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日本M_(W)9.0地震前后郯庐断裂带中南段构造应力场动态变化特征

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地球物理学报 2022年第6期65卷 2124-2136页

作者：孙业君黄耘刘泽民郑建常江昊琳李婷婷杨浩王俊菲江苏省地震局南京210014 安徽省地震局合肥230031 山东省地震局济南250102 上海佘山地球物理国家野外科学观测研究站上海201602

本文以郯庐断裂带中南段及周缘为研究区,计算和收集了1970—2016年1148次地震震源机制解,采用阻尼应力张量方法反演了构造应力场,通过分析应力场时空动态变化过程和地震活动性特征,探讨了2011年3月11日日本9.0级地震对郯庐断裂带中南段... 详细信息

本文以郯庐断裂带中南段及周缘为研究区,计算和收集了1970—2016年1148次地震震源机制解,采用阻尼应力张量方法反演了构造应力场,通过分析应力场时空动态变化过程和地震活动性特征,探讨了2011年3月11日日本9.0级地震对郯庐断裂带中南段及周缘的影响.结果显示:9.0级地震对郯庐断裂带中南段及周缘造成了显著影响,表现为应力场出现扰动变化和地震活动显著增强.以挤压为主的背景应力场呈现出一定的拉张作用,应力结构及应力方向发生变化,最大主应力σ_(1)轴倾伏角增大,中等主应力σ_(2)轴倾伏角减小,最大主应力σ_(1)轴方向发生小幅逆时针偏转.包括研究区在内的中国陆地东部地区地震活动显著增强,中强地震丛集活动.应力场扰动变化和地震起伏活动存在较好的相关性,并先后呈现出3个不同阶段,扰动导致的构造应力作用方式的阶段性改变是地震活动增强的动力机制.结果还显示,应力场扰动变化和地震活动增强开始于9.0级地震前1~2年,揭示了9.0级地震的影响不仅限于同震和震后,在其孕震后期已经对远场的中国陆地东部产生了影响.本文结果可以为日本俯冲带大震对中国陆地构造活动影响的相关研究提供参考依据.

关键词： 2011年日本M_(W)9.0地震构造应力场应力场扰动震源机制地震活动增强郯庐断裂带中南段

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台风引起的重力扰动现象

地震学报 2009年第6期31卷 641-649页

作者：王梅季爱东郑建常山东省地震局中国济南250014

山东省泰安台LaCoste-PET型重力仪安装以来,出现了几次固体潮"脉动加粗"的情况.用高通滤波进行信息分离后发现,"脉动加粗"与2008年登陆我国最强的3次台风发生时间有很好的对应.烟台SSQ-2型倾斜仪表现出与重力仪同步"脉动加粗"的特征,泰... 详细信息

山东省泰安台LaCoste-PET型重力仪安装以来,出现了几次固体潮"脉动加粗"的情况.用高通滤波进行信息分离后发现,"脉动加粗"与2008年登陆我国最强的3次台风发生时间有很好的对应.烟台SSQ-2型倾斜仪表现出与重力仪同步"脉动加粗"的特征,泰安台JCZ-1型地震仪在台风发生期间也观测到了"纺锤形"振幅加大的情况,台风信号卓越周期为3—7s.分析结果表明,重力仪及倾斜仪的这些异常变化均是台风引起的扰动,"扰动"信号的频率、幅度在重力仪的监测能力内."扰动"的出现与台风发展强度、移动速度及地理位置有关.

关键词：重力仪倾斜仪地震仪扰动台风

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沂沭断裂带小震震源参数特征分析

震灾防御技术 2023年第2期18卷 274-283页

作者：李翠芹张正帅郑建常戴宗辉山东省地震局济南250100

利用山东台网记录的2010-2020年沂沭断裂带范围内的地震波形资料,基于高频截止模型,以理论震源谱对观测震源谱之间的最小绝对残差值作为目标函数,使用稳健的最小二乘法估计模型参数,得到93个地震震源谱的特征参数和震源参数,对不同震源... 详细信息

利用山东台网记录的2010-2020年沂沭断裂带范围内的地震波形资料,基于高频截止模型,以理论震源谱对观测震源谱之间的最小绝对残差值作为目标函数,使用稳健的最小二乘法估计模型参数,得到93个地震震源谱的特征参数和震源参数,对不同震源参数之间的定标关系及视应力的时空特征进行分析。研究结果表明,高频截止模型的理论震源谱对观测震源谱有较好的拟合效果,能够明显改善拐角频率识别效果,因此该模型更适用于观测震源谱;沂沭断裂带中小地震的拐角频率为2~15 Hz,与矩震级有较好的相关关系,震级越大,拐角频率越低;地震矩M_(0)与震级M_(L)在单对数坐标系下存在较好的线性关系,利用稳健函数线性拟合,可表示为logM_(0)=1.096M_(L)+9.78;地震视应力的时间分布特征表明,沂沭断裂带2012-2014年地震视应力偏高,地震强度和频次明显增加,2016年后地震视应力有所降低,地震强度和频次有所降低;沂沭断裂带地震多发生在高视应力内部和边缘地区,断裂带中南部的莒南-临沂和断裂带北段的安丘段存在明显高视应力集中区,这些区域为沂沭带未来可能发生中强地震的潜在震源区,有必要对高视应力区的地球物理特征进行监测。

关键词：沂沭断裂带高频截止模型拐角频率视应力

鲁东—黄海地块与日本南部地震活动相关性分析及因果关系检验

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地震学报 2007年第4期29卷 358-368页

作者：郑建常蒋海昆山东省地震局中国济南250014 中国地震局台网中心中国北京100036

对我国华北地区次级构造单元鲁东—黄海活动地块与日本南部地区的地震活动进行了对比分析和相关性检验,并利用随机变量时间序列的协整分析和Granger因果关系检验方法,研究了鲁东-黄海地块与日本南部地区地震能量释放过程之间的关系.结... 详细信息

对我国华北地区次级构造单元鲁东—黄海活动地块与日本南部地区的地震活动进行了对比分析和相关性检验,并利用随机变量时间序列的协整分析和Granger因果关系检验方法,研究了鲁东-黄海地块与日本南部地区地震能量释放过程之间的关系.结果表明,鲁东—黄海地块4级以上地震活动与日本南部5级以上地震具有相关性和同步性,它们的应变能累积释放序列之间存在较好的同期相关关系.两个区域的应变能累积释放序列都属于一阶单整序列,即它们的一阶差分都是平稳序列,二者之间存在长期稳定的协整关系.进行Granger因果关系检验和基于向量误差修正模型的因果关系检验结果表明,二者之间存在具有一定置信度的单向因果关系.

关键词：日本南部鲁东-黄海地块相关性协整分析因果关系检验

基于Langston分解和Hilbert变换约束的区域偏量矩张量反演方法及其应用

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地震学报 2012年第2期34卷 171-190页

作者：郑建常陈运泰中国地震局地球物理研究所中国北京100081 山东省地震局中国济南250014

本文基于Langston的震源机制分解方法以及Minson和Dreger修正后的近场位移的解析解表达式,给出了一种区域纯偏量矩张量的求解方法,方法使用基于Hilbert变换的波形包络作为增强约束.对该方法进行了数值试验.试验结果表明,定位准确且速度... 详细信息

本文基于Langston的震源机制分解方法以及Minson和Dreger修正后的近场位移的解析解表达式,给出了一种区域纯偏量矩张量的求解方法,方法使用基于Hilbert变换的波形包络作为增强约束.对该方法进行了数值试验.试验结果表明,定位准确且速度结构已知的情况下,背景高斯噪声水平达30%时,该方法仍可以得到较稳定的解;使用0.01—0.1Hz的中长周期频段进行反演,在随机震相到时误差最大±3s的情况下,近90%的情况可以得到相对准确的解.速度结构模型的干扰试验表明,平均模型接近真实地壳结构时,可以得到接近真实的解;模型与真实的地壳结构的误差在10%以内时,得到的解与真实解比较接近;误差接近20%时,矩张量解会出现很大的偏差;地震的定位误差主要影响震源深度的判定,从而导致最终解中出现虚假的非双力偶成分,但在约束为偏量矩张量的情况下,反演得到的断层面参数与真实解偏差不大;在台站方位角覆盖较差(<60°)的情况下,使用平均模型仍可以得到较为准确的解.使用该方法研究了2010年10月24日河南周口太康MW4.7地震的震源机制,结果显示矩张量解与初动符号解较为一致.

关键词：矩张量反演数值试验震源机制速度模型

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稀疏台网反演区域地震偏量矩张量解的稳定性

地震学报 2012年第1期34卷 31-43页

作者：郑建常陈运泰中国地震局地球物理研究所中国北京100081 山东省地震局中国济南250014

使用区域地震台网的波形资料,研究了2010年2月26日台湾以东海域MW5.4地震的偏量矩张量,所得结果与Havard CMT目录给出的解之间的Kagan角为9.5°,两者较为一致;反演得到这次地震的震源深度为41km,接近USGS给出的定位结果,可能更接近真实... 详细信息

使用区域地震台网的波形资料,研究了2010年2月26日台湾以东海域MW5.4地震的偏量矩张量,所得结果与Havard CMT目录给出的解之间的Kagan角为9.5°,两者较为一致;反演得到这次地震的震源深度为41km,接近USGS给出的定位结果,可能更接近真实的震源深度.选择不同的台站组合,分析了台站布局对矩张量解的影响.结果显示,3个台站的组合基本上都可以较为准确地得到矩张量解,台站方位覆盖越好,反演得到的解的偏差越小;在合适的情况下,两个台站的组合也可以得到较为可靠的解.

关键词：偏量矩张量稀疏台网离散波数法波形反演

2021年云南漾濞M_(S)6.4地震序列发震构造及其与2013年洱源、2017年漾濞地震的异同

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地球物理学报 2022年第2期65卷 620-636页

作者：崔华伟郑建常万永革程宇豪杨帆孙庆山赵瑞许鑫柴光斌山东省地震局济南250102 河北省地震动力学重点实验室河北三河065201 防灾科技学院河北三河065201 云南省地震局昆明650224 辽宁省地震局沈阳110031 昌邑地震台山东昌邑261300

2021年5月21日云南漾濞发生M_(S)6.4地震.为深入了解该地震的发震断层及发震构造特征,探讨其与2013年洱源与2017年漾濞地震发震构造及背景的异同,本文基于中国地震台网中心的观测报告,使用双差方法对漾濞地震序列进行重定位,并从全球矩... 详细信息

2021年5月21日云南漾濞发生M_(S)6.4地震.为深入了解该地震的发震断层及发震构造特征,探讨其与2013年洱源与2017年漾濞地震发震构造及背景的异同,本文基于中国地震台网中心的观测报告,使用双差方法对漾濞地震序列进行重定位,并从全球矩心矩张量(GCMT)和美国地质调查局(USGS)搜集了9个震源机制解计算了震源区构造应力场,初步得到如下结论:(1)2021年漾濞地震序列呈NW-SE向展布且SE端余震数量多于NW端,余震区地壳应力不均匀释放,致使5.0级及以上地震周边余震稀少;4个5.0级及以上地震初始破裂深度大于矩心深度,推测发震断层是从断裂底部向浅部破裂.(2)发震断裂是维西—乔后—巍山断裂西南侧的未知断裂F2、F3,其走向NW-SE、倾向SW、倾角近垂直,具有右旋走滑特征.其中F2贯穿整个地震序列,长约30 km,F3主要发育在中南段,长约11 km,两条发震断层相交于地震丛集中间位置.(3)震源区构造应力场是走滑的应力机制,呈SSE向(174.57°)低倾伏角(18.79°)挤压,及SWW向(-93.65°)近水平(5.21°)拉张状态.震源区的发震构造受川滇块体与滇南块体形成的右旋走滑边界控制.(4)这3个地震均发生在川滇块体右旋走滑西南边界形成的走滑应力机制作用背景下.2013年洱源地震可能更多的受控于局部构造的垂向差异运动;2017年漾濞地震仅受到川滇块体西南边界的右旋走滑作用;2021年漾濞地震则主要受控于川滇块体西南边界的右旋走滑运动,还存在少量局部构造垂向差异运动作用.

关键词：漾濞M_(S)6.4地震双差重定位震源机制解构造应力场发震构造异同

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基于粒子群优化的双力偶模型振幅谱反演方法及应用

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地震学报 2012年第3期34卷 308-322页

作者：郑建常陈运泰中国地震局地球物理研究所中国北京100081 山东省地震局中国济南250014

发展了一种基于全波形振幅谱的频率域双力偶震源机制反演方法.通过理论振幅谱与观测振幅谱的拟合搜寻断层面参数,基于粒子群优化算法可以在较短的时间内得到稳定可靠的解.数值试验表明,在定位误差较大,以及台站布局较差的情况下,振幅谱... 详细信息

发展了一种基于全波形振幅谱的频率域双力偶震源机制反演方法.通过理论振幅谱与观测振幅谱的拟合搜寻断层面参数,基于粒子群优化算法可以在较短的时间内得到稳定可靠的解.数值试验表明,在定位误差较大,以及台站布局较差的情况下,振幅谱反演仍可较为准确地得到震源机制,并且由此计算得到的最优震源深度仍比较接近真实的震源位置.使用该方法用2010年5月17日渤海ML4.0地震的震源机制进行了检验,结果与加权P波初动解非常一致.应用该方法对山东半岛及近海地区2003—2010年14次ML≥4.0地震震源机制进行了估计.

关键词：矩张量频率域震源机制粒子群优化振幅谱全波

2014年2月12日新疆于田7.3级地震的震源参数

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中国地震 2015年第2期31卷 262-270页

作者：王鹏郑建常山东省地震局

2014年2月12日新疆于田发生Ms7.3地震,本文利用新疆区域数字地震台网记录到的前震和余震序列的波形资料,对S波记录谱进行仪器响应、传播路径和场地响应的校正后,基于Brune模型,利用遗传算法反演了于田地震序列102次ML≥3.0级地震的地震... 详细信息

2014年2月12日新疆于田发生Ms7.3地震,本文利用新疆区域数字地震台网记录到的前震和余震序列的波形资料,对S波记录谱进行仪器响应、传播路径和场地响应的校正后,基于Brune模型,利用遗传算法反演了于田地震序列102次ML≥3.0级地震的地震矩、视应力、拐角频率等震源参数。结果表明,该地震序列震级为3.0~5.0级;地震矩为3.46×10^11~2.08×10^15N·m;视应力为1.48×10^5~1.16×10^6Pa,均值1.71×10^5Pa;拐角频率为1.4~7.1Hz。通过分析视应力及拐角频率随时间的变化特征可知,于田7.3级地震前震序列的视应力明显高于余震序列,而前震序列的拐角频率明显低于余震序列。主震前视应力出现高值,表明在主震区积聚了较多的应力,随后在应力值降低后的缓慢升高过程中发震,由于释放了大量的应力,震后视应力值又逐渐降低,表现为低应力的余震破裂。

关键词：视应力 2014年于田7.3级地震拐角频率震源参数