地震應(yīng)力降是表征震源特性的一個(gè)重要參數(shù),通常由震源譜計(jì)算得到.但如何從大量地震的觀測譜中校正路徑和臺站效應(yīng),準(zhǔn)確地分離出震源譜并計(jì)算應(yīng)力降,仍是一個(gè)難題.本文采用廣義疊加反演方法通過分階段疊加從觀測譜中迭代分離出震源項(xiàng)、臺站項(xiàng)和路徑項(xiàng),并利用分震級的疊加震源項(xiàng)與理論譜的擬合得到經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù),再利用由經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)校正后的真實(shí)震源譜估算出應(yīng)力降.該方法不需要知道儀器響應(yīng)、場地響應(yīng)和傳播路徑上的衰減系數(shù),并且不用事先假設(shè)震源具有自相似的恒應(yīng)力降特征,計(jì)算效率很高,適用于反演大量地震的震源參數(shù).我們將廣義疊加反演方法應(yīng)用于長島震群,利用S波譜估算了1431個(gè)M_L≥1.0地震的應(yīng)力降.結(jié)果表明,廣義疊加反演方法獲得的震源參數(shù)和用傳統(tǒng)方法得到的結(jié)果一致;長島震群地震的應(yīng)力降較�。ㄖ兄凳�0.3 MPa）,變化范圍很大（0.009～3.04MPa之間）,屬于低應(yīng)力降事件集;同時(shí)應(yīng)力降中值隨地震矩增大而增大,偏離了自相似理論.應(yīng)力降空間變化不均勻,高應(yīng)力降事件主要集中在震群的端部（NW端）,到最近斷層距離的依賴性不強(qiáng),在9、10km處的應(yīng)力降中值略高于其他深度.根據(jù)應(yīng)力降的變化特征... 

【文章來源】：地球物理學(xué)報(bào). 2020,63(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：16 頁

【部分圖文】：

觀測譜分離原理示意圖，其中包括震源項(xiàng)（Source term）、路徑項(xiàng)（Path term）和臺站項(xiàng)（Station term）五角星代表地震（i=1,2,3，…，m），三角形為地震臺站（j=1,2,3，…，n），在地震和臺站之間的連線代表傳播路徑．

然后以震級0.2為間隔將長島震群1431個(gè)震源項(xiàng)進(jìn)行分組求均值．在實(shí)際計(jì)算中發(fā)現(xiàn)，盡管疊加后的波譜形態(tài)更為穩(wěn)定，但低頻部分仍會出現(xiàn)隨機(jī)不規(guī)則的波動（圖3）．為減小低頻波動對結(jié)果的影響，我們利用穩(wěn)健的加權(quán)線性最小二乘法對波譜曲線做平滑處理，在不改變其他頻段波譜形狀的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)低頻部分的平滑．為了保證疊加波譜曲線的穩(wěn)定性，我們舍去少于20個(gè)事件的震級區(qū)間，最終保留了ML1.0～2.4之間8個(gè)分組平均譜（圖5a）用于計(jì)算經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)．同時(shí)以ML1.6震級檔的震源項(xiàng)為例測試了疊加求均值方法的穩(wěn)定性，按相對對數(shù)幅值分為20個(gè)區(qū)間，計(jì)算每個(gè)頻率點(diǎn)上震源項(xiàng)在每個(gè)區(qū)間的概率．根據(jù)每個(gè)頻率點(diǎn)上最大概率所在幅值區(qū)間、震源項(xiàng)的均值和中值，分別得到了最大概率曲線（圖4中紫線）、均值線（圖4中紅線）和中值線（圖4中藍(lán)綠線）．可以看到均值線與最大概率曲線更為接近一些，尤其是在高頻部分，基本與最大概率曲線一致．同時(shí)均值線相較于其他兩條線也更加平滑，均值反映的是所有區(qū)間上的共同表現(xiàn)，將差異變小，突出了共同點(diǎn)．同時(shí)按照1.2節(jié)所說，經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)校正也是為了消除共同路徑效應(yīng)，而且我們的額外測試表明利用均值和中值的計(jì)算結(jié)果差別可以忽略，因此我們采取了均值的疊加策略．

最后我們利用獲得的最佳EGF進(jìn)一步校正每個(gè)地震的震源項(xiàng)后得到真實(shí)震源譜（如圖3），再利用1.3節(jié)提到的非線性最小二乘法與理論譜進(jìn)行擬合，得到每個(gè)地震的低頻幅值Ω0和拐角頻率fc，并利用基于參數(shù)估計(jì)的漸進(jìn)正態(tài)分布方法得到拐角頻率fc的擬合誤差，將拐角頻率fc代入公式（8）估算得到了1431個(gè)ML≥1.0地震的應(yīng)力降．圖5 長島震群經(jīng)EGF校正前和校正后的疊加觀測譜示例圖


本文編號：3060049