20世紀早期北極的地震活動:1904~1920年地震的重定位
發(fā)布時間:2022-01-15 18:47
發(fā)表于20世紀前半葉的20世紀初北極地震震源參數(shù),至今仍被用來繪制儀器測定地震的震中圖。然而,它們所依據(jù)的報告并沒有使用那個時期運行的所有地震臺站的數(shù)據(jù),而且基于的是地震波在地球內部傳播的近似概念。為了創(chuàng)建一個可靠的全新定位目錄,我們重新定位了從20世紀早期開始在北極地區(qū)記錄的地震。我們收集了全球臺網(wǎng)所有可用的地震報告,包括國際地震中心—全球地震模型(ISC-GEM)目錄、歐洲地震圖計劃(EuroSeismos)項目、俄羅斯科學院地球物理調查和俄羅斯國家圖書館獲得的數(shù)據(jù)等,并采用改進的廣義波束形成方法和ak135速度模型進行重定位。在北極地區(qū)的25次地震中,有18次采用了這種重新定位程序。一些地震的新坐標被證明與以前確定的坐標有顯著不同。因此,這可能對弱地震活動頻繁的北地群島和法蘭士約瑟夫地群島地區(qū)的最終地震危險性評估產生顯著影響。大多數(shù)重新定位的地震震中都位于北極的主要地震帶,即洋中脊、斯瓦爾巴群島和拉普捷夫海大陸架。1914年10月14日的一次震級為MW(ISC-GEM)=6.6的地震,發(fā)生在法蘭士維多利亞地塹附近"海陸"過渡區(qū)的巴倫支海大陸架上。
【文章來源】:世界地震譯叢. 2020,51(04)
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
重定位過程中使用的地震臺站圖。此圖的彩色版僅適用于電子版本
網(wǎng)格搜索以不同的調整深度進行了多次。最后,我們選擇評分最高的單元。在接下來的步驟中,通過使發(fā)震時刻估計的殘差最小化,用得到的單元相位來改進定位。在這一步驟中,根據(jù)初動時間測量值的預期誤差(不確定度)和傳播速度的不確定性來估計置信區(qū)。取初動拾取誤差 (Δtonset)為ΔtP=ΔtS= 3s。這對于老的地震記錄來說是合理的。速度的不確定性取值為ΔVP =ΔVS = 0.15km/s。對于重定位,我們使用了ak135速度模型(Kennett et al,1995)。最后,利用新地島群島地區(qū)和俄羅斯北歐部分北部發(fā)生的4次核爆炸的數(shù)據(jù),對修改后的方法進行了驗證(Morozov et al,2018)。
表1中列出的關于每個地震震源和數(shù)據(jù)的詳細分析可在本文的補充材料中查看。由于地震臺站的方位角覆蓋范圍窄和震中距特別大,我們對大多數(shù)地震的重定位有較大的誤差橢圓,這也是那個時期北極地區(qū)地震的特點。圖3顯示了1919年2月2日和2000年5月21日在同一地區(qū)發(fā)生的震級相同的兩次地震的記錄臺站數(shù)量、方位角間隙和次方位角間隙。圖3a和圖3b所示為1904~1920年所檢測到的所有地震的臺站數(shù)和方位角覆蓋范圍的最佳情況。其余地震的記錄臺站數(shù)量明顯較少,方位角間隙更大。然而,大誤差橢圓并不妨礙我們把震中歸為明確的地震帶。大多數(shù)地震發(fā)生在主要的北極地震帶,包括洋中脊、斯瓦爾巴群島和拉普捷夫海大陸架(圖2;表2)。圖4 (a)記錄到1908年10月14日地震的地震臺站圖。圈起來的圓點表示重定位的震中,綠色的三角形表示用于定位的臺站,紅色的三角形表示由于可能大的計時誤差或誤讀而被拒絕使用其初動的臺站。(b)地震的所有可用初動時間。理論(ak135速度模型)P波走時用粗線表示,S波走時用細線表示,面波走時用虛線表示。用于定位的初動顯示為空心圓,被拒絕的初動標記為黑色方塊。(c)重定位的地震震中。實心圓表示國際地震中心—全球地震模型目錄中震中的位置,空心圓表示表1中另一個坐標的位置,圈起來的圓點表示新位置。誤差橢圓用黑線標出。LR:瑞利波。此圖的彩色版僅適用于電子版本
本文編號:3591135
【文章來源】:世界地震譯叢. 2020,51(04)
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
重定位過程中使用的地震臺站圖。此圖的彩色版僅適用于電子版本
網(wǎng)格搜索以不同的調整深度進行了多次。最后,我們選擇評分最高的單元。在接下來的步驟中,通過使發(fā)震時刻估計的殘差最小化,用得到的單元相位來改進定位。在這一步驟中,根據(jù)初動時間測量值的預期誤差(不確定度)和傳播速度的不確定性來估計置信區(qū)。取初動拾取誤差 (Δtonset)為ΔtP=ΔtS= 3s。這對于老的地震記錄來說是合理的。速度的不確定性取值為ΔVP =ΔVS = 0.15km/s。對于重定位,我們使用了ak135速度模型(Kennett et al,1995)。最后,利用新地島群島地區(qū)和俄羅斯北歐部分北部發(fā)生的4次核爆炸的數(shù)據(jù),對修改后的方法進行了驗證(Morozov et al,2018)。
表1中列出的關于每個地震震源和數(shù)據(jù)的詳細分析可在本文的補充材料中查看。由于地震臺站的方位角覆蓋范圍窄和震中距特別大,我們對大多數(shù)地震的重定位有較大的誤差橢圓,這也是那個時期北極地區(qū)地震的特點。圖3顯示了1919年2月2日和2000年5月21日在同一地區(qū)發(fā)生的震級相同的兩次地震的記錄臺站數(shù)量、方位角間隙和次方位角間隙。圖3a和圖3b所示為1904~1920年所檢測到的所有地震的臺站數(shù)和方位角覆蓋范圍的最佳情況。其余地震的記錄臺站數(shù)量明顯較少,方位角間隙更大。然而,大誤差橢圓并不妨礙我們把震中歸為明確的地震帶。大多數(shù)地震發(fā)生在主要的北極地震帶,包括洋中脊、斯瓦爾巴群島和拉普捷夫海大陸架(圖2;表2)。圖4 (a)記錄到1908年10月14日地震的地震臺站圖。圈起來的圓點表示重定位的震中,綠色的三角形表示用于定位的臺站,紅色的三角形表示由于可能大的計時誤差或誤讀而被拒絕使用其初動的臺站。(b)地震的所有可用初動時間。理論(ak135速度模型)P波走時用粗線表示,S波走時用細線表示,面波走時用虛線表示。用于定位的初動顯示為空心圓,被拒絕的初動標記為黑色方塊。(c)重定位的地震震中。實心圓表示國際地震中心—全球地震模型目錄中震中的位置,空心圓表示表1中另一個坐標的位置,圈起來的圓點表示新位置。誤差橢圓用黑線標出。LR:瑞利波。此圖的彩色版僅適用于電子版本
本文編號:3591135
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