震相分析讲座

1、远震震相分析讲座 2011年8月8日一般远震（ =10o-103o）远震的震相比近震的震相复杂的多，除了有最基本的p，s波之外，还有很多。 1 纵波类：(记录图上的特征是在Z分向上发育) pp地表反射一次的纵波 AP(pP)震中距附近地表反射的纵波 XP(sP)震中距附近地表反射的转换波 pcp核幔边界反射的纵波 pcs核幔边界反射转换波震相识别分析原则P和核面反射波（PCP，SCP，SCS，PCS）在短周期记录SP上识别。纵波在垂直向寻找，转换横波在水平向上寻找。S和其他转换为横波性质的震相均在中长周期记录的水平分向上识别。尤其指出的是用于震中定位的S波在中长周期记录的SK上识别精度会较高。

2、看看SP记录上可能存在几个地震（P波）初步观察结果看这张有几个地震一般远震（ =10o-103o）横波类：(记录图上的特征是N；E向发育) 1 ss地表反射一次的横波 2 PS在震中附近地表反射的横波 3 scs外地核界面反射的横波 4 scp地核界面反射的转换波 远震分析要点S波影区地震，准确识别P和LG2。非S波影区地震，准确识别P和S。 S和SKS易分错，关键点在于S振幅大 部分深震易把XS错分为S。 易把PS错分为SKS远震的记录特征震中距在10105范围内的地震称为远震。远震的射线传播路径长，震相复杂，初至震相为P波。地振动记录持续时间一般小于1.5h，各震相的周期较大，随着震中距离

3、的增大，各震相间的时差也逐渐增大，浅源远震的面波极其发育，尤其勒夫波、瑞利波呈大周期正弦形振荡，且频散现象明显（尤其勒夫波），面波最大振幅与地震初至的到时差值小于45min。远震在中长周期仪上的记录特征如下: S波影区记录特征(P,S微弱；S无）515在这一范围内，P、S波仍然处在上地幔低速层的干扰之下，P波极其微弱，S波几乎分辨不出来。短周期面波比较明显，尤其是Lg波显著。有时Lg和Rg波叠加在较长周期的勒夫波和瑞利波上。在中长周期仪记录图上，Rg波的周期一般小于5s，Lg波周期通常为3s，最高不超过6s，波的到达顺序为P，S、Lg1、Lg2、Rg 我台经验1 在10o-25op波和s波都比

4、较弱，特别是 s波不易辨认。这之间称为S波影区地震。有导波lg波出现。 通常用lg到时-p波到时来确定地震的震中距。Lg波的认识Lg波群不是纯粹的大陆勒夫波，而是复杂的地壳导波，这是由于S波在地表和MOHO界面之间多次发射叠加，SV和P之间相互转换，以及由于地壳的横向不均匀性造成的这些波的散射等效果叠加在一起。所以长期以来对于lg1和lg2的识别多在短周期记录SP上寻找，但定位偏差较大。Lg波的认识 1952年Press和Ewing首先发现1954年Bath首先提出欧洲大陆地区的Lg波存在两个不同的分支，即Lg1（ 3.45km/s)和Lg2(3.37km/s). 有关Lg波的性质和传播机制存

5、在长期争论高阶love波（1973年Knopoff等发现各高阶型Love波的群速度在短周期端均一致地趋向于约3.5km/s的速度值，Love波的高阶型合成理论能很好的解释Lg波的SH分量）Rayleigh波频散（1975年Panza和Calcagnile高阶Rayleigh波频散曲线和振幅譜曲线解释了Lg波的垂向和纵向分量)SH和SV波的迭加(1982年略大于临界角向莫霍面入射的，并在地壳内部各界面间多次全反射的SH和SV波的迭加） S波影区地震精确定位的研究长期的地震观测发现我台记录到的S波影区地震存在着定位误差大的现象。由于来自震中距936度的地震经过了低速层，造成了S波不发育。所以S波影

6、区地震多用LG波来确定震中距。造成影区地震定位偏差大的现象有两个原因。一是长期以来我们多是用短周期记录来区分LG1和LG2，但定位偏差较大；二是有的影区地震，S波也少许发育，但用S波来定位也存在定位偏差大的现象。地震实例1青海杂多Ms：5.0 2003年5月20日O：18-34-35.9 EPS：92.97E 32.65N H：30km 该地震理论震中距为20，属于S影区范围地震，但S波发育还比较完好。用S-P确定的震中距为21.1；用目前新确定的LG2位置确定的震中距为19.9以下是北京台分析的震相到时：P：18-39-09.9S: 42-58.4 震中距偏差：+1.1LG2: 57-07.

7、5 震中距偏差：-0.1地震实例2 四川地震 Ms:4.9 2002年4月10日 O：06-30-19.8 EPS：102.50E 27.49N H：28km该地震理论震中距为16.9，属于S影区范围地震，S波少许发育。用S-P确定的震中距为18.0；用目前新确定的LG2位置确定的震中距为16.8以下是北京台分析的震相到时：P：06-34-15.8S: 37-35.8 震中距偏差：+1.1LG2: 39-34.2 震中距偏差：-0.1地震实例3西藏班戈 Ms:5.2 2003年01月22日O：22-15-36.5 EPS：90.14E 32.67N H：57km该地震理论震中距为22.12，属

8、于S影区范围地震，S波发育比较完好。用S-P确定的震中距为24.2；用目前新确定的LG2位置确定的震中距为22.2以下是北京台分析的震相到时：P：22-20-31.5S: 24-42.7 震中距偏差：+2.08LG2: 27-47.1 震中距偏差：+0.08 汶川8.0级大地震O:2008-05-12 06-28-00.0 103.4E 31.0N 10km Ms:8.0理论震中距：13.74BJT分析：P：06-31-15.3S: 34-03.5 震中距：15.07 +1.28LG2 35-30.6 震中距：13.79 +0.05汶川地震短周期记录一般远震记录特征1630 P、S震相逐渐明显

9、，波序主要为P、PP、S、SS、LQ、LR；如果震源在大陆地壳内，大陆台网还经常可记录到Lg、Rg波；若震源在大陆架地壳内，可记录到M2波，由于已出P、S“影区”范围，因此，P、S波振幅较大，周期较长；地表反射波PP、SS随着震中距的增大开始出现，并成为体波的突出震相。但在30度内PP，SS仍不甚清晰。地震实例1（日本18。4度地震）地震实例2（30度地震）远震记录特征30105主要震相为P、PP、PcP、PcS、SKS、S、SS、LQ、LR等，这一范围内面波很发育，P、S波很清楚，随着震中距的增大，其振幅衰减，周期不变。在40以前，PcP、ScS等核面反射波较强。40以后，多次反射波PP、S

10、S、PPP、SSS逐渐明显，且振幅和周期均大于其原生波；74左右，能记录到清晰的PcPPcP波；95以后，能记录到PKKP波。容易分析错误的震相（一）另外，在此范围内有一些波的交替点，应注意： 3942PcS与S波交替，PcS从S波之后超前S波达20s，在这一段内S波受PcS的干扰，波形不整； 45左右，PcP与PP波交替，45以后PcP超前PP波； 83左右SKS与S交替，83以后SKS超前S波。 54度地震实例容易分析错误的震相（二）80o-105o p 波，s波清楚，p波后大约3-4分钟有较大的pp出现，这一段震相比较复杂并且可变。而且在84o时，sks先于s出现。90o-95o时，sk

11、s在s后出现。一般sks小于s。自95o起sks，skks和s都较清晰.震例：2007年1月8日UTC：210411.0H=403KM=85.9o特征：SKS于S之前到达，SKS振幅小于S震幅。深度特征：震相呈现脉冲状发育，无面波发育。85度地震图A85度地震图B震中距90度震例地震深浅的判断地震深浅通常根据地震记录的特征进行判断。（1）浅源地震：最主要的特征是面波发育，呈正弦型振荡；各震相初动较弱，持续相位数较多（衰减慢）。（2）深源地震：最主要的特征是无面波；各震相的初动起始尖锐，周期较浅源地震小，持续相位数少（衰减快），通常只有23个周期；深震震相及核面反射波呈尖脉冲型。 （3）中深源地

12、震的记录特征介于浅源地震与深源地震之间 ，即面波不发育。深震震相之一（PCP、SCP、SCS、PCS）核面反射波（非理论上的深度震相）是判别震源深度的主要震相该类波周期较短，主要在短周期记录上显现。反射转换为P波的在垂直向观测；反射转换为S波的在水平向上寻找。2007年7月16日日本海深震H=340KMMS：6.8记录特征：震相呈脉冲状发育，震波延续时间短；无明显面波发育。用与确定震源深度的震相为核面反射波SCP和SCS。2007年7月16日本海6.8级地震SCP记录特征SCS记录特征短周期记录特征深震震相之二（AP，XP）地壳表面反射或反射转换波周期大，故只在中、长周期记录上寻找AP的初动方

13、向与P初动方向相反；XP的初动方向与P的初动方向相同。类似震相还有XS请指出该地震的深度震相名？远震分析总结S波影区地震：准确识别LG2,利用LG2-P确定震中距离记录特征：无S波记录或S波不发育在SK水平方向记录上可见一组明显LG2 记录，衰减较快。与一般远震的面波持续时间较长和衰减慢形成鲜明对比。地震实例3远震分析总结非S波影区地震准确识别S,利用S-P确定震中距离容易错误识别成S的情况将SKS识别成S造成震中距错误将深震的XP识别成S造成震中距偏小极远震极远震没有地幔折射波。其初到波分别为衍射波、内核穿透波和外核穿透波等。极远震的震相也较为丰富，常识别的主要震相有PDIF、PKIKP、P

14、KP1、PKP2、PP、PKS、SS、SKS、SKKS等。极远震1、103110 这是受核幔分界面影响最为严重的区域，震相较少，且不易识别，突出的震相为Pdiff PP SKSac S PS(SP) SS等。初至震相较PP震相快3-5分钟。2、110142 这段仍然处在核幔分界面造成的“影区”内。主要震相为Pdiff PKPdf pPKPdf sPKPdf (sPKiKP) PP SKSac SKSdf SKKSac Sdiff PS (SKKSdf) SS 3、14296度,在较大的地震中均会出现PDIFF震相,其在长周期记录上易于寻找,通常表现为周期较大起伏圆滑的单脉冲形式.在IASPE9

15、1中,96度区域还在远震范畴之内,但在实际记录中要注意从震相表现和震相序列特征正确的加以分析.2003/08/21 12:12:49.7 (新西兰南岛西岸远海) 7.5级地震H=18KM=96.5o初动在短周期表现不明显 在中长周期表现反而明显 说明该距离已处在P影区地带,即初动为PDIFF震相IASPEI和AK135中96.5度为远震处理。2003/01/22 02:06:34.6 (墨西哥哈利斯科州沿岸近海)7.9级地震H=24KM=110.4o该地震PDIFF震相优势周期为14秒左右,故在中长周期和长周期记录上均可识别到PKiKP与PKP115度之前,PDIFF后出现的震相为PKiKP.

16、115度之后,PKPdf早于PKiKP到达.133度之前, PKPdf与PKiKP时差只有一秒左右,所以要以实际记录特征区分.区分是PKiKP还是PKPdf, 主要看周期和震相起始角度是否尖锐. PKiKP周期小于PKPdf, PKiKP起始比PKPdf尖锐.2004/12/14 23:20:13.0 (洪都拉斯以北) 7.5级地震H=10KM=118.9oPKPdf 在短周期上记录较好震相序列： Pdiff PKPdf PP SKSac SKKSac S PS(SP) SS2004/11/15 09:06:56.5 (哥伦比亚西岸近海) 7.4级地震H=15KM=133.7o震相序列： Pdiff PKiKP P