陶媛 王飛 陸棟梁 葛計劃 隆愛軍

摘 要：搜集和整理金寨、霍山、六安及鄰省地震臺近5年觀測到的數(shù)字震相資料，選取震相數(shù)據(jù)連續(xù)性較好且記錄清晰的臺站，利用單臺和達法計算金寨地震序列平均波速比，對距臺站不同空間范圍的波速比時空變化特征進行對比分析，根據(jù)其存在的共性和差異，研究2014年金寨震群前后波速比的時間演化特征。

關鍵詞：波速比 單臺和達法 震群序列

中圖分類號：P315 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（a）-0070-05

Abstract：Collect and collate the Digital seismic data of Anhui Jinzhai， Huoshan， Lu'an and the neighboring seismic station observed in recent five years，select The seismic data with good continuity and clear records， calculate mean wave velocity ratio of Jinzhai earthquake sequence by using Wadati method of single station， compare and analyse the spatial and temporal variation characteristics of wave velocity ratio in different spatial ranges，according to the similarities and differences，research the time evolution characteristics of wave velocity ratio before and after the Anhui Jinzhai earthquake swarmin 2014.

Key Words：Wave velocity ratio； Wadati method of single station； Earthquake swarm sequence

地震波攜帶著震源和介質變化的大量信息，波速比作為地震波的運動學特征，可以捕捉地震前后的異常變化信息，分析地震孕育的可能性。地震波速度和波速比的變化在一定程度上反映了地下巖石狀態(tài)的變化，巖石破裂試驗證明了在破裂孕育過程中主斷裂面上縱波速度形態(tài)的變化。通過對波速比變化的時間、幅度、形態(tài)的研究，可以找出波速比異常與地震序列的對應關系。國外對地震前波速比的測定與研究起源于20世紀20年代，在理論和實踐上都取得了較大的進展。1928年日本地震學家和達清夫首先提出和達法求波速比，對一個地震以一組臺站記錄的Pg波走時Tp和Sg波走時Ts之差擬合直線求得斜率，再加1即為波速比。20世紀70年代初日本、美國及其他國家也相繼發(fā)現(xiàn)了許多地震前的波速異常，并提出用DD模式解釋波速異常。

數(shù)字化測震臺網(wǎng)運行以來，隨著數(shù)字地震觀測儀器的改進、臺站布局的改善和密度的增加及震相資料的不斷積累和觀測精度的提高，國內利用數(shù)字地震資料分析中強地震前后波速比變化特征的研究越來越多，如：施甸地震序列波速比在主震發(fā)生后、強余震發(fā)生前出現(xiàn)趨勢性下降（黎明曉等，2006年）；水庫地震前波速比異常存在下降-回升-發(fā)震的過程（鄒明軒等，2006年）；在文安和唐山附近地區(qū)地震波速比出現(xiàn)正常-降低-恢復-發(fā)震的異常演變過程（王林瑛等，2008年）。不同學者通過研究不同區(qū)域中強地震前后和水庫地震波速比變化特征，對震前存在波速比異常予以了肯定。本文選用安徽數(shù)字地震臺網(wǎng)及鄰省地震臺記錄的地震波形資料，分析震相到時數(shù)據(jù)，采用單臺和達法，研究2014年金寨震群的波速比變化特征。

1 資料選取和數(shù)據(jù)處理

金寨震群發(fā)生于秦嶺-大別造山帶東段，該區(qū)域地質構造較為復雜。附近斷裂構造主要有近EW向的青山-曉天斷裂、NWW向的梅山-龍河口斷裂，以及NNE向的商城-麻城斷裂。震中附近100km范圍內歷史上發(fā)生過多次Ms≥5.0級地震，并呈環(huán)形分布，其中50km范圍內歷史上發(fā)生過3次Ms≥5.0級地震，最大為1932年湖北麻城6級地震。

本文從國家地震臺網(wǎng)中心地震目錄資料中，選取115.2°～116.4°E、31.2°～31.5°N區(qū)域，2011年12月至2015年8月的ML≥1.4級地震進行研究。在震相挑選過程中進行了相關限制，只選取有3個以上臺站記錄到的地震進行研究，防止出現(xiàn)將當?shù)乇频雀蓴_事件當作地震處理。

數(shù)據(jù)處理方法：設臺站處在異常區(qū)內，由震源到臺站的距離為R，則縱、橫波波速比γ=Vp/Vs，可用下列方法求取。

利用（4）式求波速比γ值?？蓮牟ㄐ螖?shù)據(jù)上直接量取 tp，ts，關鍵在求T0。T0 一般為多臺和達直線定出的平均發(fā)震時刻，對定位能力較好的地區(qū)，也可以目錄中的發(fā)震時間為準，本文主要以國家地震臺網(wǎng)中心目錄中金寨震群數(shù)據(jù)進行分析。

安徽金寨從2014年8月22日開始出現(xiàn)震群活動，截至11月20日，共發(fā)生ML≥0.0級地震479次，其中ML≥1.0級地震296次，ML≥2.0級地震59次，ML≥3.0級地震13次，最大為10月26日ML3.9級。金寨震群整體分為兩組活躍時段：第一組活躍時段為8月22日至9月28日，最大為ML2.6級，其中8月22日至9月1日較為密集，9月2～28日頻度開始降低，9月29日至10月19日沒有發(fā)生小震，第二組活躍時段從10月20日開始，相比第一組頻度更高、震級更大，最大為ML3.9級，震群活動水平有所上升。

2 地震序列波速比計算

求單臺波速比應選用記錄較好的地方震資料，到時數(shù)據(jù)一定要精確，盡量減少人為誤差。

為了防止Pn的出現(xiàn)影響對直達波的判讀精度，選用震中距在100km以內的Pg、Sg波走時數(shù)據(jù)。本文主要選用河南商城（SC）、湖北麻城（MCH）、金寨（JZA）、石家河（SJH）、爛泥坳（LNA）、豹子崖（BZY）、佛子嶺（FZL）、六安（LAN）臺數(shù)據(jù)（臺站定位結果見表1）。

各臺站波速比原始值曲線波動較大，不利于長趨勢的分析，本文對原始數(shù)據(jù)做了5點平滑處理，處理后曲線較為平滑，波速比漲落明顯減少。

3 結果與討論

對比研究2011—2015年金寨震群震中地區(qū)100km范圍內的地震臺單臺波速比擬合曲線發(fā)現(xiàn)：金寨、麻城臺數(shù)據(jù)處于低值異常，石家河、爛泥坳、豹子崖、佛子嶺臺處于高值異常，且2014年10月26日金寨ML3.9級地震前，各臺波速比均出現(xiàn)不同程度的異常變化，總體趨勢是波速比“下降—上升—下降—回升—發(fā)震”。

金寨臺波速比的平均值為1.7005，與該區(qū)域背景值1.7038基本一致，可能反映了該區(qū)域基本處于較穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)生較大地震的可能性不大。商城臺波速比平均值為1.7097，略高于區(qū)域背景值。麻城臺波速比平均值為1.6986，略低于區(qū)域背景值。

六安臺波速比平均值為1.7195，與該區(qū)域背景值1.7139基本一致。爛泥坳臺清晰地震記錄數(shù)目較少，豹子崖臺的波速比高值異常最為突出，已經(jīng)進入高值區(qū)，但總體來說波速變化波動范圍正常。

因此，短期內周邊100km范圍內發(fā)生中強震可能性不大，應注意半年至稍長時間尺度的持續(xù)低值異常轉變到回升發(fā)震態(tài)勢。

利用單臺地震波速比時間進程曲線（見圖1），我們對金寨震群活動進行了階段對比分析，在地震活躍階段，波速比存在高低值異常變化。2014年10月26日ML3.9級、2014年11月11日ML3.6級主震前后，商城、金寨、麻城臺波速比變化趨勢基本一致，石家河、豹子崖、佛子嶺、六安臺波速比變化趨勢基本一致，反映了波速比變化在空間異常上的同步性。

金寨震群階段性波速比變化特征為：主震前波速比由正常值開始下降，在恢復的過程中發(fā)震，震后開始回升，震級較大的余震序列波速比出現(xiàn)趨勢性下降。

參考文獻

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