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2020年古冶M_(S)5.1地震序列微震检测及活动性研究

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地球物理学报 2024年第4期67卷 1501-1514页

作者：王同利张盛中崔博闻武敏捷马泽宇葛慧颖北京市地震局北京100081 中国地质大学(北京)信息网络与数据中心北京100083 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083

2020年7月12日河北省古冶(39.78°N,118.44°E)发生M_(S)5.1地震,震源深度10 km.本文通过对其周边500 km范围内的84个固定台站连续观测地震数据,采用基于图形处理器的模板匹配定位识别技术(GPU-M&L)对地震前后(2020年6月1日至2020年8月3... 详细信息

2020年7月12日河北省古冶(39.78°N,118.44°E)发生M_(S)5.1地震,震源深度10 km.本文通过对其周边500 km范围内的84个固定台站连续观测地震数据,采用基于图形处理器的模板匹配定位识别技术(GPU-M&L)对地震前后(2020年6月1日至2020年8月31日)共三个月的连续数据进行了微震检测和地震活动性分析.我们首先从台网目录的362个古冶地震序列事件中挑选了信噪比较高的118个地震作为模板,通过模板扫描和检测,获得共1017个地震,约为台网目录的2.8倍,然后运用双差定位方法(hypoDD)对669个地震事件进行了重定位.最后我们对古冶地震的事件序列进行时空分布、震源机制解以及b值空间分布等分析.结果显示古冶M_(S)5.1地震前,震中区周边地震活动性显著,地震前后地震序列分布优势方向为NE向,震源深度方向近直立分布;发震断裂为唐山—古冶断裂或其延伸部分,与1976年唐山M_(S)7.8地震同为唐山断裂带,发震断层走向基本一致.据此,我们推测古冶M_(S)5.1地震是1976年唐山M_(S)7.8地震后余震区应力调整所触发.

关键词：古冶地震微震检测模板匹配完备震级地震活动性

2020年新疆伽师MS6.4地震震源区微震检测与目录完备性分析

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地震工程学报 2023年第6期45卷 1485-1492页

作者：梁姗姗张广伟邹立晔刘艳琼姬运达中国地震台网中心北京100045 应急管理部国家自然灾害防治研究院北京100085

中强地震发生后,地震检测因受到尾波的干扰可能会遗漏部分微震事件,影响地震目录的完备性。文章利用波形模板匹配方法对2020年新疆伽师MS6.4地震序列开展微震检测,相比原始的中国地震台网中心统一地震目录,新检测出1 756个微震事件,地... 详细信息

中强地震发生后,地震检测因受到尾波的干扰可能会遗漏部分微震事件,影响地震目录的完备性。文章利用波形模板匹配方法对2020年新疆伽师MS6.4地震序列开展微震检测,相比原始的中国地震台网中心统一地震目录,新检测出1 756个微震事件,地震数量增加了1.3倍。基于检测后的余震目录计算最小完备震级为ML1.2,地震活动性b值为0.76,较原始目录的ML1.6和0.77均有所降低。通过伽师震源区地震序列活动特征分析,结果表明前震序列在主震前短时间内(前36小时)出现地震活动的密集增强,相应的b值显示为低值;主震发生后地震序列完备震级较高,随着时间的推移,完备震级缓慢降低并趋于稳定,并且呈周期性的波动。本研究提高了伽师震源区地震目录的完备性,为精细化描述该地区地震序列时空演化特征提供了关键数据基础。

关键词：伽师MS6.4震源区微震检测最小完备震级地震活动性

2020年云南巧家M_(S)5.0地震微震检测及发震构造初步探讨

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中国地震 2021年第2期37卷 390-399页

作者：徐志国梁姗姗刘敬光翟璐媛史健宇周元泽国家海洋环境预报中心北京100081 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 中国地震台网中心北京100045

利用匹配定位方法对2020年5月18日云南巧家M_(S)5.0地震震后24h震源附近台站记录的连续波形进行遗漏地震扫描和定位,共识别出327个地震事件,约为台网目录的2.4倍,最小完整震级由最初的M_L1.9降至M_L1.1。随后,依据最新目录计算了震后震... 详细信息

利用匹配定位方法对2020年5月18日云南巧家M_(S)5.0地震震后24h震源附近台站记录的连续波形进行遗漏地震扫描和定位,共识别出327个地震事件,约为台网目录的2.4倍,最小完整震级由最初的M_L1.9降至M_L1.1。随后,依据最新目录计算了震后震源区的b值,并结合余震展布形态,初步分析此次地震发震构造。研究结果显示,余震序列在平面上显示出NNW-SSE优势展布方向,长度约14km,震源优势深度集中在3~15km;深度剖面展示出主震的发震断层面较陡,并且具有向西倾的趋势。综合主震震源机制解、余震展布形态和周边地质构造背景,认为巧家M_(S)5.0地震发震断层可能为NNW-SSE向走滑性质的断裂,与2014年鲁甸MS6.5地震的发震构造密切相关。

关键词：匹配定位方法微震检测巧家M_(S)5.0地震发震构造

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东昆仑断裂带东段微震检测与构造分析

震灾防御技术 2024年第2期19卷 276-287页

作者：马胜男李红谊黄雅芬马玉虎马建新中国电子科技集团公司第三研究所北京100015 中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 青海省地震局西宁810001

本文整理了一套包括微震检测、地震去噪、震相拾取和地震定位的构建高精度地震目录数据的处理流程。收集了青海省内东昆仑断裂带东段20个数字地震台站记录的2009−2018年的连续地震数据,并应用该流程进行微震检测、去噪和定位。首先,从... 详细信息

本文整理了一套包括微震检测、地震去噪、震相拾取和地震定位的构建高精度地震目录数据的处理流程。收集了青海省内东昆仑断裂带东段20个数字地震台站记录的2009−2018年的连续地震数据,并应用该流程进行微震检测、去噪和定位。首先,从台网中心提供的3198个地震事件目录中筛选出1200个信噪比高且震相较为明显的地震事件作为模板事件,利用基于图像处理器加速的模板匹配定位方法(GPU-M&L)进行遗漏地震的检测与识别,然后利用基于神经网络的地震波形去噪方法进行去噪处理,再结合基于深度学习的震相拾取技术和双差定位方法对去噪后的地震事件进行震相拾取和定位。使用GPU-M&L共检测出13318个地震事件,约为台网地震目录事件数量的4.2倍;去噪后得到7514个地震事件,约为台网地震目录事件数量的2.3倍,完备震级从台网目录的ML 1.5降低至ML 0.9。定位后共获得7247个地震事件,精定位结果显示,东昆仑断裂带东段的地震以中小震为主,在空间上呈窄条带状或簇状分布,震源深度的优势分布深度为0~15 km;在101°E附近地震的空间展布发生变化,主要沿阿万仓断裂带向东南展布;在玛沁-玛曲段可能存在地震空区。本研究的微震结果为研究东昆仑断裂带东段地震活动性、发震断层的深部构造等提供了重要的数据基础。

关键词：东昆仑断裂微震检测匹配定位技术地震去噪双差定位

2017年3月渤海地震序列微震检测与发震构造分析

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中国地震 2021年第2期37卷 415-429页

作者：马婷邓莉王晓山宋程谭毅培天津市地震局中国地震局地震工程综合模拟与韧性抗震重点实验室天津300201 河北省地震局石家庄050021

地震序列发震构造研究是区域地震活动性和地震危险性分析的重要基础。2017年3月渤海海域发生地震序列活动,该序列发生在郯城-庐江断裂带与张家口-渤海地震带的交汇部位,区域构造较为复杂。然而在渤海海域,连续运行的固定地震监测仪器难... 详细信息

地震序列发震构造研究是区域地震活动性和地震危险性分析的重要基础。2017年3月渤海海域发生地震序列活动,该序列发生在郯城-庐江断裂带与张家口-渤海地震带的交汇部位,区域构造较为复杂。然而在渤海海域,连续运行的固定地震监测仪器难以布设,导致地震监测能力相对较弱。本文首先采用模板匹配方法对序列遗漏地震进行检测,再使用波形互相关震相检测进行震相校正,基于校正后的震相到时数据对序列进行精定位,并计算序列中2次最大地震的震源机制解。通过计算共检测到目录遗漏地震32个,约为台网目录中地震数量的1.8倍。根据波形互相关聚类分析发现渤海地震序列可分为2组,一组为M_L4.4地震及其余震序列,一组为最大震级M_L3.5的震群,另有一个M_L1.6地震与其他地震波形相似度较低,可能为一个孤立的地震事件。精定位和震源机制结果显示,2组地震均为NE走向,M_L4.4地震发生在低倾角正断层,M_L3.5地震发生在高倾角走滑断层。最后结合区域地质构造相关研究成果,认为M_L4.4地震及其余震序列发震构造为渤中凹陷内NE向低倾角的伸展性正断层,M_L3.5震群发震构造为NE向倾角较陡的次级走滑断层。

关键词：微震检测发震构造地震精定位震源机制解渤海地震序列

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五大连池火山区微震检测与岩浆作用

五大连池火山区微震检测与岩浆作用

作者：刘泽民应急管理部国家自然灾害防治研究院

学位级别：硕士

五大连池火山是中国东北地区比较典型的新生代板内火山之一,其西侧是大兴安岭构造带,北侧是小兴安岭隆起区,南侧是松辽盆地,火山区主要由北东向断裂控制,沿着这些断裂分布有14座火山锥:南格拉球山、北格拉球山、卧虎山、药泉山、笔架山... 详细信息

五大连池火山是中国东北地区比较典型的新生代板内火山之一,其西侧是大兴安岭构造带,北侧是小兴安岭隆起区,南侧是松辽盆地,火山区主要由北东向断裂控制,沿着这些断裂分布有14座火山锥:南格拉球山、北格拉球山、卧虎山、药泉山、笔架山、老黑山、火烧山、尾山、东焦得布山、西焦得布山、东龙门山、西龙门山、小孤山、莫拉布山。据史料记载,老黑山和火烧山火山在1719年-1721年有过喷发活动。然而,大地电磁结果显示老黑山火山区存在冷却岩浆,而背景噪声成像结果显示在尾山火山区下方却存在岩浆囊,因此五大连池火山岩浆作用目前并不十分清楚。五大连池火山区微震活动的研究,对于认识和了解五大连池火山区的岩浆作用及深部动力过程具有重要科学意义。本论文以五大连池火山为中心、半径为75 km的区域作为研究区,区内包含了 24 个 WAVESArray（Wudalianchi Active Volcano Experiment of Seismological Arrray）流动台站和3个中国地震局省级固定台站。在本研究中,使用这些台站在2015年6月至2019年5月期间记录到的连续波形数据,首先采用PhaseNet算法由三分量地震波形数据中拾取到3221773条P震相到时资料和2590012条S震相到时资料,然后基于IASP91一维速度模型使用REAL算法开展震相关联和地震定位工作,获得了 765个地震事件,同时将水平分量波形数据仿真到Wood-Anderson地震仪上以评估这些地震的震级;将关联到的765个地震事件使用Hypoinverse2000进行地震绝对定位,获得532个可定位地震事件;最后,再将532个地震事件使用HypoDD进行地震相对定位,最终获得380个地震事件。结果表明,五大连池火山区下方地震呈现出“锥体状”的空间分布形态,说明可能存在岩浆作用;在观测期间,五大连池火山区呈现出两个以上的地震活动高峰期,为地幔岩浆间歇性供给提供了有力的地震学证据;孙永山和六号高地下方地震呈现“柱状”结构形态,而二龙山下方呈现出“双层”结构形态,说明岩浆作用受地质构造影响较大。

关键词： WAVESArray台阵微震检测地震定位岩浆作用五大连池火山

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ADS1251在微震检测装置中的应用

电子制作 2014年第6X期22卷 10-11页

作者：曹利波中国煤炭科工集团重庆研究院重庆400039 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室重庆400037

微震检测技术在矿山(矿井)、隧道、石油钻井等都有广泛应用,快速准确的检测这些微震信号将会大大减小事故发生的概率和损失,基于ADS1251设计了一款微震信号检测装置,能够高速高精度的对微震信号进行实时采集,该装置具有以太网接口,通过T... 详细信息

微震检测技术在矿山(矿井)、隧道、石油钻井等都有广泛应用,快速准确的检测这些微震信号将会大大减小事故发生的概率和损失,基于ADS1251设计了一款微震信号检测装置,能够高速高精度的对微震信号进行实时采集,该装置具有以太网接口,通过TCP/IP与上位机进行数据通信。

关键词：微震检测 ADS1251 以太网 TCP/IP

微震信号自动检测的STA/LTA算法及其改进分析

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地球物理学进展 2014年第4期29卷 1708-1714页

作者：刘晗张建中中国海洋大学海洋地球科学学院青岛266100

通过对合成微震数据和实测微震记录的处理实验,对自动检测有效微震信号的STA/LTA(短时窗平均/长时窗平均)算法及其改进的加权系数法、多窗口算法和修正的能量比算法进行了分析和对比,给出了时窗长度、触发阈值和特征函数对算法性能的影... 详细信息

通过对合成微震数据和实测微震记录的处理实验,对自动检测有效微震信号的STA/LTA(短时窗平均/长时窗平均)算法及其改进的加权系数法、多窗口算法和修正的能量比算法进行了分析和对比,给出了时窗长度、触发阈值和特征函数对算法性能的影响特征及其选取规律.与原STA/LTA算法相比,加权系数法,降低了微震事件的漏判率;多窗口算法和修正的能量比法提高了对低信噪比微震记录检测的正确率及微震到时的拾取精度.

关键词：微震检测 STA/LTA算法加权系数法多窗口算法修正的能量比法

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面向微震信号检测的低频振动传感器设计

面向微震信号检测的低频振动传感器设计

作者：吕玲全山东大学

学位级别：硕士

低频振动传感器在微动监测和油气勘探领域具有重大的应用价值。调查发现,当前国内仍主要依靠自然频率大于5Hz的无源振动传感器拾取振动信号,但市场亟需性能优异的低频振动传感器。在通过改变机械结构降低自然频率时,需要增大其质量和体... 详细信息

低频振动传感器在微动监测和油气勘探领域具有重大的应用价值。调查发现,当前国内仍主要依靠自然频率大于5Hz的无源振动传感器拾取振动信号,但市场亟需性能优异的低频振动传感器。在通过改变机械结构降低自然频率时,需要增大其质量和体积,给工程应用带来了极大的不便。因此在不改变机械结构的情况下,设计出低成本、小体积、高灵敏度和低自有噪声的低频振动传感器成为当前传感器领域的一个研究难点。本文以动圈式振动传感器为基础,从力平衡反馈的低频补偿方法、自适应遗传算法优化模拟滤波器电路参数和系统性能测试验证三个方面开展低频振动传感器设计研制工作。微震领域对振动传感器的低频下限、温度稳定性、灵敏度水平和噪声水平提出了更高的要求。本文在分析动圈式振动传感器的动力学模型、机电模型,研究力平衡反馈方法拓展动圈式振动传感器低频特性基本原理及优缺点基础上,基于PS-5GR动圈式振动传感器频响曲线和性能参数设计了 Lippmann式力平衡反馈低频补偿电路;然后设计基于负温度系数电阻的动态匹配阻抗电路,提高了振动传感器在宽温度变化范围内系统频响性能的稳定性;接着在分析低频拓展前置放大器电路的基础上设计增益调整电路,提高了振动传感器的灵敏度,同时实现了灵敏度可变功能,适应了工程中对不同灵敏度传感器应用的需求;最后针对低频振动传感器低自有噪声要求,分析微震信号及传感器系统噪声,从电路设计、器件选型角度提出对应设计手段,使传感器具备较低自有噪声。基于力平衡反馈技术设计的低频补偿电路需要模拟滤波器电路作为后级电路,达到提高低频点增益、平坦频率响应曲线的目的。为解决模拟滤波器设计需要丰富的先验知识和复杂多变的参数,本文设计了改进的自适应遗传算法进行电路参数寻优。在典型滤波器电路结构下跟踪遗传个体以自适应调整参数寻优策略,实现了二阶窄带带通滤波器和四阶低通滤波器电路参数自动优化,并利用仿真测试验证了算法优化的可靠性。为了验证低频振动传感器在自有噪声、低频补偿、低频增益的实际性能,首先测试了系统的自噪声和实际环境噪声,验证了设备的低自有噪声水平;其次通过超低频传感器标定系统,验证了设计的低频振动传感器具备低频监测能力;然后在标准检测机构通过垂直向振动装置,检测了设计的低频振动传感器高增益性能;最后通过野外测试表明设计的低频振动传感器对比PS-5GR及业内标准振动传感器,在低频信号的拾取能力上具备潜在的行业应用价值。

关键词：微震检测低频振动传感器低噪声高增益遗传算法