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心系深部探测,情牵物探中心——纪念地震学家张先康先生

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地球与行星物理论评（中英文） 2025年第2期56卷 113-117页

作者：王夫运杨卓欣段永红田晓峰刘保金潘纪顺徐朝繁潘素珍杨健刘志嘉世旭中国地震局地球物理勘探中心郑州450002

张先康先生是我国知名地壳深部探测科学家,二级研究员、博士生导师,是我国地壳上地幔结构地震探测的主要学术带头人和领导者之一.曾任中国地震局地球物理勘探中心主任、中国地震局学术委员会委员、中国地球物理学会和中国地震学会理事... 详细信息

张先康先生是我国知名地壳深部探测科学家,二级研究员、博士生导师,是我国地壳上地幔结构地震探测的主要学术带头人和领导者之一.曾任中国地震局地球物理勘探中心主任、中国地震局学术委员会委员、中国地球物理学会和中国地震学会理事、河南省地球物理学会理事长、河南省人大代表、《地球物理学报》和《地震学报》等期刊编委.自参加工作以来,张先康先生一直从事地壳上地幔结构与构造的地震探测、地震数据反演与成像方法技术研究.先后参与和主持了华北地区地壳上地幔深地震测深、北京地区地震地质会战第三专题、京津唐张地震预报实验场深部探测、国际岩石圈计划——地学大断面、国家地震局“七五”“八五”“九五”“十五”科技计划、国家自然科学基金重点项目等工作.主持翻译了《欧洲中部爆破地震研究》《反演理论:数据拟合与模型参数估算方法》重要地学专著.在反演理论、深地震测深数据正反演与成像、三维深地震测深方法发展与应用、深地震反射方法发展与应用、高分辨地震折射剖面方法发展与应用、深地震测深仪器装备研制、中国地震局科技计划和项目设计等方面做出了重要贡献.先后获国家和省部级科技奖励近二十项.

关键词：深地震测深中国地震局中国地震学会地震预报实验场地球物理学会深部探测国家地震局地震学家

自编码器神经网络与小波变换相结合的高频GNSS地震波降噪方法

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地球物理学报 2025年第1期68卷 66-80页

作者：张成枫倪四道张涵郭爱智谷旺旺中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

高频GNSS (Global Navigation Satellite System)技术能够直接获取近场大振幅动态位移,在强震震源反演等研究领域发挥着重要的作用.当震级不高或者震中距较远,台站位移较小时,高频GNSS动态波形信噪比较低,不利于震源参数的精确确定.如... 详细信息

高频GNSS (Global Navigation Satellite System)技术能够直接获取近场大振幅动态位移,在强震震源反演等研究领域发挥着重要的作用.当震级不高或者震中距较远,台站位移较小时,高频GNSS动态波形信噪比较低,不利于震源参数的精确确定.如何对信噪比较低的高频GNSS地震波降噪处理,提高波形信噪比,是高频GNSS地震学研究的重要内容之一.本文尝试将深度学习应用于高频GNSS地震学,提出了一种自编码器与小波变换相结合的高频GNSS地震波降噪方法.以2019年7月美国加利福尼亚州MW7.0地震事件为研究对象,本文对1 Hz的GNSS解算结果进行了模型训练和降噪测试.合成测试集的降噪处理与分析表明,通过此方法降噪后三分量波形的均方根误差和静态位移误差均在毫米量级,数据信噪比提升2到5倍. GNSS实际观测数据的降噪处理和分析进一步验证了其降噪效果.在此基础上,用此模型对2022年9月中国四川省泸定M6.8地震的GNSS地震波做了降噪处理,初步验证了此模型的时空适应性.

关键词：高频GNSS地震波降噪自编码器小波变换神经网络

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第18届世界地震工程大会岩土地震工程领域进展综述

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世界地震工程 2025年第1期41卷 26-48页

作者：马星宇王兰民中国地震局工程力学研究所中国地震局地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 中国地震局/甘肃省黄土地震工程重点实验室甘肃兰州730000

通过参会交流和对口头报告论文的研读,对第18届世界地震工程大会岩土地震工程与场地响应领域的研究与实践进展进行了综述。内容包括大会大师报告、特邀报告相关进展和分会口头报告相关进展两个方面,涉及专题:强震动记录排序,地震危险性... 详细信息

通过参会交流和对口头报告论文的研读,对第18届世界地震工程大会岩土地震工程与场地响应领域的研究与实践进展进行了综述。内容包括大会大师报告、特邀报告相关进展和分会口头报告相关进展两个方面,涉及专题:强震动记录排序,地震危险性评估,区域尺度的地震滑坡评价及应用;隧道与地下基础设施的抗震设计、风险评估与管理;液化场地的地下结构;岩土隔震;面向结构保护和基于抗震超材料的创新地基相互作用概念;浅基础抗震设计中的挑战;面向建筑物和桥梁的土-结构相互作用模型与韧性应用;地震输入、场地效应和土-结构相互作用的历史发展与对其易损性曲线的影响;抗液化结构;场地响应谱分析的实践、知识和技术的现状与讨论;采用土工合成材料的岩土地震工程;土体非线性对建筑环境的影响-观测与预测等。以期与读者全方位分享本届盛会该领域的主要进展。

关键词：第18届世界地震工程大会岩土地震工程场地响应液化土结相互作用土工合成材料土体非线性地震滑坡基于性能的抗震设计

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2011年云南腾冲5.2级双震发震机理

地球物理学报 2015年第4期58卷 1194-1204页

作者：张广伟雷建设中国地震局地壳应力研究所(地壳动力学重点实验室) 北京100085

本研究联合使用观测震相到时和波形互相关数据,采用双差法对2011年6月20日与8月9日发生在云南腾冲的5.2级双震及其余震序列进行重定位,并采用gCAP(generalized Cut and Paste)方法反演了该双震全矩张量解.结果显示,双震震中位于龙川江... 详细信息

本研究联合使用观测震相到时和波形互相关数据,采用双差法对2011年6月20日与8月9日发生在云南腾冲的5.2级双震及其余震序列进行重定位,并采用gCAP(generalized Cut and Paste)方法反演了该双震全矩张量解.结果显示,双震震中位于龙川江断裂的西侧,余震序列在深度上为一个倾斜的柱状体,且倾向腾冲火山区;6月20日和8月9日5.2级地震均表现为体积缩小的闭合型破裂,包含有显著的非双力偶成分,但后者包含的非双力偶成分相对明显减小.这些结果表明,云南腾冲5.2级双震及余震活动可能与火山下方的地壳岩浆作用密切相关,龙川江断裂为热物质向上运移提供了通道,而双震型地震的发生可能与首次地震的破裂体积缩小挤出的流体作用于断裂密切相关.

关键词：双差定位全矩张量解岩浆作用体积闭合型破裂腾冲双震

2014年2月12日新疆于田M_S7.3级地震主震及余震序列重定位研究

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地球物理学报 2014年第3期57卷 1012-1020页

作者：张广伟雷建设孙长青中国地震局地壳应力研究所地壳动力学重点实验室北京100085

本研究采用基于贝叶斯理论的绝对定位方法对2014年2月12日新疆于田MS7.3级地震进行绝对定位，得到震中位置为82.56°E、36.04°N、震源深度为12.3 km；采用双差定位法对254个地震序列进行相对定位，得到101个重定位事件.结果显示，主震... 详细信息

本研究采用基于贝叶斯理论的绝对定位方法对2014年2月12日新疆于田MS7.3级地震进行绝对定位，得到震中位置为82.56°E、36.04°N、震源深度为12.3 km；采用双差定位法对254个地震序列进行相对定位，得到101个重定位事件.结果显示，主震位于阿尔金断裂带西南端多个分支断裂的交汇处.余震震源主要分布范围在5~10 km深度之间，主震处余震代表的断层面较为陡立，且余震序列呈现出明显的西南向纯单侧扩展模式.沿阿尔金断裂带主震的北东向民丰震区本次地震后显示一个明显的地震丛集，说明本次主震对该震区具有触发作用.

关键词：于田地震贝叶斯绝对定位双差定位阿尔金断裂带

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钙钛矿蠕变对俯冲带震源深度极限的约束

地球物理学报 2014年第10期57卷 3218-3225页

作者：许俊闪中国地震局地壳应力研究所地壳动力学重点实验室北京100085

本文利用林伍德石、钙钛矿两种矿物在不同差应力下随温度变化的蠕变曲线,通过约束温度条件和板块俯冲引起的弹性应变率,得到了俯冲带670km深度可能的应力范围.结果显示,在俯冲带670km深度基于林伍德石蠕变得到应力大小可能超过100 MPa,... 详细信息

本文利用林伍德石、钙钛矿两种矿物在不同差应力下随温度变化的蠕变曲线,通过约束温度条件和板块俯冲引起的弹性应变率,得到了俯冲带670km深度可能的应力范围.结果显示,在俯冲带670km深度基于林伍德石蠕变得到应力大小可能超过100 MPa,而相变为钙钛矿后仅为0.1-10 MPa.通过分析认为钙钛矿的Si扩散引起的快速应变率使得670km更深深度的俯冲带无法支持较大的应力,可能是下地幔地震终止的原因,而不需要考虑亚稳态相变导致反裂隙断层的消失或林伍德石分解后超塑性等影响.

关键词：钙钛矿深源地震位错蠕变

日本海沟俯冲带M_W9.0地震震源区应力场演化分析

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地球物理学报 2018年第4期61卷 1307-1324页

作者：杨佳佳张永庆谢富仁中国地震局地壳应力研究所(地壳动力学重点实验室) 北京100085

于2011年3月11日发生在日本东北部的MW9.0级逆冲型板间地震是日本有地震记录以来震级最大的一次地震.本研究基于NIED F-net矩张量解目录中的震源机制解,选取两个长轴相互垂直的矩形区域进行应力场2D反演,获取了日本海沟俯冲带地区应力... 详细信息

于2011年3月11日发生在日本东北部的MW9.0级逆冲型板间地震是日本有地震记录以来震级最大的一次地震.本研究基于NIED F-net矩张量解目录中的震源机制解,选取两个长轴相互垂直的矩形区域进行应力场2D反演,获取了日本海沟俯冲带地区应力场的空间及时间分布图像.结果表明:主震前,俯冲带地区应力状态在空间上大体趋于一致,即应力轴(P轴、σ1轴及SHmax轴)系统性地倾向板块汇聚方向,P轴、σ1轴倾角整体偏缓(地震影响,位于MW9.0地震震源区西北侧的应力场出现明显扰动,σ1轴倾向顺时针偏转150°~180°,并于之后大体恢复至震前状态,同期其他地区没有明显变化,这种情况可能和主震断层局部(深部)的前兆性滑动有关;主震后,距离震源区较远处应力场变化不大,主震震源区内应力场发生显著改变,P轴及σ1轴均以大角度(>60°)倾伏于板块汇聚方向,SHmax轴顺时针偏转60°~90°且在日本海沟附近普遍平行于海沟轴.这项研究以时空图像的方式展示了大地震前应力场变化的特点,反映了大地震孕震过程中构造与地震的相互作用,对于理解大地震孕震过程有重要意义.

关键词：东日本MW9.0地震日本海沟俯冲带震源机制解应力反演

2015尼泊尔M_S8.1地震中等余震震源机制研究

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地球物理学报 2015年第11期58卷 4298-4304页

作者：张广伟雷建设中国地震局地壳应力研究所(地壳动力学重点实验室) 北京100085

本研究利用西藏台网记录的波形数据,采用gCAP方法反演了2015年4月25日尼泊尔MS8.1大震5次中等余震(5.0≤MS≤6.5)及西藏定日MS5.9地震震源机制解.结果显示,6次地震包含2个正断、2个走滑及2个逆冲型地震.其中2个正断型地震位于主震的东... 详细信息

本研究利用西藏台网记录的波形数据,采用gCAP方法反演了2015年4月25日尼泊尔MS8.1大震5次中等余震(5.0≤MS≤6.5)及西藏定日MS5.9地震震源机制解.结果显示,6次地震包含2个正断、2个走滑及2个逆冲型地震.其中2个正断型地震位于主震的东北方向,即发震断层的上盘,表明该区域受到主震同震位移的影响,表现出应力拉张的变化特征;2个走滑型地震在主震破裂的东南方向上,说明随着破裂往东南方向延伸,余震的走滑分量增强;另外2个逆冲型地震位于5月12日MS7.5强余震区域,与MS7.5地震的滑移状态一致,可能与主震同震位移引起该区域处于应力挤压状态密切相关.这些结果表明,尼泊尔MS8.1主震发生后,由于同震位移的影响,不同区域处于不同的应力状态,从而使中等余震表现出不同的震源类型.

关键词：震源机制解中等地震尼泊尔MS8.1地震 gCAP方法

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两相矿物蠕变:探讨俯冲带深源地震机制

地球物理学报 2017年第12期60卷 4580-4588页

作者：许俊闪包林海中国地震局地壳应力研究所地壳动力学重点实验室北京100085

本文利用数值模拟方法研究了橄榄石-单斜辉石、瓦兹利石-单斜辉石、林伍德石-石榴石三种两相矿物模型在俯冲带温度应力条件下的蠕变,分析了剪切应力在俯冲带两相矿物模型中的发展,结果显示矿物蠕变差异在俯冲带剪切应力发展过程中起到... 详细信息

本文利用数值模拟方法研究了橄榄石-单斜辉石、瓦兹利石-单斜辉石、林伍德石-石榴石三种两相矿物模型在俯冲带温度应力条件下的蠕变,分析了剪切应力在俯冲带两相矿物模型中的发展,结果显示矿物蠕变差异在俯冲带剪切应力发展过程中起到了重要作用.尤其是林伍德石的快速蠕变率及其与石榴石的蠕变差极大地加速了俯冲带剪切应力的发展过程,可能是600km深度附近地震数量急剧增多的重要原因.我们的结果可以从一个新的角度理解俯冲带深源地震机制.

关键词：两相矿物蠕变深源地震应力发展蠕变差异