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ISSN?0253-3782 CN?11-2021/P

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基于地震波叠加模式的空间域划分及质点运动空间差异—以SV波入射为例
何卫平 , 周宜红
2019, 41(3) :277-288. doi: 10.11939/jass.20180127
[摘要](399) [HTML全文] (215) [PDF 1789KB](30)
摘要:
针对地震动空间差异问题,以半无限空间内平面SV波入射为例,采用波动理论和叠加原理相结合的方法研究地震动的空间特征。首先,分析入射波和反射波在空间内形成质点运动的叠加模式差异,并依此对空间域进行划分;其次,针对不同泊松比和SV波入射角情形研究叠加区与分离区的分界线控制情况;最后,对比分析不同空间域内的质点运动在峰值、持时等方面的特征。研究结果显示:当SV波入射时,叠加区与分离区的分界线通常由z3 (反射P波与反射SV波的分离线)控制;同时存在两种特殊情况,当SV波垂直入射时,分界线由z1 (入射SV波与反射SV波的分离线)控制,当反射SV波幅值为零时,分界线由z2 (入射SV波与反射P波的分离线)控制。在入射波和反射波的影响下,质点运动时程的形状具有水平不变性。三波贡献时段只出现在深度小于z1的质点的运动时程中,且持时随着深度的增加线性减少;双波贡献时段出现在位于叠加区内的质点的运动时程中,持时沿深度先增加后减少;单波贡献时段随着深度的增加而逐渐加长,在分离区达到最大值。质点运动总持时随深度逐渐增加,在分离线z2z3深度处存在两个拐点。在质点运动峰值方面,靠近自由面的叠加区质点运动峰值变化较大,深度较大的叠加区和分离区的质点运动峰值一般不变。
中强地震能量震级测定
李赞 , 刘瑞丰 , 孔韩东 , 王子博 , 袁乃荣
2019, 41(3) :289-301. doi: 10.11939/jass.20180139
[摘要](422) [HTML全文] (230) [PDF 1965KB](27)
摘要:
本文根据地震波衰减特性,开展了利用宽频带地震波形数据测定地震波能量ES和能量震级Me的方法研究。利用震中距处于20°—98°范围内的宽频带远震P波波形数据,测定了4次国外和4次国内中强震的能量震级Me,并对其面波震级MS、矩震级MW及能量震级Me进行了分析对比。结果表明:面波震级MS表示的是地震在某一固定频率所辐射的地震波能量大小;矩震级MW与地震所产生的断层长度、断层宽度、震源破裂的平均位错量等静态构造效应密切相关;而能量震级Me反映的是震源动态特征,与地震震源的动力学特性密切相关。由于地震是以地震波形式辐射,能量主要集中在震源谱的拐角频率附近,因此能量震级Me更适合描述地震的破坏性。由此可见,联合测定面波震级MS,矩震级MW和能量震级Me对于地震定量研究以及地震灾害与风险评估具有重要作用。
利用背景噪声格林函数交叉项成像研究台湾地区面波相速度结构
熊诚 , 艾三喜 , 谢祖军 , 熊熊
2019, 41(3) :302-313. doi: 10.11939/jass.20180133
[摘要](463) [HTML全文] (249) [PDF 2808KB](26)
摘要:
基于我国台湾地区24个宽频带地震台记录到的长达18个月的三分量连续波形数据,采用交叉项互相关方法提取了瑞雷波的经验格林函数张量,进而反演获得了台湾地区6—22 s周期的瑞雷波相速度分布图像,较好地刻画了该地区的地壳速度结构。结果显示:短周期图像上的滨海平原、屏东平原等呈低速特征,西部丘陵、中央山脉和海岸山脉呈高速特征;低速区域随相速度周期的增大而逐渐东移;中长周期图像上,中央山脉南北部均呈低速且南侧的速度较北侧低,表明欧亚板块和菲律宾海板块碰撞后的物质从东北和西南两个方向被侧向挤出时南部可能较北部活跃;台中—南投地区在对应深度附近的高速异常,表明新生代时期的澎湖地台在南海北缘的拉张与碰撞演化过程中,保留了其相对稳定的性质。
2017年8月9日精河MS6.6地震余震序列精定位及发震构造分析
翟亮 , 张晓东 , 王伟君
2019, 41(3) :314-328. doi: 10.11939/jass.20180124
[摘要](458) [HTML全文] (286) [PDF 1938KB](22)
摘要:
为确定2017年8月9日精河MS6.6地震的发震构造,本文使用双差定位方法对发震时刻至2017年10月震源区所发生的余震进行了精定位,同时利用CAP波形反演方法,得到了主震的震源机制解,同时使用GPAT方法反演得到了部分余震的震源机制解,并基于两者对本次地震的发震构造予以分析。结果显示:精定位后主震位于(44.27°N,82.85°E),震源深度为17 km;主震最佳双力偶解对应的节面Ⅰ的走向为260°、倾角为51°、滑动角为84°,节面Ⅱ的走向为89.5°、倾角为39.4°、滑动角为97.4°;余震序列位于主震东侧,并向东展布约30 km,在3—18 km深度范围内均有分布,其优势方向为近EW向,次优势方向为SW向。结果表明,本次地震是一次逆冲型地震,通过反演得到的大量小震震源机制解的结果与主震震源机制解结果相一致。结合余震震中分布、主震及余震的震源机制解以及震源区的地质构造,本文推断近EW走向具有逆冲性质的库松木楔克山前断裂为精河主震的发震构造。
鲜水河断裂带南北构造差异性的地球物理分析
艾依飞 , 张健
2019, 41(3) :329-342. doi: 10.11939/jass.20180109
[摘要](462) [HTML全文] (171) [PDF 8443KB](19)
摘要:
对鲜水河断裂带重磁异常进行向上延拓,通过计算观测面高度异常与延拓后异常之间的相关系数得出最佳向上延拓高度,该延拓高度所对应的延拓结果即为研究区构造背景产生的异常值。向上延拓结果显示布格重力异常值沿鲜水河断裂带自北西向南东逐渐增大,反映出下地壳底边界沿该方向呈升高趋势,可能由青藏高原地壳软弱物质 “东向逃逸” 所致。化极后ΔT磁异常延拓结果表明鲜水河断裂带南东段的康定—石棉以东为强磁性刚性基底。以鲜水河断裂带为分界的不同地块之间基底岩石及地层物性的不同是断裂带南北磁性差异的主导原因。对鲜水河断裂带两侧各约50 km范围内地震的震源深度进行统计,经投影至剖面及线性拟合求出鲜水河断裂带的三维几何形状。结果表明鲜水河断裂带总体倾向南西,倾角近乎直立,范围约为57°—88°。
2018年5月28日松原MS5.7地震热红外亮温异常分析
姚休义 , 滕云田 , 解滔
2019, 41(3) :343-353. doi: 10.11939/jass.20180098
[摘要](462) [HTML全文] (128) [PDF 18135KB](12)
摘要:
基于2016年5月29日—2018年5月28日中国静止气象卫星FY-2E (FY-2G)的连续亮温观测数据,利用连续小波变换法分析了2018年5月28日松原MS5.7地震前震中附近(119°E—134°E,40°N—50°N)热红外亮温相对小波能谱的时空演化。结果显示:自2018年2月起,热红外亮温相对小波能谱首先在北西向的第二松花江断裂前郭部分出现高值异常;随后异常范围沿第二松花江断裂前郭部分和扶余—肇东断裂扩展,至2018年3月异常范围及幅值达到峰值;而后异常空间分布逐渐向震中附近收缩成一条NE走向的沿扶余—肇东断裂分布的窄带状区域,异常幅值逐渐降低;最终于4月中旬异常在该区域内消失,其后约40天发生松原MS5.7地震,震中位于异常区域的边缘。此外,本文还分析了2013年以来研究区域内热红外亮温相对小波能谱高值异常与所发生地震的对应关系,结果显示:在7组异常中有4组异常出现后有地震发生,且此4次地震为该时段内研究区内所发生的所有浅源地震。
利用P波参数阈值实时估算地震预警潜在破坏区范围
彭朝勇 , 杨建思
2019, 41(3) :354-365. doi: 10.11939/jass.20190140
[摘要](603) [HTML全文] (351) [PDF 2236KB](109)
摘要:
由于传统的潜在破坏区范围估算方法只能在已获取到震中位置和地震事件结束后才能产出,且往往需要数分钟的耗时,其实时性已无法满足地震预警要求。因此,为了快速产出潜在破坏区范围估算结果并将其用于预警,本文采用了一种结合现地预警技术和区域预警技术、基于预警参数(位移幅值Pd和特征周期τc)阈值的实时潜在破坏区范围估算方法。首先利用国内地震事件(4.0≤MS≤8.0)的记录数据和日本强震动观测事件(6.5≤MJ≤8.0)的数据拟合出特定的适应于我国的参数关系式,包括τc与震级M的相关性、Pd与峰值速度PGV的相关性以及Pdτc和震源距R的相关性;其次,根据最小震级(MS6.0)和仪器烈度(Ⅶ度)定义相应的参数阈值(Pd=0.1 cm和τc=1.1 s);最后,利用已有的3次破坏性地震事件数据开展线下模拟,对该方法的适应性和时效性进行了验证。结果表明,对于2013年MS7.0四川芦山和2014年MS6.5云南鲁甸两次中强地震,震后约10 s即可获取到比较稳定的潜在破坏区范围估计结果;而对于2008年MS8.0汶川特大地震,在其记录台站分布密度不高的情况下,震后40 s左右的估算结果始呈稳定状态。
基于无人机倾斜影像的三维建筑物震害精细信息提取
荆帅军 , 帅向华 , 甄盟
2019, 41(3) :366-376. doi: 10.11939/jass.20180114
[摘要](514) [HTML全文] (218) [PDF 1251KB](15)
摘要:
无人机倾斜摄影技术建模生成的三维影像较好地展现了建筑物侧面和顶面的震害细节信息,然而影像的高维度特性难以直接基于三维影像提取震害信息,经过降低维度转换的二维纹理影像往往会导致建筑物震害信息的不完整性和破碎性。针对这些问题,本文以2017年九寨沟MS7.0地震为例,提出了一种直接从九寨沟震后三维影像获取侧面纹理信息的方法,即将三维模型打散,实现纹理与不规则三角网分离,从而获取完整的纹理影像,然后利用金字塔模型的瓦片坐标范围、瓦片命名规则和建筑物单体的空间位置选取最优纹理影像,再使用加权均值方差法确定纹理影像中建筑物的外墙最佳分割尺度后,采用面向对象方法提取建筑物外墙和墙皮脱落信息,最后通过对这些建筑物震害特征的分析,判定单体建筑物的破坏等级。结果显示,该方法成功获取了建筑物完整的侧面震害纹理影像,并基于纹理影像提取了外墙、裂缝和墙皮脱落区域信息判定建筑物单体为中等、严重两个破坏等级。
台湾双冬断层近场脉冲型地震动的数值模拟
罗全波 , 陈学良 , 高孟潭 , 李铁飞
2019, 41(3) :377-390. doi: 10.11939/jass.20180103
[摘要](607) [HTML全文] (253) [PDF 6926KB](21)
摘要:
根据我国台湾地区西部的地质地貌特征和1999年集集MW7.6地震的震源参数,建立了三维速度结构模型和两类震源模型。基于地壳中断层的位错积累量和岩石破裂后应力应变的传播特性,采用三维有限差分法对双冬断层活动可能产生的近场脉冲型地震动进行了模拟研究。结果表明:走滑断层垂直于断层走向的水平分量和逆断层垂直分量的峰值速度较大;由方向性效应所产生的双向速度脉冲主要集中在垂直于断层滑动分量方向,而由滑冲效应所产生的单向速度脉冲则主要集中在平行于断层滑动分量的方向;受方向性效应和上盘效应的共同制约,近场脉冲型地震动呈不对称带状分布,速度脉冲多分布在距离走滑断层迹线15 km和逆断层迹线10 km的范围内;速度反应谱在断层面的覆盖范围内沿破裂方向逐渐增大,且速度脉冲可能会对大型建筑物产生严重的剪切破坏。受凹凸体特性的影响,地震波场显示南投、台中和苗栗处于强地震动危险区。
南北地震带川滇甘陕地区竖向与水平向加速度反应谱比的统计分析
赵培培 , 王振宇 , 薄景山 , 谢志南
2019, 41(3) :391-398. doi: 10.11939/jass.20170188
[摘要](1764) [HTML全文] (444) [PDF 1148KB](47)
摘要:
本文收集了从南北地震带川滇甘陕地区263个有详细场地资料的强震台站获得的802组强震动记录,按照场地、震级和震中距等因素统计分析了竖向与水平向加速度反应谱比的形状以及不同场地、震级和震中距下不同周期段内的谱比平均值,并与建筑抗震规范GB50011—2010规定的0.65进行了比较。结果表明:竖向与水平向加速度反应谱比受场地、震级和震中距等因素的影响; Ⅰ类和Ⅱ类场地在全周期段的谱比均值基本上大于0.65;无论何种分组情况谱比均值在0.1—1.0 s周期范围内基本低于定值0.65,周期大于1.0 s的谱比均值基本上远高于0.65。因此对于大部分抗震规范直接把竖向地震作用取为水平向地震作用的0.65倍,有待商榷。本文建议根据水平向反应谱的标定方式来确定现有竖向强震动记录的竖向地震作用。
短期地震预测准确性的定量评价方法
闫伟 , 刘桂萍 , 黎明晓 , 李智超 , 张小涛 , 周龙泉 , 苑争一
2019, 41(3) :399-409. doi: 10.11939/jass.20190001
[摘要](426) [HTML全文] (243) [PDF 1091KB](32)
摘要:
预测效果的科学评价是预测学科必须要解决的问题,对地震预测效果的评价一般分为两种,一种是对单次预测成败的评判,另一种是对方法或手段多次预测效果的统计评分。本文提出了针对单次有震预测是否准确的定量评价方法,即地震预测准确性A值评分法。针对我国地震预测现状,本文约定了准确性评分由预测与实际地震的对应情况(简称“对应度” )和时、空、强预测窗口的精确程度(简称“精确度” )综合决定,同时,还给出了对应度的计算方法和精确度的评价标准。通过对四川省地震局2013年2月上报的短期预测意见进行试算,结果表明该方法具有可行性,可用于短期地震预测意见统一管理的准确性评价。
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