發(fā)震時(shí)刻和震源位置的測定方法

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1、發(fā)震時(shí)刻和震源位置的測定方法地震定位意指根據(jù)地震臺站觀測的震相到時(shí)數(shù)據(jù),確定地震的基本參數(shù)(震源位置、發(fā)震時(shí)刻、震級)。嚴(yán)格來說,地震定位同時(shí)需要還給出對解的評價(jià)。地震定位是地震學(xué)中最經(jīng)典、最基本的問題,它在地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、區(qū)域地震活動(dòng)性、地震構(gòu)造研究中具有不可替代的作用??焖贉?zhǔn)確的地震定位還對震后的減災(zāi)、救災(zāi)工作具有至關(guān)重要的作用。一、發(fā)震時(shí)刻的確定發(fā)震時(shí)刻指地震發(fā)生的時(shí)刻。發(fā)震時(shí)刻可利用單臺或多臺資料進(jìn)行確定。通常利用區(qū)域臺網(wǎng)的多臺資料確定的結(jié)果較為準(zhǔn)確。1、用走時(shí)表確定發(fā)震時(shí)刻???利用走時(shí)表法確定發(fā)震時(shí)刻的公式為發(fā)震時(shí)刻=初至震相的到時(shí)–初

2、至震相的走時(shí)其中初至震相到時(shí)可從地震記錄圖上直接獲取,初至震相的走時(shí)值則可用TS與TP的到時(shí)差值查走時(shí)表得到。為消除誤差,通常將各臺定出的發(fā)震時(shí)刻取均值,作為最終定出的發(fā)震時(shí)刻值?! 〈朔N方法適用于任何地震。對于地方震使用直達(dá)波到時(shí)差TS-TP查走時(shí)表得tP;對于近震,用首波走時(shí)差Tsn-Tpn查走時(shí)表得tpn;對于遠(yuǎn)震用地幔折射波的到時(shí)差TS-TP查走時(shí)表得tp;對于極遠(yuǎn)震用地表反射波PP與地核穿透波PKP1間的到時(shí)差查走時(shí)表得tPKP1。值得特別指出的是,對于5°~16°影區(qū)內(nèi)的地震,由于無法準(zhǔn)確定出S震相,因此,常用短周期面波Lg2與初至P

3、波的到時(shí)差查走時(shí)表得tP值。使用走時(shí)表法定發(fā)震時(shí)刻時(shí),應(yīng)先定出震中距及震源深度值,再確定初至波的走時(shí),這一點(diǎn)對于遠(yuǎn)震顯得更加重要。2、用和達(dá)直線法確定發(fā)震時(shí)刻  和達(dá)直線法是經(jīng)典的方法。它適用于利用區(qū)域臺網(wǎng)資料測定地方震及近震的發(fā)震時(shí)刻。其原理方程為:    TP=(TS-TP)/(k-1)+T0???????????????????????????????(2.2.1)?式中,TP、TS分別為縱橫波的到時(shí),可以是直達(dá)波、反射波或首波;T0為發(fā)震時(shí)刻,k為波速比(k=vP/vS)。???和達(dá)直線的含義是波的到時(shí)差TS-TP與初至波到時(shí)TP呈線性關(guān)

4、系。由它們構(gòu)成的直線的斜率為k,直線在TP軸上的截距為發(fā)震時(shí)刻T0。由式(2.2.1)不難看出,當(dāng)已知各臺的縱橫波到時(shí)之后,便可通過解方程組的方法確定發(fā)震時(shí)刻T0及波速比k。?二、震中位置的確定1、利用單臺三分向記錄確定震中位置利用單臺三分向記錄確定震中位置的原理就是根據(jù)縱波初動(dòng)確定出震中方位角,根據(jù)震相到時(shí)(走時(shí)表等)確定出震中距,根據(jù)震中方位角及震中距確定震中位置。當(dāng)有1個(gè)以上臺獲得了初動(dòng)清晰、P及S震相準(zhǔn)確的地震記錄時(shí),便可用該方法確定震中位置。(1)利用P波三分向初動(dòng)確定震中方位角震中方位角是指過地震臺站的子午線與地震臺站到震中連線間的夾

5、角,沿順時(shí)針方向量取為正。???P波的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波射線重合,因此P波的初動(dòng)方向能表明震源的方位。P波在兩水平方向的初動(dòng)決定地震波射線的位置,其垂直向的初動(dòng)決定地震波射線的方向。當(dāng)垂直向初動(dòng)向上時(shí),質(zhì)點(diǎn)初始振動(dòng)的方向背向震中;當(dāng)垂直初動(dòng)向下時(shí),質(zhì)點(diǎn)初始振動(dòng)的方向指向震中。圖2.6??P波位移與震中關(guān)系???圖2.6是一個(gè)地震記錄的三分向初動(dòng)方向。設(shè)圖中水平向振動(dòng)的合矢量指向東北方向,若垂直向的初動(dòng)向下,則質(zhì)點(diǎn)初始振動(dòng)方向是“向著”震源的,此時(shí)震中點(diǎn)在臺站的東北方向;若垂直向的初動(dòng)向上,即質(zhì)點(diǎn)初始振動(dòng)方向是“背向”震源的,則震中點(diǎn)在臺站的西南方向

6、。P波三分向的初動(dòng)方向與震中方位的關(guān)系也可見表2.11。????????????表2.11??P波三分向初動(dòng)方向與震中方位關(guān)系表????由于地震記錄圖上P波兩水平向初動(dòng)的合矢量正好是地動(dòng)位移在地面的投影,因此在利用三分向初動(dòng)方向定出震源方位之后,則可結(jié)合P波兩水平向的初動(dòng)振幅定出震中方位角。震中方位角由表2.12決定表2.12???震中方位角確定表震中相對臺站的方位東北東南西南西北αα′180-α′180+α′360-α′?這里??????????????????????????????????AEW???????????????????????

7、?tgα′=────??????????????????????????????(2.2.2)??????????????????????????????????ANS而???????????????????????????????YEW×103????????????????????????AEW=──────????????????????????????????(2.2.3)??????????????????????????????????VEW??????????????????YNS×103??????????????????????

8、??ANS=───────??????????????????????????(2.2.4)??????????????????????

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