基于背景噪声的龙门山断裂带10年地震波速变化研究

后以 及 震 间 的 地 表 形 变 (Tha
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r,２００９;
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l,２０１２). 通 过 倾 斜 仪、 蠕 变 计
以及时变重力测量数据可以监测与地震相关
的时 变 信 号 (Hane
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l,２０１４;Le
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２００６).然而, 相 比 于 上 述 地 球 物 理 方 法,
地震学方法是更强有力的一种方法,因为这
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l,２００８)以 及 与 强 震 相 关 的 波 速 变 化 等
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世 界 地 震 译 丛
第 ５１ 卷 第 ２ 期
TRANSLATED WORLDSEI
SMOLOGY
２０２０ 年 ３ 月(
１８５－２０３)
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的台站分布(大三角 形). 两 个 大 五 角 星 代 表 了 ２００８ 年 ５ 月 １２ 日 汶 川
M W７
９ 地震和 ２０１３ 年 ４ 月 ２０ 日 芦 山 M W６
种方法 对 深 部 介 质 的 变 化 较 为 敏 感 (
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l,２００８).
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监测地下地震波速随时间的变化是地震
本译文由中国地质大学(北京)
２０１９ 年度地信科研平台创新基金和国家自然科学基金项目(
４１７７４０６２)共同资助
中国地质大学(北京) 齐娟娟 译
我们观测到在汶川主震后约 １００ 天时出现了 微 小 的 波 速 下 降,降 幅 约 为 ０
００６６％ .本
研究 还 发 现 芦 山 地 震 造 成 了 １~３s 周 期 的 微 小 但 较 为 可 靠 的 波 速 降 低, 幅 度 约 为
０
０１％ .我们推断波速变化的物理机 制 可 能 包 括: 地 震 导 致 的 浅 层 地 壳 (小 于 ３km)破
Peng
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a,２００４). 但 是, 主 动 源 和
重复地震在 时 间 和 空 间 上 的 采 样 并 不 均 匀,
这样就 很 难 长 期、 连 续 监 测 地 震 波 速 的 变
化.在过去十几年里,利用地震背景噪声互
中国地质大学(北京) 刘志坤 校
１８６
世 界 地 震 译 丛
学家长期努力的一个目标.监测地下时变可
以通 过 主 动 源 (
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i,２００３; Wang, Zhu e
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２００８)和 重 复 地 震 的 相 似 波 形 来 进 行 (
９ 地 震 和 ２０１３ 年 芦 山 M W６
６ 地 震 对
波速变化的影响.结果显示,在 １~３s和 ３~８s周期,汶川地震均造成了断层区附近急
剧的同震波速降低,降幅在 ０
０４％ ~０
０６％ 之 间; 在 地 震 发 生 后 的 ９ 年, 波 速 的 恢 复
幅度仅为同震波速降低值的 １/４,即约 ３/４ 的波速降低未得到恢复.对于 ６~１５s 周 期,
相关得到的相似波形来研究地震波速变化的
技术快速发展.已有很多研究利用这一技术
来监测地下介质的时间变化,其中包括地下
５１ 卷
波速 的 季 节 性 变 化 (
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r,２００６; Wange
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l,２０１７)、 与 火
山喷发相关的波速变化(
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图 １ 龙 门 山 断 裂 带 及 周 边 的 构 造 背 景 和 本 研 究 中 使 用 的 四 川 区 域 地 震 台 网
坏、断层区深部(约 １０km)的介 质 破 坏,以 及 断 裂 带 深 部 (约 ２０km)的 震 后 余 滑. 汶 川
地震后龙门山断裂区域波速恢复非常缓慢,这可能是由于区域应力加载速率较慢使得龙
门山断裂带在汶川震后的缓慢愈合导致的.
关键词 地震背景噪声 地震波速变化 汶川地震 芦山地震 龙门山断裂带 地
齐娟娟 译 ．
基于背景噪 声 的 龙 门 山 断 裂 带 １０ 年 地 震 波 速 变 化 研 究 ．
世 界 地 震 译 丛．
２０２０．
５１(
２):
１８５－２０３．
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２０２００２００５
基于背景噪声的龙门山断裂带 １０ 年地震
波速变化研究
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摘要 本研究利用龙门山断裂带附近 ２０ 个 宽 频 带 地 震 台 站 ２００７~２０１７ 年 １０ 年 期
间的连续波形资料,通过三分量地震背景噪声干涉测量技术,得到了 ４ 个不同周期的相
对地震波 速 变 化,重 点 研 究 了 ２００８ 年 汶 川 M W７
震波速震后恢复
０ 引言
大量的野外观测与实验研究表明,地震
发生时断裂上 都 会 发 生 变 化 (
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on,２００８).多种 地 球 物 理 方 法 都 可 用 来
监测断裂带的演化.例如,利用全球定位系
统(
GPS)大地测量学的数据能研究同震、震
1003g3238202002005基于背景噪声的龙门山断裂带10年地震波速变化研究z????k????liuj????l????huangp????hej????j????qi摘要本研究利用龙门山断裂带附近20个宽频带地震台站20072017年10年期间的连续波形资料通过三分量地震背景噪声干涉测量技术得到了4个不同周期的相对地震波速变化重点研究了2008年汶川mw7????9地震和2013年芦山mw6????6地震对波速变化的影响