張 萍

（遼寧省地震局，沈陽(yáng) 110034）

2006年10月9日10點(diǎn)35分和2009年5月25日8點(diǎn)54分朝鮮先后進(jìn)行了兩次核試驗(yàn)，震級(jí)分別為ML3.5和ML4.9。利用遼寧數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)和丹東區(qū)域臺(tái)網(wǎng)記錄的朝鮮兩次核爆的波形事件，采用波形特征對(duì)比、多階小波細(xì)節(jié)分析以及S波拐角頻率計(jì)算方法，對(duì)核爆進(jìn)行識(shí)別與判定。

1 選用資料

朝鮮首次核爆，遼寧臺(tái)網(wǎng)共有15個(gè)臺(tái)站，使用的儀器為速度型短周期地震儀，采樣頻率為50 Hz；丹東臺(tái)網(wǎng)有7個(gè)臺(tái)站，采用短周期地震儀，采樣頻率為50 Hz。朝鮮第二次核爆，遼寧臺(tái)網(wǎng)共有34個(gè)臺(tái)站，絕大多數(shù)臺(tái)站使用的是寬頻帶地震儀，采樣率為100 Hz；丹東臺(tái)網(wǎng)有7個(gè)臺(tái)站，其中丹東、寬甸、岫巖、孤山4個(gè)臺(tái)站使用寬頻帶地震計(jì)，采樣率為100 Hz，太平灣、弟兄山、柞木山3個(gè)臺(tái)站使用短周期地震計(jì)，采樣率為50 Hz。由于兩個(gè)臺(tái)網(wǎng)各臺(tái)站記錄兩次核爆的遠(yuǎn)近不同，記錄事件震相的清晰程度也不同。寬甸臺(tái)距核爆地點(diǎn)比較近，震中距Δ≈385.5 km。其余臺(tái)站震中距在400～600 km。

2 朝鮮兩次核爆的識(shí)別

（1）事件記錄特征對(duì)比。朝鮮兩次核爆震中位置比較接近，但核爆震級(jí)、釋放的能量、使用的炸藥量不同，臺(tái)站使用的地震計(jì)不同，所記錄的波形特征也不相同。使用寬頻帶地震計(jì)記錄的臺(tái)站，SG波后續(xù)面波較為突出，出現(xiàn)長(zhǎng)周期的面波；而使用短周期地震計(jì)記錄的臺(tái)站，記錄的體波高頻特征較為明顯，體波特征突出，而面波非常弱，不發(fā)育。

（2）S波拐角頻率計(jì)算結(jié)果。利用遺傳算法，計(jì)算了唐山地區(qū)介質(zhì)的品質(zhì)因子 Q值、地震的震源參數(shù)和臺(tái)站的場(chǎng)地響應(yīng)，取得了較好的研究成果。借助于劉杰等提供的利用遺傳算法計(jì)算波譜軟件，計(jì)算 S波的拐角頻率。朝鮮首次核爆，使用遼寧臺(tái)網(wǎng)有9個(gè)臺(tái)站，計(jì)算S波拐角頻率平均值為?cs=7.80 Hz；使用丹東臺(tái)網(wǎng)4個(gè)臺(tái)站，計(jì)算S波拐角頻率平均值為?cs=8.21 Hz；朝鮮第二次核爆，使用遼寧臺(tái)網(wǎng)15個(gè)臺(tái)站，計(jì)算S波拐角頻率平均值為?cs=8.01 Hz；使用丹東臺(tái)網(wǎng)7個(gè)臺(tái)站，計(jì)算S波拐角頻率平均值為?cs=7.59 Hz。

3 結(jié)論

（1）朝鮮兩次核爆不同臺(tái)站使用不同儀器（短周期地震計(jì)、寬頻帶地震計(jì)、甚寬頻帶地震計(jì)）顯示的波形特征存在一定的差異。使用短周期地震計(jì)記錄的臺(tái)站，記錄的體波高頻特征較為明顯，體波特征突出，而面波非常弱，不發(fā)育；使用寬頻帶地震計(jì)記錄的臺(tái)站，SG波后續(xù)面波較為突出，長(zhǎng)周期面波特征明顯。

（2）從小波變換不同尺度分析發(fā)現(xiàn)，隨著尺度的增大，地震、爆破和核爆能量都在快速衰減，所不同的是地震能量集中于第1階到第4階，第5階以后能量因時(shí)域范圍較寬而分布非常弱；而爆破和核爆記錄在第6階面波顯示較為清晰，能量也因時(shí)域范圍較窄而分布集中。朝鮮兩次核爆的小波細(xì)節(jié)分析結(jié)果檢驗(yàn)，具有爆破特征。

（3）對(duì)遼寧臺(tái)網(wǎng)和丹東臺(tái)網(wǎng)地震與爆破定量研究結(jié)果，爆破S波拐角頻率平均值為7.70～8.1 Hz。采用遼寧臺(tái)網(wǎng)和丹東臺(tái)網(wǎng)多臺(tái)計(jì)算朝鮮兩次核爆S波拐角頻率平均值為7.59～8.21 Hz，與前期研究的結(jié)果比較相近。