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篇1:攀枝花地震台数字地震分析探讨
攀枝花地震台数字地震分析探讨
摘要:结合地震波记录原理,分析并讨论攀枝花台数字仪震相的一些物理特征,并使用MATLAB对攀枝花、长春台的地震资料做简单滤波分析,便于真实地反映地震波震相。参考川滇交界地区地质构造,总结出攀枝花台对多次地震记录震相分析的经验规律,为地震速报快速识别震相提供实用参考。 关键词:攀枝花地震台;数字地震仪;震相识别;地震速报 中图分类号:P315.73 文献标识码:A 文章编号:1000-066602-0215-04 0 引言 数字地震分析由于记录方式和处理方式的变化,使得识别震相特征有所变化。仿真和滤波是震相分析处理的有效辅助方法。结合攀枝花地震台所在地区的地质构造,不断摸索解决四川攀枝花台实际震相分析问题。 1 记录方式的优点 数字地震记录具有频带范围宽、动态范围大的特点,攀枝花台使用宽频带数字仪,其频带宽度为0.02~120s,利用波形分析软件可以仿真模拟短周期DD-2仪、中长周期DK-1、SK仪和763仪记录。仿真后短周期信号滤除了低频信号和干扰,中长周期信号滤除了高频信号和干扰,一般震相较为清晰,便于处理。数字地震仪动态范围大,记录了更多的信息,也带有宽频干扰(刘瑞丰,)。进一步分析需做仿真或滤波,可充分显现各种震相。 2 模拟与数字仪器记录的视差 模拟地震仪记录地震的最大困难在于周期限制,不能将宽频带的地震波更大限度地记录下来。攀枝花台以前配有短周期仪(DD-2)和中长周期仪(DK-1、SK、763)共4套仪器,虽然可以记录全球地震,但不能将宽频带震相完整地记录下来。现使用速度型宽频带数字地震仪,记录范围大大加宽。 对模拟记录图纸来说,滚筒转速是固定的,走纸距离与时间成正比。初至震相起始角与固定图面相对比,尖锐与否是固定的。角度0°~30°为平缓出射,记为“E”;角度60°~90°为尖锐出射,记为“I”;角度30°~60°不作标记。记录频带相对较窄且固定,震相也在图纸上较干净,叠加的成分不多。 对数字记录来说,显示的时间框可以拉伸或压缩,震相起始角与看到的不固定“图面”相对比,尖锐与否是相对变化的。除了垂直出射的90°或水平出射的0°角以外,起始角都有随显示“图面”时间框变小而趋“缓”的情况。实际上角度是不会变化的,只是对比的`时间线度不一样而已。但这样就会出现使用局部“图面”时与使用全局“图面”时所分析的震相起始角尖锐与否有差别,从而形成视差。所以震相起始角尖锐与否对数字仪来说是一个较为相对的概念,只有针对特定的“图面”时间线度才具有明确的意义。在实际的分析与速报中,除了尖锐出射“I”型的初动震相,一般都不再标出,就可以避免争议。 3 数字地震仪震相的不同之处 仪器的频带差别造成了记录的表象差别,同一震相以不同仪器记录,相位可能会不同。 地震波有自身特点,表现为连续的有规律的波形。与地震波初动周期相近的高频大地脉动周期较小(0.04~0.1s),幅度也较小。数字仪记录到的波形周期相对大地脉动周期较大,幅度也较大,使地震初动波形能够和大地脉动及其它不规则干扰区别开来(闵大镒,1993)。例如4月24日6时陕西石泉4.5级影区地震(攀枝花台记录震中距为8.64°,约960km)就体现了两类地震仪记录震相的联系与区别。在DD-2仪上,波形表现为近震,可分出PN、PG、SN、SG震相。在DK-1仪上,可分出P、S远震震相和影区地震面波震相LG1、LG2。数字地震仪上的原始记录文件,则明显记录到较小周期的近震震相、较大周期的远震震相和影区地震面波震相。分别仿真为WWSSNSP和SK,体现出了近震、远震和影区地震面波震相(图1)。在这里P相当于PN,S相当于SN,LG1相当于SG。短周期仪或中长周期仪单独工作时,不会记录到如此丰富的波形。 3月发生的缅甸系列地震也反映了类似情况,对攀枝花台来说,这些影区地震使用WWSSNSP仿真分析可较好地分析震相,但因为仿真把S波大周期的成份滤掉了,计算出的ME震级误差较大;使用SK仿真分析才可以体现出较大周期震相携带的巨大能量,计算出比较准确的Ms震级。 数字地震仪记录震相与频带相关,经仿真后的波形记录按短周期、中长周期对近震、远震分别处理即可。影区地震可综合处理。 4 使用MATLAB做简单滤波分析 仿真可以解决不同频带的震相分析,滤波可以进行震相本身的频带分析(张志涌,)。下面使用MATLAB做简单高通和低通滤波分析。 以四川攀枝花地震台03211717.EVT地震资料曲线做高通滤波。原始资料中由于地脉动使得记录叠加了一些高频成分。为了得到真实的地震近震波形,设计了一高通滤波器(设计程序略),其频带宽度为0.02s。图2是高通滤波前和滤波后的图象。 以长春地震台200308100239.EVT地震资料曲线做低通滤波。原始资料中由于地脉动和干扰使得记录叠加了一些高频成分。为了得到真实的地震波形特别是面波的真实波形,设计了一低通滤波器(设计程序略),其频带宽度为1s,进行低通滤波器频率转换。图3是滤波前和滤波后的图象,滤波效果明显。 滤波分析更进一步加深了对数字仪频带宽度的认识,对不同周期的地震波形需要采用不同的频带尺度进行分析,以真实地反映地震波震相。 5 攀枝花台震相特征 攀枝花地震台海拔高度1160m,摆房基岩为完整构造的石英闪长岩,岩基条件较好。攀枝花地震台处于青藏高原、云贵高原和横断山脉之间的川滇菱形块体南部,与四川盆地盆周山区构造上有较大差异,所在地区断裂较多,造成地震波传播的震相有所不同。 5.1震相分析经验规律 (1)由于所在地区断裂较多,造成地震波被分散以致速度下降,使得后续震相相对理论值延时,由此计算出的发震时刻与台网发布时间相比,一般略为超前(苏国君,)。 (2)攀枝花台近震记录中较少记录到明显的莫霍界面反射波P11、S11,PG和SG一般明显。在有PN和PG时,PB(即P*)和SN在近震中普遍存在,有时比PG更明显,需要分析。当PN不清晰时,可以用PB和PG反推PN。一般会形成PN、PB、PG;SN、SG的震相系列。由于构造差异,整个四川盆地及盆周山区和川西北地区的近震,PN衰减较大,不大清晰。而云贵高原的近震记录中,PN和PG发育清晰,SN不清晰,SG较为清晰。 (3)在震中距6°~16°乃至20°的影区地震记录中,则有横波性质的LG1、LG2短周期面波,水平向明显,常常叠加在勒夫波的前半部分,周期一般为2~12s。西藏、印度、中南半岛和印度洋地震在我台的记录中经常出现清晰的LG1、LG2波,使得影区地震的S波有时需要用LG1、LG2波进行反推,这在速报中相当重要。虽然不要求分析LG1、LG2波,但如果识别出来,对其他后续震相的分析就比较容易。 (4)在勘察加半岛和日本海地震中记录到典型的海洋型特征地震波,面波发育,正频散显著,初至P波起始尖锐。 (5)台湾和新疆5.5级以下地震,记录到的P波和S波都较为模糊,面波也受上地幔的地壳明显差异影响而发育较差。菲律宾地震的P波周期则较大,甚至于比S波周期大。蒙古地震面波衰减较大,可能为深源地震。但不会出现较小周期成分叠加,这也是我台区分深震的依据之一。 (6)攀枝花台SKS震相在70°~80°起始尖锐,出现在S波之后,而从84°以后出现在S波之前。 (7)极远震PKIKP和PKP的出射角、周期都较大,较好辨认。攀枝花台可以清楚地记录到震中距为125°左右的墨西哥和中美洲7.0级以上地震外核界面上的衍射波Pdif。 5.2应用与检验 (1)精确分析初至波震相到时 数字仪可将震相在幅度上任意放大缩小,在时限上拉伸压缩,可较好地量取到时和初动方向。 (2)更好地分析续至震相和更多的计算震级 模拟仪对一些震级较小的远震,往往很难分析续至震相。数字仪只要能量取初至波震相和面波,基本上都能分析到续至震相,从而更多地计算震级。介于近震和远震之间的影区地震可分别计算出ML和Mb、MB、Ms震级。 (3)发现“新”震相 数字仪记录频带宽,仿真分析后,量取震相更为容易。有些震相由于受记录频带限制被掩盖了,在数字仪上则成为了“新”震相,其实正是地球内部结构的真实反映。 205月4日21时智利附近6.3级地震,我台记录为极远震型,可清楚分析PKP:21-28-36.9、PP:21-32-28.7,SKKS、SS等震相。特别是在SKKS和SS之间出现了一个清晰的无名震相I:21-41-05.3,震相走时表上无对应震相。该震相出射方向与SKKS震相相反且出射角较尖锐,周期较大,具有横波性质,估计为穿透地核的又经过反射的横波(图4)。有些震相在走时表上查不到,但它具有明显的周期及相位变化,可能是一种震相,或许会对我们地球介质的认识有帮助。 6 结论 从以上所述来看,应用仿真和滤波等震相分析处理方法作为辅助手段,结合台站所在地区的构造,可以较全面地分析数字震相,认清地方震、近震、一般远震、极远震及浅、中深源地震的特征及区别,为地震速报提供参考。
篇2:厦门台地震前兆异常分析
厦门台地震前兆异常分析
对厦门台伸缩仪2004-的观测资料作了质量评定,针对厦门地震台SS-Y型伸缩仪EW分量在20福建省内两次震前出现大幅度异常变化的情况进行分析,结果显示,虽然异常变化同两次地震对应较好,但不是前兆异常,而是由降雨引起的.
作 者:黄晓华 杨佩琴 陈智勇 林立峰 作者单位:黄晓华,林立峰(福建省地震局厦门地震台,厦门,361003)杨佩琴(福建省地震局南平地震台,南平,353000)
陈智勇(福建省地震局,福州,350003)
刊 名:大地测量与地球动力学 ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF GEODESY AND GEODYNAMICS 年,卷(期): 29(5) 分类号:P315.72+5 关键词:厦门地震台 地形变 伸缩仪 地震异常 降雨干扰篇3:参观地震台作文
参观地震台作文
今天我们“雏鹰小队”去参观地震台。
我看见张衡发明的地动仪,八个方向各有一条龙,嘴里叼着一颗铁球,哪里有地震就掉哪里的.球,我们还可以亲自动手操作,让龙嘴一张一闭,有趣极了。我还看见许多种类的地震仪,它们有数字地震仪,有工程地震仪,有大型维歇尔地震仪……真是丰富多彩呀!
我们参观的时候,还有一位解说员叔叔为我们介绍呢!他给我们介绍了地震的多种情况和逃生方法。叔叔告诉我们:地震有地表地震,它对人类带来的危害较大,还有地下地震,它的危害小些。
今天我们“雏鹰快乐小队”参观地震台,认识了了不起的天文学家张衡,还知道了地震的逃生方法以及地震的危害等等,真让我大开眼界啊!
篇4:云南区域数字地震台网台站场地响应研究
云南区域数字地震台网台站场地响应研究
采用H/V谱比法,计算给出了云南区域数字地震台网23个子台的地震波尾波随频率变化的场地响应特征.结果表明,在1~10 Hz频段内相对平坦,23个子台尾波的.场地响应在1.37~3.59之间变化,平均2.05.在大于10 Hz的频段,少部分台站有较明显的放大作用.这些结果对云南地区地震波的研究会有所帮助.
作 者:朱荣欢 苏有锦 ZHU Rong-huan SU You-jin 作者单位:朱荣欢,ZHU Rong-huan(云南大学,地球物理系,云南,昆明,650091)苏有锦,SU You-jin(中国科学技术大学,地球和空间学院,安徽,合肥,230026;云南省地震局,云南,昆明,650224)
刊 名:云南大学学报(自然科学版) ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF YUNNAN UNIVERSITY(NATURAL SCIENCES EDITION) 年,卷(期): 29(4) 分类号:P315.3 关键词:场地响应 云南地区 地震谱比篇5:肥西青龙桥地震分析
肥西青龙桥地震分析
考虑几何非线性因素的`影响,利用大型结构分析程序Midas,以一座单塔单索面预应力混凝土斜拉桥为背景,进行动态时程分析.此类宽桥与一般斜拉桥的地震反应存在一定的差异,该文分析了此类桥在地震波作用下的地震动反应,并证明了该桥的抗震能力有保证,其计算过程对此类宽塔斜拉桥的抗震设计有重要的参考价值.
作 者:梅应华 张鸣祥 MEI Ying-hua ZHANG Ming-xiang 作者单位:梅应华,MEI Ying-hua(安徽省交通规划设计研究院,安徽,合肥,230088)张鸣祥,ZHANG Ming-xiang(合肥工业大学,土木与水利工程学院,安徽,合肥,230009)
刊 名:工程与建设 英文刊名:ENGINEERING AND CONSTRUCTION 年,卷(期): 24(1) 分类号:U442.55 U448.27 关键词:斜拉桥 反应谱 动力时程 地震波篇6:中国大陆地震趋势分析
中国大陆地震趋势分析
在近年全国地震大形势研究的基础上,根据中国大陆地震活动的'时空强演化图像及其相关参数的统计结果,并结合大陆周围附近地区强震活动对其内部的影响等客观现象,对大陆地震活动趋势进行了研究预测.结果认为,中国大陆第五地震活跃期到已经结束,3月21日新疆于田7.3级地震可能是中国大陆新的地震活跃期开始.
作 者:孙文福 曹凤娟 李海林 焦明若 郭晓燕 SUN Wenfu CAO Fengjuan LI Hailin JIAO Mingruo GUO Xiaoyan 作者单位:辽宁省地震局,辽宁,沈阳,110034 刊 名:华南地震 ISTIC英文刊名:SOUTH CHINA JOURNAL OF SEISMOLOGY 年,卷(期): 28(3) 分类号:P315.75 关键词:地震活动趋势 地震活动图像 中国大陆篇7:地震的原因分析
地震就是地球表层的快速振动,在古代又称为地动。它就象刮风、下雨、闪电、山崩、火山爆发一样,是地球上经常发生的一种自然现象。
地震的原因
地球各个大板块之间互相挤压.还有火山喷发引起. 引起地球表层振动的原因很多,根据地震的成因,可以把地震分为以下几种:
1.构造地震
由于地下深处岩层错动、破裂所造成的地震称为构造地震(图 1—1)。这类地震发生的次数最多,破坏力也最大,约占全世界地震的90%以上。
2.火山地震
由于火山作用,如岩浆活动、气体爆炸等引起的地震称为火山地震。只有在火山活动区才可能发生火山地震,这类地震只占全世界地震的7%左右。
3.塌陷地震
由于地下岩洞或矿井顶部塌陷而引起的地震称为塌陷地震。这类地震的规模比较小,次数也很少,即使有,也往往发生在溶洞密布的石灰岩地区或大规模地下开采的矿区。
4.诱发地震
由于水库蓄水、油田注水等活动而引发的地震称为诱发地震。这类地震仅仅在某些特定的水库库区或油田地区发生。
5.人工地震
地下核爆炸、炸药爆破等人为引起的地面振动称为人工地震。 人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。
地震(earthquake)是大地的振动。它发源于地下某一点,该点称为震源(focus)。振动从震源传出,在地球中传播。地面上离震源最近的一点称为震中,它是接受振动最早的部位。大地振动是地震最直观、最普遍的表现。在海底或滨海地区发生的强烈地震,能引起巨大的波浪,称为海啸。地震是极其频繁的,全球每年发生地震约500万次。
球的结构就象鸡蛋,可分为三层。中心层是“蛋黄”-地核;中间是“蛋清”-地幔;外层是“蛋壳”-地壳。地震一般发生在地壳之中。地球在不停地自转和公转,同时地壳内部也在不停地变化。由此而产生力的作用,使地壳岩层变形、断裂、错动,于是便发生地震。地下发生地震的地方叫震源。从震源垂直向上到地表的地方叫震中。从震中到震源的距离叫震源深度。震源浓度小于70公里的地震为浅源地震,在70-300公里之间的地震为中源地震,超过300公里的地震为深源地震。震源深度最深的地震是1963年发生印度尼西亚伊里安查亚省北部海域的5.8级地震,震源深度786公里。对于同样大小的地震,由于震源深度不一样,也不一样,对地面造成的破坏程度也不一样。震源越浅,破坏越大,但波及范围也越小,反之亦然。
某地与震中的距离叫震中距。震中距小于100公里的地震称为地方震,在100-1000公里之间的地震称为近震,大于1000公里的地震称为远震,其中,震中距越远的地方受到的影响和破坏越小。
地震所引起的地面振动是一种复杂的运动,它是由纵波和横波共同作用的结果。在震中区,纵波使地面上下颠动。横波使地面水平晃动。由于纵波传播速度较快,衰减也较快,横波传播速度较慢,衰减也较慢,因此离震中较远的地方,往往感觉不到上下跳动,但能感到达水平晃动。
地震本身的大小,用震级表示,根据地震时释放的弹性波能量大小来确定震级,我国一般采用里氏震级。通常把小于2.5级的地震叫小地震,2.5-4.7级地震叫有感地震,大于4.7级地震称为破坏性地震。震级每相差1级,地震释放的能量相差约30倍。比如说,一个7级地震相当于30个6级地震,或相当于900个5级地震,震级相差0.1级,释放的能量平均相差1.4倍。
当某地发生一个较大的地震时,在一段时间内,往往会发生一系列的地震,其中最大的一个地震叫做主震,主震之前发生的地震叫前震,主震之后发生的地震叫余震。
地震时一定点地面震动强弱的程度叫地震烈度。我国将地震烈度分为12度。
震级与烈度,两者虽然都可反映地震的强弱,但含义并有一样。同一个地震,震级只有一个,但烈度却因地而异,不同的地方,烈度值不一样。例如,1990年2月10日,常熟-太仓发生了5.1级地震,有人说在苏州是4级,在无锡是3级,这是错的。无论在何处,只能说常熟-太仓发生了5.1级地震,但这次地震,在太仓的沙溪镇地震烈度是6度,在苏州地震烈度是4度,在无锡地震烈度是3度。
地震烈度是经常使用的一个名词。划分烈度有定性和定量标准。在中国地震烈度表上(见下表),对人的感觉、一般房屋震害程度和其他现象作了描述,可以作为确定烈度的基本依据。
地震分为天然地震和人工地震两大类。天然地震主要是构造地震,它是由于地下深处岩石破裂、错动把长期积累起来的能量急剧释放出来,以地震波的形式向四面八方传播出去,到地面引起的房摇地动。构造地震约占地震总数的90%以上。其次是由火山喷发引起的地震,称为火山地震,约占地震总数的7%。此外,某些特殊情况下了也会产生地震,如岩洞崩塌(陷落地震)、大陨石冲击地面(陨石冲击地震)等。
人工地震是由人为活动引起的地震。如工业爆破、地下核爆炸造成的振动;在深井中进行高压注水以及大水库蓄水后增加了地壳的压力,有时也会诱发地震。
篇8:攀枝花6.1级地震前的气氡异常分析
攀枝花6.1级地震前的气氡异常分析
8月30日,攀枝花市与西昌市会理县交界处发生了6.1级地震,在这次地震前,攀枝花川-05井的`数字气氡出现了明显的异常变化.综合分析认为,气氡观测存在短期、临震异常的同时,还存在中期趋势异常.本文主要对8月30日地震前,气氡观测资料的异常、机理及有关问题进行了分析和讨论.
作 者:邱桂兰 张晋川 QIU Gui-lan ZHANG Jin-chuan 作者单位:四川省地震局攀枝花基准台,四川攀枝花,617061 刊 名:四川地震 英文刊名:EARTHQUAKE RESEARCH IN SICHUAN 年,卷(期): “”(2) 分类号:P315.724 关键词:川-05井 气氡异常 地震篇9:郴州地震台数字观测仪改造及信息节点建设
郴州地震台数字观测仪改造及信息节点建设
首先叙述了郴州台台址环境条件,接着介绍了该台进行了数字观测仪改造及信息节点建设后的.技术系统构成与主要技术指标、关键技术和创新点、系统集成与联调、技术成果与效益,最后指出了该项目实施后的作用和意义.
作 者:杨国周 YANG Guo-zhou 作者单位:郴州市地震台,湖南,郴州,423000 刊 名:湘南学院学报 英文刊名:JOURNAL OF XIANGNAN UNIVERSITY 年,卷(期):2009 30(2) 分类号:P315.78 关键词:数字观测仪 改造 信息节点 建设- 鲁甸地震祝福语2025-05-04
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