欧亚大陆地震观测中甚低频事件的研究

发布时间：2020-07-30 01:47

【摘要】：目前国际上已经发现和研究的新的弱震动信号有震颤Tremor、间歇性震颤与滑移ETS(Episodic Tremor and Slip)、低频地震LFEs(Low-frequency Earthquakes)、甚低频地震VLFEs(Very Low-frequency Earthquakes)等,这些信号主要集中在海槽或俯冲带地区。研究表明它们与断层蠕动、慢滑、普通地震等存在一些关系。对这些信号的研究有利于我们更加科学地认识弱震动信号,有助于我们了解地球物理现象,对地震孕育等探索性工作也有重要意义。大陆地区关于类似信号的研究还在起步阶段,与国际研究热点地区不一样的大陆构造地区,是否也有类似或不同信号还有待于研究。本文主要探索和研究大陆地区地震观测中未知的弱震动信号。针对我们探索的未知信号在地震观测中较弱、宽频地震观测信号非常丰富的特点,文中对比分析了小波分解和数字滤波在信号提取中的优劣,最终选择小波作为信号提取手段。对比抽点法、抗混叠法和均值法三种降采样方法,综合算法复杂度和效果得知均值法最优,所以使用均值法对信号降采样。采用多种方法例如时谱分析、滤波、小波分解等,对欧亚大陆多个地震观测台多分量长时间序列的海量波形数据进行研究和处理,提取到了持续时间数小时、主周期60-120s的弱低频地震信号,通过统计该信号在多个台站记录频次和持续时长,总结了该信号的规律,并分析研究了该信号的时空特征。该信号持续时间数小时,几乎每天一次,在整个欧亚大陆的地震观测中具有普遍性。对比该信号与震颤Tremor、间歇性震颤与滑移ETS、低频地震LFEs、甚低频地震VLFEs、地球哼哼Hum、气旋及海洋风暴引发的震动信号等多种信号的特征,结果表明该信号与它们不同。本文把这种信号(60-120s)称为甚低频事件(Very Low-frequency Events)。通过对比研究多个台站记录到的甚低频事件在空间上的表现,分析探讨了甚低频事件的来源。研究结果表明:甚低频事件持续时间可达6-12小时甚至更久;在沿海及海岛区域记录到的甚低频事件较弱或空缺,而内陆地区较强;水平分量观测强而垂直分量观测中不明显;信号周期比大气运动产生的震动信号(2-8s)更长,出现频次也更多。根据以上特征基本判断甚低频事件不是源自远震、海洋风暴及大规模大气运动等。由于欧亚大陆上不同台站记录的甚低频事件不完全一致,但一定区域内的台站,在多个时间段里记录到了特征类似的甚低频事件,信号强度接近、持续时间接近、信号主周期一致,而距离超过一定范围的台站记录到的信号特征有明显差异,所以认为甚低频事件来源于观测点附近的一定范围内,有区域性的源,可能与台站所在位置的区域性地质活动有关系。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P315.7

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