上海地震台阵与台网的定位及视慢度研究 - 中国地震信息网.PDF

维普资讯 第 25卷 第 4期 地 震 研 究 V0J．25．No．4 2002年 1O月 J0URNALOFSEISM0IJOGICALRESEARCH Oct．．2002 上海地震 台阵与 台网的定位及视慢度研究 任 隽， 朱元清2潘纪顺 陈运平 (1 中国科学技术大学地球和空间科学系，合肥 230026) (2 上海市地震局 ，上海 200062) (3 陕西省地震局 ，西安 710068) 摘要 阐述 了台阵的地震定位原理和视慢度在台阵与台网定位中的一些重要特性 ，并 比较 了相同位置上 的上 海地震台阵与台网对同一地震的定位结果。最后 ，对上海台阵与台网导致定位误差 的的横 向速度变化 的位置 和范围给出了矢量校正的结果并进行了初步讨论 。 关键词 ：台阵标定 ；视慢度 ；波阵面法 ；上海地震 台阵 中图分类号 ：P315．8 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000一O666 (2002)04—0335—06 0 引言 通过分析台阵数据 ，利用 F—K方法LIJ与 Beamform方法l2』可确定视慢度和后方位角 ，但是在通常情 况下 ，地震射线传播的介质并非完全均匀 ，因此 ，所确定的视慢度和后方位角并不绝对正确 ，其偏差是 由于射线在台阵下部各 向异性 的介质 中的发生扭 曲而造成 的 J。在台阵内，采用各子台点之间的相位 差 ，来增加慢度解的稳定性 ，但 由于地形起伏与地质因素，引起波的散射效应 ，出现慢度解的扰动，随 着频率的增加，空间分辨率增加。而地壳与上地幔的分层影响了长周期地表响应 ，地表地形和近地表结 构扰动了地表质点运动 ，尤其是短周期的慢度解 ，附加的相位扰动会影响结果的准确性 J。台网的定位 也受这相同问题的困扰 。由此 ，需要进行一系列的标定来校正视慢度和后方位角 ，从而进一步地校正震 源位置。对台阵标定可校正 由于台阵接收系统而导致视慢度和后方位角的偏差。上海地震台阵由于建成 不久 ，建立标定数据库的样本数相对不足 ；而前期上海地震台网已良性运行了十多年 ，记录了大量可以 充当样本的良好数据。对于台阵所记录的地震事件用台阵定位 F—K方法与Beamform方法与用台网波阵 面法计算出的视慢度结果具有较好的一致性 ；所 以我们采用台网记录的近十年地震事件作为台阵标定数 据库的前期样本。随着上海台阵记录地震事件作为样本不断补充进该数据库，台阵记录事件的标定样本 权重也随之增加；该标定数据库也将越来越完善，上海台阵与台网对地震的定位校正也将越来越准确。 1 台阵与台网的地震定位原理 地震台阵定位的基本原理是采用聚束和 F—K分析方法，对来 自各子台的地震信号进行处理，以减 低干扰背景并提高有用的地震信号。在对地震记录的初动震相作聚束处理后，利用台阵各子台的延时量 作为各子台的相对到时，进而用波阵面法 J计算地震的方位角和视慢度，由此确定地震的震中位置。 台网的定位则更多的使用波阵面法计算出后方位角与视慢度在根据视慢度与震中距的关系导出震中 距 ，从而得到震 中位置 。 台阵的聚束方法 ，可以有效地压制噪声干扰，增强地震信号。其基本原理是 ，首先对所选时段的各 收稿 日期：2OO2—04—10． 第一作者简介：任隽 (1971～)，男 ，西安人，工程师，硕士研究生 ，主要从事地震监测和研究工作 维普资讯 336 地 震 研 究 25卷 子台记录地震波形进行聚束，按视慢度进行延时叠加 ，对于波形是否对齐的判定标准有：相关性最大原 则 、最大信噪比原则等；将各记录波形对应排齐，进行简单叠加后输出，形成一个 “束”，即 “聚束”。 得到低噪声背景高地震信号和震相清晰的地震波形。 台阵的F—K分析方法，可以从高背景噪声中提取有用的地震信号，提高事件定位精度；对不同慢 度和不同频率的波进行识别和分离 ；同时