单台MB和Ms震级与CENC震级偏差分析

地 震 地 磁 观 测 与 研 究
第 ３ 卷 第 １期 ２ ２１ ０ １年 ２月
ＳＥＩ ＳＭ ０Ｌ０Ｇ Ｉ Ｌ ＮＤ ＣＡ Ａ ＧＥ０ Ｍ ＡＧ ＮＥＴＩ Ｃ ０ ＢＳＥＲＶ ＡＴ １ ０Ｎ ＮＤ Ａ ＲＥＳＥＡＲＣＨ
Ｖ ｏ ． ＮＯ． １ ３２ １ Ｆｅ ｂ． ２ １ ０１
作者简介 ： 祝怡 红 （９ ６ ） 女 ， 徽 省 岳 西 县 人 ， １８ ， 安 助理 工 程 师 ， 要从 事 地 震 监 测与 研 究 工 作 主 基金项 目： 安徽 省 地 震 局 科 研合 同制 课 题 本 文 收 到 日期 ： ０ Ｏ Ｏ — ２ ２ １ — ６０
第 １ 期
用 。在 地震分 析与速 报 的过程 中 ， 发现 该 台数 字 化仪 器测 定 的震 级 与 中国地 震 台 网 的地震 震
级偏差值 离散 度较大 ， 严重 影 响了该 台数据分 析 的准确性 。根 据安 庆地 震 台产 出 的 ２ ０ ０ ９年 ４ 月至 ２ ０ 年 １ ０９ ２的地 震资 料报告 与 中 国地震 台 网中心 （ Ｅ Ｃ ＮＣ， 以下 用此 简 写 ） 震 资料 进 行 地 统计 分析 ， 出 Ｍ 求 震级 与 Ｍ 级各 自的 偏差 ， 出台 站校 正值 ， 对 偏 差 形成 原 因进 行 分 震 求 并 析 ， 利于提 高安庆 地震 台地震 分析 的精确 度 。 有
其 中 ， 范 围在 ４ ０ ７ ０的地震 个数 为 １ ７ 占样本容 量 的 ９ ． ３ 。 Ｍ ．— ． １， ２ １％ 利用 安庆地 震 台产 出的地震震 级 Ｍ Ｃ ＮＣ的地震 震级 Ｍ 行对 比 ， 出震 级偏 台与 Ｅ 网进 得 差 为 Ｍｓ 一 。根 据计算结 果 ， 出震级 偏差频 度 图 ， 图 ５ 绘 见 。
地
震
地wenku.baidu.com
磁
观
测
与
研
究
３ ２卷
２ １ １ 震级偏 差与 震 中距 关系 （ ２ 。在 分析 Ｍ。震级 偏差 与震 中距 的关 系时 ， ．． 图 ） 由图 ２难 以 看 出明显 的规 律性 ， 在此不 做分 析 。
２ １ ２ 震 级 偏 差 与 深 度 关 系 （ ３ 。 在 分 析 安 庆 地 震 台 Ｍ 震 级 与 Ｃ ＮＣ 震 级 偏 差 和 地 震 ．． 图 ） Ｅ 深 度 关 系 时 ， ３无 明 显 规 律 可 循 。 在 实 际 监 测 工 作 中 ， 于 单 个 台 站 地 震 分 析 软 件 的 局 限 图 由 性 ， 少 考 虑 深 度 对 震 级 偏 差 的 影 响 ， 测 定 的震 级 准 确 性 有 一 定 影 响 。 较 对
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊ ｉｓ ． ０ ３３ ４ ． ０ １ ０ ． ０ ｏ ：０ ３ ６ ／ ．ｓｎ １ ０ — ２ ６ ２ １ ． １ ０ ４
单 台 ＭＢ Ｍｓ 级 与 Ｃ Ｎ 和 震 Ｅ Ｃ震 级 偏 差 分 析
祝 怡 红 曹志磊 蒋世 清
（ 国安 徽 ２６ ０ 安 庆 地 震 台 ） 中 ４０ １ 摘 要 由于 安 庆地 震 台数 字 化 测 震 仪 及 分 析 软 件 所 测 定 的地 震 震 级 与 中 国 地 震 台 网 中心 （ Ｅ Ｃ Ｃ Ｎ ）
Ｆｉ ．２ ＴｈｅＭ Ｂ ｍａ ｇ ｇｎｉｕｄ ｖａ ｉｎ ｎｄ ｅ ｃ ｎｔ ｒ ｔ ｅ ｄｅ ｉｔｏ ａ ｐｉｅ ｅ
图 ３ Ｍ 级 偏 差 与 深 度 的 关 系 震
Ｆｉ ３ Ｔ ｈ Ｂｍ ａ ｉｕ ｖａｔｏ ｎ ｅ ｈ ｇ． ｅ Ｍ ｇｎ ｔ ｄｅｄｅ ｉ ｉ ｎ ａ ｄ ｄ ｐｔ
ＭＢ ３ ９地 震 （ 球 范 围 ） 见 表 １ ≥ ． 全 ， 。
表 １ 安 庆 地 震 台 Ｍ 震 级 分 布
Ｔａ ｅ １ Ｔｈｅ Ｍ Ｂ ｍ ａ ｎｉｕｄ ｉ ｔ ｉ ｕｔｏ ｔ Ａｎ ｎ ｅ ｓ ｉ ｔ ｔｏ ｂｌ ｇ ｔ ｅ ｄ ｓ ｒ ｂ ｉ ｎ ａ ｑｉ ｇ Ｓ ｉ ｍ ｃ Ｓ ａ ｉ ｎ
将 此 ａ ｂ 入 ｙ—ｎ 、代 Ｘ＋６ 即 为 回 归 的 元 线 性 方 程 。 ，
探讨 变量 之 问相关 程度 的最 常用指 标 为相关 系数 ／ 即 － ，
∑ （ ） ） 一 （ 一
ｉ ＝ 一 １
二
二
二
＝
＝
二
二
二
二
一
＝＝＝
＾ （一 ）∑（一 ） ／ ｚ ∑
２ １３ Ｍ 级偏 差相 关性分 析 （ ４ 。将 两组 体 波 震级 绘 制 出散 点 图 ， 图 ４ 由图 ４看 ． ． 震 图 ） 见 。
出， 大部分 散点 分布直 线周 围 。由最 小二乘 法 ， 以得 出拟合公 式 可
Ｍ Ｂ 台）＝ １ ０８ Ｍ Ｂ 月） ０ ３７ ７ （ ＝ ． ＝ ５ （ 一 ． ０
所 测 定 的 地 震 震级 偏 差 较 大 ， 用 安 庆地 震 台 ９个 月 的 观 测 资 料 从 Ｍ 震 级 与 选 震 级 两 个 方 面
进 行 分 析 ， 相 关 性 较 好 的 基 础 上 ， 出 单 台定 位 的 台基 校 正 值 ， 分 析 了偏 差 产 生 的 原 因 ， 安 在 得 并 为 庆 地 震 台单 台 地 震 分析 工作 提 高 准 确 度 提 供 了 一 定 的 理论 基 础 。 关 键 词 安 庆 地震 台 ； Ｅ Ｃ； 级 偏 差 ； 析 ； Ｃ Ｎ 震 分 相关 性
１ 计算 方 法
在研究 两个变 量 （ ） ， 的相互 关 系时 ， 以从一组 数据 （ ， 、ｚ ， ｚ 、 、 ， 中寻 可 Ｙ） （ｚＹ） … （ Ｙ） 找变 量之 间依赖 关系 ， 这 些数 据 描绘 在 Ｘｙ 直 角坐 标 系 中 ， 可 以得 到 个 点 Ｐ （ ， 将 则 Ｙ ）
２ ２ Ｍｓ震 级 的 对 比 分 析 ．
我 国现行 面波震 级计算公 式采 用郭履 灿等 （ ９ １ 提 出 １８ ）
Ｍ ｓ— ｌｇ（ 丁） ＋ １ ６ １ｇ － ． Ｃ ｏ Ａ／ … ． ６ｏ Ａ ４ ３ ５４ －
其 中 △为震 中距 ， Ｃ为 台站 台基校 正值 。 在对 安庆地 震 台 Ｍ 级 与 Ｃ ＮＣ Ｍ 震 级偏 差 进 行 分 析 时 ， 取 安 庆 地震 台 ＫＳ２ ０ 震 Ｅ 选 一０ ０
ＭＢ— ｌ Ａ／ … ＋ Ｑ（ ｈ）＋ Ｃ ｇ（ 丁） △，
沿 用 至今 的体 波震 级 的计算 公式 为 由古登 堡 （ ９ ５ 提 出的 １６ ）
Ａ 为体 波 的最 大振 幅 ， △， 为量 规 函数 ， Ｑ（ ） 是震 中距 和震 源深度 的 函数 ， ｃ为 台站校 正值 。
对 安庆地 震 台所 分 析 的 Ｍ 震 级 与 Ｃ ＮＣ进 行 对 比时 ， 用 样 本 为 该 台记 录 的 １ ２个 Ｅ 采 ０
０ 引言
安 庆地震 台是 皖西南地 区 唯一 的省 直属地 震 观测 台站 ， 为安徽 省 的地 震 研 究工 作 提供 了 相 当重要 的观 测资料 。安庆 地震 台位 于安庆市 北郊 ， 处于长 江破碎 带北侧 ， 附近 有郯庐 断裂 带 和宿松一 阳断裂 通过 ， 拔高程 约 ７ 台基岩性 为石灰 岩 。 枞 海 ５ｍ， 安 庆地震 台数字 化地震 观 测仪 Ｋ 一０ ０于 ２ ０ Ｓ２０ ０ ７年 ９月 试 运行 ，０ ８年 ７月 正 式投 入 应 ２０
２ 资料 的选 取 及 处 理
选取安 庆地 震 台数字 化测震 仪 器 ２ ０ 年 ４月 １日至 １ ０９ ２月 １日所 记 录到 的相关地 震震 级
等参 数进行 分析 。
２ １ Ｍ Ｂ震 级 的 对 比分 析 ．
在 体波 （ 例如 Ｐ波 、 Ｐ波等 ） 量 取 最 大 的振 幅 所 测定 的震 级 称 作 体 波震 级 。体 波 震级 Ｐ 上 Ｍ 包 括 和 （ 雪英 ，０ ４ ， 度 量地震 的大小 时 ， 李 ２ ０）在 根据 所量 取 体 波振 幅 的范 围来 划分 。
所 记 录分 析 的 ２ ０ 年 ４月 至 ２ ０ ０９ ０ ９年 １ ２月 的典 型地震 事件 为分析对 象 ， 级分布 见表 ２ 震 。
表 ２ 安 庆 地 震 台 Ｍｓ 级 分 布 震
Ｔａ ｌ Ｔｈ ｓ ｍ ａ ｎｉｕ ｓ ｒ ｂ ｔｏ ｔ Ａｎ ｎｇ Ｓ ｉｍ ｉ ａｔｏ ｂｅ ２ ｅ Ｍ ｇ ｔ ｄｅ ｄｉ ｔ ｉ ｕ ｉ ｎ ａ ｑｉ ｅ ｓ ｃ Ｓｔ ｉ ｎ
祝 怡 红 等 ： 台 单
和 Ｍｓ 级 与 Ｃ ＮＣ震 级 偏 差 分 析 震 Ｅ
２ １
ａ ６
一
一 一
一
一 … ２ （ 一甜 ） 一ｂ 一 一０ ∑
３ ａ ２ ｚ 一 一鲫 ） ∑ ｂ 一０ （
求解 ， 得
ｂ ∑ Ｙ ／ 一日 ∑ ）ｎ 一（ ｉ ｎ （ ） ／ ｎ ∑ｚ 一（ 一∑ ｚＥ Ｙ ｎ／∑ ｚ一（ ｚ ］ Ｙ ｉ ）Ｆ Ｅ ／ ／ ）
般不 可能分 布在 同一 直线上 。应用 最小二 乘法 原理 （ 陈希孺 ，９ ８ ， 实测值 Ｙ 与 ｙ差 的平 １９） 将 方 和最小 为优化 判据 。令
一
∑（ 一ｙ ）
贝 一 ∑ （ － ｂ ａ 。 ０ － Ｘ）
当 最小 时 ， ｂ ａ求偏 导数 ， 对 、 令偏 导数 为零 。即
通 过 相 关 公 式 ， 算 出 两 组 数 据 的 相 关 性 系数 为 ０ ８ ０ 。 计 ． ３ ２
０８
０６
Ｏ４
０２ ．
蠼
黑
． ．
０
０２ ． ０４
０６ Ｏ８
Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ
黑 皑
—
一
震 中距
深度 ／ｍ ｋ
图 ２ Ｍ 震 级 偏 差 与 震 中距 关 系
由表 １ 知 ， 。 级 范 围 ４ ９ ６ ９的 样 本 可 Ｍ 震 ． ．
一
个数 为 ８ ， ４ 占样本 容量 的 ８ ． 。 ２４
一
利用 安 庆 地 震 台 产 出 的 Ｍｅ震 级 ＭＲ 与 ｃ 自 Ｃ ＮＣ的 Ｍ 级 Ｍ ， Ｅ 震 目 进行 对 比 ， 计算 出震 级偏
一
一
１
差 Ｍｅ Ｍ ） （ 台 （ 。偏差 频度 分布 见 图 １ 目 。
由图 １可 以 看 出 ， 庆 地 震 台 的 ＭＲ震 级 偏 安
差 大 部 分 集 中 在 ± ０ ４之 间 ， 于 样 本 容 量 的 关 ． 由
：
ｎ
系 ， 本符合 正 态分 布规律 ， 对本 文分 析 的准确 基 这 性无 大影 响 。计 算 出偏 差 均 值 为 ０ １ ７ ， 准差 ．０ ８标
（一 １２ … ， ， 种 图形 称 为 “ 点 图 ” 如 果 在 图 中 可 以看 出 这 些 点 大 致 散 落 在 某 直 线 近 旁 ， ｉ ， ， ） 这 散 ，
则认 为 和 Ｙ近似 为一线 性 函数 。考 虑 函数 ｙ一 ｘ＋６ 其 中 ａ ｂ 待定常数 。 ， 、为
如 果 Ｐ （ ， （一１ ２ … ， 在 一 条 直 线 上 ， 可 以认 为 变 量 关 系 服从 ｙ一口 ＋６ Ｙ） ｉ ， ， ） 则 Ｘ 。但 一
为 ０ ３ ８ 。 即 安 庆 地 震 台 ＭＢ震 级 比 Ｃ ＮＣ Ｍ ．９ ２ Ｅ 震级 平均 高 出 ０ １ 左右 。 ． 级
门几 几
震 级偏 差
图 １ 安 庆 地 震 台与 Ｃ ＮＣ Ｍ 震 级 偏 差 频 度 Ｅ
Ｆｉ １ Ｔ ｈ ｅ ａ ｉ ｒ ｑｕ ｎｃ ｆＭ Ｂ ｍ ａ ｎｉｕｄ ｇ． ｅ ｄ ｖｉｔｏｎ ｆ ｅ ｅ ｙ ｏ ｇ ｔ ｅ ｆ ｎ ｎｇ Ｓｅ ｓ ｉ ａ ｉ ｎ ａ ｄ ＣＥＮ Ｃ ｏｒＡ ｑｉ ｉｍ ｃＳｔ ｔｏ ｎ