试样全局变形方向相一致,由于试样内部晶粒分布非均质性造成了少量沿Z方向的Ⅲ型平面外微裂纹滑移行为;受载砂岩裂纹扩展过程中微裂纹模式角与震源极性值变化趋势一致、利用震源震级评估的局部应力降值与实验观测结果相吻合,这两者均表明了位移不连续模型在震源机制定量反演中的适用性.

新疆北天山中东段呼图壁地区震源深度的重新测定

联合Hyposat法、PTD法和g CAP矩张量反演法,重新测定新疆北天山中东段呼图壁地区2010-2017年502个地震的震源深度,并对震源深度剖面进行初步分析。结果表明,重新测定的震源深度优势分布为15-20km,平均震源深度为16km,呼图壁MS 6.2地震的震源深度为20km;研究区南部和中部的震源深度集中分布在20km左右,与北天山壳内低速体的层位相当,可能是上地壳和下地壳之间的韧性剪切带存在的部位,起到滑脱层的作用,研究区北部的震源深度则向浅部扩展;呼图壁MS6.2地震的发震断裂可能在清水河子断裂下方的1条隐伏反冲断层上,可能是霍尔果斯断裂向前沿断坡冲断受阻而在相反方向上发育分支反冲断层的结果。

利用sPn震相精确测定江苏高邮、宝应交界M4.9地震震源深度

从江苏省数字地震台网中选取16个宽频带台站的记录资料(震中距范围约为280～380km),利用滑动窗互相关叠加技术提取出sPn震相,并通过sPn与Pn的到时差准确地测定出2012年7月20日江苏高邮、宝应交界M4.9地震的震源深度为9.4km,总的误差小于1.2km。为了验证计算结果,采用与震相走时无关的时域矩张量反演方法(Time-Domain Moment Tensor Inverse),通过反演不同震源深度(5～25km)模型下的矩张量解来进行逆向佐证。结果显示:在震源深度为9、10km时,反演结果的相关系数达到最大,分别约为0.93、0.92,表明9～10km是此次地震的最佳震源深度范围。另外,利用波形互相关的双差定位法得到的震源深度为10.2km,两者相差仅为0.8km。