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旋转地震学是研究由天然地震、爆破和周围环境振动引起的地面旋转运动的新兴学科。对于它的研究不仅有助于对质点运动(平移运动、旋转运动和形变)进行完整的描述,而且对广义地球物理学,如强地面运动地震学、地震工程学、地震物理学、地震仪器等的研究也有重要指导意义。本文系统介绍了旋转运动在地震学中4个方面的应用。首先,介绍基于平移运动和旋转运动的共同测量,得出了计算远震瑞利波和勒夫波相速度的理论公式,并以西伯利亚地震为例,得出台站附近的相速度结构;其次,利用环形激光仪仅对地震SH波敏感的特性,分离P波和S波,分辨海洋噪声和面波,确定海洋噪声的反方位角;然后,介绍利用旋转传感器对自由振荡的长周期环形模式的观测;最后,对包含旋转观测量的多参数反演问题的重要性和实用性进行了阐述,并分析了旋转地震学研究现存的问题。 相似文献
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对日本(Takeo,1998)和台湾地区(Huang et al,2006;Liu et al,2009)的地震近场测量显示,地面旋转运动的测量值比经典弹性理论得到的预期值高出很多倍。为了在地震学和地震工程学层面上研究近场地震的细节,台湾气象机构(CWB)在台湾嘉义中正大学布设了4套仪器,正在监测一个多世纪前的1906年曾发生过大地震的梅山活断层的地面旋转和平移运动。这次观测布设的仪器是:(1)在自由场地32个测点的地震台阵;(2)在大楼内32个测点的地震台阵;(3)带有宽频地震计和加速度计的6通道仪器;(4)带有加速度计和外设旋转速度传感器的6通道仪器。本文是有关该台阵布设的进展报告。虽然从2007年12月12日到2008年7月3日,所布设的4套仪器中的一套或多套已记录到24次近震,但我们仍在对设备进行升级,改善现场观测。 相似文献
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受仪器限制,地面旋转运动直到过去10年才被观测到。日本对地震近场旋转的观测(Takeo,1998)表明,地面旋转运动是经典弹性理论估计值的很多倍。由于利用类似Takeo所用的旋转传感器没有得到有价值的地面旋转运动,于是我们在台湾东部HGSD台站布设了灵敏得多的旋转速度传感器(R-1型)。在2004年12月7日至2006年11月12日的一期观测实施期间共记录到数百个地震。这主要是解决野外观测问题的一次实习;一期观测最终因其中两台R-1传感器停止工作而结束。2007年春我们重新安装了K2+R1型仪器,从而开展了二期观测。从2007年5月8日到2008年2月17日,我们观测了52个地方震,记录到信噪比～5的好的旋转速度信号和信噪比～10的极好的平移加速度信号。可惜的是,2008年2月中旬HGSD台站被洪水淹没,野外观测由此中断,一直到2008年6月才恢复正常观测。本文叙述了迄今为止HGSD台站对地面旋转和平移运动的观测,集中描述了我们的仪器和二期观测期间所得到的52个地方震的数据,并给出一些很初步的结果。 相似文献
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W. H. K. Lee Bor-Shouh Huang C. A. Langston Chin-Jen Lin Chun-Chi Liu Tzay-Chyn Shin Ta-Liang Teng Chien-Fu Wu 辛维 《世界地震译丛》2010,(1):14-25
已成功地测量到由大震引起的远场地面旋转运动,其观测结果与经典弹性理论计算结果基本吻合。然而,最近日本和中国台湾地震的近场旋转测量结果却比经典弹性理论预测值大10～100倍。1999年台湾集集地震(Mw7.6)的近场强地面运动记录显示沿长达100km破裂的地面运动极其复杂,因此,要想从加速度数据的二重积分得到合理的位移值则必须进行随机基线校正。因为旋转运动会对地球重力场产生扰动,进而影响到加速度观测,所以我们在台湾开展了相应的对地面旋转运动的观测研究。有3篇文章描述了台湾地区地面运动旋转的观测结果:(1)HGSD台站的观测结果(Liu et al,2009);(2)台湾综合地球动力学研究(TAIGER)项目的两个爆破在N3台站的观测结果(Liu et al,2009);(3)中正大学(NCCU)校园的观测结果(Wu et al,2009)。此外,Langston等(2009)给出了对台湾综合地球动力学研究爆破数据的分析结果。如前面几位作者指出的那样,我们发现台湾地区近震峰值旋转速率(PRR,单位mrad/s)和峰值地面加速度(PGA,单位m/s2)之间存在线性关系,这个关系式为:PRR=0.002+1.301PGA,其相关系数为0.988。 相似文献
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旋转地震学是一门全面研究由地震、爆破以及周围环境振动引发的地面旋转运动的新兴学科。对于它的研究不仅有助于物理学家利用地面观测台开展天体源激发引力波(爱因斯坦在1961年曾预言)的探测研究,同时对广泛的地球物理学(包括:强地面运动地震学、宽频带地震学、地震工程学、地震物理学、地震仪表设备、地震灾害、地震构造、大地测量学)的研究也具有重要的指导意义。本专辑引论包括3个方面的内容:(1)某些背景信息;(2)与本专辑有关的最新事件的概述;(3)对51篇文章的综述(包括27篇论文、11篇短文、4篇综述、6篇教材、3篇补充材料)。本文对51篇文章的综述很简短,只对其内容作了简要说明。本专辑中的文章表明:研究地震运动时,不仅要测量平移运动的三分量,同时也应该对旋转运动的三分量以及应力的多分量进行研究;研究地震运动的最佳场地应选择在大震近场(距地震断裂带25km以内),因为那里的非线性岩石及土壤响应对地动的影响较复杂。 相似文献
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地震波场可分解为三分量平动和三分量旋转运动.旋转分量包含重要的波场梯度信息,是地震波场重建的关键要素,但过去由于缺乏稳定的高灵敏度旋转测量仪器,它在不同的地震学应用中常被忽略.光纤旋转地震仪是率先打破测量仪器缺乏困境、最先实现商业化的旋转地震仪,也是目前最有发展前景的地震波旋转直接测量设备.光纤旋转地震仪基于Sagnac效应,并依托成熟的光纤陀螺技术实现振动的旋转分量测量.它具有纯光电传感不受平动影响的测量优势;并且能够在高灵敏度和宽频带旋转测量的基础下实现设备的小型化,有利于旋转测量的应用推广.因此,光纤旋转地震仪和传统的地震仪将形成互补,实现旋转和平动六分量(6C)的观测,更好地提取地震波场特征,提高振动监测能力,有效改善震源过程反演、地下结构成像和地震破坏机理研究等应用.本文主要介绍光纤旋转测量的基本原理、旋转地震学的应用及其潜在应用前景. 相似文献
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在日本伊豆半岛的伊东近海1998年4月震群期间,我们在近场地区观测到了地面旋转和平移运动的6个分量。为了检验我们使用MotionPack传感器观测结果的可靠性,我们安装了8301F传感器,即灵敏度比MotionPack传感器高的惯性角位移传感器。MotionPack的噪声水平远高于8301F的噪声水平,但这些信号分量的波形却相互相当相似,说明MotionPack记录旋转速率正确,但噪声较高。我们的观测使人们知道了垂直轴周围最大旋转位移和最大平移速度之间的线性相关。围绕垂直轴旋转运动的波形与平移水平速度的波形类似,说明最大值之间线性相关。这些旋转运动远大于由圣安德烈斯断层台阵数据计算的旋转运动。这种大差异可由下列一种或一种以上作用来解释:单一回转仪测量和台阵观测所得旋转运动空间尺度的差异;记录伊东近海震群的台站受陡峭地形的影响;圣安德烈斯断层和伊东近海震群区之间成熟度的差异。 相似文献
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M. Stupazzini J. de la Puente C. Smerzini M. Kaiser H. Igel A. Castellani 袁美巧 《世界地震译丛》2010,(2):54-71
在19和20世纪,地震观测者主要记录地震引起的平移波场,而缺乏对旋转运动的观测和研究。我们的目的是进一步认识地面旋转运动及其与平移波场的关系,着重研究离震源几个波长的近场,在那里可能需要考虑与旋转运动有关的破坏。通过收集大量已公布的强旋转运动数据,得到了一幅包括可获得的旋转振幅及其变化值的基本图件。为了得到更加详细的图件,我们对在格勒诺布尔谷发生的一个走滑型地震进行了大规模的三维数值研究,通过对那里的地形、震源和场地效应相结合,从而产生了逼真的波场。根据旋转和平移的峰值振幅,以及它们与土壤非线性和震源方向性这两个影响因素的关系,分析了合成数据集。在软土层上测得MW6.0级地震的峰值旋转运动量是1mrad,峰值旋转速率是10mrad/s。这些值很大程度上依赖于震源位置、场地条件和地形特征,这些因素会导致20km内的值发生几乎一个数量级的变化。最后,我们利用峰值地面速度(PGV)和峰值地面旋转量(PGω),对数值模拟的结果和类似条件下通过台阵技术得到的野外资料(帕克菲尔德)进行对比,以研究浅源中等大小地震在近场所预期的平移与旋转运动振幅的关系。我们的数值模拟的结果与过去研究中的观测值拟合良好。再有,PGV/PGω比值的空间变化呈现出一个趋势,而这个趋势与研究所选择模型的速度结构有关。 相似文献
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1980年以来我国电磁辐射地震前兆信息的观测与研究 总被引：12，自引：0，他引：12
地震孕育和发生过程中往往会产生低频电磁辐射,地震前电磁辐射现象越来越受到地震学家们的关注,监测并分析低频电磁信号异常,已成为一种重要的地震短临预测方法.近年来,我国从现场观测、震例研究、模拟实验及理论探讨等方面都取得了可喜的进展.本文对电磁辐射地震前兆信息的相关观测与研究进行了回顾和总结,研究表明:电磁波辐射现象与地震活动有着较为密切的关系,电磁波观测资料是一种捕捉临震信号较有效的手段,有希望成为很有前途的地震短临预测方法之一. 相似文献
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短周期密集台阵观测是目前开展深浅部地球物理探测的一种低成本、高环保、高效率的地震学手段,目前处于蓬勃发展的重要阶段.为了对短周期地震仪的观测资料有一个全面认识,本文选择接近野外噪声的观测环境,对短周期和宽频带地震记录仪的观测资料进行了系统时频分析和对比.结果 表明:短周期地震仪虽存在仪器频带宽度的限制,但对于观测到的天然地震和背景噪声,在选择合适的滤波器条件下,其观测与宽频带地震仪有较好一致性.本文将两种仪器记录的远震波形进行了接收函数计算与分析对比,结果也表现出较好一致性.本文结果表明传统地震学探测地下结构的方法在合适的频带范围内也可应用于短周期密集台阵资料.该研究对于密集短周期台阵数据的应用具有一定参考价值. 相似文献
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祝贺<地震地磁观测与研究>创刊20周年 总被引：1，自引：0，他引：1
陈运泰 《地震地磁观测与研究》1999,20(5):1-2
地震学和地磁学都是观测的科学.在近代历史上,地震学和地磁学的每一项重要的发现,每一步重大的进展,无一不是与缜密的观测和深入的研究直接或间接联系的--从1906年地核的确认到1936年地球内核的发现,一直到最近(1996年)宋晓东和Richards发现地球内核自转比地幔、地壳自转快(约快1.1°/年);从地球磁场的发现到地球非偶极子磁场"西向漂移"(约0.2°/年)的确认,直到古地磁磁极在地球表面上的迁移为大陆漂移提供了令人信服的证据;无一例外. 相似文献
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正东海深井地球物理长期观测是我国开展深井地震学观测研究的第一步,其目的是为了排除地面干扰,取得高信噪比、高分辨率和高精度的地球物理观测资料.美国圣安德列斯断层项目组开展的深井综合地球物理观测研究项目在4 000m深井的不同深度处设置了多种观测仪器(Chavarria et al,2003),进行震源过程及地震预报等研究(Schleicher et al,2009;Tembe et al,2009;Jeppson,Tobin,2015).日本已建 相似文献
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介绍利用中国地壳运动观测网络基本网、基准网1998年和2000年GPS观测结果所获得的中国大陆地壳水平运动信息．简要介绍这两次GPS观测概况，以及用GAMIT / GLOBK软件对所获得GPS观测数据的处理及精度分析．基准网与基本网各年观测结果得到的网内点位精度、水平分量精度平均为2mm左右，高程分量精度平均为5mm 左右，由两期观测得到的水平位移分量的精度平均为3mm 左右．
得到的1998年9月初至2000年6月中旬基本网、基准网中的地壳运动，包括以位于东部的一组稳定点为基准的各观测站位移、网内各部分的应变及部分地区的旋转量．根据所获得的我国大陆较为完整而详细的地壳水平运动图象，分析了中国大陆现今地壳运动的主要特征．在所述观测期间，我国东部地区变形较小，相对较为稳定．相对位于东部的稳定点组，东北块体向北运动，位移量约10mm；华南块体向东南运动，位移量约9mm．相对东部地区，西北部新疆地区以北西向运动为主，位移量约26mm；西南西藏地区以向北运动为主，位移量约32mm；西藏东部与云南地区形成非常明显的顺时针旋转构造运动，旋转中心位于26.5N，95.5E，旋转量为0.0045，旋转位移平均为12mm 左右．我国中部南北地震带是一强烈而复杂的变形带．GPS测量结果表明，印度板块向北挤压是影响我国地壳运动的主要因素． 相似文献
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旋转分量是地震波场的重要组成部分,可以为地球内部结构成像和震源参数测定等研究提供基础信息,然而缺少高精度的观测仪器,其应用受限.新发展的高精度光纤陀螺为测量旋转分量提供了一个较为可行的方案,其性能需要进一步验证.为此,武汉大地测量国家野外科学观测研究站利用两个光纤陀螺和一个宽频带地震仪组成了多分量观测系统,并开展了观测工作,记录到了云南漾濞地震的Love波信号.基于Love波信号的垂向旋转速度记录和切向加速度记录,开展了Love波视速度和到达方位角度测算分析.结果表明视速度存在明显频散特性,测算值与其他方法测算值相当,到达方位角接近大圆路径预测值,尾波部分到达角偏离较大.由此表明高精度的光纤陀螺可以用于区域震监测,结合地震仪可形成多分量观测系统,为地震学研究提供有效数据. 相似文献
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一、地震基本台网对地震学的贡献我国每年要花费大量的人力物力进行各种地震观测,而现有的常规测震观测又占很大比重。这些观测对我国地震预报和科研工作的主要贡献表现在以下两个方面:1.地震记录图的产出;2.对地震图的常规分析处理,给出地震基本参数等,并编制出各种地震观测报告。测震基本台网对地震学这两方面的主要贡献,是我们进行地震研究、地震预报、地震速报、工 相似文献
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近震源强地面运动的观测与研究已成为当前地震学和工程地震学中最重要的研究课题之一。由于地震发生机制的多样性、地震波传播所经过地壳介质和地质构造的复杂性,从近震源处观测、分析震源区的介质特征、震源的环境和地震的发展过程,从而研究地震的成因和对地震的发生进行预测具有重要的意义。同时因为 相似文献