【摘要】：鉆孔應變觀測是利用安裝在鉆孔中的應變傳感器對地殼應變進行觀測,是地球動力學觀測體系的重要組成部分。由于鉆孔應變儀具有觀測精度高,頻率響應好,抗干擾能力強等優(yōu)勢,其觀測數(shù)據(jù)被廣泛應用于地震應變階、慢地震、地震前兆以及火山噴發(fā)預測等方面的研究。我國鉆孔應變儀在長期的監(jiān)測過程中積累了大量的高質(zhì)量觀測數(shù)據(jù),有了對長期觀測數(shù)據(jù)做初步評價的條件,使得利用鉆孔應變觀測解決地震前兆、地震預測等重要的科學問題成為可能。本文以2008年5月12日汶川Ms8.0地震和2013年4月20日蘆山Ms7.0地震為例,采用離散小波變換方法對姑咱臺站鉆孔應變數(shù)據(jù)進行分解,分別計算數(shù)據(jù)中各頻段的細節(jié)系數(shù)幅值,并研究變化特征;采用了超限率方法提取各頻段細節(jié)系數(shù)的異常信息,討論應變異常信息可能出現(xiàn)的頻段;為了研究鉆孔應變數(shù)據(jù)在異常頻段內(nèi)的頻率變化,采用連續(xù)小波變換方法對姑咱臺鉆孔應變數(shù)據(jù)進行時頻分析,提取時頻譜中出現(xiàn)的應變異常,對比分析不同時段應變異常的頻率分布,分析了應變異常與兩次地震前兆異常的頻率相關(guān)性。主要工作包括以下方面:根據(jù)鉆孔應變觀測基本理論,分析了鉆孔應變觀測數(shù)據(jù)的時域、頻域特性,數(shù)據(jù)在時域的主要成分包含固體潮汐,趨勢漂移,同震干擾以及前兆異常;比較了固體潮汐和應變異常的頻率分布;研究了鉆孔應變數(shù)據(jù)預處理算法,證明了一階差分方法能夠有效降低固體潮汐對應變異常提取的影響�；陔x散小波變換理論,采用了Daubechies10小波基函數(shù)對鉆孔應變觀測數(shù)據(jù)進行分解;根據(jù)小波系數(shù)的統(tǒng)計特性,采用強度超限率方法提取超限異常。對于汶川Ms8.0地震,超限異常從2007年12月開始出現(xiàn),主要集中在6.5×10~(-5)Hz至5.2×10~(-4)Hz頻段內(nèi)。對于蘆山Ms7.0地震,超限異常出現(xiàn)在2012年10-12月和2013年4月,且在各頻段內(nèi)都具有明顯的幅值變化。基于連續(xù)小波變換理論,分析了同震信號、應變階躍以及地震前兆異常的時頻特性;在大尺度時間范圍內(nèi),研究了鉆孔應變數(shù)據(jù)整體時頻特性;提出了基于時域分段處理的連續(xù)小波變換方法,在局部時頻譜中提取了應變異常;分析了各應變異常的頻率相關(guān)性,確定了部分應變異常為疑似前兆異常。對于汶川Ms8.0地震,應變異常集中在2008年5月8日至2008年5月12日時間段,對于蘆山Ms7.0地震,應變異常主要集中在2013年4月1日至2013年4月20日時間段,應變異常與兩次地震前兆異常的頻率相關(guān)系數(shù)均大于0.6,我們推測提取到的應變異常為疑似前兆異常。
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P315.7

【參考文獻】

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本文編號：2738216