結(jié)構(gòu)和震源是天然地震學(xué)領(lǐng)域最重要的兩個研究方向。二者是緊密相關(guān)的,對結(jié)構(gòu)的研究離不開對震源的理解,對震源的研究也離不開對結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。本論文將圍繞結(jié)構(gòu)和震源這兩大主題,介紹以下三方面的研究:(1)利用在內(nèi)核邊界前臨界反射的PKiKP震相研究內(nèi)核邊界的精細(xì)結(jié)構(gòu);(2)利用多種地震波觀測資料,研究朝鮮2017年核試驗(yàn)后發(fā)生的四個小震事件的位置和震源性質(zhì);(3)利用匹配定位方法檢測朝鮮核試驗(yàn)場周邊2017年5月至2018年4月間的小震事件,探討朝鮮2017年核試驗(yàn)觸發(fā)的天然地震序列的特征。地球內(nèi)核邊界的精細(xì)結(jié)構(gòu)可以幫助我們理解內(nèi)核的凝固過程、外核組分及地磁場起源。我們從日本Hi-net臺網(wǎng)的地震波形數(shù)據(jù)中收集了 1263對高質(zhì)量的PKiKP-PcP觀測數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)采樣了中國中部、日本海東南部、北太平洋西部和鄂霍次克海西南部下方的內(nèi)核邊界。PKiKP-PcP走時殘差和波形差異表明,采樣的內(nèi)核邊界區(qū)域均呈現(xiàn)平坦的界面,其地形起伏不超過1.5千米;在鄂霍次克海西南部下方的局部內(nèi)核邊界存在一個橫向變化的厚度約4-8千米的糊狀層,而周圍其他區(qū)域的內(nèi)核邊界則表現(xiàn)出尖銳的界面。這一研究結(jié)果首次提出了內(nèi)核邊界局部區(qū)域存在糊狀層的地震學(xué)證據(jù)。朝鮮2017年9月3日核試驗(yàn)后緊跟著發(fā)生了幾個小震事件,引起了科學(xué)界、媒體與民眾的極大關(guān)注。我們利用事件對之間的相對時間差、相對極性以及體波和面波觀測數(shù)據(jù),并結(jié)合理論波形模擬技術(shù),確定了核試驗(yàn)后的四個小震事件的相對位置和震源性質(zhì)。核試驗(yàn)后8.5分鐘發(fā)生的事件是一個位于核試驗(yàn)中心西北方向440 ± 260米的塌陷事件,其震源可以用一個方位角為～150°、傾角為70°-75°的近垂直單力源來描述。而其余的三個事件則是發(fā)生在核試驗(yàn)場北部～8.4 ± 1.7千米處的520米小區(qū)域內(nèi)的天然地震群,其深度大于2.4千米,其震源機(jī)制是一個沿著近南北方向的高傾角(傾角為50°-90°)的近純走滑事件。朝鮮2017年核試驗(yàn)后在試驗(yàn)場周圍發(fā)生了一系列小震事件,但完整的地震目錄及事件的性質(zhì)尚不清楚。我們利用匹配定位和單臺滑動互相關(guān)方法,對朝鮮2017年核試驗(yàn)前4個月至后8個月內(nèi)核試驗(yàn)場區(qū)域的小震事件進(jìn)行了調(diào)查。核試驗(yàn)前4個月內(nèi)沒有檢測到小震事件,而核試驗(yàn)后8個月內(nèi)檢測到了 86個天然地震事件,表現(xiàn)出強(qiáng)烈的地震活動性。這些地震序列均發(fā)生在朝鮮核試驗(yàn)場北邊8.4千米處的2千米的區(qū)域范圍內(nèi),近似沿著南北方向排布。理論應(yīng)力場的計算表明這些小震事件是由2017年核試驗(yàn)觸發(fā)的地震序列。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P315
【部分圖文】：

通常會使用與ＰＫＩＫＰ射線路徑相似且不經(jīng)過內(nèi)核的震相作為參考震相。常??用的參考震相包括內(nèi)核邊界反射震相ＰＫｉＫＰ、從外核底部折返的ＰＫＰｂｃ震相和??從外核頂部折返的ＰＫＰａｂ震相（圖１．１）。在１３０°－１４３°震中距范圍內(nèi)，內(nèi)核邊界??的反射波ＰＫｉＫＰ可以作為參考震相，用于研宄內(nèi)核頂部１００千米內(nèi)的地震學(xué)結(jié)??構(gòu)；在１４６°－１５６°震中距范圍內(nèi)，通常用從外核底部折返的ＰＫＰｂｃ震相作為參考??震相，用于研究內(nèi)核頂部１５０－３５０千米的地震學(xué)結(jié)構(gòu)；對于更遠(yuǎn)的震中距范圍，??通常用從外核中部折返的ＰＫＰａｂ震相作為參考震相，可以研宄內(nèi)核中心９００千??２??

１９９０；?Ｋｏｐｅｒ?ｅｔ?ａｌ．，?２００４，?２００５）?＝??為了消除地球淺部結(jié)構(gòu)的影響，我們同時使用從核幔邊界反射的ＰｃＰ震相??作為參考震相。由于ＰＫｉＫＰ和ＰｃＰ震相在地球淺部有相似的射線路徑（圖２．１?），??因而使用ＰＫｉＫＰ－ＰｃＰ的相對走時信息可以消除震源發(fā)震時刻的影響，并減小定??位誤差和地球淺部不均勻性的影響，進(jìn)而可以用于約束內(nèi)核邊界的地形起伏。同??理，由于ＰＫｉＫＰ和ＰｃＰ在震源處有相近的出射角，在臺站處有相近的入射角，二??１３??

??圖２．１用于內(nèi)核邊界研宄的ＰＫｉＫＰ和ＰｃＰ展相路徑。??ＰＫｉＫＰ?（紅色射線）是從內(nèi)核邊界反射的震相；ＰｃＰ?（藍(lán)色射線）是從核幔邊界反射的震相。??本圖中的射線路徑是基于ＰＲＥＭ模型（Ｄｚｉｅｗｏｎｓｋｉｅｔａｌ．，１９８１），震源（黑色五角星）深度??３００千米，臺站（黑色三角）震中距分別為３０°和３５°。??者波形的差異可以消除震源本身的復(fù)雜性以及臺站下方復(fù)雜結(jié)構(gòu)對波形的影響，??因而可以利用ＰＫｉＫＰ－ＰｃＰ波形差異來約束內(nèi)核邊界附近的精細(xì)結(jié)構(gòu)。??ＰＫｉＫＰ由于其理論振幅很小，因而很難被觀測到，這就要求臺站有很高的信??噪比。另一方面，ＰＫｉＫＰ震相可能會被同一地震的其他震相或者其他區(qū)域地震??的震相千擾，容易將其他震相誤認(rèn)為是ＰＫｉＫＰ震相，因而需要利用臺網(wǎng)或臺陣??數(shù)據(jù)，綜合震相到時、震相慢度以及波形等信息鑒定并拾�。校耍椋耍姓鹣�。??本文中
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本文編號：2865809