小行星撞击对地球的上地幔对流的影响

本文分别基于数值结果和地质学模型,在假定地球的上地幔存在稳定Rayleigh-Bénard对流的基础上,模拟了直径为10km(陨石坑直径约180km,以Chicxulub为例)和直径为100km(陨石坑直径约1000km)的小行星撞击对地球的上地幔对流格局的影响.本文将直径10km小行星的撞击效果等效为热异常,将直径100km小行星的撞击效果等效为热异常和速度异常(主要指陨石坑底部的回弹)的叠加.计算结果表明,当小行星的直径在10km左右时,撞击对上地幔对流的影响十分微弱,热扰动时间仅2—3Ma;而当小行星的直径达到100km时,撞击就会对上地幔对流产生强烈影响.这时,对流从扰动到新的稳态有一定模式可循(依次为:调整、多个对流环、调整、稳定),扰动的持续时间受黏度和撞击点位置影响,同时稳定后地幔热柱会向着撞击点的方向产生一定的位移.

时钟不准情形地震精确定位研究——以2011年1月19日安庆地震序列为例

通过余震序列的精确定位可以较为准确地刻画主震破裂区的时空变化规律.为了减小仪器时钟误差对地震定位精度的影响,本文基于2011年1月19日安庆地震流动台站的S-P到时差,通过主事件和双差地震定位法得到较为准确的主震位置和余震序列时空分布,并评估了仪器时钟误差;又通过对sPL近震深度震相的分析,得到了余震序列较为可靠的深度分布.结果表明,安庆地震发生在宿松—枞阳断裂带附近,余震序列大体近水平分布在5km深度,呈长1.5km、宽1km、高0.3km的薄板状展布;从时空分布来看,随着时间的推移余震序列似乎有往北东方向扩展的趋势.研究表明,基于S-P到时差的定位方法可以有效消除时钟不准确带来的影响,为中小地震和余震序列活动性的研究提供可靠的定位结果.

2003年云南大姚两次强震破裂区重叠程度的研究

地震破裂后,破裂区应变能是否已经充分释放,能否在破裂面内再次发生震级接近的地震,是双主震研究的重要问题.通过对2003年云南大姚两个地震序列的双差定位,发现余震区扩展,但两余震区无论在深度上还是在水平位置上基本不重叠.又通过相对定位的方法,发现7月21日主震位于10月16日主震的北西西方向.此外,还通过P波初动极性分析的方法,发现两次主震破裂面的走向略有差别,这与余震区重定位后的分布一致.这些结果表明,大姚两次地震有可能发生在断层系统的不同段落上,虽然距离很近,但是两破裂区基本没有重叠.

四川盆地中部浅层地壳一维剪切波速度结构初步研究

2010年1月31日四川盆地中部的遂宁发生了M5.0地震,四川盆地内部的台站观测到了很强的短周期面波波形数据。本文对地震数据的Rayleigh波和Love波提取基阶群速度频散曲线并反演得到四川盆地中部浅层地壳一维剪切波波速度结构。研究结果表明,四川盆地中部近地表剪切波平均速度约为2km/s,并且随深度逐渐增加,地壳深度在10km左右时,剪切波速度达到了3.5km/s。此结果适用于四川盆地中部以西,从遂宁到龙泉山附近,而四川盆地东部,从遂宁到华蓥山断裂不适用。该结果可为龙门山断裂附近的三维结构研究提供参考,并对强地面运动计算和区域内地震定位的研究有一定参考价值。

井下地震计的P波接收函数正演计算及其稳定性研究——以首都圈地区为例

井下地震计波形记录的P波垂向分量存在频谱极小(spectrum null)现象,导致接收函数的结果不稳定.本文以首都圈地区为例,基于平面波入射的传播矩阵理论,发展了用于计算井下地震计的接收函数正演方法.在此基础上,分析了井下地震计波形垂向分量频谱极小现象,研究其对接收函数稳定性的影响.结果表明,井下地震计波形记录垂向分量的频谱极小开始出现的频率和地震计的埋深相关.该现象可造成反卷积提取的接收函数不稳定,且不稳定情况出现在频谱极小附近的频段,可通过选择合适的高斯因子压制其对接收函数的影响.

基于近震转换波的沉积层地区震源深度测定方法

基于合成地震图,并与观测数据对比,对沉积层地区近震波形的频率成分、偏振和走时等特征进行了分析,确认了沉积-基底界面的Sp转换波.研究表明:在给定震中距时,Sp转换波与直达P波的到时差随震源深度的增加近似呈线性增加,可以用来较好地约束震源深度.以2015年4月19日河北文安M3.0地震和2006年7月4日河北文安M5.1地震为例,验证了使用近震Sp转换波测定沉积层地区震源深度的可行性.利用Sp转换波对2015年4月19日河北文安M3.0地震重新测定震源深度的结果为18km左右,而不是地震目录中给出的29km,说明该地震发生在中上地壳,而不是下地壳.本文给出的方法可应用于测定沉积层地区的震源深度.

地壳速度结构对极浅源地震深度反演的影响--以荣昌地震为例

研究表明,大陆地震很少发生在距地表5km以浅,然而,近年来四川、重庆等地区发生了一系列3km以浅的极浅源地震,据推测可能与新生断层形成或者工业开采活动有关。如果仅凭直达体波震相到时信息,要较好测定极浅源地震深度,需以震中距在2倍震源深度范围内有台站为前提,而目前的台站密度显然不足。在这种情况下,地震的波形信息可为深度测定提供更有效地约束。目前已经广泛采用的CAP(Cut and Paste)方法利用了地震波形信息反演震源机制解、震级和深度,此方法对速度模型虽然没有严格要求,但是速度模型误差太大时不利于地震深度定位。本文以2010年9月10日荣昌地区发生的Mb4.7地震为例,结合远震深度震相约束震源深度,测试了一系列地壳速度模型对CAP方法反演极浅源地震深度的影响。研究发现浅层速度模型误差达10%时,震源深度反演误差不大,但当误差超过50%时,震源深度误差则很大。因此在研究极浅源地震时,需要对浅层速度结构进行较为准确的测定。

2011年9月10日瑞昌-阳新地震发震构造初探

基于密集流动台阵,联合使用主事件法和sPL深度震相,对2011年9月10日瑞昌一阳新M_S4.6地震及其余震序列进行重新定位,获得更为准确的震源位置。结果显示:重新定位后主震的水平位置为29.70°N,115.47°E,误差约1km;震源深度为15km,误差约2km。结合地震序列定位结果、主震震源机制解和震区NE向断层发育的构造背景,初步探讨主震可能的发震构造。

合肥梅雨季节大气污染物分布特征的激光雷达探测

利用AML-2型车载测污激光雷达测得的合肥梅雨季节大气污染物的监测数据,研究梅雨季节对流层大气气溶胶和臭氧的时空分布特征,对比分析雨水对大气污染物消减的影响。结果表明:梅雨季节气溶胶的消光系数较小,且随着高度增大呈递减的趋势,在0.5km高度处,多天的消光系数为0.1～0.18km^(-1);持续降水对气溶胶浓度具有显著的消减作用,梅雨季节之前和梅雨季节气溶胶消光系数的均值分别为0.37km^(-1)和0.14km^(-1);梅雨季节臭氧的时空变化特征明显,臭氧浓度随高度的增大而逐渐减小,臭氧浓度的日差异较大,2008年6月20日和24日,0.4km高度处臭氧质量浓度相差59.5μg/m^3;与梅雨季节之前相比,梅雨季节的臭氧浓度大幅减小,相同高度处臭氧质量浓度均值的差值可达41.8μg/m^3。