发震时刻和震源位置的测定方法.doc

发震时刻和震源位置的测定方法 地震定位意指根据地震台站观测的震相到时数据，确定地震的基本参数（震源位置、发震时刻、震级）。严格来说，地震定位同时需要还给出对解的评价。地震定位是地震学中最经典、最基本的问题，它在地球内部结构、区域地震活动性、地震构造研究中具有不可替代的作用。快速准确的地震定位还对震后的减灾、救灾工作具有至关重要的作用。 一、发震时刻的确定 发震时刻指地震发生的时刻。发震时刻可利用单台或多台资料进行确定。通常利用区域台网的多台资料确定的结果较为准确。 1、用走时表确定发震时刻 ??? 利用走时表法确定发震时刻的公式为 发震时刻=初至震相的到时–初至震相的走时 其中初至震相到时可从地震记录图上直接获取，初至震相的走时值则可用TS与TP的到时差值查走时表得到。 为消除误差，通常将各台定出的发震时刻取均值，作为最终定出的发震时刻值。 　　此种方法适用于任何地震。对于地方震使用直达波到时差TS-TP查走时表得tP；对于近震，用首波走时差Tsn-Tpn查走时表得tpn；对于远震用地幔折射波的到时差TS-TP查走时表得ｔｐ；对于极远震用地表反射波PP与地核穿透波PKP1间的到时差查走时表得tPKP1。值得特别指出的是，对于5°～16°影区内的地震，由于无法准确定出S震相，因此，常用短周期面波Lg2与初至P波的到时差查走时表得tP值。 使用走时表法定发震时刻时，应先定出震中距及震源深度值，再确定初至波的走时，这一点对于远震显得更加重要。 2、用和达直线法确定发震时刻 　　和达直线法是经典的方法。它适用于利用区域台网资料测定地方震及近震的发震时刻。其原理方程为： 　　　　TP=(TS-TP)／(k-1)+T0??????????????????????????????? （2.2.1） ? 式中，TP、TS分别为纵横波的到时，可以是直达波、反射波或首波；T0为发震时刻，k为波速比(k=vP／vS)。 ??? 和达直线的含义是波的到时差TS-TP与初至波到时TP呈线性关系。由它们构成的直线的斜率为k，直线在TP轴上的截距为发震时刻T0。 由式(2.2.1)不难看出，当已知各台的纵横波到时之后，便可通过解方程组的方法确定发震时刻T0及波速比k。 ? 二、震中位置的确定 1、利用单台三分向记录确定震中位置 利用单台三分向记录确定震中位置的原理就是根据纵波初动确定出震中方位角，根据震相到时（走时表等）确定出震中距，根据震中方位角及震中距确定震中位置。 当有1个以上台获得了初动清晰、P及S震相准确的地震记录时，便可用该方法确定震中位置。 (1)利用P波三分向初动确定震中方位角 震中方位角是指过地震台站的子午线与地震台站到震中连线间的夹角，沿顺时针方向量取为正。 ??? P波的质点振动方向与波射线重合，因此Ｐ波的初动方向能表明震源的方位。Ｐ波在两水平方向的初动决定地震波射线的位置，其垂直向的初动决定地震波射线的方向。当垂直向初动向上时，质点初始振动的方向背向震中；当垂直初动向下时，质点初始振动的方向指向震中。 图2.6?? P波位移与震中关系 ??? 图2.6是一个地震记录的三分向初动方向。设图中水平向振动的合矢量指向东北方向，若垂直向的初动向下，则质点初始振动方向是“向着”震源的，此时震中点在台站的东北方向；若垂直向的初动向上，即质点初始振动方向是“背向”震源的，则震中点在台站的西南方向。 P波三分向的初动方向与震中方位的关系也可见表2.11。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 表2.11?? P波三分向初动方向与震中方位关系表 ? ??? 由于地震记录图上P波两水平向初动的合矢量正好是地动位移在地面的投影，因此在利用三分向初动方向定出震源方位之后，则可结合P波两水平向的初动振幅定出震中方位角。震中方位角由表2.12决定 表2.12??? 震中方位角确定表 震中相对台站的方位 东北 东南 西南 西北 α α′ 180-α′ 180+α′ 360-α′ ? 这里 ????? ?????????????????????????????AEW ?????????? ??????????????tgα′= ────????????? ?????????????????????（2.2.2） ??????????????????? ???????????????ANS 而 ????????????????? ??????????????YEW×103 ??????????? ?????????????AEW = ──────??????????????????????????? ?（2.2.3） ???????????????????? ??????????????VEW ?????????????????? YNS×1