基于重力值标准差研究长宁6.0级地震活动性
发布时间：2021-08-02 23:48
通过对长宁6.0级地震前后经固体潮和零点位移改正后的重力静态观测数据、重力仪实时观测标准差（S.D.）和舍弃数量（REJ）数据的分析,认为发震时检测到的重力值变化往往是重力仪震动滤波功能失效,导致重力仪读数错误。长宁6.0级地震在地震波到达之前未能观测到有效的重力异常变化信号,这是因为当重力仪震动滤波功能开启时,大于4～6倍标准差的高频噪声将被自动拒绝,重力场的瞬时变化在重力静态观测数据中反映不出来,但是这种变化可以通过S.D.指标来反映。由于S.D.值包括了重力仪自身噪声和环境震动等重力高频干扰信号,它可以用来衡量信号噪声的大小。通过对地震发生时重力仪在不同时刻记录S.D.值与地震震级相关性分析认为,地震震级与重力仪记录S.D.值呈明显的正相关关系。在记录到的21次地震中,在发震前有2次重力仪记录S.D.值有明显突变,有1次在发震前8 min观测到REJ值的突变,因此可以根据S.D.值的突变并结合重力值和REJ值的变化来预报地震和判定单次地震活动持续时间。
【文章来源】：物探与化探. 2020,44(03)北大核心
【文章页数】：9 页
【部分图文】：
长宁地区区域地质图(地质底图来源于91卫图助手)
在珙县观测的6次记录中,当震中距介于25.5～30.8 km,相关系数为0.94;当震中距介于6.2～7.8 km,相关系数为1。需要指出的是,相关系数有一个明显的缺点,即当震中距介于6.2～7.8 km,仅有7月15日和7月19日两组统计样本数据,相关系数的绝对值为1,因此在观测记录较少时,仅凭相关系数较大就判定震级与重力仪记录S.D值之间有密切的线性关系是不妥当的。通过以上相关分析认为,当震中距介于60.1～73.2 km、25.5～30.8 km时,地震震级与重力仪记录S.D值呈明显的正相关关系,即在震中距相近的情况下,S.D值越大,地震震级越高。当震中距介于6.2～7.8 km时,由于统计样本数据不足,未能准确判定地震震级与重力仪记录S.D值的相关关系。表4 发震时刻重力仪记录观测数据统计Table 4 Statistical table of observation data recorded by gravimeter at seismic moment 序号 震中经纬度 地震级数 震源深度/km 仪器布设地点 震中距/km 重力仪记录时间 观测持续时间DUR值/s 仪器记录S.D./(10-5 m·s-2) 舍弃数量REJ值/% 震级与S.D.的相关系数 1 北纬28.34°东经104.90° 6 16 盐津县 72.9 06月17日22时55分 60 23.066 10 0.90 2 北纬28.43°东经104.77° 5.1 16 盐津县 62.7 06月17日23时36分 60 11.708 19 3 北纬28.41°东经104.80° 2.9 9 盐津县 65.1 06月18日01时16分 60 0.034 1 4 北纬28.36°东经104.86° 4.4 12 盐津县 69.5 06月18日05时06分 60 0.119 0 5 北纬28.40°东经104.82° 3 10 盐津县 66.7 06月19日03时00分 60 0.057 3 6 北纬28.38°东经104.89° 3 8 盐津县 73.2 06月19日04时40分 60 0.031 0 7 北纬28.41°东经104.77° 3.4 8 盐津县 62.6 06月20日01时48分 60 0.056 0 8 北纬28.39°东经104.84° 3.1 7 盐津县 68.3 06月20日10时58分 60 0.041 0 9 北纬28.41°东经104.76° 3.2 5 盐津县 61.3 06月20日13时18分 60 0.032 2 10 北纬28.41°东经104.76° 3.1 14 盐津县 61.3 06月20日14时28分 60 0.208 24 11 北纬28.40°东经104.75° 3.4 15 盐津县 60.1 06月20日21时00分 60 0.039 1 12 北纬28.41°东经104.75° 3.7 9 盐津县 60.5 06月20日22时00分 60 0.09 33 13 北纬28.44°东经104.81° 3.2 10 盐津县 66.9 06月24日04时47分 60 0.188 17 14 北纬28.43°东经104.76° 3.4 8 盐津县 61.9 06月29日22时08分 60 0.161 16 15 北纬28.44°东经104.81° 3.1 8 盐津县 66.9 06月30日21时33分 60 0.075 0 16 北纬28.41°东经104.86° 3.2 4 珙县 30.8 07月08日00时38分 60 0.141 5 0.94 17 北纬28.38°东经104.84° 3 8 珙县 27.1 07月22日16时18分 60 0.298 25 18 北纬28.35°东经104.91° 4.1 9 珙县 25.5 07月22日16时26分 60 1.404 4 19 北纬28.38°东经104.94° 3 6 珙县 30.2 07月23日22时25分 60 0.384 29 20 北纬28.20°东经104.77° 2.9 8 珙县 7.8 07月15日16时48分 60 0.935 47 1 21 北纬28.14°东经104.74° 3.2 11 珙县 6.2 07月19日01时21分 60 11.006 22
图5中剔除了16时48分的S.D.值后,可以明显观测到,在地震发生前的16时30分和16时32分,S.D.值发生了明显改变,其值分别为0.048×10-5 m/s2、0.040×10-5 m/s2,经固体潮和零点位移改正后的静态观测重力值分别为4 830.031×10-5 m/s2、4 830.043×10-5 m/s2,重力值与上一记录时刻相差0.012×10-5 m/s2,说明在此时刻由震动产生的部分高频重力异常未被重力仪自带的滤波器滤除掉。在16时30分,S.D.值近似为平静场中观测值的2.5倍,即在发震前18 min重力仪已记录到S.D.值的突变。值得注意的是16时40分,即在发震前8 min,S.D.值仅为0.022×10-5 m/s2,重力值与上一记录时刻相差-0.033×10-5 m/s2,REJ值高达42%,根据重力值和REJ值的变化可对地震进行提前预报。在直至16时54分S.D.值变为0.014×10-5 m/s2,说明此次地震活动从发震到停止用时约6 min。表5 地震前后重力仪记录静态观测数据统计Table 5 Statistical table of static observation data recorded by gravimeter before and after earthquake 序号 发震时间 震中经纬度 地震级数 震源深度/km 仪器布设地点 震中距/km 重力仪记录时间 观测持续时间DUR值/s 经固体潮和零漂改正后的重力值/(10-5 m·s-2) 仪器记录S.D./(10-5 m·s-2) 舍弃数量REJ值/% 1 06月17日22时55分 北纬28.34°东经104.90° 6 16 盐津县普洱镇 72.9 06月17日22时35分 60 4756.949 0.018 0 06月17日22时45分 60 4756.953 0.021 19 06月17日22时55分 60 4761.419 23.066 10 06月17日23时05分 60 4756.951 0.766 0 06月17日23时15分 60 4756.948 0.155 0 06月17日23时25分 60 4756.952 0.038 2 2 06月17日23时36分 北纬28.43°东经104.77° 5.1 16 盐津县普洱镇 62.7 06月17日23时36分 60 4756.897 11.708 19 06月17日23时46分 60 4756.951 0.104 0 06月17日23时56分 60 4756.953 0.024 26 06月18日00时06分 60 4756.951 0.013 0 3 06月20日01时44分 北纬28.41°东经104.77° 3.4 8 盐津县普洱镇 62.6 06月20日01时28分 60 4757.396 0.019 0 06月20日01时38分 60 4757.394 0.043 0 06月20日01时48分 60 4757.391 0.056 0 06月20日01时58分 60 4757.39 0.026 0 06月20日02时08分 60 4757.391 0.028 0 06月20日02时18分 60 4757.389 0.015 0 4 07月15日16时48分 北纬28.20°东经104.77° 2.9 8 珙县上罗镇 7.8 07月15日16时29分 60 4830.031 0.006 0 07月15日16时30分 60 4830.031 0.048 0 07月15日16时32分 60 4830.043 0.04 0 07月15日16时33分 60 4830.03 0.023 0 07月15日16时34分 60 4830.03 0.017 0 07月15日16时36分 60 4830.031 0.015 0 07月15日16时37分 60 4830.03 0.013 1 07月15日16时38分 60 4830.029 0.02 1 07月15日16时40分 60 4829.996 0.022 42 07月15日16时41分 60 4830.029 0.02 0 07月15日16时42分 60 4830.031 0.016 0 07月15日16时44分 60 4830.03 0.012 0 07月15日16时45分 60 4830.031 0.016 1 07月15日16时46分 60 4830.033 0.013 0 07月15日16时48分 60 4830.034 0.935 47 07月15日16时49分 60 4830.032 0.058 1 07月15日16时50分 60 4830.028 0.056 2 07月15日16时52分 60 4830.03 0.025 0 07月15日16时53分 60 4830.029 0.036 0 07月15日16时54分 60 4830.03 0.014 0
本文编号：3318508
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【文章页数】：9 页
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长宁地区区域地质图(地质底图来源于91卫图助手)
在珙县观测的6次记录中,当震中距介于25.5～30.8 km,相关系数为0.94;当震中距介于6.2～7.8 km,相关系数为1。需要指出的是,相关系数有一个明显的缺点,即当震中距介于6.2～7.8 km,仅有7月15日和7月19日两组统计样本数据,相关系数的绝对值为1,因此在观测记录较少时,仅凭相关系数较大就判定震级与重力仪记录S.D值之间有密切的线性关系是不妥当的。通过以上相关分析认为,当震中距介于60.1～73.2 km、25.5～30.8 km时,地震震级与重力仪记录S.D值呈明显的正相关关系,即在震中距相近的情况下,S.D值越大,地震震级越高。当震中距介于6.2～7.8 km时,由于统计样本数据不足,未能准确判定地震震级与重力仪记录S.D值的相关关系。表4 发震时刻重力仪记录观测数据统计Table 4 Statistical table of observation data recorded by gravimeter at seismic moment 序号 震中经纬度 地震级数 震源深度/km 仪器布设地点 震中距/km 重力仪记录时间 观测持续时间DUR值/s 仪器记录S.D./(10-5 m·s-2) 舍弃数量REJ值/% 震级与S.D.的相关系数 1 北纬28.34°东经104.90° 6 16 盐津县 72.9 06月17日22时55分 60 23.066 10 0.90 2 北纬28.43°东经104.77° 5.1 16 盐津县 62.7 06月17日23时36分 60 11.708 19 3 北纬28.41°东经104.80° 2.9 9 盐津县 65.1 06月18日01时16分 60 0.034 1 4 北纬28.36°东经104.86° 4.4 12 盐津县 69.5 06月18日05时06分 60 0.119 0 5 北纬28.40°东经104.82° 3 10 盐津县 66.7 06月19日03时00分 60 0.057 3 6 北纬28.38°东经104.89° 3 8 盐津县 73.2 06月19日04时40分 60 0.031 0 7 北纬28.41°东经104.77° 3.4 8 盐津县 62.6 06月20日01时48分 60 0.056 0 8 北纬28.39°东经104.84° 3.1 7 盐津县 68.3 06月20日10时58分 60 0.041 0 9 北纬28.41°东经104.76° 3.2 5 盐津县 61.3 06月20日13时18分 60 0.032 2 10 北纬28.41°东经104.76° 3.1 14 盐津县 61.3 06月20日14时28分 60 0.208 24 11 北纬28.40°东经104.75° 3.4 15 盐津县 60.1 06月20日21时00分 60 0.039 1 12 北纬28.41°东经104.75° 3.7 9 盐津县 60.5 06月20日22时00分 60 0.09 33 13 北纬28.44°东经104.81° 3.2 10 盐津县 66.9 06月24日04时47分 60 0.188 17 14 北纬28.43°东经104.76° 3.4 8 盐津县 61.9 06月29日22时08分 60 0.161 16 15 北纬28.44°东经104.81° 3.1 8 盐津县 66.9 06月30日21时33分 60 0.075 0 16 北纬28.41°东经104.86° 3.2 4 珙县 30.8 07月08日00时38分 60 0.141 5 0.94 17 北纬28.38°东经104.84° 3 8 珙县 27.1 07月22日16时18分 60 0.298 25 18 北纬28.35°东经104.91° 4.1 9 珙县 25.5 07月22日16时26分 60 1.404 4 19 北纬28.38°东经104.94° 3 6 珙县 30.2 07月23日22时25分 60 0.384 29 20 北纬28.20°东经104.77° 2.9 8 珙县 7.8 07月15日16时48分 60 0.935 47 1 21 北纬28.14°东经104.74° 3.2 11 珙县 6.2 07月19日01时21分 60 11.006 22
图5中剔除了16时48分的S.D.值后,可以明显观测到,在地震发生前的16时30分和16时32分,S.D.值发生了明显改变,其值分别为0.048×10-5 m/s2、0.040×10-5 m/s2,经固体潮和零点位移改正后的静态观测重力值分别为4 830.031×10-5 m/s2、4 830.043×10-5 m/s2,重力值与上一记录时刻相差0.012×10-5 m/s2,说明在此时刻由震动产生的部分高频重力异常未被重力仪自带的滤波器滤除掉。在16时30分,S.D.值近似为平静场中观测值的2.5倍,即在发震前18 min重力仪已记录到S.D.值的突变。值得注意的是16时40分,即在发震前8 min,S.D.值仅为0.022×10-5 m/s2,重力值与上一记录时刻相差-0.033×10-5 m/s2,REJ值高达42%,根据重力值和REJ值的变化可对地震进行提前预报。在直至16时54分S.D.值变为0.014×10-5 m/s2,说明此次地震活动从发震到停止用时约6 min。表5 地震前后重力仪记录静态观测数据统计Table 5 Statistical table of static observation data recorded by gravimeter before and after earthquake 序号 发震时间 震中经纬度 地震级数 震源深度/km 仪器布设地点 震中距/km 重力仪记录时间 观测持续时间DUR值/s 经固体潮和零漂改正后的重力值/(10-5 m·s-2) 仪器记录S.D./(10-5 m·s-2) 舍弃数量REJ值/% 1 06月17日22时55分 北纬28.34°东经104.90° 6 16 盐津县普洱镇 72.9 06月17日22时35分 60 4756.949 0.018 0 06月17日22时45分 60 4756.953 0.021 19 06月17日22时55分 60 4761.419 23.066 10 06月17日23时05分 60 4756.951 0.766 0 06月17日23时15分 60 4756.948 0.155 0 06月17日23时25分 60 4756.952 0.038 2 2 06月17日23时36分 北纬28.43°东经104.77° 5.1 16 盐津县普洱镇 62.7 06月17日23时36分 60 4756.897 11.708 19 06月17日23时46分 60 4756.951 0.104 0 06月17日23时56分 60 4756.953 0.024 26 06月18日00时06分 60 4756.951 0.013 0 3 06月20日01时44分 北纬28.41°东经104.77° 3.4 8 盐津县普洱镇 62.6 06月20日01时28分 60 4757.396 0.019 0 06月20日01时38分 60 4757.394 0.043 0 06月20日01时48分 60 4757.391 0.056 0 06月20日01时58分 60 4757.39 0.026 0 06月20日02时08分 60 4757.391 0.028 0 06月20日02时18分 60 4757.389 0.015 0 4 07月15日16时48分 北纬28.20°东经104.77° 2.9 8 珙县上罗镇 7.8 07月15日16时29分 60 4830.031 0.006 0 07月15日16时30分 60 4830.031 0.048 0 07月15日16时32分 60 4830.043 0.04 0 07月15日16时33分 60 4830.03 0.023 0 07月15日16时34分 60 4830.03 0.017 0 07月15日16时36分 60 4830.031 0.015 0 07月15日16时37分 60 4830.03 0.013 1 07月15日16时38分 60 4830.029 0.02 1 07月15日16时40分 60 4829.996 0.022 42 07月15日16时41分 60 4830.029 0.02 0 07月15日16时42分 60 4830.031 0.016 0 07月15日16时44分 60 4830.03 0.012 0 07月15日16时45分 60 4830.031 0.016 1 07月15日16时46分 60 4830.033 0.013 0 07月15日16时48分 60 4830.034 0.935 47 07月15日16时49分 60 4830.032 0.058 1 07月15日16时50分 60 4830.028 0.056 2 07月15日16时52分 60 4830.03 0.025 0 07月15日16时53分 60 4830.029 0.036 0 07月15日16时54分 60 4830.03 0.014 0
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