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1.
目前对首都圈地区中小地震的震源机制研究所用的方法主要有P波初动极性法、 振幅比法及波形反演方法。 前两种方法只利用了波形中很少量的信息, 且对于稀疏台阵效果较差, 而传统的波形反演法也仅利用了波形的部分信息, 且对于震级、 数据资料等有一定的要求。 为克服上述传统方法中的局限并进一步提高震源机制解的准确性, 本文采用一种新的综合利用上述各种信息的全波形匹配方法来反演首都圈地区中小地震的震源机制解, 提高反演解的可靠性。 为了检验所使用的全波形匹配震源机制反演方法的可靠性, 我们首先进行了合成数据测试, 结果表明全波形匹配方法可以得到稳定可靠的震源机制解。 利用新的全波形匹配方法计算了2019年4月北京发生的两次地震震源机制解, 并结合活动断裂进行分析。 将新的全波形震源机制反演方法应用于首都圈地区2015年以来的22个地震(2.2≤M≤4.3), 并对22个地震的震源机制解及应力轴分布进行了分析, 与前人研究结果具有较好的一致性。 相似文献
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《地球物理学进展》2020,(3)
微地震震源机制解包含储层及裂缝特征信息,对于地质力学建模和水力压裂储层评价都有十分重要意义.然而,目前微地震震源机制类型仍存在争议,该方面的基础实验仍需要进一步的研究.本文针对花岗岩和页岩两类岩石,开展了水力压裂微地震实验研究.在实验进行前,分析了实验条件和数据采集方式.根据实验室测定的岩石物性参数和各级检波器微震事件的P波初动信息等,利用射线追踪进行微震事件的反演定位.定位的结果同岩石CT扫描观测到的裂缝有较高吻合度.利用微震事件在各级检波器处的P波初动极性及检波器在岩石表面的位置信息,进行微地震事件的震源机制反演,得出了水力压裂实验下微地震震源机制以剪切型占优的结论.结合微地震事件定位结果,震源机制反演结果和岩石CT扫描裂缝结果等,进行对比和分析,得出了一些新的结论和认识,为今后的实际微地震监测裂缝解释提供指导意见. 相似文献
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Cove Fort-Sulphurdale位于美国犹他州中西部, 是一个地质特征独特的地热资源富集区． 为了有效开发地热资源, 有必要了解该地区的应力分布和裂缝分布． 本文在前人工作的基础上使用地震资料, 利用波形匹配、 P波极性和横纵波振幅比联合约束反演的方法, 研究该地区地震的震源机制解; 同时结合该地区的横波分裂分析研究, 确定该地区的应力分布和断层/裂隙走向． 波形反演结果显示, 实际数据与模拟数据的波形匹配度非常高, 且二者的P波初动极性和横纵波振幅比也都非常相近． 由震源机制分析得出的断层面走向大部分趋于南北向, 与美国区域应力图显示的最大水平主应力指向(南北方向), 具有较好的一致性, 符合目前研究对该地区的构造认知． 横波分裂分析结果也表明如果各向异性主要是由该地区的断裂构造所引起, 那么该地区的主要断层或裂缝的方向可能为南北向． 相似文献
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《世界地震译丛》2020,(5)
本文给出了一种利用稀疏地表台阵记录的高频全波形信息得到近震小震震源机制解的方法。波形反演中,除同时使观测波形与模拟波形之间震相和振幅的匹配度最大外,还利用了P波初动及平均S/P振幅比来更好地约束模拟和观测波形之间的匹配度。本文构建了一个包含四种约束的目标函数,并利用优化的网格搜索法在震源参数(走向、倾角和滑动角)的可能取值范围内搜索。为加快计算速度,预先计算了所有可能的震源位置上各地震矩张量分量对应的格林函数,形成一个格林函数库。另外对滤波和互相关部分进行了优化,以进一步加快网格搜索法。本文用由5个地表台站组成的用于监测油田诱发地震活动的台网对新方法进行了测试。人工实验的结果表明,仅使用3～9Hz频率范围的垂直向地震波分量来确定震源机制解时,新方法具有有效性和稳健性。将新方法应用于确定多个诱发地震事件的震源机制解,显示出观测和模拟地震波形之间较为满意的匹配度,并且大多数地震的走向与区域内NE-SW向的主断层平行。正断型震源机制占主要比例,表明垂直向应力大于水平向应力。 相似文献
6.
区域地震波形对于震源研究非常重要,但限幅问题限制了区域地震台网数据的运用,并影响到震源参数测定的准确度.本文利用恢复后的芦山地震区域地震波形,研究了芦山地震的震级、点源机制解以及破裂过程.基于震中距99~300 km恢复前与恢复后地震数据获取的面波震级分别为7.01与7.06级.分别利用7个震中距150~250 km宽频带台站的恢复前和恢复后的数据反演点源机制解,与参考机制解相比,滑动角偏差自13°减小到了4°.基于7个震中距81~134 km的区域地震波形联合远场数据获得的震源破裂过程结果,其主要参数（如滑动分布、破裂速度等）与强地面运动波形联合远场数据得到的结果具有很好的一致性.研究结果表明,本文所采用的数据恢复方法具有较高的可靠性,有效提高了震源参数测定的准确度. 相似文献
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2014年3月10日13时18分(北京时间)美国加利福尼亚州西北岸发生Mw6.9级地震,震中位于戈尔达板块内部.本文利用国际地震学研究联合会(IRIS)地震数据中心提供的远场体波数据,通过波形反演的方法来研究此次地震的震源破裂过程,并分析未造成重大人员伤亡及诱发海啸的原因,为该地区地球动力学的研究提供依据.选取19个方位角覆盖均匀的远场P波垂向波形记录和13个近场P波初动符号进行约束,基于剪切位错点源模型确定此次地震的震源机制解.结合地质构造背景资料,确定断层破裂面的走向.在考虑海水层多次反射效应的影响下,采用18个远场P波垂向波形数据和21个远场SH波切向波形数据,利用有限断层模型,将断层面剖分为17×9块子断层单元来模拟破裂面上滑动的时空分布,通过波形反演的方法获得此次地震的震源破裂过程.利用海水层地壳模型,剪切位错点源模型的反演结果为:走向323°,倾角86.1°,滑动角-180°,震源深度为10.6km.有限断层模型的反演结果表明,此次地震的破裂过程相对简单,主要滑动量集中于震源上方35km×9km的区域内,破裂时间持续19s左右,平均破裂传播速度约为2.7km·s-1,较大滑动量均沿着走向分布,最大滑动量为249cm.此次地震为发生在戈尔达板块内部的一次Mw6.9级的陡倾角走滑型地震.此次地震为单纯的走滑型地震,断层面接近竖直方向,且发生在洋壳底部,因此破坏力不大,不会对沿岸城市造成重大损失.陡倾角断层在走滑错动的过程中不会使海底地形发生大幅度变化,不会引起大面积水体的突然升降,因此不会诱发大规模海啸. 相似文献
8.
地震破裂方向性参数包含了断层几何形态、破裂长度等信息,对于地震灾害评估、孕震机理研究具有重要意义.但是基于点源近似的震源矩中心张量机制解(CMT)或断层面解(fault plane solution)只能给出两个节面,无法确定破裂断层面.本文提出一种基于质心与起始震中的差异确定发震断层的方法,该方法利用P波到时来测定主震与参考地震间相对起始震中,同时利用波形反演震源机制过程中的主震时移与参考地震时移之差测定相对质心震中,在假定单侧破裂的情形下,根据时移之差随方位角的变化推断破裂断层面.本文使用该方法研究了2008年云南盈江MS6.0走滑型地震,发现其破裂方向与其他方法结果一致.由于该方法基于相对起始震中和质心震中,可有效削弱速度结构模型不准确以及地震绝对位置误差带来的影响,应可适用于其他类似类型6级左右地震的破裂方向性研究,但仍需进一步工作对其进行验证. 相似文献
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利用2001年1月~2014年4月江苏及邻区数字地震波形资料,采用P波、S波初动和振幅比联合求解方法计算了茅山断裂带及邻区149次中小地震震源机制解。震源机制解特征分析表明,研究区中小地震震源类型以走滑型为主,兼有一定比例的正断层类型,而逆冲型相对较少,P、T轴优势方向分别为NEE-SWW、NNW-SSE向。利用149次地震的震源机制解,采用自助线性应力反演(LSIB)方法反演了研究区应力张量。结果显示,最大主应力S_1方位角为254.2°,俯角为2.6°,最小主应力S_3方位角为163.9°,俯角为9.5°。为了进一步印证所得应力张量的可靠性,又利用1970年以来M_L≥3.5地震震源机制解再次反演,所得结果中最大主应力S_1方位角为252.4°,俯角为8.4°,最小主应力S3方位角为160.4°,俯角为12°。2份不同的震源机制解资料反演所得应力张量十分接近。应力张量结果表明,茅山断裂带及邻区处于以NEE-SWW向水平压应力和NNW-SSE向水平张应力为主的现代构造应力场中。 相似文献
10.
本文用WKBJ方法,计算了中国境内已知震源机制的六个地震————1973年7月14日西藏约基台错地震;1975年2月4日海城地震;1976年8月16日、1976年8月21日及1976年8月23日松潘地震和1976年11月15日宁河地震————的远震垂直向P波和PP波的理论地震图,并与观测波形进行对比,以检验计算方法。讨论了西藏地震的震源机制。 作者注意到,走滑型地震和倾滑型地震PP波与P波最大振幅的比值在一定的震中距范围内有不同的特征。为此,计算了走滑型和倾滑型地震在破裂方位角为330,240和0,震源深度为8km,17km和24km,台站方主角为310时,震中距由40到80间的P波与PP波理论地震图。给出了PP波与P波最大振幅比(APP/AP)随震中距而变化的曲线。讨论了用(APP/AP)值对地震震源机制类型给出粗略的估计的可能性。此项工作有助于确定一些资料不全,例如本世纪30年代到60年代间中国地震的震源机制类型。 相似文献
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李应平 《地震学报(英文版)》1996,9(3):377-387
Ｍｉｃｒｏｅａｒｔｈｑｕａｋｅａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｈｙｄｒａｕｌｉｃｆｒａｃ┐ｔｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓＹＩＮＧ－ＰＩＮＧＬＩ（李应平）ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥａｒｔｈ，ＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃａｎｄＰｌａｎｅｔａｒｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｍａｓａｃｈ... 相似文献
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Full moment tensor inversion constrained by double-couple focal mechanism for induced seismicity* 
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下载免费PDF全文 In this study, we propose a new method to determine full moment tensor solution for induced seismicity. This method generalizes the full waveform matching algorithm we have developed to determine the double-couple (DC) focal mechanism based on the neighbourhood algorithm. One major difference between the new method and the former one is that we adopt a new misfit function to constrain the candidate moment tensor solutions with respect to a reference DC solution in addition to other misfit terms characterizing the waveform matching. Through synthetic tests using a real passive seismic survey geometry, the results show the new constraint can help better recover the DC components of inverted moment tensors. We further investigate how errors in the velocity model and source location affect the moment tensor solution. The synthetic test results indicate that the constrained inversion is robust in recovering both the DC and non-DC components. We also test the proposed method on several real induced events in an oil/gas field in Oman using the same observation system as synthetic tests. While it is found that the full moment tensor solutions without using the DC constraints have much larger non-DC components than solutions with the DC constraints, both solutions are able to fit the observed waveforms at similar levels. The synthetic and real test results suggest the proposed DC constrained inversion method can reliably retrieve full moment tensor solutions for the induced seismicity. 相似文献
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按照重新定位后的震源位置及更多的补充资料,重新计算了唐山地震序列中主要地震的震源机制.用新方法和原有方法重新测定了主要地震的破裂几何尺度和震源参数.并进一步研究了1976年至今的余震活动性. 新结果指出,两个7级以上地震的震源机制更加相似,破裂方向也几乎相同.Ms=7.8地震的破裂长度在77——87km之间.它东北端的破裂终止点是在榛子镇稍南而不是芦龙附近.根据新的结果,本文提出一个非等长雁行断裂力学模式.理论和试验结果指出,新模式能更好地模拟唐山地震的破裂过程,并能较好地解释那些用已有模式不能解释的观测事实. 相似文献
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本文讨论了广西河池地区地震活动的时空分布、应力场“窗口”效应和小震级高烈度等特征,並利用岩石实验的某些结果对该区地震的发震机制作了一些定性解释。该区是一个两组断裂交汇的应力敏感区,地震是在低应力条件下在极不均匀介质宁原有裂隙发生粘滑的结果,其特殊的地体环境下可能构成蕴育大震的条件,其地震活动不会对邻近的龙滩库坝区造成威胁。 相似文献
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水库诱发地震与构造地震震源参数特征差异性研究——以龙滩水库为例 总被引：8，自引：0，他引：8
首先讨论龙滩库区水库蓄水与地震活动之间的关系,发现龙滩水库诱发地震特征十分明显,地震共分5丛呈丛集分布.利用库区架设的24个固定和流动台站记录的数字记录资料,在研究得到龙滩库区非弹性衰减和台站场地响应的基础上,精确测定得到了该地区总共1616个ML≥0.1级地震的震源参数,比较了水库诱发地震与构造地震震源参数特征的差异,得到了以下主要结论:1)龙滩水库地震活动与水库蓄水关系密切,不同蓄水阶段5丛的地震活动状态不同,局部断裂构造发育以及岩石透水性能影响着地震活动对蓄水过程的响应.2)龙滩水库诱发地震的地震矩M0随震级ML的增大而增大,两者之间存在较好的线性关系,统计关系为LogM0=1.07 ML+10.17.应力降与地震大小之间的关系和Nuttli的板内地震为增加应力降(ISD)模型的结果比较吻合,统计关系为LogΔσ=0.71 ML-2.89.3)龙滩水库地区地震辐射能量和地震视应力均随震级的增大而增大,后者意味着大地震是比小地震更高效率的地震能量辐射体.4)总体上不同丛地震应力降水平存在差异.地震应力降空间分布上与库水深度有较好的一致性,即库水深的区域应力降水平高.5)与同震级的构造地震相比,水库诱发地震的应力降值比前者明显偏低,大约小10倍.这可能是由于水库蓄水造成地下介质孔隙压力增大或者水的润滑作用,从而导致在一个比较低的构造应力情况下发生水库诱发地震. 相似文献
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研究微地震的震源机制,获得压裂区域的破裂方向、尺度和应力状态等信息,在非常规油气开采过程中具有重要意义.对于微震,通常采用剪切位错或者矩张量模型对震源进行描述.本文从其实际发震机制出发,使用了"剪切+张裂"的一般位错点源模型,并基于此模型发展了一种利用全波形信息,通过波形振幅谱相关和初至约束,在频率域求解微震震源机制的方法.该方法适用于地面和井中观测,能够在得到常规震源参数（断层走向、倾角和滑动角）的同时给出裂缝断层剪切和张裂错动的距离信息,更直观体现破裂程度.理论数值测试证明方法有效、可行,在未滤波的情况下,实际数据的波形拟和结果仍较为一致,同时还发现错动距离与应力降等常规破裂参数并不严格相关,说明剪切、张裂错距可作为独立的新参数来定量评估水压致裂效果,指导工程开发进行. 相似文献
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The seismicity characteristics of the earthquake swarm occurred in Datong area in Shanxi Province during 1989–1993 period
are studied in detail. The focal mechanisms and rupture processes of the principal earthquakes in it are also estimated in
this paper. A mechanical model of fracture system of asymmetrical conjugate array is suggested from the view point of fracture
propagation in order to simulate the mechanical features in the seismic source respect of the Datong swarm sequence. The computation
results of displacement field, stress field and strain energy distribution from this model by using finite element method
are presented. In addition, some recorded data of geothermal precursors before these three climaxes of the Datong earthquake
swarm sequence are discussed mainly in this paper.
Contribution No. 94A0093, Institute of Geophysics, SSB, China. 相似文献
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Previous studies of the stress regime in the northern Apennines report compression in the outer sector and extension in the
inner sector. In this study we focus on the relationships between the two regimes and, by making use of 54 focal mechanism
solutions, we try to shed some more light on a tectonic setting that appears more complex than the previous models. The focal
mechanisms, computed using the first onset technique, are inverted for stress parameters. The method applied requires subdividing
the volume to be investigated into homogeneous sectors: to comply with the complexity of the area under study, we included
depth as a parameter for sub-zoning. Our results show that the shallow regime (0–10 km of depth) is transtensive even in the
sector previously reported to be compressive. In fact, at a shallow depth, very few thrust focal solutions lie in a spatially
limited sector in the eastern part of the area under study. Just below 10 km in depth, the stress regime converts to transpressional:
stress axes are approximately inverted. Deeper than 45 km, thrust solutions are found. They are not numerous enough to perform
an inversion but indicate the existence of a compressional regime at depth. It is worth noting that a gap of seismicity is
observed in the layer 30–45 km. 相似文献
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In this paper, we present a model for studying aftershock sequences that integrates Coulomb static stress change analysis, seismicity equations based on rate-state friction nucleation of earthquakes, slip of geometrically complex faults, and fractal-like, spatially heterogeneous models of crustal stress. In addition to modeling instantaneous aftershock seismicity rate patterns with initial clustering on the Coulomb stress increase areas and an approximately 1/t diffusion back to the pre-mainshock background seismicity, the simulations capture previously unmodeled effects. These include production of a significant number of aftershocks in the traditional Coulomb stress shadow zones and temporal changes in aftershock focal mechanism statistics. The occurrence of aftershock stress shadow zones arises from two sources. The first source is spatially heterogeneous initial crustal stress, and the second is slip on geometrically rough faults, which produces localized positive Coulomb stress changes within the traditional stress shadow zones. Temporal changes in simulated aftershock focal mechanisms result in inferred stress rotations that greatly exceed the true stress rotations due to the main shock, even for a moderately strong crust (mean stress 50 MPa) when stress is spatially heterogeneous. This arises from biased sampling of the crustal stress by the synthetic aftershocks due to the non-linear dependence of seismicity rates on stress changes. The model indicates that one cannot use focal mechanism inversion rotations to conclusively demonstrate low crustal strength (≤10 MPa); therefore, studies of crustal strength following a stress perturbation may significantly underestimate the mean crustal stress state for regions with spatially heterogeneous stress. 相似文献
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Hydraulic stimulation and geothermal reservoir operation may compromise the rock mechanical stability and trigger microseismic events. The mechanisms leading to this induced seismicity are still not completely understood. It is clear that injection causes an overpressure that reduces the effective stress, bringing the system closer to failure conditions. However, rock instability may not result only from hydraulic effects, but also from thermal effects. In fact, hydro-mechanical (i.e., isothermal) models often fail to reproduce field observations because the injection of cold water into a hot reservoir induces thermal stresses due to rock contraction. Thus, rock instability is likely to result from the superposition of hydraulic and thermal effects. Here, we perform coupled thermo-hydro-mechanical and hydro-mechanical simulations to investigate the effects of cold water injection in a fracture zone-intact rock system. Results show that thermal effects induce a significant perturbation on the stress in the intact rock affected by the temperature drop. This perturbation is likely to trigger induced seismicity in the surroundings of critically oriented fractures near the injection well. Hydro-mechanical simulations show that the behavior depends on the orientation of the faults and on the initial stress tensor. In the direction of the fractures, where the strains are more constrained, total stress increases with increasing pressure; thus, deviatoric stress increases or decreases depending on the initial stress state. The comparison between hydraulic and thermal effects shows that, when the largest confining stress acts perpendicular to the fractures, thermoelastic effects dominate and could trigger induced seismicity. 相似文献