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高台YRY钻孔应变仪与BBVS-120地震仪青海玛多M S7.4地震同震对比分析

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大地测量与地球动力学 2024年第5期44卷 539-544页

作者：陈丽君闫勋苏小芸姜振海王志栋胡源甘肃兰州地球物理国家野外科学观测研究站兰州市730000 甘肃省地震局兰州市730000

以高台台秒采样YRY-4钻孔应变仪记录的2021-05-22青海玛多M S7.4地震观测数据及同址观测的BBVS-120地震仪重采样秒数据为研究对象,进行观测曲线变化特征、地震学震相及频谱特征对比分析。结果发现,钻孔应变仪秒采样数据同震记录清晰,满... 详细信息

以高台台秒采样YRY-4钻孔应变仪记录的2021-05-22青海玛多M S7.4地震观测数据及同址观测的BBVS-120地震仪重采样秒数据为研究对象,进行观测曲线变化特征、地震学震相及频谱特征对比分析。结果发现,钻孔应变仪秒采样数据同震记录清晰,满足四分量钻孔应变观测的自检特性。两套仪器均能记录到玛多地震的震相数据,且震相形态相似,到时基本一致。两套仪器的频率谱及时频分布形态相似,频谱成分接近,但频率分布和幅值变化存在差异,这与仪器的观测原理、分量(测向)方位、频带宽度及观测灵敏度等有关。为进一步分析钻孔应变仪的动力学意义,对仪器进行不同时间节点的空间投影,结合震中与台站的相对方位进行分析,发现接近震中指向台站SW-NE向分布的2323、2324分量和垂直于震中指向台站分布的2321、2322分量受力状态相反,可能与P、S波传播规律有关。

关键词：钻孔应变仪地震仪频谱分析时频分析空间投影

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北天山流动重力测网场源分辨能力

大地测量与地球动力学 2024年第3期44卷 272-276页

作者：艾力夏提·玉山刘代芹阿卜杜塔伊尔·亚森陈丽李杰赵磊李秉烨新疆维吾尔自治区地震局乌鲁木齐市830011 新疆帕米尔陆内俯冲国家野外科学观测研究站乌鲁木齐市830011 中国科学技术大学地球和空间科学学院合肥市230026 中国地震局乌鲁木齐中亚地震研究所乌鲁木齐市830011

利用球面六面体单元网络模型建立不同分辨率的重力异常扰动模型检测板,基于北天山地区实际地表流动重力测点分布,进行设定场源异常体的等效源反演恢复,进而评估北天山流动重力测网场源分辨能力。结果表明,在假设地下10 km处存在密度差为... 详细信息

利用球面六面体单元网络模型建立不同分辨率的重力异常扰动模型检测板,基于北天山地区实际地表流动重力测点分布,进行设定场源异常体的等效源反演恢复,进而评估北天山流动重力测网场源分辨能力。结果表明,在假设地下10 km处存在密度差为±1×10^(-3)g/cm^(3)的场源异常体情况下,北天山重力测网具备0.75°×0.75°及以上场源异常体识别能力;测网中大部分地区具备0.5°×0.5°场源异常体识别能力;测点分布较密集的少部分地区具备0.25°×0.25°场源异常体识别能力。最后,综合考虑北天山测网现有网形、地形、交通条件等因素,给出测网最佳优化方案。

关键词：北天山流动重力场源反演分辨能力

飑线天气过程对云南洞体应变干扰的特征与机制

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地球物理学进展 2024年第2期39卷 480-489页

作者：杨小林危自根王军井冈山大学吉安343009 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院武汉430077 云南省地震局昆明650224

2016年4月19日云南地区爆发了一次强飑线天气,并相继对楚雄和昆明台的洞体应变观测产生了显著干扰.那么其扰动的全貌和机制究竟如何?截止目前,还鲜有研究.有鉴于此,本文结合多普勒天气雷达和地面气象观测要素数据,对楚雄和昆明台洞体应... 详细信息

2016年4月19日云南地区爆发了一次强飑线天气,并相继对楚雄和昆明台的洞体应变观测产生了显著干扰.那么其扰动的全貌和机制究竟如何?截止目前,还鲜有研究.有鉴于此,本文结合多普勒天气雷达和地面气象观测要素数据,对楚雄和昆明台洞体应变的响应历程进行了深入分析.结果表明:(1)飑线过境时的“雷暴鼻”是洞体应变呈脉冲状张性变化的主因,由此产生的最大应变量为19.04×10^(-9);(2)各台洞体应变的扰动形态与“雷暴鼻”高度相似,说明其台基岩体均能以线弹性变形的方式响应飑线过程中的气压剧变;(3)“雷暴鼻”中周期性气压的能量主要集中在8~20 cpd频段内;(4)洞体应变对“雷暴鼻”的响应存在一定的相位超前现象.以上结果,不单有助于辨识云南地区洞体应变时序曲线中飑线噪声,而且还能为高频段气压效应的精确改正等提供观测证据.

关键词：云南飑线洞体应变气压迁移地壳形变

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唐山地区主要断裂应力状态

大地测量与地球动力学 2024年第9期44卷 910-918页

作者：张苏祥上海市地震局上海市200062 上海佘山地球物理国家野外科学观测研究站上海市200062

利用唐山地区断层位置、速度结构和292个震源机制解数据,对断裂段进行应力场反演空间网格划分,采用网格搜索法反演唐山地区整体及主要断裂应力场。研究发现:1)2011年日本东北M_W9.0地震发生前后,唐山地区整体区域构造应力场发生较小的... 详细信息

利用唐山地区断层位置、速度结构和292个震源机制解数据,对断裂段进行应力场反演空间网格划分,采用网格搜索法反演唐山地区整体及主要断裂应力场。研究发现:1)2011年日本东北M_W9.0地震发生前后,唐山地区整体区域构造应力场发生较小的顺时针旋转,且由走滑型应力状态变为正走滑型应力状态,该变化可能主要由震源机制解空间位置变化引起。2)日本东北地震使唐山部分地区σ_(1)轴倾伏角由陡倾斜变为水平,且应力场发生较小的顺时针旋转。3)当前唐山地区整体区域应力场特征为σ_(1)轴NEE-SWW向,σ_(3)轴近NS向,R值为0,与前人研究结果一致。表明唐山地区应力场已调整至1976年唐山M_W7.8地震前的状态,且应力状态偏张性性质。4)当前巍山-丰南、陡河、滦县-乐亭断裂段6~20 km、陡河断裂段11~20 km为走滑型应力状态;陡河断裂段0~10 km为正走滑型应力状态;雷庄、陈官屯和卢龙断裂段6~20 km、巍山-丰南断裂段0~5 km为正断型应力状态。以上断裂σ_(1)轴方向与该区域主应变方向和剪切波分裂的快波偏振方向等结果一致。5)唐山地区整体处于一个相对统一的NNW-SSE向的拉张作用控制,但古冶、滦县地区处于NEE-SWW向的挤压作用控制。

关键词：唐山地区应力状态应力偏转活动断裂区域应力场

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基于指数相位相关性目标函数的全波形反演

地震地质 2024年第1期46卷 48-62页

作者：刘建欢陈建业赵吉海 Deyan Draganov 中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 新疆维吾尔自治区地质调查研究院乌鲁木齐830000 代尔夫特理工大学地球科学与工程系代尔夫特2628CN

全波形反演(FWI)已成为获取浅地表高分辨率S波速度(VS)的有效方法。为了克服FWI在野外应用中的一些挑战,文中引入了一种基于指数相位相关性的目标函数,该函数不依赖于测量和模拟数据的振幅信息。文中采用伴随状态方法高效计算目标函数... 详细信息

全波形反演(FWI)已成为获取浅地表高分辨率S波速度(VS)的有效方法。为了克服FWI在野外应用中的一些挑战,文中引入了一种基于指数相位相关性的目标函数,该函数不依赖于测量和模拟数据的振幅信息。文中采用伴随状态方法高效计算目标函数相对于模型的梯度,并分析了新目标函数的形状。使用受随机噪声污染的模拟数据,证明了该目标函数对随机噪声的鲁棒性。此外,使用在考古遗址上采集的地震数据作为基准数据集,测试了基于指数相位相关性的全波形反演方法在真实野外环境中的性能,同时还添加了随机噪声以进一步评估目标函数对噪声的鲁棒性。文中所得反演结果与该遗址已有的速度结构非常相似,并已通过独立的考古挖掘验证。因此,基于指数相位相关性目标函数的FWI具有在实际野外情况下显著提高浅地表成像准确性的潜力。

关键词：浅地表成像全波形反演目标函数随机噪声

基于计算机视觉的混凝土表观裂缝识别和宽度测量

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地震工程与工程振动 2024年第3期44卷 41-51页

作者：王文斌王啸霆王涛陈曦中国地震局工程力学研究所地震工程与工程振动重点实验室黑龙江哈尔滨150080 地震灾害防治应急管理部重点实验室黑龙江哈尔滨150080 北京市建筑设计研究院有限公司北京100045

对钢筋混凝土(reinforcement concrete, RC)结构表观裂缝的高效识别可以为结构震损快速评估提供佐证。无论在地震现场还是实验室环境,此类工作均表现出量大、重复的特征,适合利用计算机视觉技术完成,以弥补人工方式低效、不确定性强的... 详细信息

对钢筋混凝土(reinforcement concrete, RC)结构表观裂缝的高效识别可以为结构震损快速评估提供佐证。无论在地震现场还是实验室环境,此类工作均表现出量大、重复的特征,适合利用计算机视觉技术完成,以弥补人工方式低效、不确定性强的劣势。以消费级相机输出图像作为数据源,融合U-Net和VGG-16构造适用于混凝土表观裂缝识别的卷积神经网络(convolutional neuralnetwork, CNN)模型,依托多类型RC构件裂缝图像数据库完成模型训练和测试。利用形态学运算、Otsu阈值分割等技术进一步优化裂缝识别结果作为宽度测量的输入数据。为降低相机光轴与裂缝平面不垂直带来的裂缝宽度测量误差,通过特定靶标对原始图像进行透视误差校正,经检验,透视误差校正后的裂缝宽度测量的平均偏差最大可降低约25%。

关键词：表观裂缝计算机视觉裂缝识别裂缝宽度测量透视误差校正

浅埋巨厚富镓煤层的非均质性与反射波响应特征

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地质学报 2024年第8期98卷 2509-2516页

作者：陈同俊尹海洋王海波武磊彬中国矿业大学资源与地球科学学院江苏徐州221116 安徽省煤田地质局物探测量队安徽宿州234000

华北石炭系—二叠系部分煤层富含战略性金属镓。为了探讨利用反射波响应解译浅埋巨厚煤中镓元素含量的可能性,以研究程度较深的准格尔煤田黑岱沟矿6号煤为例,综合样品实测、地震岩石物理建模、主成分分析等方法,表征煤层中物质组成、镓... 详细信息

华北石炭系—二叠系部分煤层富含战略性金属镓。为了探讨利用反射波响应解译浅埋巨厚煤中镓元素含量的可能性,以研究程度较深的准格尔煤田黑岱沟矿6号煤为例,综合样品实测、地震岩石物理建模、主成分分析等方法,表征煤层中物质组成、镓元素含量及载体矿物、弹性参数的纵向非均质性;综合煤层反射波响应正演模拟、地震属性分析和AVO分析等方法,表征煤层反射波运动学、动力学和AVO响应与煤层矿物富集类型间的相关关系。研究结果表明,按煤质可以将6号煤划分为三个层段,每个层段的矿物富集类型有明显区别;中上层段煤层巨厚,煤中镓元素的主要载体矿物为勃姆石,勃姆石与镓元素含量强线性正相关,纵波阻抗等弹性参数与勃姆石、镓元素含量正相关;当煤层流体饱和状态已知时,煤层顶底板反射波的双程旅行时差与振幅交会图可以有效区分煤层的矿物富集类型;煤层顶底板反射波的AVO截距与梯度交会图,可以有效区分煤层的流体饱和状态和矿物富集类型,是解译煤中镓元素含量的一种有效方法。本次研究成果不仅能够直接应用于浅埋巨厚煤中镓资源勘探,还能为煤中其他战略性金属的勘探研究提供方法借鉴。

关键词：巨厚煤层镓元素载体矿物非均质性反射波响应特征

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影响山西台网地震定位因素的定量分析

大地测量与地球动力学 2024年第5期44卷 534-538页

作者：殷伟伟郑亚迪张蕙山西省地震局太原市030021 太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站太原市030025

基于山西地震台网现有的台站布局,利用数值模拟方法定量分析地壳速度模型、台网布局及震相拾取精度等因素对震源位置测定的影响,结果显示,3种因素对准确测定震源位置的影响不同。地壳速度模型中上地壳速度对震中位置的影响最大,而震中... 详细信息

基于山西地震台网现有的台站布局,利用数值模拟方法定量分析地壳速度模型、台网布局及震相拾取精度等因素对震源位置测定的影响,结果显示,3种因素对准确测定震源位置的影响不同。地壳速度模型中上地壳速度对震中位置的影响最大,而震中位置对莫霍面速度变化的反映更为灵敏。单独改变地壳速度模型引起的震中位置偏差通常不超过5 km,震源深度对地壳速度模型的变化十分敏感,尤其是莫霍面深度,最大偏差可能超过20 km。在不考虑其他因素的条件下,P波拾取精度在4 s以内测定的震中位置和震源深度最大偏差不超过2 km和5 km。当地壳速度模型适宜且震相拾取精度较高时,最大空隙角在0°~180°的台站布局对震源位置的约束较好,震中偏差基本小于1 km,震源深度偏差略大(约为2 km)。

关键词：山西地区地壳速度模型震相拾取精度台网布局

松辽盆地南部岩石圈地幔变形特征及各向异性分析——来自橄榄岩包体的约束

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岩石学报 2024年第4期40卷 1285-1298页

作者：商咏梅周永胜马玺中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室北京100029 吉林师范大学地理科学与旅游学院四平136000 吉林长白山火山国家野外科学观测研究站长春130000

SKS测量结果显示松辽盆地快波方向分布较为复杂,由于缺乏深部岩石变形资料约束,制约了地震波各向异性成因解释。本文通过对松辽盆地南部双辽地区橄榄岩包体进行详细的岩石学、地球化学、显微结构、各向异性研究,结果显示双辽地区橄榄岩... 详细信息

SKS测量结果显示松辽盆地快波方向分布较为复杂,由于缺乏深部岩石变形资料约束,制约了地震波各向异性成因解释。本文通过对松辽盆地南部双辽地区橄榄岩包体进行详细的岩石学、地球化学、显微结构、各向异性研究,结果显示双辽地区橄榄岩包体的平衡温度为893~1152℃,来源于岩石圈地幔。橄榄岩中橄榄石的晶格优选方位(CPO)类型主要为A型、D型和AG型,其中,AG型和D型CPO可能形成于西太平洋板块向欧亚大陆俯冲回撤导致的岩石圈变形,AG型橄榄石CPO也可能形成于熔体存在下的橄榄石变形。基于CPO计算获得的橄榄岩包体全岩VP各向异性(AVP)为4.79%~11.80%,最大剪切波各向异性(AVSmax)为3.13%~7.93%。结合地球物理测量结果,推断松辽盆地南部复杂的SKS各向异性的主要贡献可能来源于面理陡倾或直立的岩石圈地幔。

关键词：地震波各向异性橄榄岩包体晶格优选方位岩石圈变形松辽盆地