震相分析講座

震相分析講座第1頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月一般遠震（⊿=10o-103o）遠震的震相比近震的震相復雜的多，除了有最基本的p，s波之外，還有很多。

1縱波類：(記錄圖上的特征是在Z分向上發(fā)育)pp地表反射一次的縱波AP(pP)震中距附近地表反射的縱波XP(sP)震中距附近地表反射的轉換波

pcp核幔邊界反射的縱波

pcs核幔邊界反射轉換波第2頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第3頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月震相識別分析原則P和核面反射波（PCP，SCP，SCS，PCS）在短周期記錄SP上識別?？v波在垂直向尋找，轉換橫波在水平向上尋找。S和其他轉換為橫波性質的震相均在中長周期記錄的水平分向上識別。尤其指出的是用于震中定位的S波在中長周期記錄的SK上識別精度會較高。第4頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月看看SP記錄上可能存在幾個地震（P波）第5頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月初步觀察結果第6頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月看這張有幾個地震第7頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月一般遠震（⊿=10o-103o）橫波類：(記錄圖上的特征是N；E向發(fā)育)1ss地表反射一次的橫波

2PS在震中附近地表反射的橫波

3scs外地核界面反射的橫波

4scp地核界面反射的轉換波第8頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月遠震分析要點S波影區(qū)地震，準確識別P和LG2。非S波影區(qū)地震，準確識別P和S。

?S和SKS易分錯，關鍵點在于S振幅大

?部分深震易把XS錯分為S。

?易把PS錯分為SKS第9頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

遠震的記錄特征震中距在10°～105°范圍內的地震稱為遠震。遠震的射線傳播路徑長，震相復雜，初至震相為P波。地振動記錄持續(xù)時間一般小于1.5h，各震相的周期較大，隨著震中距離的增大，各震相間的時差也逐漸增大，淺源遠震的面波極其發(fā)育，尤其勒夫波、瑞利波呈大周期正弦形振蕩，且頻散現(xiàn)象明顯（尤其勒夫波），面波最大振幅與地震初至的到時差值小于45min。遠震在中長周期儀上的記錄特征如下:第10頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月S波影區(qū)記錄特征(P,S微弱；S無）5°～15°在這一范圍內，P、S波仍然處在上地幔低速層的干擾之下，P波極其微弱，S波幾乎分辨不出來。短周期面波比較明顯，尤其是Lg波顯著。有時Lg和Rg波疊加在較長周期的勒夫波和瑞利波上。在中長周期儀記錄圖上，Rg波的周期一般小于5s，Lg波周期通常為3s，最高不超過6s，波的到達順序為P，S、Lg1、Lg2、Rg第11頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月我臺經(jīng)驗1在10o-25op波和s波都比較弱，特別是s波不易辨認。這之間稱為S波影區(qū)地震。有導波lg波出現(xiàn)。通常用lg到時-p波到時來確定地震的震中距。第12頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月Lg波的認識Lg波群不是純粹的大陸勒夫波，而是復雜的地殼導波，這是由于S波在地表和MOHO界面之間多次發(fā)射疊加，SV和P之間相互轉換，以及由于地殼的橫向不均勻性造成的這些波的散射等效果疊加在一起。所以長期以來對于lg1和lg2的識別多在短周期記錄SP上尋找，但定位偏差較大。第13頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月Lg波的認識

1952年Press和Ewing首先發(fā)現(xiàn)1954年Bath首先提出歐洲大陸地區(qū)的Lg波存在兩個不同的分支，即Lg1（3.45km/s)和Lg2(3.37km/s).

有關Lg波的性質和傳播機制存在長期爭論高階love波（1973年Knopoff等發(fā)現(xiàn)各高階型Love波的群速度在短周期端均一致地趨向于約3.5km/s的速度值，Love波的高階型合成理論能很好的解釋Lg波的SH分量）Rayleigh波頻散（1975年Panza和Calcagnile高階Rayleigh波頻散曲線和振幅譜曲線解釋了Lg波的垂向和縱向分量)SH和SV波的迭加(1982年略大于臨界角向莫霍面入射的，并在地殼內部各界面間多次全反射的SH和SV波的迭加）第14頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月S波影區(qū)地震精確定位的研究長期的地震觀測發(fā)現(xiàn)我臺記錄到的S波影區(qū)地震存在著定位誤差大的現(xiàn)象。由于來自震中距9°－36°度的地震經(jīng)過了低速層，造成了S波不發(fā)育。所以S波影區(qū)地震多用LG波來確定震中距。造成影區(qū)地震定位偏差大的現(xiàn)象有兩個原因。一是長期以來我們多是用短周期記錄來區(qū)分LG1和LG2，但定位偏差較大；二是有的影區(qū)地震，S波也少許發(fā)育，但用S波來定位也存在定位偏差大的現(xiàn)象。第15頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月地震實例1第16頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月青海雜多Ms：5.02003年5月20日

O：18-34-35.9EPS：92.97E32.65NH：30km

該地震理論震中距為20°，屬于S影區(qū)范圍地震，但S波發(fā)育還比較完好。用S-P確定的震中距為21.1°；用目前新確定的LG2位置確定的震中距為19.9°以下是北京臺分析的震相到時：P：18-39-09.9S:42-58.4震中距偏差：+1.1°LG2:57-07.5震中距偏差：-0.1°第17頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月地震實例2

第18頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月四川地震Ms:4.92002年4月10日

O：06-30-19.8EPS：102.50E27.49NH：28km

該地震理論震中距為16.9°，屬于S影區(qū)范圍地震，S波少許發(fā)育。用S-P確定的震中距為18.0°；用目前新確定的LG2位置確定的震中距為16.8°以下是北京臺分析的震相到時： P：06-34-15.8S:37-35.8震中距偏差：+1.1°LG2:39-34.2震中距偏差：-0.1°第19頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月地震實例3第20頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月西藏班戈Ms:5.22003年01月22日

O：22-15-36.5EPS：90.14E32.67NH：57km該地震理論震中距為22.12°，屬于S影區(qū)范圍地震，S波發(fā)育比較完好。用S-P確定的震中距為24.2°；用目前新確定的LG2位置確定的震中距為22.2°以下是北京臺分析的震相到時：P：22-20-31.5S:24-42.7震中距偏差：+2.08°LG2:27-47.1震中距偏差：+0.08°第21頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月

汶川8.0級大地震O:2008-05-1206-28-00.0103.4E31.0N10kmMs:8.0理論震中距：13.74BJT分析：P：06-31-15.3S:

34-03.5

震中距：15.07

+1.28LG2

35-30.6

震中距：13.79

+0.05第22頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月汶川地震短周期記錄第23頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月一般遠震記錄特征16°～30°P、S震相逐漸明顯，波序主要為P、PP、S、SS、LQ、LR；如果震源在大陸地殼內，大陸臺網(wǎng)還經(jīng)?？捎涗浀絃g、Rg波；若震源在大陸架地殼內，可記錄到M2波，由于已出P、S“影區(qū)”范圍，因此，P、S波振幅較大，周期較長；地表反射波PP、SS隨著震中距的增大開始出現(xiàn)，并成為體波的突出震相。但在30度內PP，SS仍不甚清晰。第24頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月地震實例1（日本18。4度地震）第25頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月地震實例2（30度地震）第26頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月遠震記錄特征30°～105°主要震相為P、PP、PcP、PcS、SKS、S、SS、LQ、LR等，這一范圍內面波很發(fā)育，P、S波很清楚，隨著震中距的增大，其振幅衰減，周期不變。在40°以前，PcP、ScS等核面反射波較強。40°以后，多次反射波PP、SS、PPP、SSS逐漸明顯，且振幅和周期均大于其原生波；74°左右，能記錄到清晰的PcPPcP波；95°以后，能記錄到PKKP波。第27頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月容易分析錯誤的震相（一）另外，在此范圍內有一些波的交替點，應注意：⑴39°～42°PcS與S波交替，PcS從S波之后超前S波達20s，在這一段內S波受PcS的干擾，波形不整；⑵45°左右，PcP與PP波交替，45°以后PcP超前PP波；⑶

83°左右SKS與S交替，83°以后SKS超前S波。

第28頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月54度地震實例第29頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月容易分析錯誤的震相（二）80o-105op

波，s波清楚，p波后大約3-4分鐘有較大的pp出現(xiàn)，這一段震相比較復雜并且可變。而且在84o時，sks先于s出現(xiàn)。90o-95o時，sks在s后出現(xiàn)。一般sks小于s。自95o起sks，skks和s都較清晰.第30頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月震例：2007年1月8日UTC：210411.0H=403KM⊿=85.9o特征：SKS于S之前到達，SKS振幅小于S震幅。深度特征：震相呈現(xiàn)脈沖狀發(fā)育，無面波發(fā)育。第31頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月85度地震圖A第32頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月85度地震圖B第33頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月震中距90度震例第34頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月地震深淺的判斷地震深淺通常根據(jù)地震記錄的特征進行判斷。（1）淺源地震：最主要的特征是面波發(fā)育，呈正弦型振蕩；各震相初動較弱，持續(xù)相位數(shù)較多（衰減慢）。（2）深源地震：最主要的特征是無面波；各震相的初動起始尖銳，周期較淺源地震小，持續(xù)相位數(shù)少（衰減快），通常只有2～3個周期；深震震相及核面反射波呈尖脈沖型。（3）中深源地震的記錄特征介于淺源地震與深源地震之間，即面波不發(fā)育。第35頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月深震震相之一（PCP、SCP、SCS、PCS）核面反射波（非理論上的深度震相）是判別震源深度的主要震相該類波周期較短，主要在短周期記錄上顯現(xiàn)。反射轉換為P波的在垂直向觀測；反射轉換為S波的在水平向上尋找。第36頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2007年7月16日日本海深震H=340KMMS：6.8記錄特征：震相呈脈沖狀發(fā)育，震波延續(xù)時間短；無明顯面波發(fā)育。用與確定震源深度的震相為核面反射波SCP和SCS。第37頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2007年7月16日本海6.8級地震第38頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月SCP記錄特征第39頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月SCS記錄特征第40頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月短周期記錄特征第41頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月深震震相之二（AP，XP）地殼表面反射或反射轉換波周期大，故只在中、長周期記錄上尋找AP的初動方向與P初動方向相反；XP的初動方向與P的初動方向相同。類似震相還有XS第42頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月請指出該地震的深度震相名？第43頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月遠震分析總結S波影區(qū)地震：準確識別LG2,利用LG2-P確定震中距離記錄特征：無S波記錄或S波不發(fā)育在SK水平方向記錄上可見一組明顯LG2記錄，衰減較快。與一般遠震的面波持續(xù)時間較長和衰減慢形成鮮明對比。第44頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月地震實例3第45頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月遠震分析總結非S波影區(qū)地震準確識別S,利用S-P確定震中距離容易錯誤識別成S的情況將SKS識別成S造成震中距錯誤將深震的XP識別成S造成震中距偏小第46頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第47頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第48頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月極遠震極遠震沒有地幔折射波。其初到波分別為衍射波、內核穿透波和外核穿透波等。極遠震的震相也較為豐富，常識別的主要震相有PDIF、PKIKP、PKP1、PKP2、PP、PKS、SS、SKS、SKKS等。第49頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月極遠震1、103°<Δ<110°

這是受核幔分界面影響最為嚴重的區(qū)域，震相較少，且不易識別，突出的震相為PdiffPPSKSacSPS(SP)SS等。初至震相較PP震相快3-5分鐘。2、110°<Δ<142°

這段仍然處在核幔分界面造成的“影區(qū)”內。主要震相為PdiffPKPdfpPKPdfsPKPdf(sPKiKP)PPSKSacSKSdfSKKSacSdiffPS(SKKSdf)SS3、142°<Δ<180°主要識別的震相為PKPdfPKiKPPPSKPSKSdfSKKSdfSS第50頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月極遠震地震分析要點1.最大面波與初動之間的到時差在1小時間左右;初至波為PDIFF或PKP或PKIKP;初至波后出現(xiàn)較明顯的震相是PP.2.PDIFF在震級較大的極遠震中均會以初至波的身份出現(xiàn)在長周期或寬頻記錄上.PKP和PKIKP則會在短周期和中長期上表現(xiàn)顯著,區(qū)分是PKP還是PKIKP的關鍵是振動特性,即PKIKP的周期小于PKP,且初始較為尖銳.第51頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月PDIFF△>96度,在較大的地震中均會出現(xiàn)PDIFF震相,其在長周期記錄上易于尋找,通常表現(xiàn)為周期較大起伏圓滑的單脈沖形式.在IASPE91中,96度區(qū)域還在遠震范疇之內,但在實際記錄中要注意從震相表現(xiàn)和震相序列特征正確的加以分析.第52頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2003/08/2112:12:49.7(新西蘭南島西岸遠海)7.5級地震H=18KM⊿=96.5o初動在短周期表現(xiàn)不明顯在中長周期表現(xiàn)反而明顯說明該距離已處在P影區(qū)地帶,即初動為PDIFF震相IASPEI和AK135中96.5度為遠震處理。第53頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第54頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月2003/01/2202:06:34.6(墨西哥哈利斯科州沿岸近海)7.9級地震H=24KM⊿=110.4o該地震PDIFF震相優(yōu)勢周期為14秒左右,故在中長周期和長周期記錄上均可識別到第55頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月第56頁，課件共64頁，創(chuàng)作于2023年2月PKiKP與PKP115度之前,PDIFF后出現(xiàn)的震相為PKiKP.115度之后,PKPdf早于PKiKP到達.133度之前,PKPdf