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山西断陷带的地震分布及地壳地震波速度结构

北京大学学报（自然科学版） 2020年第2期56卷 283-290页

作者：王雨李自红宁杰远北京大学地球与空间科学学院北京100871 山西省地震局太原030002

为了研究山西断陷带的地震活动性及其物理背景,利用国家地震科学数据共享中心以及山西省地震局提供的地震震相数据,通过tomoDD方法对1990-2008年和2012-2016年期间的地震进行重定位,并反演山西断陷带附近的地震波速度结构。地震集中于... 详细信息

为了研究山西断陷带的地震活动性及其物理背景,利用国家地震科学数据共享中心以及山西省地震局提供的地震震相数据,通过tomoDD方法对1990-2008年和2012-2016年期间的地震进行重定位,并反演山西断陷带附近的地震波速度结构。地震集中于山西断陷带内,基本上位于已知断层附近,主要分布在太原盆地的东北-西南两侧。震源深度范围为0~30 km,北部区域震源深度小,震源深度超过20 km的地震主要分布在忻定盆地以南地区,太原盆地两侧的地震集中区形成两个延伸深度最大的南北走向的垂直地震密集条带,推测受太原盆地两侧两个近南北走向的活动的深大断裂控制。太原盆地两侧近南北走向的两个活动深大断裂如果贯通,有可能发生7级以上强震。同时,研究结果显示山西断陷带地壳的地震波速结构变化剧烈,该断陷带下方的地壳普遍表现为低速,但其中太原盆地下方地壳的波速略高,其东北侧和西南侧断陷盆地下方的地壳则表现为更低的波速;与此相反,其西北侧和东南侧紧邻太原盆地的两个小区域下方的地壳则表现为明显的高速,大同西部区域下方的地壳也表现为明显的高速。这些波速特征都与地表构造以及地表热流值有很好的对应关系,太原盆地东北侧和西南侧都可能有热物质上涌,并且可能侵入西部的鄂尔多斯地块内部;相反地,热物质可能没有侵入太原盆地西北侧、太原盆地以及太原盆地东南侧下方的地壳中,说明太原盆地的拉张裂开可能并不是受热物质上涌控制,而是受青藏高原的推挤力控制。

关键词：山西断陷带地震分布地震波速度结构双差层析法

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基于台阵资料测量高铁信号视速度的方法

北京大学学报（自然科学版） 2022年第5期58卷 813-819页

作者：殷常阳温景充石永祥宁杰远北京大学地球与空间科学学院北京100871 河北红山地球物理国家野外科学观测研究站邢台054000

针对运行于高架桥上高铁引发的震源,基于对移动组合源形成的波场传播的理论分析,提出一种利用多台互相关测量高铁波场视速度的方法。然后,生成分层介质条件下的高铁波场合成数据,计算信号视速度,并通过与理论结果的对比,验证方法的正确性。

关键词：高铁移动组合源干涉场视速度

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高铁地震波场特点的理论分析

北京大学学报（自然科学版） 2019年第5期55卷 813-822页

作者：温景充宁杰远张献兵北京大学地球与空间科学学院北京100871 高铁地震学联合研究组北京100029

为了利用高铁震源反演浅层或深层地下结构,将高铁铁路桥墩视为点源位置,分别利用波阵面叠加、求解声波波场和半无限空间弹性波波场等方法,对高铁激发的远场波场进行模拟。利用不同类型的震源时间函数与格林函数卷积计算得到的波场结果显... 详细信息

为了利用高铁震源反演浅层或深层地下结构,将高铁铁路桥墩视为点源位置,分别利用波阵面叠加、求解声波波场和半无限空间弹性波波场等方法,对高铁激发的远场波场进行模拟。利用不同类型的震源时间函数与格林函数卷积计算得到的波场结果显示,考虑高铁自重影响的桥墩静力响应的低频震源时间函数对应的波场与实际记录具有一定的相似性。

关键词：高铁地震学声波弹性波格林函数干涉叠加

加载、加热路径上橄榄石的相变及其对相变动力学参数计算的影响

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地球物理学报 2010年第1期53卷 111-118页

作者：王曙光宁杰远中国地震局地震预测研究所北京100036 北京大学地球与空间科学学院地球物理学系北京100871

本文研究了橄榄石原位相变实验中加载、加热路径上的相变及其对确定相变动力学参数的影响.利用文献[1]所给出的退火后先加温后加压,且相对低温条件下实验结果确定出的Ni_2SiO_4橄榄石相变动力学参数,计算了加载、加热路径上所发生的相... 详细信息

本文研究了橄榄石原位相变实验中加载、加热路径上的相变及其对确定相变动力学参数的影响.利用文献[1]所给出的退火后先加温后加压,且相对低温条件下实验结果确定出的Ni_2SiO_4橄榄石相变动力学参数,计算了加载、加热路径上所发生的相变对确定成核率、长大率及相变体积分数的影响.结果表明,退火后先加压后加温,且相对高温条件下的实验数据受到加热路径上成核的影响.根据这样的实验数据得到的成核率会明显高于实际温压条件下的成核率.尤其是当多数实验都是高温实验时,根据这些成核率数据所确定的成核率参数会严重偏离其真值,从而严重影响对俯冲带颗粒粒度及俯冲带流变结构的计算.尽管目前有很多关于Mg_2SiO_4橄榄石长大率的实验数据,也有通过对挤碰物理图像的分析对(M g_(0.89)Fe_(0.11))_2SiO_4橄榄石成核率的估算,但只有文献[2]通过退火后先加压后加温的原位实验得到了Mg_2SiO_4橄榄石的相变成核率,且属于高温实验.根据本文的研究结果,我们认为亟需补充退火后先加温后加压或相对低温的实验数据以得到正确的地幔橄榄石成核率参数.

关键词：橄榄石相变成核率参数深源地震俯冲带

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高铁地震数据干涉成像技术初探

地球物理学报 2019年第6期62卷 2321-2327页

作者：张唤兰王保利宁杰远李幼铭西安科技大学地质与环境学院西安710054 陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室西安710054 中煤科工集团西安研究院有限公司西安710049 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中科院地质与地球物理研究所北京100029 高铁地震学联合研究组北京100029

高铁运行会引起铁轨的震动,从而产生地震波向地下介质中传播,通过研究该地震波可对高铁沿线的地质情况进行持续监测.与常规地震勘探中的震源相比,高铁地震中的震源较为复杂,为移动震源,而地震干涉技术可以通过地震记录间的相互干涉,消... 详细信息

高铁运行会引起铁轨的震动,从而产生地震波向地下介质中传播,通过研究该地震波可对高铁沿线的地质情况进行持续监测.与常规地震勘探中的震源相比,高铁地震中的震源较为复杂,为移动震源,而地震干涉技术可以通过地震记录间的相互干涉,消除震源的影响,因此可利用地震干涉技术对高铁地震信号进行处理并成像.本文通过分析研究,总结出地震干涉方法在处理高铁地震数据时的关键技术问题:不同于常规地震干涉中先干涉后叠加的干涉成像方式,高铁地震移动源的特点使得干涉顺序变为先叠加后干涉,由此带入了大量震源串扰噪声;初步提出两种解决高铁地震干涉成像的思路:通过对高铁地震信号的处理,使高铁变相"提速"或"降速",给出了"提速"或"降速"后各自的成像思路,并给出了数据处理的技术设想.

关键词：地震干涉高铁地震格林函数串扰噪声

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高架桥下方高铁地震信号频谱特征研究

北京大学学报（自然科学版） 2019年第5期55卷 829-838页

作者：蒋一然鲍铁钊宁杰远张献兵北京大学地球与空间科学学院北京100871 高铁地震学联合研究组北京100029

使用北京大学架设的临时台阵中11个高铁高架桥下的短周期台站11天记录到的由951列高铁激发的共10461条地震记录,利用K-Means聚类算法,研究其频谱如何随列车的速度、模型、铁轨和路基变化而变化。近匀速运动的高铁所产生的高铁地震波的... 详细信息

使用北京大学架设的临时台阵中11个高铁高架桥下的短周期台站11天记录到的由951列高铁激发的共10461条地震记录,利用K-Means聚类算法,研究其频谱如何随列车的速度、模型、铁轨和路基变化而变化。近匀速运动的高铁所产生的高铁地震波的频谱主要由等间隔的峰组成,其基频等于速度与车厢长度的比值。通过调整基频来降低列车速度的影响,可使频谱模式更稳定,便于比较。聚类结果表明,高铁地震的频谱在相同车型、铁轨和路基条件下,表现出稳定的模式;这种稳定的频谱模式随车型、铁轨和路基条件的变化而显著变化。对这种稳定的频谱特征的监测,可用于高速铁路的安全监控。

关键词：高铁震源频谱聚类

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利用虚拟地震测深方法研究川滇地区地壳厚度

华北地震科学 2021年第2期39卷 34-39页

作者：鲍铁钊宁杰远北京大学地球与空间科学学院北京100871 河北红山地球物理国家野外科学观测研究站河北邢台054000

川滇地区构造复杂,多种主动源、被动源方法已被用于研究川滇地区的壳幔结构。使用虚拟地震测深技术,校正直达Ss波到时异常后,得到川滇地区的地壳厚度数据;在地壳变化不剧烈的区域,所得结果与前人的结果有很好的一致性,该结果为川滇地区... 详细信息

川滇地区构造复杂,多种主动源、被动源方法已被用于研究川滇地区的壳幔结构。使用虚拟地震测深技术,校正直达Ss波到时异常后,得到川滇地区的地壳厚度数据;在地壳变化不剧烈的区域,所得结果与前人的结果有很好的一致性,该结果为川滇地区的壳幔结构研究提供了新的约束。

关键词：虚拟地震测深方法地壳厚度川滇地区

镁橄榄石相变长大率与水含量的关系及亚稳态橄榄石的存在深度

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地球物理学报 2011年第7期54卷 1758-1766页

作者：王曙光刘雅静宁杰远中国地震局地震预测研究所北京100036 美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI) ma02543 北京大学地球与空间科学学院地球物理学系北京100871

通过分析镁橄榄石相变长大率方程的指前系数和亥姆霍兹活化能在不同含水条件下的实验拟合值,本文研究了橄榄石相变长大率与水含量的关系.结果表明含水量较高的镁橄榄石在相变过程中对应较低的亥姆霍兹活化能,而长大率方程中的指前系数... 详细信息

通过分析镁橄榄石相变长大率方程的指前系数和亥姆霍兹活化能在不同含水条件下的实验拟合值,本文研究了橄榄石相变长大率与水含量的关系.结果表明含水量较高的镁橄榄石在相变过程中对应较低的亥姆霍兹活化能,而长大率方程中的指前系数几乎是一个与含水量无关的常数.这个常数的数值在晶界控制长大的晶体相变动力学经典理论中相应于晶界是一层或几层分子的厚度.亥姆霍兹活化能随水含量的增加而降低的结果既和利用淬火实验得到的结论相一致,也和流变学实验研究的结论相一致.应用以上结果,我们估算了含水量对亚稳态橄榄石存在深度的影响.镁橄榄石的亚稳性受到水的影响很大,具体表现是橄榄石到其高压相瓦士利石的动力学相变界面从下压了几十公里到一直下压到660 km间断面附近.地幔橄榄石与镁橄榄石的亚稳性存在差异.名义上干的地幔橄榄石实验结果显示出地幔橄榄石具有更小的亚稳性,相变完成10%的深度比镁橄榄石浅了20 km左右.以上结果仍然支持在冷的俯冲带中存在可探测的亚稳态橄榄石楔但很难达到660 km间断面深度的结论.

关键词：橄榄石相变长大率含水量深源地震俯冲带

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地震逆时偏移成像中的一类高效衰减补偿方法

地震逆时偏移成像中的一类高效衰减补偿方法