利用本溪自流井水温观测资料检测地球自由振荡.pdfVIP

VoL 第33卷第4期 地 震 研 究 33，No．4 JOURNAL 2010年lO月 0FSEISMOLOGICALRESEARCH Oct．2010 利用本溪自流井水温观测资料检测地球自由振荡半 蒋翠荣1，任佳1，陈华静2，王松2，杨耀文3，温超4，王长江1 (1．河北省地震局张家口中心台，河北张家口075000；2．中国地震局台网中心，北京100036； 3．云南省地震局丽江地震台，云南丽江674100；4．河北省地震局，石家庄050021) 摘要：用本溪自流井数字化水温观测资料，采用直接计算功率谱密度的方式对印尼苏门答腊9．0级大地震激发的 球型自由振荡进行了提取，准确检测到了。s：～。s，低频基型球型振荡，并且还检测到了2个谐频球型振荡：．S：、 。s，。用该井数字化水温观测资料提取了。s：、。S，、。S。共3个振型的分裂，虽然3个振型均只得到2个单峰，但 地球自由振荡谱线分裂现象的检测为研究地球的深内部结构提供了新的、不同类型的观测资料。研究表明，用本 溪自流井数字化水温观测资料町以提取到苏门答腊大地震激发的地球球型振荡，这就为地球自由振荡的研究提供 了一种新的观测手段。 关键词：水温；苏门答腊9．0级大地震；地球自由振荡；球型振荡 中图分类号：P315．72+3文献标识码：A 文章编号：1000—0666(2010)04—0313—05 0引言 大地震的震动产生地震波，其中体波直接通 发的地球自由振荡进行了研究，但利用水温观测 过地球传播，而其他波则沿地球表面传播。面波 资料检测地球自由振荡的研究，国内外还未见报 从震源向各个方向射出，由于地球是球体，这些 道。本文利用数字化水温观测资料提取了这次地 不同方向的波最终产生相互干涉，这种干涉方式 震激发的低频球型自由振荡。 叫“自由振荡”。 地球自由振荡的理论研究至少可追溯到18世 1观测井地质背景 纪。Lamb(1882)详细讨论了均匀球体的较简单 的振型，对应于现在通常称为球型振荡和环型振 本溪自流井井区处于阴山东西向构造带的东 荡的两种振型。最早对地球自由振荡的准确观测 延与新华夏系第二巨型隆起带的交接部位，属太 子河凹陷带。北东向太子河断裂横贯全区，该断 是在1960年智利慨8．3(Mw9．5)地震后，分别 et 用Isabella应变仪(Benioffal，1961)和La—裂带东南侧为古老地块组成的山地，西北侧多为 etal，1961)实现的，开阔的山间冲积平原或较开阔的河谷地区。自流 Coste—Romberg重力仪(Ness 213．46 两套仪器的观测结果非常吻合并与理论值相当一 井井口标高173．34m，井深1 m，观测含 致，由此确认了长周期自由振荡的存在。至今， 水层地下水属裂隙承压水，水质类型为硫酸钠型。 用于观测地球自由振荡的仪器主要包括：宽频带 井孔在600m处穿过第一个热水层，在952— 957 地震仪、基线应变仪、重力仪、水管倾斜仪、垂 in处穿过第二个含水层，两个含水层中不同温 et 直摆倾斜仪和水位仪(Benioff 度的水混合后流出地表时水温在20℃左右(孙小