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断层亚失稳模型指出,在临震亚失稳阶段中各种物理量存在规律性的时空演化特征,控制这些物理参数变化的根本原因是震源的力学过程。为深入观测和分析该过程,文中介绍了一套自主研发的64通道、16位分辨率、4MHz采样频率、可并行连续采集的超动态变形场观测系统(UltraHi DAM),首次实现了在4MHz频率下对应变信号和声发射信号的同步采集。依托该系统对断层失稳变形的全过程,特别是失稳前几s到若干μs的瞬态变形过程,即亚失稳准动态阶段进行了精细、深入的观测,解析了相关的震源力学问题,获得以下认识:1)伴随断层局部卸载而出现的应变局部化加速是进入亚失稳准静态阶段的近场判据;2)亚失稳准动态阶段的应变场特征(应变调整)表现为以应变逐点的逐次加速和往复传递;3)准动态过程中每个子阶段都存在短暂的准备期,其可能有助于临震预测;4)一次断层失稳事件(实验室地震)可以伴随发生多次震源应变高频震荡以及对应的多次声发射事件。 相似文献
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理想的地震勘探数据采集,其硬件系统采用多道同步方式实现,保证多路信号的时间或相位一致性.理论时差分析表明,就地震信号的初至时刻来看,多路同步采集系统也存在系统误差.浅层地震勘探数据记录道数少,采用单个A/D模数转换器件通过逻辑系统控制实现少量地震道的多路循环分时采集,在满足采样定理所需采样频率和不增加地震信号初至系统误差的前提下,可以以较少的硬件成本实现浅层地震信号的有效采集,这种采集方式我们称之为有效拟同步采集;通过实践证明了其采集方式的有效性. 相似文献
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以2011年3月11日日本东北MS9.0地震和2013年11月23日3个典型地震(近震、 远震、 深远震)为例, 对泰安地震台JCZ-1甚宽频数字地震仪及LaCoste-PET重力仪的地震波信号进行频谱分析. 结果表明, 由于两套仪器的设计频率响应范围各有侧重, 其对地震波信号的采集能力也有所差别, 信号频谱分布也有所不同, 即地震仪卓越周期较重力仪偏小, 谱能量向高频方向集中, 而重力仪的频谱分布平坦且较地震仪响应周期大. 地震仪和重力仪对长周期地震波信号的响应仍有对应性和可比性, 对1 s以上的地震波信号均有响应, 对远震波形记录有较好的一致性. 宽频带地震仪和重力仪对地震波响应的特性, 为重力观测中阶变突跳等异常变化性质的判定提供了物理学指标, 对形变观测中可能出现的地震前兆异常的认识及判定具有重要意义. 相似文献
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详细介绍了介质的声-电转换效应的产生机理、利用虚拟仪器技术来搭建声-电观测系统的原理、软硬件系统和实现方法.搭建的观测系统可以实现高分辨率、高采样率和多次叠加的数据采集,极大的增强了采集的微弱声-电信号的信噪比.该系统还具有混合信号同步采集功能,可以方便的通过改变接收传感器进行声-声和声-电两种信号的基本同步测量,为声-电信号的观测和分析提供重要的参考信息.文章以观测干砂摸型的声-电响应,和冻土模型的声-声和声-电响应两个具体实例验证了该观测系统的可行性和优越性. 相似文献
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地震数据采集器中的滤波技术是影响地震观测数据质量的重要因素。本研究通过实测数据对比分析了最小相位滤波、线性相位滤波和瞬态滤波对观测数据的影响程度。实测波形数据证实了理论分析的预期,最小相位滤波在观测地方性微小地震时,初动半周期及后续波的失真均较大,利用波形作深入研究时,应注意该失真的影响;线性相位滤波引起的"前缀"可能会干扰震相的正确判读,不宜用于以震相分析为主要用途的地方震观测;瞬态滤波兼有前两类滤波的优点而无其缺点,是观测地方震和水库地震的优良滤波技术,但应用瞬态滤波必须提高采样率。 相似文献
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利用测震数采器对昌平台CZB钻孔倾斜仪开展了100次/秒的高频采集实验,记录到了可靠的观测资料,其中蕴含的地震信息也更加丰富。同时利用十三陵台测震资料与昌平台钻孔倾斜高频观测资料进行对比分析,结果表明:两种仪器都记录到了地震波响应,但由于频响特性差异,钻孔倾斜仪记录的地震波所对应的P波震相较弱;通过频谱分析估计钻孔倾斜仪的频响偏低频,其频率上限大致在0.1Hz以内;对于一个近地震事件,钻孔倾斜仪的响应表现出与测震仪完全不一样的形态,其低频响应明显优于高频响应;对于远震,随着震中距的增加,两者响应特性逐渐趋于一致。 相似文献
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随着地下流体观测技术的提高,尤其是地下流体观测数字化改造以后,观测资料的采样频率明显提高,这些高频采样的观测资料中蕴含着丰富的构造信息,如何从分钟值甚至更高频率采样的观测资料中提取有用的异常信息,是目前从事地震地下流体资料分析人员最为关注的科学问题之一.本文引入概率密度分布法,分析了2008年汶川8.0级地震前南北地震带及其附近区域72个测点的数字化水位和水温分钟值采样高频观测资料,结果显示:汶川8.0级地震前有16个测点水位和14个测点水温出现高频异常信息,出现高频信息异常的观测点多集中在滇西南构造带,异常出现的时间呈现出由南向北推移的特征.据此认为概率密度分布法在流体资料的高频异常信息提取方面具有一定的可靠性与适用性,可为数字化高频观测资料异常提取提供借鉴. 相似文献
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为了提高勘探深度和分辨率,对于地球物理传统可控源电磁法的人工激励场源而言,主要通过提高其发射功率和更换激发方位的途径来实现,但是单套的发射系统会因为功率的增加而变得笨重、复杂和可靠性降低,且不适用于金属矿复杂的探测环境.本文采用分布于勘探目标区周边多个方位的中功率同步发射系统来组合成一套大功率发射系统,该系统可以显著提高探测区接收信号的信噪比,有望克服传统可控源类方法的探测盲区和获取可靠性更高的异常体反演结果.每个单套发射系统由发电机、开关供电电源、发射电缆、发射电极、发射机及其外控同步激发控制器构成.利用此发射系统可以在地面或井下的多个位置布设多个人工激励场源,同时对异常体进行扫频激发,频率范围覆盖10 kHz~0.01 Hz,单套发射系统的最大发射功率为48 kW,发射电流大于60 A,同时,在地面、井道、巷道或已有的探测井中采集电磁场信号.通过对均匀半空间理论场值的叠加计算以及实际数据的对比研究发现,多方位场源同时激发能够提高目标区信噪比,并初步验证了其可行性.该方法对可控源电磁法系统提出了一种全新的研发方向,为金属矿勘探提供了一种新的探测手段. 相似文献
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对于GPS动态定位模式, 高频(≥1 Hz)GPS数据需要30 s或者更高采样率的卫星钟差, 而满足需要的IGS星历产品至少要延迟12～18 d才能获得。 显然, 常规的GPS数据处理方法无法满足地震应急的需要。 本文提出一种针对地震应急高频GPS数据处理方法, 利用陆态网络GPS高频数据解算获得中国大陆区域高精度卫星钟差, 进而解算获得测站地表瞬时形变位移, 突破常规处理方法的限制, 可在地震发生后仅数小时获得快速、 准确、 可靠的结果。 这种方法在2013年芦山MS7.0级地震得到了实际应用。 相似文献
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波形反演是近年来较热门的反演方法,其分辨率可以达到亚波长级别.在波形反演的实际应用中,源子波的估计十分重要.传统方法使用反褶积来估计源子波并随着反演过程更新,该方法在合成数据波形反演中效果较好,但在实际数据反演过程中存在一系列的问题.由于实际数据信噪比较低,在源子波估计过程中需要大量的人为干涉,且结果并不一定可靠.本文使用一种基于褶积波场的新型目标函数,令反演过程不再依赖源子波.详细推导了针对跨孔雷达波形反演的梯度及步长公式,实现介电常数和电导率的同步反演.针对一个合成数据模型同时反演介电常数和电导率,结果表明该方法能够反演出亚波长尺寸异常体的形状和位置.接着,将该方法应用到两组实际数据中,并与基于估计源子波的时间域波形反演结果进行比较.结果表明不依赖源子波的时间域波形反演结果分辨率更高,也更准确. 相似文献
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用于定点连续观测的地震观测仪器, 产出的观测数据是一个时间序列, 反映了被观测量随时间的变化。 本文将地震观测系统中任何与频率特性有关的信号处理过程均视为滤波器, 如传感器的频率特性、 数据采集过程中的抗混叠滤波等, 对地震观测系统中的滤波器进行了深入讨论。 实际工作中往往认为慢变量信号中不存在高频分量, 使得在数据采集过程中忽视了抗混叠滤波器的应用, 从而在实际观测中导致频率混叠干扰时有发生。 针对这一问题, 本文通过模拟计算的示例, 显示了频率混叠干扰对观测数据质量的影响, 解释了分量应变分钟值观测数据中同震响应波形的不合理现象, 进一步阐明了数据采集过程中抗混叠滤波器的重要作用。 相似文献
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一个基于扫频与混频相结合的多频EIT数据采集系统 总被引：1，自引：0，他引：1
采用多频率组合与扫频技术相结合的方式,建立了一个32电极多频电阻抗断层成像数据采集系统,该系统具有四种工作模式,在程序控制下,最多步采集四种频率下的组织阻抗信息,工作频率可在1．6KHZ到380KHZ间程控选择。为从含多种频率分量的测量信号中解调出各频率下的组织阻抗,我们设计了一种新的具有高速和高精度特点的解调方法,正交序列数字解调法,对含有n个频率分别的信号,若对其每周期采样N点,则总运算量可降低到2nN次乘法和2n(N-1)次加法运算,信号的信噪比可提高（N／2）^-0．5倍。 相似文献
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随着地电场观测技术的不断提高, 高采样率的观测资料中蕴含着丰富的与地下构造活动有关的信息, 如何从高采样率的观测资料中提取有效的地震前兆异常, 是目前地震电磁学科分析人员最为关注的问题之一。 本文利用概率密度分布方法, 分析了2013年芦山MS7.0地震和岷县漳县MS6.6地震震中周围9个地电场台站的观测数据, 分析得到: 在芦山地震和岷县漳县地震前, 平凉台、 古丰台和松山台出现高频异常信息, 地电场干扰增强。 据此分析, 初步研究认为概率密度分布法是一种有效的地电场高频异常信息提取方法。 相似文献
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中国地震地下流体观测经过数字化改造以后, 观测资料的采样频率显著提高。 流体观测资料中的高频数据含有丰富构造信息, 为我们捕捉地震孕育及发生过程中的前兆异常信息提供了有利条件。 但是, 高频信息的出现激发了对数据分析方法改变的需求, 如何研发与数字化高频观测资料相匹配的数据处理和异常识别方法, 从高频观测数据中挖掘潜在的前兆异常信息, 成为目前地震地下研究者首要需解决的关键问题。 应用概率密度分布法对2014年鲁甸6.5级地震前南北地震带174组水位、 水温分钟值高频观测数据进行分析, 结果显示: 鲁甸6.5级地震前共有10个水位测点和7个水温测点出现高频信息异常, 异常多集中在滇西南构造带的滇中次级块体两侧, 且随着时间推移, 有向震中区逼近的变化特征。 通过对震源区及附近地区地壳结构、 构造应力作用及更大范围的区域动力演化特征进行分析, 发现异常信息的空间分布特征与川滇地区地壳运动场具有很好的一致性, 说明概率密度分布可有效反映出区域构造应力作用, 同时也验证了利用概率密度分布在流体观测数据的高频信息异常提取方面具有一定可靠性。 相似文献
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利用兰州地震台及高台地震台连续重力资料,分析研究了2016年1月21日门源地震前连续重力变化特征。对震前5 d及震后2 d秒采样数据使用快速傅里叶变换（FFT）变换方法进行功率谱分析,发现其频率幅度持续增大,临震前一天减小到正常值后发生地震,同时对震前6 d秒采样数据进行滤波处理,发现在临震前48 h观测到重力扰动信号,周期为4~8 s。门源地震前观测到的频率特征及重力扰动信号分析,可能反映了门源地震前孕震的一个整体过程,这为揭示门源地震产生机理提供了参考。 相似文献
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本文利用龙门山地区的地质、地球物理剖面、弹性波速和流变实验数据等,建立了汶川地震相关构造单元的地壳流变结构.川西高原和龙门山构造带的地壳流变结构中存在多个塑性流变层,而四川盆地地壳基本没有出现塑性流变层,这种复杂的流变结构是汶川地震孕育和发生的基础.岩石破裂-黏滑-摩擦实验表明,以二长花岗岩为代表的震源区岩石具有很高的破裂强度和摩擦强度,能够承受极大的差应力和积累巨大的能量,这是高角度逆断层能够滑动和汶川地震强度大的原因之一.高流体压力是高角度逆断层滑动和触发汶川地震的另一个必要条件,而龙门山断层带内可能存在这种比较高的流体压力. 相似文献
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在出现区域大震后,为了迅速展开有效的应急救援行动,需要及时准确了解烈度分布.目前震动图的获得有震后人工调查、震源参数计算、地震监测台网、地震烈度速报台网等几种方式,其中最有效的是在重点监护区建立烈度速报台网.但烈度速报台网建设往往沿用地震监测台网的模式,建设成本高、台站密度有限、实时数据传输量大.本文研制的地震动参数速报仪采用MEMS加速度计为测震传感器和ARM+Linux嵌入式计算机技术,具有体积小、成本小、功耗低、一体化、智能化的特点;其内置地震信息实时处理算法,能够自动判别地震事件并计算地震动参数;在实际应用中安装简便.通过大量密集布设这种小型仪器而组建的地震动参数速报网络,具有数据传输量小、分布式计算、组成的速报网络可靠性高、能够快速产出高分辨率的精细震动图等特点. 相似文献
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A SYSTEM OF CAPACITIVE HIGH-VOLTAGE PULSE RECHARGE/DISCHARGE AND ITS IMPLICATION ON EXPERIMENTALLY TRIGGERED EARTHQUAKE 
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下载免费PDF全文 An external small disturbance may trigger seismic events when the fault is in a critical state. The problems related with earthquakes triggered by the dynamic stress such as blasting loads, impact loads, volcanic eruptions and strong earthquakes, have usually drawn wide concerns in earthquake science, and the corresponding research contents are quite extensive, including earthquake triggering mechanisms, triggering earthquake uncertainty, aftershock triggering, and so on. Among them, experimental research is an important way to understand the stress triggering conditions and physical mechanisms, such as the influence of load disturbance on fault friction traits, the influence of periodic disturbance of tidal stress on fault instability, etc., all of which can be gained through experimental investigations. Among them, "how to trigger" is a basic scientific problem to increase the understanding of earthquake prediction theory, thus receiving more attention. There are also some studies that focus on "what happened after the trigger", that is, the sliding instability generated by the triggering method, and then the evolution characteristics of the sliding instability process. The well-known experimental study of the super-shear rupture process is conducted by using the electric explosion method to trigger the fault instability, and the high-speed camera records the super-shear rupture during the fault instability. This means that when the trigger source is controllable, it is possible to generate different types of instability processes, and then to explore which earthquakes will be triggered at different time and space positions under different stress states by means of active triggering. The study of stability analysis and instability process has important scientific significance.A stable system of capacitive high-voltage pulse discharge and recharge is one of basic techniques for studying the triggered earthquakes in laboratory. Based on the wire electric explosion method, this paper develops a controllable trigger experiment system. By designing a new capacitive high-voltage pulse charge and discharge system, while considering the actual needs of monitoring and system timing, multiple functions are integrated into one system. Functionally, in addition to realizing the dynamic loading and unloading function of the wire electric explosion method, the discharge process can be monitored, and the triggering, synchronization and timing signal output is performed with other observation systems, thus realizing the whole process monitoring of the dynamic disturbance action. After testing, the following functions are achieved:1)The voltage and current of the high-voltage charging power supply system can be automatically adjusted, and the system can be shut off after charging; 2)Control modes include manual and remote controls. These two modes can control the recharge, release and pulse discharge of the high voltage capacitor; 3)The system can produce multi-channel synchronous output, which satisfy multiple systems working together. In particular, the remote sensing method greatly improves the experimental maneuverability and security; 4)The system has multiple sets of gas discharge tube to trigger discharge, with a wide range of discharge voltage of 500~5 000V; 5)Roche coil resistance integral current detection can meet the transient resistance, large current detection. Test results indicate that this system has good repeatability and stability with the same discharge energy and discharge energy regulator, which is conducive to carry out single channel trigger of high-pressure discharge experiment. In short, the new charging and discharging system can meet the requirements of experimental study of triggering earthquake. In addition, this system can be used to generate the stress disturbance under certain static and dynamic conditions, and then judge whether this kind of mechanical conditions in active fault systems is currently stable.In short, a controllable single-shot discharge system is developed by a capacitive high-voltage pulse discharge system, which provides a good technical basis for experimental research on triggering earthquakes. In addition, the new system also has application significance:1)multiple triggering output can simultaneously start multiple systems and improve the efficiency of observation. Fault instability is a characteristic of transient response, so, its observation requires high-speed acquisition equipment, which is difficult to control on observation; the trigger system is controllable, with active synchronization observation using physical parameters; 2)stress disturbance can be triggered under static and dynamic loads to detect the safety and stability of the fault system with active trigger. 相似文献
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深反射地震是了解深部地质结构的主要手段,获取高品质的数据是给出合理地质解释的基础.在结晶岩地区,由于地层成层性差、非均质性严重,地震散射效应明显,导致地震波场复杂,同时结晶岩为非理想弹性体,不利于地震波能量转换,有效反射能量弱,信噪比低.加之深反射地震的目标层较深且受环境噪声干扰严重,高频信号衰减快,地震资料主频较低.这些因素使得在结晶岩区难以获得高品质的地震资料,为探索提高该类地区深反射地震资料质量的方法和技术,本文依托长江中下游成矿带2009—2014年深反射地震数据采集工作,在精细设计、严格施工的基础上,从激发和接收入手,开展了"轴向不耦合激发"、"宽频接收"和"宽线观测"等技术方法试验研究.结果表明,这些方法技术措施提高了下传弹性波能量,展宽了接收地震信号的频带,提高了覆盖次数和信噪比,有效改善了地震原始资料的品质和成像效果.研究结果对今后结晶岩地区深地震反射数据采集工作具有重要的实用价值和参考意义. 相似文献