利用易县形变综合观测资料检测日本地震所激发的地球自由振荡
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ － ０ ９ — １ ８ ： 修 回 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ２ － ２ ６ ．
作者简介： 邦 监测和分析预 （ ． １ ８ 一 报及工作 ） ， 女， 助理工程师， ２ ０ ０ ７ 年毕业于防灾科技学院信息技 术与地球物理学专业 ， 主要从事地震
．
Ｅ— ｍａ ｉ ｌ ： ｇ ｕ ｏ ｍｔ ５ ２ ０＠ １ ２ ６． ｃ ｏ ｎ ｒ
内
ห้องสมุดไป่ตู้
陆
地
震
２ ７卷
均一 。形变 山洞 内架设 有 Ｓ Ｓ — Ｙ型 伸缩仪 、 Ｄ Ｓ Ｑ型水 管倾 斜仪 、 Ｖ Ｓ型 垂 直摆 倾斜 仪 ， Ｄ Ｓ Ｑ 型水 管仪 和 ｓ ｓ － Ｙ型 伸 缩 仪 。伸 缩 仪 Ｎ ｓ向 和水 管 仪 Ｎ ｓ向安 装 在 中生 带侵 入 闪长 岩 上 ， 伸 缩 仪 Ｅ Ｗ、 Ｎ Ｅ向 、 水管 仪 Ｅ Ｗ、 Ｎ Ｅ向 、 垂直摆 倾斜 仪均 安装在 震旦 系地 层上 ， 在震 旦 系地 层 和 闪长岩 之间有 接触破 碎带 ， 同方 向的伸缩仪 和水 管仪 两端分 别安装 在 同一 个仪 器墩 上 。
测振荡周期是相 吻合 ， 除。 Ｓ 。 周期 的相对误 差为 ０ ． ２ ９ ％， 其余周期误差均小 于 ０ ． １ ％左右。所得的结 论对进一 步研究地球 的内部结构和震源机制具有一定 的意义 。 关键词 ： 地震 ； 地球 自由振 荡 ； 功率谱 密度 ； Ｐ Ｒ Ｅ Ｍ模 型
巨大地 震 的震动 产生 地震 波 ， 其 中体 波 直接 通 过 地球 传 播 ， 而 其 他波 则 沿 地球 表 面传 播 。 面 波是 体波 在 自由表 面和 内部 界面 反射 后干 涉 的大振 幅 的振动 。地球 的 自由振 荡不 同于体 波 和 面波 ， 体 波和 面波是 行 波 ， 而振荡 是驻 波 ， 即在 任 意 给定 时 刻 内发 生 运 动 的不 是 地球 的一 部
震 影响 的 ３天的资料 ， 共４ ３ ２ ０ ｍ ｉ ｎ的数 据分 析 。分 析方法 用功 率谱 密度估算 提取地 球 的 自由
振荡＿ ５ Ｊ ， 即
一
ｌ
Ｓ Ｋ＝∑ ｅ ． 下 ２ ￣ ｒ ｎ ｋ ， ｋ＝ ０ ， １ … ２ … Ｎ一 １
分， 而 是地球 的整体 。
地 球 自由振 荡 的理论 研究 可 以追溯 到 １ ８世 纪 ， １ ８ ８ ２年 Ｌ ａ ｍ ｂ 详 细讨 论 了均 匀球 体 的振
型， 得 到通 常称 为环 型 振 荡 和 球 型振 荡 的两 种 振 型 。最 早 对 地 球 自由振 荡 的 准 确 观测 是 在
４ ０ ∞
２ 资 料 处 理
２ ０ １ １ 年 ３月 １ １ １ ３ 在 日本 发生 ９ ． ０级 的地震 ， 易县 综合 形 变观 测 到 明显 的地球 自由振 荡 ， 图１ 是综 合形 变仪 记录 到 的 ９ ． ０级大 地震 分钟值 曲线 ， 此 曲线 没有 进行任 何处理 ， 取 有 明显地
１ 易 县 地震 台 的 形 变 观 测
河 北省 易县 地震 台始 建 于上个 世 纪 ７ ０年代 ， 位 于保定 市西 北部 ， 属形 变综 合 台 ， 处 于太 行 山 山前 大 断裂 和西部 紫荆 关 大断 裂之 间 ， 其 附 近 又有 次 级 断裂 构 造 大 红 门断 层 。 台基岩 性 为 中生代 侵 入 闪长岩 花 岗基 底 岩与震 旦 系沉 积岩 和 闪 长岩 小 侵入 体 的接 合部 ， 山洞 岩 石构 造 不
文 献标 识码 ： Ａ
利 用 易 县 形 变 综 合 观 测 资 料 检 测 日本 地 震 所 激 发 的 地 球 自 由振 荡
郭明瑞 ， 张肖 ， 余雅文 ， 崔泽岩 ， 郭昱琴 ， 胡久常 ， 刘伟 ， 郑华
（ １ ．海南省地震局 ， 海南 海 Ｉ ： １ ５ ７ ０ ２ ０ ３； ２ ．河北省地震局 ， 河北 易县 ０ ７ ４ ２ １ １）
摘要 ：基于形变数字化观测资料 ， 利 用功率谱 密度估 计方法 ， 在 没有对 易县形变 综合观 测资料进 行
任何 （ 固体潮 及气 压 ） 改正 的情况下 ， 获取 了 ２ ０ １ １年 ３月 １ １日日本发生 巨大地震激发 的。 Ｓ 一 。 Ｓ 基
频 球 型 自由振 荡 。并 于 Ｐ Ｒ Ｅ Ｍ 模 型理 论 自由 振 荡 的 周 期 进 行 对 比 分 析 ， 得 出实 测 周 期 与 Ｐ Ｒ Ｅ Ｍ 预
１ ９ ６ ０年智 利 ８ ． ３地 震后 ， Ｂ ｅ ｎ ｉ ｏ ｆ 和 Ｎ ｅ ｓ ｓ等分别 用 Ｉ ｓ ａ ｂ ｅ ｌ ｌ ａ应变 仪和 Ｌ ａ Ｃ ｏ ｓ ｔ ｅ ． Ｒ ｏ ｍ ｂ ｅ ｎ ｇ 重 力 仪实 现 的 。两 套 观测结 果 非 常 吻 合 并 与 理论 值 相 当一 致 ， 确 认 了长周 期 自由振 荡 的存 在 。 因地球 自由振荡 的频 率很 低 ， 振 动也 很 微 弱 ． 振 动 周期 一 般 为 数 １ ０ Ｓ至数 １ ０ ｍ ｉ ｎ 。 只有 用 灵 敏的、 可探 测长 周期 振动 的重 力仪 、 应 变仪 和长周 期地 震仪 等才 能记 录到 ＿ ４ ］ 。 ２ ０ １ １年 ３月 １ １日日本发 生 巨大地 震 ， 造 成 重大 的人 员 伤亡 和 经 济损 失 ， 同 时也 为研 究 地 球 自由振荡 提供 了难 得 的机会 。本 文 中运用 易 县综合 形 变仪记 录并 检测 到球 型振 荡 ］ 。
第２ ７卷 第 ２ 期 ２ ０ １ ３ 年 ６ 月
内 陆 地 震 Ｉ Ｎ Ｌ Ａ Ｎ Ｄ Ｅ Ａ Ｒ Ｔ Ｈ Ｑ Ｕ Ａ Ｋ Ｅ
中图分类号 ： Ｐ ３ １ ５ ． ７
Ｖ０ １ ． ２ ７ Ｎｏ ． ２ Ｊ ｕ ｎ ｅ ２Ｏ１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ １ － ８ ９ ５ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ － ０ １ ８ ９ － ０ ６
作者简介： 邦 监测和分析预 （ ． １ ８ 一 报及工作 ） ， 女， 助理工程师， ２ ０ ０ ７ 年毕业于防灾科技学院信息技 术与地球物理学专业 ， 主要从事地震
．
Ｅ— ｍａ ｉ ｌ ： ｇ ｕ ｏ ｍｔ ５ ２ ０＠ １ ２ ６． ｃ ｏ ｎ ｒ
内
ห้องสมุดไป่ตู้
陆
地
震
２ ７卷
均一 。形变 山洞 内架设 有 Ｓ Ｓ — Ｙ型 伸缩仪 、 Ｄ Ｓ Ｑ型水 管倾 斜仪 、 Ｖ Ｓ型 垂 直摆 倾斜 仪 ， Ｄ Ｓ Ｑ 型水 管仪 和 ｓ ｓ － Ｙ型 伸 缩 仪 。伸 缩 仪 Ｎ ｓ向 和水 管 仪 Ｎ ｓ向安 装 在 中生 带侵 入 闪长 岩 上 ， 伸 缩 仪 Ｅ Ｗ、 Ｎ Ｅ向 、 水管 仪 Ｅ Ｗ、 Ｎ Ｅ向 、 垂直摆 倾斜 仪均 安装在 震旦 系地 层上 ， 在震 旦 系地 层 和 闪长岩 之间有 接触破 碎带 ， 同方 向的伸缩仪 和水 管仪 两端分 别安装 在 同一 个仪 器墩 上 。
测振荡周期是相 吻合 ， 除。 Ｓ 。 周期 的相对误 差为 ０ ． ２ ９ ％， 其余周期误差均小 于 ０ ． １ ％左右。所得的结 论对进一 步研究地球 的内部结构和震源机制具有一定 的意义 。 关键词 ： 地震 ； 地球 自由振 荡 ； 功率谱 密度 ； Ｐ Ｒ Ｅ Ｍ模 型
巨大地 震 的震动 产生 地震 波 ， 其 中体 波 直接 通 过 地球 传 播 ， 而 其 他波 则 沿 地球 表 面传 播 。 面 波是 体波 在 自由表 面和 内部 界面 反射 后干 涉 的大振 幅 的振动 。地球 的 自由振 荡不 同于体 波 和 面波 ， 体 波和 面波是 行 波 ， 而振荡 是驻 波 ， 即在 任 意 给定 时 刻 内发 生 运 动 的不 是 地球 的一 部
震 影响 的 ３天的资料 ， 共４ ３ ２ ０ ｍ ｉ ｎ的数 据分 析 。分 析方法 用功 率谱 密度估算 提取地 球 的 自由
振荡＿ ５ Ｊ ， 即
一
ｌ
Ｓ Ｋ＝∑ ｅ ． 下 ２ ￣ ｒ ｎ ｋ ， ｋ＝ ０ ， １ … ２ … Ｎ一 １
分， 而 是地球 的整体 。
地 球 自由振 荡 的理论 研究 可 以追溯 到 １ ８世 纪 ， １ ８ ８ ２年 Ｌ ａ ｍ ｂ 详 细讨 论 了均 匀球 体 的振
型， 得 到通 常称 为环 型 振 荡 和 球 型振 荡 的两 种 振 型 。最 早 对 地 球 自由振 荡 的 准 确 观测 是 在
４ ０ ∞
２ 资 料 处 理
２ ０ １ １ 年 ３月 １ １ １ ３ 在 日本 发生 ９ ． ０级 的地震 ， 易县 综合 形 变观 测 到 明显 的地球 自由振 荡 ， 图１ 是综 合形 变仪 记录 到 的 ９ ． ０级大 地震 分钟值 曲线 ， 此 曲线 没有 进行任 何处理 ， 取 有 明显地
１ 易 县 地震 台 的 形 变 观 测
河 北省 易县 地震 台始 建 于上个 世 纪 ７ ０年代 ， 位 于保定 市西 北部 ， 属形 变综 合 台 ， 处 于太 行 山 山前 大 断裂 和西部 紫荆 关 大断 裂之 间 ， 其 附 近 又有 次 级 断裂 构 造 大 红 门断 层 。 台基岩 性 为 中生代 侵 入 闪长岩 花 岗基 底 岩与震 旦 系沉 积岩 和 闪 长岩 小 侵入 体 的接 合部 ， 山洞 岩 石构 造 不
文 献标 识码 ： Ａ
利 用 易 县 形 变 综 合 观 测 资 料 检 测 日本 地 震 所 激 发 的 地 球 自 由振 荡
郭明瑞 ， 张肖 ， 余雅文 ， 崔泽岩 ， 郭昱琴 ， 胡久常 ， 刘伟 ， 郑华
（ １ ．海南省地震局 ， 海南 海 Ｉ ： １ ５ ７ ０ ２ ０ ３； ２ ．河北省地震局 ， 河北 易县 ０ ７ ４ ２ １ １）
摘要 ：基于形变数字化观测资料 ， 利 用功率谱 密度估 计方法 ， 在 没有对 易县形变 综合观 测资料进 行
任何 （ 固体潮 及气 压 ） 改正 的情况下 ， 获取 了 ２ ０ １ １年 ３月 １ １日日本发生 巨大地震激发 的。 Ｓ 一 。 Ｓ 基
频 球 型 自由振 荡 。并 于 Ｐ Ｒ Ｅ Ｍ 模 型理 论 自由 振 荡 的 周 期 进 行 对 比 分 析 ， 得 出实 测 周 期 与 Ｐ Ｒ Ｅ Ｍ 预
１ ９ ６ ０年智 利 ８ ． ３地 震后 ， Ｂ ｅ ｎ ｉ ｏ ｆ 和 Ｎ ｅ ｓ ｓ等分别 用 Ｉ ｓ ａ ｂ ｅ ｌ ｌ ａ应变 仪和 Ｌ ａ Ｃ ｏ ｓ ｔ ｅ ． Ｒ ｏ ｍ ｂ ｅ ｎ ｇ 重 力 仪实 现 的 。两 套 观测结 果 非 常 吻 合 并 与 理论 值 相 当一 致 ， 确 认 了长周 期 自由振 荡 的存 在 。 因地球 自由振荡 的频 率很 低 ， 振 动也 很 微 弱 ． 振 动 周期 一 般 为 数 １ ０ Ｓ至数 １ ０ ｍ ｉ ｎ 。 只有 用 灵 敏的、 可探 测长 周期 振动 的重 力仪 、 应 变仪 和长周 期地 震仪 等才 能记 录到 ＿ ４ ］ 。 ２ ０ １ １年 ３月 １ １日日本发 生 巨大地 震 ， 造 成 重大 的人 员 伤亡 和 经 济损 失 ， 同 时也 为研 究 地 球 自由振荡 提供 了难 得 的机会 。本 文 中运用 易 县综合 形 变仪记 录并 检测 到球 型振 荡 ］ 。
第２ ７卷 第 ２ 期 ２ ０ １ ３ 年 ６ 月
内 陆 地 震 Ｉ Ｎ Ｌ Ａ Ｎ Ｄ Ｅ Ａ Ｒ Ｔ Ｈ Ｑ Ｕ Ａ Ｋ Ｅ
中图分类号 ： Ｐ ３ １ ５ ． ７
Ｖ０ １ ． ２ ７ Ｎｏ ． ２ Ｊ ｕ ｎ ｅ ２Ｏ１ ３
文章编号 ： １ ０ ０ １ － ８ ９ ５ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ２ － ０ １ ８ ９ － ０ ６