判别小震群序列类型的新方法研究

摘要

小震群地震活动经常发生,对其可能类型的快速判别,即对正在活动过程中的小震群,究竟是“大震”的前震序列,还是并不伴有大震发生的一般性小震群的快速判别,对于减轻地震灾害和维护社会稳定具有重要的现实意义。近几十年来围绕小震群序列类型的判别所开展的研究,取得了不少的进展,各种方法在地震预测的实际应用中都显示了一定的效能,但多数方法都是统计性的,依其所作的判别难免存在不同程度的不确定性。因此,有必要多途径研究探索物理含义较为明确、结果更为有效的,新的判别方法。
　　已有理论与震例研究表明,与一般性小震群相比,前震序列的震源机制更趋于一致。鉴于小地震的震源机制不易求解,本研究引进谱振幅相关分析的方法来研究小地震震源机制是否相似的问题,以探讨小震群序列类型判定的可能性。其总体的科学思路是将震群中每个地震的观测位移谱扣除掉传播路径效应、台站场地效应等因素后,得到谱振幅,通过计算谱振幅的相关系数来描述震源机制是否相似的问题。谱振幅相关系数接近于1,表明震群中诸小地震震源机制较相似,判断为前震序列的可能性较大;反之,诸小地震震源机制相似程度较低,判断为一般小震群的可能性较大。
　　作为对理论推演的检验,选择三个之后伴有“大震”发生和三个之后不伴有大震发生的小震群,分别计算震群序列的谱振幅相关系数。结果表明,1999年11月29日辽宁岫岩5.4级地震前、2001年4月12日云南施甸5.9级地震前和2001年10月27日云南永胜6.0级地震前在未来“大震”震源区或其边缘发生的小震群,谱振幅相关系数不论是平均值还是最小值都在0.85以上,接近于1;而云南2002年1月漾濞、2003年11~12月洱源、2005年5~6月宾川三个之后不伴有“大震”发生的一般小震群,不论是平均值,还是最大值都在0.80以下(平均值都小于0.70),显著小于1。实测结果和理论推演相吻合,意味着谱振幅相关分析是判别小震群可能类型的一种物理含义较明确,效能较好的新方法。另外,在上述计算过程中,本研究还反演得到了辽宁岫岩及云南西北部地区的P波与S波p值,以及所用台站的场地效应。
　　本研究用“传统”的参数统计分析方法对上述六个小震群作了检验,结果显示,多数出现误判。研究表明,就本文收集的资料而言,在一定理论模型指导之下的地震学参量(谱振幅相关系数法)对震群类型识别的效能,要比传统的统计分析方法预测效能高,说明地震波资料携带的孕震信息应该比地震目录的信息丰富。本研究最后指出,只要小震群被周围若干数字化地震台站所记录,即可测定小震群序列的谱振幅相关系数,因此谱振幅相关分析法具有推广应用价值,值得进一步深入研究。

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第一章 引言

第二章 震群类型判别新方法研究的物理基础和原理

第三章 观测数据预处理和Q值及场地效应反演

第四章 震群类型判定震例计算结果

第五章 地震活动图像参数对小震群类型判别的研究

第六章 讨论与结论

参考文献

致谢

作者简历