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云南地区中小地震视应力的地震位移谱分析 从全球平均水平、视应力分布看中国大陆地震视应力 地震预测研究是基于科学观测的。根据地震发生规律及其性质，我们可以被动地研究三个地震因素（时间、地点和地震震级）的预测过程。自20世纪70年代以来，国内外许多地震学者从不同学科和时空尺度上研究了预测中强地震的方法，取得了许多重要的成果。20世纪80年代以来，随着数字地震学的发展，地震视应力的研究取得了一些进展。根据美国国家地震信息中心（nic）的振幅辐射能量测量结果和哈萨克斯坦矩心矩张量（cmt）的测量结果，本文讨论了全球地震视应力的分布，全球地震视荷载的平均值为0.5模拟。吴忠等人（2002）根据柯伊和波提沃（1995）的方法和数据来源，计算了中国大陆地震的视应力分布。研究表明，中国大陆地震的视应力略高于世界平均水平，而青藏高原东岸的视肥力远高于邻近地区。根据研究，地震视战斗力的水平与地震能量释放的总体水平有一定的相关性。黄福明和李志刚（2006）利用地震能量、地震矩阵和地震变量的经验公式，计算了2002-2006年至2003年7月云南地震视震源的视震源值，并相信地震的视震源可能具有预测地震风险的重要性。黄福明和李志刚（2000）利用地震能量、地震矩阵和地震震级的经验关系，计算了地震震级的视畸变值。在估计地震畸变的特点时，地震视勘探区的视畸变值与强震事件发生区之间的地震视为高度之间的对应关系。刘洪贵等人（2006）根据4-5地震序列中的中小地震视应力特征，得出结论，这4组地震序列的视应力具有良好的预测性特征，即强震前序列的视荷载大于1.0ma，这对评估云南地震序列的发展趋势具有很好的意义。 本文利用数字化地震波形资料, 计算了云南地区一段时间内中小地震的地震视应力值, 通过分析研究, 得到了一些有意义的结果. 这些结果也许不仅对于提高云南地区中强地震的预测水平有所裨益, 而且也许对于研究中国大陆中强地震的预测方法亦有所启示. 1 中小地震视应力值的计算 一般而言, 对于某个地震事件的第j个台站记录, 可以用下式表示: Aj(f)=S(f)Ιj(f)ΡjEj(f)Gj(f)(1)Aj(f)=S(f)Ij(f)PjEj(f)Gj(f)(1) 式中,Aj(f)为频率f处的观测振幅谱,S(f)为地震事件的震源振幅谱,Ij(f)为台站的仪器响应,Pj为传播介质的几何扩散,Ej(f)为介质的非弹性衰减,Gj(f)为台站的场地响应.通过剔除台站场地响应、 台站仪器响应以及介质的路径效应, 即可得到相应的振幅谱. Chael(1987)的研究表明, 中小地震的震源位移谱很好地符合Brune的ω2模型(Brune, 1970), 而与ω3模型偏差很大. 根据Brune的ω2模型, 地震事件的震源位移振幅谱可由震源谱的低频水平Ω0和拐角频率fc表示, 即 S(f)=Ω01+(f/fc)2(2)S(f)=Ω01+(f/fc)2(2) 因此, 中小地震的视应力值可以通过其震源位移谱低频水平Ω0与拐角频率fc来计算. 具体的数学表达式为(刘红桂等, 2006) σapp=2μRθ?Ω0(πfc)3β2(3)σapp=2μRθ?Ω0(πfc)3β2(3) 式中,σapp为地震视应力;β为S波速度, 根据何正勤等(2004)对云南地区地壳中上部横波速度结构的研究结果, 本文计算时取β=3.5 km/s;μ为震源区介质剪切模量, 实际计算时取μ=3.0×104MPa (Choy, Boatwright, 1995);Rθ?为S波的辐射图型因子, 实际计算时取Rθ?=√2/5(Andrews?1986).Rθ?=2/5???√(Andrews?1986). 各台站的场地响应、 云南地区的介质路径效应均采用作者以前的结果(刘红桂等, 2006). 对于每一条地震记录, 通过剔除台站的场地响应、 介质的几何扩散效应以及介质的非弹性衰减后, 即可得到其相应的校正位移谱. 然后, 计算每次地震的震源位移谱低频水平Ω0和拐角频率fc. 这两个参数的计算应该采用遗传算法来反演, 这样可以显著地减少人为因素对计算结果的可靠性影响(Moyaet al, 2000). 最后根据式(3)计算中小地震的视应力值(刘红桂等, 2006). 2 s波的预处理 本文选取1999年7月—2005年4月云南省数字地震台网记录到的中小地震数字化波形资料, 地震波形数据的采样时间为0.02 s. 通过对数字化波形资料进行分析研究, 本文选取了1 020次中小地震. 台站位置与各地震的震中分布见图1. 地震波形资料选取的原则是: 第一要求每一次地震至少有3个以上台站的波形记录; 第二要求每条地震波形记录均应具有较高的信噪比, 典型波形记录见图2. 计算中使用的数据是每条波形记录中的S波数据. 图3为两次典型地