地震震源深度定位研究的现状与展望
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摘 要:在我國地震学的研究过程中,地震震源的深度始终是一个备受关注的问题。通过科学合理地确定地震震源的深度,不仅有助于实现对于地震灾害情况的精准预估,同时也可以实现对于余震发展趋势以及危险情况的预判。但是在实际对于地震的震源深度进行判定时,却始终受到重重因素的干扰,这使得这一问题也成为了一个较为突出的难题。该文就针对地震震源深度定位研究的现状与展望进行了探讨,希望可以为未来地震定深以及地震震源性质的研究提供一份有利的理论依据。
关键词:地震震源 深度定位研究 走时定位
中图分类号:P315.33 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2019)08(a)-0209-02
地震震源深度定位一直以来都是地震学研究中的一个重要问题。对于地震的震源深度进行研究具备着十分重要的作用。第一,有助于实现对于地震灾害的精准评估,地震灾害的影响情况与地震震源深度有着极为密切的关系。通常情况下,浅源地震会造成较为严重的灾害情况,而深源地震造成的危害则较小。第二,地震震源深度会直接导致地震灾害情况的出现。通过掌握地震的震源深度,可以更为深入地了解孕震的深度,并给出相应的定量依据。第三,掌握地震震源深度能够实现对于余震情况的预判。一般情况下,地震余震与主震的发生位置之间有着极为密切的关系,准确确定主震的震源深度情况,可以实现对于余震发生的判定。第四,掌握地震震源深度是核爆破监测判定依据。天然地震的震源深度相对较深,而核爆则恰恰相反,这两者之间的明显差异使得震源的深度判定对于军事安全情况有着较为突出的把控作用。
1 地震震源深度定位方法的研究情况分析
就目前情况来看,无论是在我国还是在其他的发达国家当中,在对于地震的震源深度进行研究时普遍都会采取以下两类方法。
1.1 走时定位法
通常情况下,无论是国内还是国外,在对于地震深度定位进行研究时都会较为广泛地应用走时定位法。此种方法的优势性在于震向到时简单、便于进行拾取,同时也可以实现对于近震台站密集区域的精度确定。但是,并不代表着走时定位法只具备优势性特质,此类方法在应用的过程当中,对于地震台间距有所要求。然而事实上,较多时候地震发生在站台周边的频率明显较低,因此,采取此种方式极有可能造成一定的误差。为此,在近几年的研究当中,也主要针对走时定位法所存在的这一项不足进行了深入的分析,并做出了一定的完善,震相识别的精准度得到了显著的提升,而对于地震深度测定的精准性则有所提升。
1.2 波形反演法
对比而言,通过波形反演法进行地震震源深度的定位,能够获取到更多精准的信息。如果所得波形的质量较高、震相也较为清晰的话,既可较为便捷地得到较高精准度的震源深度测量结果。值得注意的是,波形反演法需要针对不同的震相特征进行适当的调整,形成不同的测定方法。
首先是偏振信息法,径向与垂直向振幅比可以对于地震的深度起到约束性的作用。常规情况下,当震中距离确定时,地震的深度越深,P波垂直向震幅与径向之比则越大。但值得注意的是,偏震信息法也存在着一定的弊端,那就是只有当震中距离较小时,才能够对于震中距和深度的比值起到明显的约束作用,即便满足此类条件,也极有可能会受到浅层速度结构的干扰。而当无法确定速度模型时,震源的深度也难以得到确定。可以说,此种方法只适于在特殊条件下应用。
其次是振幅信息法。震源深度不同能够产生的地震波振幅也会有所不同,这意味着充分掌握振幅信息即可获取到与地震深度相关的数据。就当前情况来看,学者们已经研究出了多种不同的能够根据振幅信息来获取地震深度情况的方法。通过对于多种影响地震面波频谱的因素进行分析,我们可以发现,相对于深度而言,无论是地壳厚度还是震源参数,都会对于地震面波频谱带来一定的影响,但所带来的干扰普遍较小。当地壳的厚度较浅时,由于不同部位的厚度不够均匀,时常会形成反射界面。而在经过多次反射之后,就会形成相应的地震尾波,因此我们同样可以将地震尾波作为研究地震深度的一个有效方法。
最后是深度震相法。深度震相可以说是位于震源深度感应最为深入的一种震相类型,当深度震相振幅较小时,很难第一时间做出明确的识别。因此,此类方法也存在着一定的局限性。
总体来看,尽管上述方法都已经在实际研究的过程当中获得了一定的进步,但其局限性当然也不容忽视。只有依据不同的实际需求,选择最为恰当的定位方法,才能够更好地强化震源深度定位的精准性。
2 地震震源深度定位研究形势的展望
就当前我国地震震源深度定位研究发展的实际情况来看,想要强化地震定位的精准性仍然任重而道远,只是单独地对于某一种定位方法进行研究,难以满足实际定位的需求。为此,在未来的发展过程当中,我们仍然需要对于地震定位进行更为深入的研究,立足于当前地震学的实际技术情况,还需要不断地引入其他种类的测量方法,以便更好地实现地震定位技术的更新与完善。具体来说,可以从以下几个方面入手。
首先,可以充分利用现有的大地测量学的知识内容对于地震的深度进行具体的研究。大地测量技术在地震学研究的应用已经早有先例,将其应用于震源研究方面,能够更好地掌握震源破裂的实际特征,同时,通过充分结合地震波型的观测情况,也可以实现对于地震震源参数的反演。值得注意的是,浅源地震在发生时,往往会对于地表情况造成较大的影响,而地表位移会随着地震的深度增加而逐步下降,掌握了这一特点就可以通过调节地表位移的情况来判定浅源地震发展的实际情况。
其次,可以通过利用对于地震烈度的研究来推算出震源深度情况。有关学者通过对于多次地震的实际情况进行分析得出了地震烈度与深度之间的关系规律。而新时期,随着计算机网络技术的逐渐发展应用,数字化地震仪的出现使得定位方法和定位精度都得到了较大程度上的提升,我们可以以以往的研究资料作为基础,对于地震烈度的衰减情况进行研究,从而有效强化地震震源深度定位的精准性。
最后,对于地幔部分的地震情况进行分析。通过以往的地震情况,我们可以发现,即便是在地幔部分,也很有可能会发生地震情况。相对于常规的地震灾害而言,发生于地壳之下的地震在许多方面都存在着一定的特殊性。而通过利用这些特殊性就可以判定地震是否发生于地壳之下。尽管很多时候发生于地幔内部的地震普遍较少,但并非完全不存在,通过对于地幔地震进行研究,可以帮助我们更为深入地了解地质的构造以及相应的动力学性质,从而为地震震源深度定位研究的开展打下坚实的基础。
3 结语
综上所述,地震震源深度定位的研究始终是地震学研究中的重点和难点。目前,我国在地震震源深度定位研究方面已经取得了一定的成果,但仍然存在着较大的进步空间,该文对于地震震源深度定位研究的发展现状以及未来展望进行了实际分析,希望可以为今后的研究指明新的方向。
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