太原盆地及周边地区双差层析成像   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

王长在  吴建平  杨婷  王未来  范莉苹  房立华 《地球物理学报》2018,61(3):963-974

山西断陷带位于鄂尔多斯与华北地块交汇处，是我国著名的历史强震活动带之一，尤其是断陷盆地中部区域，6级以上地震频发.本研究旨在揭示忻定盆地中南部、太原盆地及临汾盆地中北部交汇处的深部结构特征，分析盆地的形成和演化，探讨该区域孕震环境.利用山西地震台网观测数据以及固定地震台站融合流动台站得到的地震数据，共7455个地震事件，采用双差层析成像方法，反演得到了太原盆地及周边地区的三维P波速度结构及精定位结果.层析成像结果显示，忻定盆地、太原盆地的中上地壳为明显的低速异常，被高速的石岭关隆起隔开，深部结构特征相对简单.太原盆地、临汾盆地及灵石隆起之间的深部结构特征较为复杂，反映了两个盆地演化过程的复杂性.穿过忻定盆地的速度剖面显示，在中地壳存在明显的低速异常体，且大部分地震都发生在该低速体上方；穿过太原盆地北部的剖面显示，该区域在20~25 km深度范围内有较密集的地震分布，并勾画出交城断裂呈犁形的断层特征；穿过太原盆地中部的剖面显示，太原盆地自西向东沉积层逐渐减薄；穿过临汾盆地的剖面揭示，汾东断裂在浅部倾角较陡，随深度增加倾角逐渐变小，倾向向东.  相似文献   

基于背景噪声研究青藏高原东北缘瑞利波相速度和方位各向异性   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

王琼  高原 《地球物理学报》2018,61(7):2760-2775

本研究收集了甘肃、青海、宁夏等118个宽频带数字地震台站的连续波形资料，利用噪声互相关，经过计算和筛选，在5~38 s范围内，共得到5773条瑞利波相速度频散曲线.然后采用1°×1°的网格划分，反演获得青藏高原东北缘相速度和方位各向异性分布.结果表明：短周期8~12 s内，鄂尔多斯从低速异常变为高速异常；该周期范围内各向异性结果与区域断裂走向有很好的一致性.18~25 s周期内，祁连地块、松潘-甘孜地块、羌塘地块低速异常范围逐渐变大，随周期增加地壳低速异常与人工探测结果相符；鄂尔多斯表现为速度随周期增加逐渐变大，说明其中下地壳速度相对偏高，不存在低速异常；该周期范围内的各向异性特征表现为，祁连地块和松潘甘孜地块大致呈NW-SE方向，而青藏高原内部快波方向显示了顺时针旋转的形态.在30~35 s范围内面波速度主要受莫霍面深度和莫霍面附近介质速度的影响，与地壳厚度分布有非常好的吻合.综合不同方法获得的各向异性研究结果，支持印度-欧亚板块的碰撞使青藏高原东北缘地壳发生缩短和逐渐隆升的观点，认为整个岩石圈的垂直缩短变形是青藏高原东北缘的主要形成机制.  相似文献   

Moment Magnitude and Its Calculation     

Chen Yuntai  Liu Ruifeng 《中国地震研究》2018,32(4):447-455

In this paper, we give a brief introduction to the proposal and development history of the earthquake magnitude concept. Moment magnitude M_W is the best physical quantity for measuring earthquakes. Compared with other magnitude scales used traditionally, moment magnitude is not saturated for all earthquakes, regardless of big and small earthquakes, deep and shallow earthquakes, far field and near field seismic data, geodetic and geological data, moment magnitude can be measured, and can be connected with well-known magnitude scales such as surface wave magnitude M_S. Moment magnitude is a uniform magnitude scale, which is suitable for statistics with wide magnitude range. Moment magnitude is the preferred magnitude selected by the International Seismological community, and it is preferred by the departments responsible for publishing seismic information to the public.Moment magnitude is a uniform magnitude scale, which is suitable for statistics with wide magnitude range. Moment magnitude is a preferred magnitude for international seismology, it is preferred by the agency responsible for providing information about earthquakes to the public. We provide all formulas used in the calculation of moment magnitude, and the calculation steps in detail. We also analyzed some problems and rules to solve these problems by using different formulas and numerical value calculation steps.  相似文献   

Analytical study of ground motion caused by seismic wave propagation across faulted rock masses          下载免费PDF全文

J.C. Li  N.N. Li  S.B. Chai  H.B. Li 《国际地质力学数值与分析法杂志》2018,42(1):95-109

Studying seismic wave propagation across rock masses and the induced ground motion is an important topic, which receives considerable attention in design and construction of underground cavern/tunnel constructions and mining activities. The current study investigates wave propagation across a rock mass with one fault and the induced ground motion using a recursive approach. The rocks beside the fault are assumed as viscoelastic media with seismic quality factors, Q_p and Q_s. Two kinds of interactions between stress waves and a discontinuity and between stress waves and a free surface are analyzed, respectively. As the result of the wave superposition, the mathematical expressions for induced ground vibration are deduced. The proposed approach is then compared with the existing analysis for special cases. Finally, parametric studies are carried out, which includes the influences of fault stiffness, incident angle, and frequency of incident waves on the peak particle velocities of the ground motions.  相似文献   

Numerical assessment of tsunami attack on a rubble mound breakwater using OpenFOAM®     

《Applied Ocean Research》2018

A numerical assessment study of tsunami attack on the rubble mound breakwater of Haydarpasa Port, located at the southern entrance of the Istanbul Bosphorus Strait in the Sea of Marmara, Turkey, is carried out in this study using a Volume-Averaged Reynolds-Averaged Navier-Stokes solver, IHFOAM, developed in OpenFOAM^® environment. The numerical model is calibrated with and validated against the data from solitary wave and tsunami overflow experiments representing tsunami attack. Furthermore, attack of a potential tsunami near Haydarpasa Port is simulated to investigate effects of a more realistic tsunami that cannot be generated in a wave flume with the present state of the art technology. Discussions on practical engineering applications of this type of numerical modeling studies are given focusing on pressure distributions around the crown-wall of the rubble mound breakwater, and the forces acting on the single stone located behind the crown-wall at the rear side of the breakwater. Numerical modeling of stability/failure mechanism of the overall cross-section is studied throughout the paper.The present study shows that hydrodynamics along the wave flume and over the breakwater can be simulated properly for both solitary wave and tsunami overflow experiments. Stability of the overall cross-section can only be simulated qualitatively for solitary wave cases; on the other hand, the effect of the time elapsed during tsunami overflow cannot be reflected in the simulations using the present numerical tool. However, the stability of the overall cross-section under tsunami overflow is assessed by evaluating forces acting on the rear side armor unit supporting the crown-wall of the rubble mound breakwater as a practical engineering application in the present paper. Furthermore, two non-dimensional parameters are derived to discuss the stability of this armor unit; and thus, the stability condition of the overall cross-section. Approximate threshold values for these non-dimensional parameters are presented comparing experimental and numerical results as a starting point for engineers in practice. Finally, investigations on the solitary wave and tsunami overflow experiments/simulations are extended to the potential tsunami simulation in the scope of both representation of a realistic tsunami in a wave flume and stability of the rubble mound breakwater.  相似文献   

礁坪上波浪传播的数值模拟     

何栋彬  房克照  孙家文  刘忠波 《海洋通报》2018,(2):129-138

本文基于具备间断捕捉能力的二阶全非线性Boussinesq数值模型,对规则波和随机波在礁坪地形上的传播变形进行了数值模拟。该模型采用高阶有限体积法和有限差分方法求解守恒格式的控制方程,将波浪破碎视为间断,同时采用静态重构技术处理了海岸动边界问题。重点针对礁坪上波浪传播过程中的波高空间分布和沿程衰减,礁坪上的平均水位变化,以及波浪能量频谱的移动和空间差异等典型水动力现象开展数值计算。将数值结果与实验结果对比,两者吻合情况良好,验证了模型具有良好的稳定性,具备模拟破碎波浪和海-岸动边界的能力,能较为准确地模拟波浪在礁坪地形上的传播过程中发生的各种水动力现象。  相似文献   

圆形数值波浪水池斜向和多向入射波浪模拟研究     

任兴月  陶军  彭伟 《海洋工程》2018,36(4):78-87

为了研究斜向入射波浪,基于三维不可压缩两相流模型,开发了一套圆形数值波浪水池数值模型。在圆形波浪水池中,通过源项造波法成功生成了任意入射方向的波浪,并且利用人工摩擦项模拟阻尼区以数值耗散反射波浪。模型基于嵌入式多块网格体系,采用FVM法(finite volume method)离散Navier-Stokes方程,VOF法(volume of fluid)追踪自由水面。试验结果表明,斜向入射波浪的模拟结果与理论值基本一致,圆形波浪水池在模拟斜向入射波浪时,有效区域的面积较传统波浪水池显著增大,而且有效区域受波浪入射角度的影响也较小。同时,通过叠加多列斜向入射波浪,模拟出了多向交叉波列,并通过与理论结果对比,发现其具有较高的精度。  相似文献   

地幔上涌对鄂尔多斯西缘岩石圈的改造:来自远震多尺度层析成像的证据   总被引：4，自引：1，他引：3       下载免费PDF全文

高翔  郭飚  陈九辉  刘启元  李顺成  李昱 《地球物理学报》2018,61(7):2736-2749

本文利用喜马拉雅二期科学探测台阵的678个地震台站及26个固定台站记录到的9，641个地震共约160000条远震P波走时数据，采用基于稀疏约束的多尺度层析成像方法，获得了鄂尔多斯西缘及邻区上地幔800 km深度范围内P波速度结构.结果显示，在东经104°附近阿拉善地块与鄂尔多斯盆地间存在岩石圈深度的构造边界，这表明阿拉善地块与鄂尔多斯可能分别从属于不同的大地构造单元.以北纬38°线为界，鄂尔多斯地块西缘在岩石圈范围内南北存在明显的速度差异，鄂尔多斯南部上地幔200~300 km深度范围显示为高速异常，而鄂尔多斯北部上地幔显示大面积的低速异常.这一现象表明，鄂尔多斯地块南北两部分经历了不同的构造演化过程.根据本文的结果可以进一步推断，由于青藏高原、阿拉善地块向东北方向推挤以及岩石圈的拆离引起的上地幔扰动导致了地幔上涌，上涌的热物质改造了鄂尔多斯西北缘地区的岩石圈，并使该区的岩石圈减薄.地幔上涌也可能是东经104°边界带和北纬38°构造带形成的深部动力学因素.  相似文献   

常Q滞弹性介质地震波动数值模拟——时域本构优化逼近          下载免费PDF全文

谢志南  郑永路  章旭斌 《地球物理学报》2018,61(10):4007-4020

在地震波动模拟中计入常Q滞弹性阻尼，可有效降低模拟波形的误差.就时域有限差分和有限元模拟而言，常基于广义标准线性体建立阻尼介质的时域本构逼近.广义标准线性体由若干标准线性体并联得到，增加标准线性体个数能有效提高模拟精度，但计算量及计算存储将成倍增长.目前尚未有普适的标准线性体个数优化取值方案.本文基于广义标准线性体参数的非线性优化拟合方法，详细分析了时域本构逼近误差的影响因素，清楚揭示了逼近误差仅取决于频带宽度，与频带上下限取值无关这一特性，阐明了构建具有普适性标准线性体个数优化取值方案的可行性.论证了波形模拟精度主要取决于波传播距离与模拟波长的比值以及标准线性体的个数取值.综合考虑上述两个控制因素，结合在波动正反演问题中广为采纳的波形时频误差衡量准则，对不同Q值介质给出了标准线性体个数优化取值表.进一步，本文提出采用不同个数标准线性体以近似不同Q值的阻尼介质时域本构，解决了以往波动数值模拟中统一采用相同个数标准线性体而导致的计算量及计算存储浪费或模拟精度低下等问题，并基于数值实验验证了这一方法的精度.本文工作对推进滞弹性介质波动数值模拟及其在全波形反演问题中的应用具有理论价值和实践意义.  相似文献   

华南陆缘高热流区的壳幔温度结构与动力学背景          下载免费PDF全文

张健  王蓓羽  唐显春  董淼  艾依飞 《地球物理学报》2018,61(10):3917-3932

华南陆缘是我国重要的矿产、地热资源区.晚中生代以来，在太平洋板块西向俯冲，地幔热对流活动共同作用下，该区出现多期岩浆-热事件和大规模爆发式成矿作用.在前人研究基础上，本文利用地表热流观测资料、地震剪切波资料、重力位球谐系数，计算了壳-幔温度结构，分析了动力学背景.计算结果表明：华南陆缘东南沿海地带，地壳10 km以浅温度达200℃以上，居里点温度475℃，莫霍面平均温度550℃.地壳浅层较热，花岗岩中放射性元素衰变放热是地壳浅层地下水热活动的重要热源，但地壳总体温度不高，为"冷壳热幔"型热结构.地幔中，90 km深度，温度950~1250℃；120 km深度，温度1050~1400℃；150 km深度，温度1200~1450℃；220 km深度，温度1500~1700℃."热"岩石圈底界深度在110~150 km之间，西深东浅.岩石圈内，地幔应力场为挤压-伸展相间格局；岩石圈之下，地幔应力场为一个以南昌为中心、长轴NE-SW向的椭圆.分析认为，晚中生代以来，太平洋板块的西向俯冲，导致华南陆缘在区域性SE向地幔对流背景上叠加局域性不稳定热扰动，在175~85Ma期间，上地幔物质向上流动，形成不同的岩浆活动高峰期.同时，岩石圈地幔受俯冲洋壳流体的影响，含水量高，黏度小，在地幔流切向应力场作用下，岩石圈底界由西向东"波浪"状减薄.现今岩石圈之下仍具备地幔小尺度热对流温度条件，但除地表浅层外，地壳整体温度不高，岩石圈构造稳定.  相似文献