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利用地震学方法估算爆破当量，一直以来都是地震学研究的难点之一。影响当量估算的因素很多，如震源特征、事件埋深、传播路径、能量衰减、地壳结构的不均匀性，等等。想要精确估算特定事件的当量，除了要克服以上各种困难外，还需选择合适的当量经验公式。当量与事件所释放的能量直接相关，震级在一定程度上可以反映能量的大小。目前使用的当量估算公式主要是震级-当量关系公式，其中，有利用体波震级、面波震级以及尾波估算当量的，各有利弊。本文的主要目的是总结目前存在的当量估算公式，并对其影响因素做简单分析。重点描述地下核试验当量估算，汇总了历次朝鲜核试验的信息。 相似文献
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利用绿色、环保的人工震源，主动向地下发射地震波，构建地震雷达，实现大范围的地下探测，是地球科学的一个前沿课题.最早，探测地球内部利用的是天然地震产生的地震波，这是因为天然地震释放的能量大，一次天然地震释放的能量相当于万吨级炸药.几千公里远处仍可以接收到信噪比大于1的地震波信号，但天然地震发生频度低和震源位置定位精度低限制了利用天然地震进行地下探测的精度；后来，利用人工源的地震勘探得到迅速的发展，探测精度明显提高，但受到人工源能量的限制，探测的空间尺度有限；今天，以小当量激发实现大尺度探测是发展地震雷达的一个关键问题，是将地震波理论和现代信息科学相结合的一个新的领域.发展人工震源的编码和接收信号的解码等理论和技术，可以从电磁波雷达在过去半个世纪所经过的道路得到许多借鉴和启发.可以预期，地震雷达的发展将会对观测地震学带来全面的影响. 相似文献
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朝鲜自2006年10月9日第一次开展地下核试验以来,分别于2009年5月25日、2013年2月12日、2016年1月6日、2016年9月9日和2017年9月3日相继进行了5次规模较大的核试验.由于核爆炸和天然地震的震源机制不同,可以通过核爆炸产生的地震波来进行核试验的监测,核试验相关地震学研究一直是国内外专家关注的焦点.本文分别从事件定位、性质识别、当量和埋藏深度等几个方面总结了近些年来朝鲜核试验相关地震学的研究进展,并基于文献计量学方法对朝鲜核试验相关地震学研究现状进行分析,综合结果表明,近些年基于朝鲜核试验的相关地震学研究的主要研究方向为核试验定位、当量估算以及震源深度等. 相似文献
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爆炸当量估算的初步研究 总被引：1，自引：1，他引：0
爆炸当量是评估爆炸能量的重要参数，快速估算爆炸当量对于有效开展应急救援工作至关重要。收集攀枝花铁矿爆破、宁夏煤矿爆破、河南汝阳钼矿爆破等矿山爆破资料，得到爆破的地方性震级ML与爆炸当量Y之间的经验关系，并据此估算2019年7月19日河南省三门峡市气化厂爆炸事故的爆炸当量为16 t左右。 相似文献
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用峰值速度估算姚安地震序列的地震能量 总被引：10，自引：2，他引：10
地震产生的地震波辐射能量的定量计算 ,长期以来一直是地震学基础研究领域中的一个重要问题 .例如 ,著名的 Gutenberg和 Richter (1 95 6 )震级 -能量关系 lg E=1 .5 MS+1 1 .8,至今仍然是一个估算地震波能量较好的经验统计关系 .自 2 0世纪 6 0年代建立地震位错模式以来 ,地震学家们依据这一基本理论模式 ,研究了许多地震波辐射能的定量估算关系 ,如 Haskell(1 96 4 )、Vassilion和 Kanamori(1 982 )、陈培善和 Duda(1 993 b)等在这方面作出了许多创新性的研究成果 .尤其是 2 0世纪 80年代以来 ,具有大动态、宽频带、高精度的数字地震… 相似文献
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90年代以来核爆炸地震学研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
本文从核爆炸事件的识别判据、核爆炸当量测定和爆炸源性质的研究、现代化地震台阵台网及自动检测技术的发展，以及利用核爆炸观测资料开展的基础地震学研究等几个方面介绍了９０年代以来核爆炸地震学的研究进展，并对这方面的发展趋势进行了讨论。 相似文献
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自2006年至2017年，朝鲜民主主义人民共和国在中朝边界地区的试验场进行了6次地下核试验.本文综合报道根据东北亚地区的宽频带数字地震资料利用地震学方法对这六次地下核爆炸的研究.结果表明，朝鲜地下核试验在区域台网产生的地震记录具有典型浅源爆炸的特征.针对上述资料发展了处理核爆数据的方法并据此得出各次朝鲜核爆的地震学参数，包括事件识别、当量测定、以及震中相对定位等.对6次核爆和4次天然地震P/S类型谱振幅比的统计分析表明，2 Hz以上台网平均谱振幅比可以正确地将朝鲜核爆从天然地震中识别出来，从而有效监测在朝鲜半岛进行的当量大于0.5 kt的地下核试验.同时也发现，建立在体波-面波震级比之上的识别方法不适用于朝鲜核试验场.通过建立中朝边界地区基于Lg波的体波震级系统，计算了各次朝鲜核试验的体波震级mb（Lg），并由此估计了它们的地震学当量，其值介于0.5 kt至60 kt之间.由于缺少爆炸埋藏深度的数据，上述当量有可能被低估，因而有必要对深度影响做进一步研究.以第一次爆炸的位置为参考震中，利用Pn波相对走时数据和高精度相对定位方法获得了各次核爆在试验场中的精确定位. 相似文献
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利用首都圈数字地震台网接收人工地震信号,进行地下结构研究具有重要意义.但人工震源释放的能量小,激发的地震波以短周期为主,因此本文较全面地研究了地震台网对短周期微弱信号（1～20 Hz）的检测能力：(1) 分析了台网的背景噪声,结果表明基岩台址的地震台噪声比沉积盖层台址的地震台噪声低约13 dB,这相当于近1个震级的检测阈值;夜间的噪声比白天低约5 dB;噪声有逐年增高的趋势,2006年比2001年噪声提高约4 dB.(2 )分析了在台网内进行的药量为25 kg的陆地井下爆破实验,一次爆破相当于0.69级（ML）的天然地震,有18个地震台可辨认爆炸产生的Pg、Pm或Pc波;离爆破点218 km的基岩台,仍可以接收到振幅只有1.6 nm 的Pm波,这个结果可为地震勘探实际工作提供参考.(3) 研究了台网外核爆试验的信号特征,2006年发生在朝鲜的地下核试验是一次检验台网检测微弱信号能力的好机会.波形记录经1～5Hz滤波后,台网中噪声小的18个基岩台可以清晰辨认核爆破产生的P波或Lg波,P波平均振幅为16 nm,计算的平均震级为mb4.3,和NEIC给出的震级相同;分析还表明背景噪声是影响台站信号检测能力的主要因素之一. 相似文献
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Andreas Barth 《Journal of Seismology》2014,18(3):605-615
On February 12, 2013 the Democratic People’s Republic of Korea (DPRK) carried out an announced nuclear test, which was the third after tests conducted in 2006 and 2009. An important task in discriminating a man-made explosion and a natural tectonic earthquake is the analysis of seismic waveforms. To determine the isotropic and non-isotropic characteristics of the detonation source, I invert long-period seismic data for the full seismic moment tensor to match the observed seismic signals by synthetic waveforms based on a 3D Earth model. Here, I show that the inversion of long-period seismic data of the 2013 test reveals a clear explosive (isotropic) component combined with a significant release of shear energy by the double-couple part of the moment tensor. While the isotropic part of the nuclear test in 2009 was similar to that in 2013, the double-couple part was lower by a factor of 0.55 compared to the explosion in 2013. Moreover, the ratio of the isotropic seismic moments of the 2013 and 2009 nuclear tests is 1.4?±?0.1 and lower than published estimations of the yield ratio, which indicates the importance of considering the release of shear energy. The determined orientation of the double-couple fault plane is parallel to the dominating geologic fault structures NNE-SSW to NE-SW, but the calculated normal faulting mechanism does not correspond to the general tectonic strike-slip regime. Thus, explanations for the enhanced release of shear energy might be induced dip-slip motion pre-stressed by the previous test or near source damaging effects due to a changed containment of the nuclear explosion. 相似文献
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利用1995年至2009年中国东北及邻近地区11个宽频带台站记录到的77个地震事件、3个化学爆炸和2次朝鲜核爆的区域地震资料,标定该区域台网的Rayleigh波震级.通过对8~25 s 周期的垂直分量Rayleigh波形进行分析,获取基于最大振幅的面波震级.计算82个区域事件不同周期的台基响应,经过台基校正后取最大振幅的面波震级为事件震级.2006年和2009年两次朝鲜核爆的面波震级分别为2.93±0.19和3.62±0.21.将地震和核爆事件的面波震级Ms与体波震级mb(Lg)进行比较,发现根据该区域台网的数据利用Ms-mb识别方法无法鉴别朝鲜地区的核爆与地震.朝鲜核爆的面波震级相对较大,使Ms-mb识别方法失效,其原因可能是源区介质的不均匀性、由核爆炸冲击引发的深部的拉伸破坏被抑制,或者是近爆源区存在张性的构造预应力.假定核爆可能的埋藏深度范围是0.01~1.0 km,用Rayleigh波震级估计朝鲜核爆的当量,对2006年和2009年核爆当量的估值范围分别为0.42~3.17 kt和2.06~15.53 kt. 相似文献
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2015年8月12日发生在天津滨海新区的化学品爆炸事故造成了严重的人员伤亡和财产损失。 基于区域地震台网记录的数字化连续地震波形资料, 对爆炸发生过程的精细分析是深入调查爆炸事故发生原因、 快速估计事故所造成灾害与损失的重要手段之一。 本文首先利用震相到时和质点运动轨迹信息对记录波形中能量较强的震相性质进行分析, 再通过模板匹配算法检测爆炸过程中是否存在两次大爆炸以外的小爆炸事件, 并对检测方法的效能进行检验, 最后依据波形互相关得到的震相到时差估计两次较大爆炸的相对位置。 计算结果显示区域台网记录波形中能量最大的体波震相可能为沿沉积层顶部传播的Pg震相, 垂直向能量最强的面波震相为Rg震相, 而能量较弱的初至震相可能为结晶基底首波; 爆炸过程中除了两次能量较大的爆炸以外还能检测到两次较小的爆炸事件, 其当量相当于约ML0.5的地震; 基于两次大爆炸Pg震相相对到时信息得到第二次大爆炸发生在第一次大爆炸的北西侧, 两次爆炸位置距离约50~55 m。 本文研究结果为爆炸事故的调查分析提供了地震学依据。 相似文献
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核爆当量和埋藏深度是地下核试验的两个重要参数.根据中国东北地区区域范围内地震台站观测记录,利用Pn,Pg,Sn和Lg波波形,计算水平分量的尾波振幅包络,调查2006年10月9日,2009年5月25日,2013年2月13日和2016年1月6日四次朝鲜地下核试验的爆炸当量和埋藏深度.以牡丹江(MDJ)台站记录为例,对两个水平分量波形进行带通滤波,计算平均波形的振幅包络.最终得到区域地震台站水平分量振幅包络,振幅稳定,包络振幅的变化清晰地显示区域震相的位置.区域震相的时间域振幅包络由震源谱函数、传播效应、台基响应和传递函数及尾波形状函数构成.通过网格搜索的方法,拟合水平分量记录的波形包络,可以获得核爆当量和埋藏深度的估计.结果表明,朝鲜四次地下核试验爆炸当量以时间为序从0.6±0.2kt到3.0±1.5kt,增加至10.0±2.0kt,再降到8.0±2.0kt.2006年核爆的埋藏深度较浅,为150±100m,2009年朝鲜核试验的埋藏深度为350±100m,2013年和2016年朝鲜核试验的深度非常一致,均为500±200m.这些结果与前人的调查结果一致性较高,说明使用单一地震台站时间域水平分量尾波振幅包络是可能同时约束地下核试验爆炸当量和埋藏深度的. 相似文献
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本文通过地震正演模型和面波振幅数据对比分析了天然地震、爆炸,与核试验数据,以探索改进辨别天然地震与爆炸的方法。所提方法是基于波数域和频率域的双积分变换解。用于研究的地震事件都发生在北朝鲜,其中包括2001年6月26日（39.212°N,125.383°E）和2001年10月30日（38.748°N,125.267°E）所记录的爆炸数据,2006年10月9日（41.275°N,129.095°E）所记录的一次核试验数据、以及2002年4月14日（39.207°N,125.686°E）和2002年6月7日（38.703°N,125.638°E）所记录的两次天然地震。基于这些数据通过地震波分析与理论模拟表明爆炸引起的地震与天然地震有着不同的波型特征。爆炸引起的信号特征是P波的能量较S波强,在爆炸记录上0.05-0.5Hz频率之间Rg波清晰呈现,而在然地震记录上没有。这是由于爆炸地震记录上P波是优势波,与SH成分发生了耦合。 相似文献
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This paper reports the results of two seismic experiments aimed at determining the wave field of explosion quakes at Stromboli Island (Mediterranean Sea, Southern Italy). The typical Strombolian activity mostly consists of explosive phenomena causing pyroclastic, materials to be emitted together with jets of volcanic gases from one or more craters. Stromboli is an active volcano characterized by persistent seismic activity consisting of explosion quakes that are seismic events associated with the explosive volcanic phenomena. Explosion quakes are short lived seismic events occurring intermittently whose amplitude tends to decrease with distance from the vent. A distinctive feature of explosion quakes is the presence on seismograms of two, often clearly distinct, seismic phases. The first, low-frequency seismic phase (<2 Hz) is in fact usually followed by a high-frequency seismic phase (>3–4 Hz) after one second or more. The first seismic phase of explosion quakes has been shown to be characterized by a nearly radial linear polarization and by an apparent propagation velocity estimated at 600–800 m/s. The second phase is characterized by a more chaotic motion and a lower apparent propagation velocity of 150–450 m/s. The wavefield associated with the first low-frequency seismic phase appears to be generated by a resonating P-wave seismic source accompanying gas explosion and emission of pyroclastic materials. The wavefield associated with the second high-frequency seismic phase of explosion quakes appears to be mainly composed of scattered and converted waves due to the critical topography of the volcano. 相似文献
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Effects of Rock Damage on Seismic Waves Generated by Explosions 总被引：1，自引：0，他引：1
—?In studying the physical processes involved in the generation of seismic waves by explosions, it is important to understand what happens in the region of high stresses immediately surrounding the explosion. This paper examines one of the processes that takes place in this region, the growth of pre-existing cracks, which is described quantitatively as an increase in rock damage. An equivalent elastic method is used to approximate the stress field surrounding the explosion and a micro-mechanical model of damage is used to calculate the increase in damage. Simulations for a 1?kt explosion reveal that the region of increased damage can be quite large, up to ten times the cavity radius. The damage is initiated on a damage front that propagates outward behind the explosive stress wave with a velocity intermediate between that of P and S waves. Calculations suggest that the amount of increased damage is controlled primarily by the initial damage and the extent of the region of increased damage is controlled primarily by the initial crack radius. The motions that occur on individual cracks when damage increases are converted to seismic moment tensors which are then used to calculate secondary elastic waves which radiate into the far field. It is found that, while the contribution from an individual crack is small, the combined effect of many cracks in a large region of increased damage can generate secondary waves that are comparable in amplitude to the primary waves generated by the explosion. Provided that there is asymmetry in the damage pattern, this process is quite effective in generating S waves, thus providing a quantitative explanation of how S waves can be generated by an explosion. Two types of asymmetry are investigated, a shear pre-stress and a preferred orientation of cracks, and it is found that both produce similar effects. 相似文献