摘要:

摘要:随着地震观测台站密度的不断增加以及地震检测技术的快速发展，微震研究受到了地震学界的广泛关注。与发震周期较长的大地震相比，微震复发周期短、发生频次高，可以获得更高分辨率的地壳内部介质物性和应力状态等变化信息。微震在许多领域具有广泛的应用，如研究断层几何形态、前震与地震成核的关系、余震时空演化特征及余震触发机理、远程动态触发现象、重复地震、诱发地震以及非火山震颤信号的检测等。高精度的微震定位结果可以揭示断裂带的精细几何形态和深部活动过程，促进对断层特性和地震物理过程的深入认识。本文简要总结了国内外微震研究的主要进展，包括微震检测的主要方法和微震在多个领域的研究实例，并对微震在地震科学中的应用前景进行了展望。

摘要:采用微地震定位与震源机制联合反演算法（JSSA算法）对威H3-1井的实际压裂数据进行处理，得到1507个事件的空间位置和震源机制信息。根据联合反演的震源机制信息，计算事件的P轴分布，从而解释压裂施工区域的应力分布状态。通过对压裂施工区域的综合解释分析，表明工区西侧存在较大的SN向天然裂缝，以及在水平井附近存在较小的压裂裂缝，从而达到了评价压裂效果、指导压裂施工的目的。

摘要:对于非常规油气开发，水力压裂监控的效果取决于对微地震事件的分析、解释。准确的微地震震源位置是关乎施工成败的重要因素。微地震震源位置的准确性与多个参数相关，其不仅依赖于微地震事件的激发时间，同时也依赖于储层介质参数信息，因此进行微地震震源位置、震源时间、储层介质参数的联合反演尤为重要。页岩气储层通常表现出较强的各向异性，VTI介质可对其进行较好的近似描述。基于VTI介质波动方程，本文提出了同时反演微地震震源位置、震源时间以及VTI介质各向异性参数的联合反演方法。数值算例结果表明，该联合反演方法可以通过迭代反演同时得到高精度的微地震震源位置、震源激发时间以及VTI介质各向异性参数信息。

摘要:与滑坡变形相关的微震称作滑坡震，反映了滑坡上不稳定区域对外界环境因素的响应，分析滑坡体微震事件的地震学性质能够为理解滑坡的动力学过程、进行滑坡稳定性分析以及灾害防治提供关键信息。放置在滑坡上的地震仪不但能记录到和滑坡变形相关的微震，可能还会记录到一些人类活动信号。滑坡上的人类活动产生的震动事件给滑坡震探测带来挑战。梭坡滑坡位于四川省丹巴县大渡河左岸猴子岩水库库尾，是丹巴县古碉群的集中分布区之一，近年来滑坡灾害频发，其稳定性对古碉群保护和水库蓄水位的选择均十分重要。为监测该滑坡体局部破裂产生的微震信号，2017年2月至3月在滑坡上布设了34台三分量短周期地震仪。基于信号到时和波形特征确定几类模板事件，采用滑动时窗互相关的方法检测微震事件，并对信噪比较高的事件进行定位。根据事件的位置和到时信息，估算出滑坡体东西部浅层沉积层面波速度结构存在一定差异，表明了滑坡浅层沉积层物质分布的横向不均匀。根据这些事件的发生时间和波形特征，认为除了滑坡震，梭坡滑坡上还存在燃放烟花造成的震动事件。

摘要:微地震监测技术是监测水力压裂过程、评价压裂效果的重要手段。对于地面监测，P波极性能够直接、快速地反演震源机制，同时极性校正能够提高绕射叠加定位方法的成像精度。因此，准确而迅速地确定P波极性对地面微地震实时监测具有重要意义。卷积神经网络是一种深度学习算法，具有强大的特征学习与分类能力，可用来确定微地震事件的P波极性。地面监测多采用星型、网格型等规则观测系统，本文使用目标道及其相邻检波器记录作为输入样本，构建基于卷积神经网络的多道P波极性分类网络模型。实际数据应用结果表明，相比于单道记录的网络模型，多道的网络模型能够将目标道与相邻道相结合来预测目标道的极性，提高规则观测系统下地面微地震P波极性分类的准确率。

摘要:在水力压裂施工中，如何有效获取压裂过程中产生的裂缝形态以及裂缝的动态扩展过程一直是困扰学术界和工业界的问题。目前，常规利用微地震事件定位结果进行分析的方法存在需要人工干预、散点信息表示能力不足等问题；采用数值模拟分析的方法往往因复杂的地下介质情况而引入计算偏差。本文基于非监督学习算法，通过提取微地震事件的空间和时间信息，实现对裂缝平面的识别以及裂缝网络拓展路径的分析；并通过引入水力压裂岩石物理实验，利用实际监测获得的声发射数据以及对应的真实破裂情况的CT扫描数据，检验方法的可行性。最终结果表明，本文所提方法对主断裂有较好的识别效果，识别结果与CT扫描的真实结果吻合性较好。

摘要:深井高应力、高岩压诱发的冒顶、片帮、塌方、岩爆等地压灾害严重影响了矿山安全生产。随着高精度、高采样率传感器的研发和计算机技术的飞速发展，微震高精度实时监测技术不断完善，微震监测已成为矿山地压灾害监测预警的重要手段。通过设计、研发完全自主知识产权的BSN（BGRIMM Seismic Network）微震监测系统，实现了微震信号数据采集、多通道时钟同步、噪声压制、到时自动拾取、震源定位等功能，并结合统计地震学的相关方法，初步实现了基于微震活动性分析的岩体危险性评价。本文主要从矿山微震监测数据采集、预处理、定位、活动性分析等模块介绍BSN微震监测系统全流程，并对监测系统在广西某矿山的实际应用案例进行分析。

摘要:随着页岩气开采、地热能源开采、CO₂封存和水库蓄水等工业活动的开展，由此产生的诱发地震危害问题日益严重。为了对诱发地震进行有效监测和管控，地震学家设计了"交通灯"系统，当地震活动达到一定阈值时，相关人员可根据系统警报及时采取应对措施，减轻地震灾害。本文调研了近年来多个国家的"交通灯"系统研究和应用进展，介绍了其发展历史、设置原理及应用案例。"交通灯"系统的发展和完善应综合考虑震级、震动强度、b值和断层分布，以及建筑结构、城镇距离、人口密度、公众反应等社会因素。同时，在诱发地震频发区域，应建设密集的专用监测台网，提高微震检测和定位能力，并引入模板匹配和人工智能等新的自动处理方法，及时产出高完备性、高精度的微震目录，对微震的时空演化进行有效监测，形成时效性较强的"交通灯"系统。

摘要:本文提出一套有别于常规模板匹配算法的流程，不仅能够提供被识别地震的时间、空间、强度信息，还可根据震相关联提取每个地震对应的震相到时资料供后续研究使用。该流程基本原理为：地震事件发生会使得震相记录在时间上趋于丛集，因此可利用密度聚类方法对震相信息进行提取。具体实现步骤为：①对采用相同降采样和滤波处理的模板事件和连续波形进行互相关系数计算，挑选相关性超过阈值的到时信息形成离散时间序列；②对整个序列进行DBSCAN聚类分析并对每个聚类簇开展自洽性检验，获取单个地震的震相关联，进而提取震相到时；③通过去重复事件、震级测算与定位获得最终的结果。将该方法应用到龙门山断裂带南段地震空区，结果显示，2013年5月至2016年12月，35个模板共获得了93个确切的地震信息，是所使用模板的2.65倍，包含390条P波震相以及791条S波震相。绝大部分模板并没有识别出自身的重复/相似地震，而被识别出的地震是由少量模板匹配成功的，主要分布于双河和安顺附近。精定位结果显示，双石-大川断裂倾向NW，同时在安顺以西可能存在某条不知名的、浅部直立、深部倾向NW的"铲状"断裂，震源深度与芦山地震序列类似，存在自SW至NE变深的现象，可能反映了龙门山断裂带南段不同段落具有类似的构造特征。测试结果表明，本文设计的流程可提供包括震源参数和每个地震震相到时信息在内的完整震相报告，在模板识别领域可作为一套计算机自主处理的可行方案。

摘要:针对2014年8月-2015年1月安徽金寨发生的M_L3.9震群，利用匹配滤波技术补充台网目录遗漏的地震事件，再利用波形互相关震相检测技术标定P波和S波到时，进一步采用双差定位方法对震群进行重定位，结合震源机制解等分析此次震群活动可能的发震构造。计算结果显示，通过互相关扫描检测到1376个地震台网常规分析遗漏的地震，数量约为台网目录给出的585个事件的2.35倍。检测到的遗漏地震震级估算为M_L0~2.3，通过震级-频次统计分析，加入遗漏地震后地震目录的完整性在M_L0~1.5范围内有较明显的改善。重定位后地震走时残差更小，水平位置更集中，沿NNE向断裂F和NW向青山-晓天断裂呈现近直立的条带状分布。结合地质构造、震源机制解和水库因素，推测2014年金寨M_L3.9震群可能是由周边水库水下渗引起NW向青山-晓天断裂与NNE向断裂F慢滑动而触发的。

摘要:利用匹配定位方法对2020年5月18日云南巧家M_S5.0地震震后24h震源附近台站记录的连续波形进行遗漏地震扫描和定位，共识别出327个地震事件，约为台网目录的2.4倍，最小完整震级由最初的M_L1.9降至M_L1.1。随后，依据最新目录计算了震后震源区的b值，并结合余震展布形态，初步分析此次地震发震构造。研究结果显示，余震序列在平面上显示出NNW-SSE优势展布方向，长度约14km，震源优势深度集中在3~15km；深度剖面展示出主震的发震断层面较陡，并且具有向西倾的趋势。综合主震震源机制解、余震展布形态和周边地质构造背景，认为巧家M_S5.0地震发震断层可能为NNW-SSE向走滑性质的断裂，与2014年鲁甸M_S6.5地震的发震构造密切相关。

摘要:对震群活动特征的深入研究可以为区域地震危险性分析和地震活动趋势判断提供有效的依据，但受台网布局和震群位置的影响，地震目录中往往会遗漏一些地震，而地震目录的完整性将会影响震群活动特征分析的可靠性。因此，本文利用基于GPU加速的模板匹配方法对山东乳山震群2014年5月至2015年6月期间固定台站和流动台阵记录的连续波形进行扫描，检测出7500个地震事件，为台网目录的4倍，使完备震级从1.0级降至0.2级。基于完备地震目录，利用传染型余震序列（ETAS）模型分析了乳山震群的活动特征。ETAS模型中的随机成分可以作为外力作用触发地震的指标。研究结果表明，乳山震群外力触发的地震所占比例较大，结合前人研究结果，初步推测流体作用可能是外力因素之一，其在乳山震群的发展过程中起一定的作用，但不同时期外力作用对微震活动的触发强度不同。

摘要:地震序列发震构造研究是区域地震活动性和地震危险性分析的重要基础。2017年3月渤海海域发生地震序列活动，该序列发生在郯城-庐江断裂带与张家口-渤海地震带的交汇部位，区域构造较为复杂。然而在渤海海域，连续运行的固定地震监测仪器难以布设，导致地震监测能力相对较弱。本文首先采用模板匹配方法对序列遗漏地震进行检测，再使用波形互相关震相检测进行震相校正，基于校正后的震相到时数据对序列进行精定位，并计算序列中2次最大地震的震源机制解。通过计算共检测到目录遗漏地震32个，约为台网目录中地震数量的1.8倍。根据波形互相关聚类分析发现渤海地震序列可分为2组，一组为M_L4.4地震及其余震序列，一组为最大震级M_L3.5的震群，另有一个M_L1.6地震与其他地震波形相似度较低，可能为一个孤立的地震事件。精定位和震源机制结果显示，2组地震均为NE走向，M_L4.4地震发生在低倾角正断层，M_L3.5地震发生在高倾角走滑断层。最后结合区域地质构造相关研究成果，认为M_L4.4地震及其余震序列发震构造为渤中凹陷内NE向低倾角的伸展性正断层，M_L3.5震群发震构造为NE向倾角较陡的次级走滑断层。

摘要:内蒙古和林格尔地处鄂尔多斯块体北缘阴山地震带内，历史上6级以上强震频发。2020年3月30日和林格尔发生M_L4.5地震，打破了自2005年以来阴山地震带M_L4.0以上地震的长期平静。研究此次地震序列的发震构造对区域应力状态和地震危险性分析有重要作用，然而内蒙古地震台网台站较为稀疏，相对于华北其他地区地震监测能力较低，对和林格尔地震序列的分析造成不利影响。本文采用匹配定位检测方法（M&L）检测区域台网目录遗漏的微震，并对检测到的地震事件进行精定位。匹配定位方法共检测到序列中可定位的地震事件61个，约为台网目录的1.3倍，可定位地震约为台网目录的2.9倍。地震序列重定位结果中余震整体呈现NE向的分布，与使用CAP方法得到主震震源机制NE向节面走向基本一致，破裂为正断走滑型，显示和林格尔M_L4.5地震序列发震构造为NE走向、NW倾向的拉张性断层。结合计算结果和区域地震地质构造特征，认为M_L4.5地震序列发震构造为NE走向的岱海-黄旗海盆地南缘断裂。

摘要:2017年9月4日河北临城发生M_L4.4地震，这是邢台地区自2003年以来发生的唯一一次M_L4以上地震。震后大量余震沿条带分布，揭示了一条前人未发现的隐伏断层（根据其经过的地点称之为齐家庄-东双井断裂）。为研究该隐伏断层的几何形状和滑动性质，首先基于河北数字地震台网资料对地震序列进行精定位，利用精定位地震数据拟合发震断层面，计算断层面的走向和倾角，并给出其标准差。然后搜集震中附近历史地震的震源机制解，利用网格搜索法反演区域构造应力场参数，根据构造应力场和断层面的几何形状确定齐家庄-东双井断裂的滑动性质。结果表明，临城M_L4.4地震的发震断层为一条近EW向的隐伏断层，产状为走向约92°，倾角约85°，滑动角约-12°，滑动角标准差约8°，为倾向南的高倾角左旋走滑型断层，延伸深度约10km。区域应力场在齐家庄-东双井断裂上产生的相对剪应力和正应力分别为0.650和0.691，此次地震不是在最大剪应力的断层方位发生，表明该断裂不是现今应力场作用下产生的，而是在复杂的历史地质活动中遗留的，该断裂在现今应力场作用下积累了一定的应力而导致了M_L4.4地震的发生。齐家庄-东双井断裂及其性质的发现为该地区的地质构造和地震孕育环境分析提供了基础。

摘要:微地震事件的空间分布可以用来监测水力压裂过程中裂缝的发育情况。因此，震源定位是微震监测中重要的环节。震源定位依赖准确的速度模型，而震源位置和速度模型的耦合易导致线性迭代的同时反演方法陷入局部极小值。邻近算法作为一种非线性全局优化算法，能够最大程度地避免陷入局部最优解。本文将邻近算法应用于单井监测的微震定位和一维速度模型同时反演，首先利用邻近算法搜索一维速度模型，再使用网格搜索方法进行震源定位，并根据定位的走时残差产生新的速度模型，最后通过若干次迭代使其收敛到最优解。理论和实际数据结果均表明该方法能够避免局部最优解，得到较为可靠的震源位置和一维速度模型。

摘要:2019年12月26日湖北应城发生M4.9有感地震，其震感波及武汉大部分地区。为了分析该地震的发震构造及余震活动性，本文利用波形拟合方法测定了不同速度模型下该地震的震源机制解和矩心深度，并用Bootstrapping抽样反演技术评价反演结果；此外，利用模板匹配技术匹配主震和目录余震波形，获取了更为完整的余震目录。结果显示，应城地震以走滑为主，矩心深度7.5km左右，矩震级M_W4.67；应城地震有1个前震和17个余震，余震序列缺少M2~4事件，表明应城地震为孤立型地震，M2以下地震的b值为0.8。

摘要:使用谱比法计算得到四川长宁地区2018年12月至2019年7月期间442个地震的震源参数，并进一步分析了震源参数之间的相互关系及应力降的时空分布特征。研究区的地震活动主要集中在长宁背斜核部和南部建武向斜页岩气开采区。研究结果显示，该地区M_L1.3~4.7地震的应力降位于0.02~7.26MPa范围内，超过90%的地震应力降小于2MPa，应力降总体呈现随震级增大而增大的趋势，但与震源深度的关系并不明显。长宁M_S6.0地震发生之前，震源区地震的应力降总体处于较低水平，主震发生之后，短期内余震的应力降较高，随后快速衰减。这些高应力降地震空间上主要集中在长宁余震区的西北段，也是余震强度较大、发生了几次M_S>5.0强余震的位置。建武向斜页岩气开采区地震的应力降总体略低于长宁背斜地区，但差异并不显著。

摘要:四川盆地南部的长宁页岩气开发区附近地震频发，近年来已发生近10次M_L>4.0的中型地震和万余次M_L1.0~3.0的小微地震，灾害风险持续增高。由于国家地震台网的固定台站较为分散，难以捕捉到1级以下微震事件的精确信息，通过近场微震监测数据来分析页岩气开发区的地震风险演化趋势，已经成为势在必行的科学问题。本文基于专门布设的13个近场流动台站和国家地震台网固定台站2017年2月至2018年6月监测拾取到的1万余个地震事件，采用最大似然估计法计算了双差定位后地震目录的b值，详细探讨了长宁页岩气开发区的b值演化特征。基于更低的最小完整震级，估计出区域总体b值为0.98±0.02，略高于前人研究结果。拟合直线的双线性特征和错位分布指示出b值演化可能存在明显的时空差异特征。通过分析验证了这一结果，并且发现5个地震事件数量快速增加的时间段恰好伴随着b值的强振荡特征和相关空间距离SCL值的稳定低值分布，认为可能与附近的页岩气压裂开采存在关联。分析认为4个较大震级事件发生之前出现的b值下降应归因于震前的应力累积过程，类似于一般的大型天然地震事件。

摘要:利用全国统一目录和流动台站目录，研究了四川盆地东南部长宁地区的地震活动特征和b值的空间分布特征。研究结果显示，长宁地区的地震活动在时间上呈现明显的分段特征，地震活动在2015年后明显增强；在空间上，长宁地区的地震活动主要集中在以28.3°N为界限的南、北2个地区，对于这2个区域的b值演化，计算结果显示出不同的分段特征。此外，研究了不同震中距下，长宁地区2018年兴文5.7级、2019年珙县5.3级和2019年长宁6.0级3次主要地震事件震前与震后的b值演化，结果表明统计范围会显著影响b值的变化特征，当计算范围为20km时，3次主震震前短期内均出现了低于背景b值90%的低b值异常，这表明在地震目录相对完备的情况下，利用低b值异常分析区域地震危险性，应采用较小范围的地震数据。

摘要:简要介绍当前国内外关于天然地震与爆破、塌陷等非天然地震特征研究及事件类型识别的进展。对各类事件的定义及主要波形特征进行简要综述，重点介绍了事件类型判定的各类识别方法。与自然界天然地震不同，非天然地震由人工干预或人类活动间接引发。爆破是炸药在爆炸瞬间能量迅速释放，部分能量以地震波形式向外传播，引起地表振动而产生破坏效应的一种地震；塌陷是由于岩层崩塌陷落而形成的地震。虽然在地震台网记录到的天然地震与爆破、塌陷的波形存在一定的共性特征，但由于震源类型、波的传播路径、震源深度等不同，各类事件的波形记录在P波初动、P波与S波最大振幅比、持续时间、震相、短周期面波发育情况、发震时刻、空间位置分布以及频谱特征等方面差异明显。目前主要有两类方法来识别地震与爆破、塌陷等非天然事件。一类为直接基于波形在信号、数据方面的特征，通过定性分析来进行事件类型判定，如波形时频分析对比法、小波变换、相关系数等；另一类为统计学领域诸如模式识别等算法，利用统计算法综合考虑多个事件特征判据的定量判定阀值来实现地震与爆破、塌陷事件类型的识别，如最小距离法、改进的连续亨明方法、Fisher方法、逐步代价最小决策法、支持向量机、前馈神经网络等。两类方法本质上均为提取有效特征判据，即对数据进行降维使用，未将事件记录的全部信息用于事件判定。因此，有必要使用一种可从全部事件记录中自动提取各类信息并可组合底层特征的算法来对各类事件进行判断识别。

摘要:台风可以改变海面波浪状态并激发出微地动信号，该信号可以传播至陆地并被宽频带地震仪记录到。本研究以201601号台风"尼伯特"为例，利用短时傅里叶变换，分析了7月3日12时至7月9日0时台风期间中国台湾和日本114个宽频带地震仪垂向分量信号功率谱特征。分析结果发现，在7月5日至7月7日之间，当台风距离台站1500~2000km时，中国台湾、琉球群岛及屋久岛的33个地震台站的地振动信号功率谱密度值显著增强，7月5日前后，在0.4Hz频率左右出现功率谱密度值增强的现象，之后由高频转至低频，7月7日左右功率谱密度值增强频率变化至约0.2Hz。利用全球地震背景噪声能量辐射模型模拟KGM台站所在位置（128.22°E，26.76°N）的双频微地动功率谱，结果表明7月5日至7日0.2~0.4Hz功率谱密度值增强，频率由约0.4Hz变化至0.2Hz的现象为海岸线反射效应所致。

摘要:2021年5月21日21时48分（北京时间）云南大理州漾濞县发生M_S6.4地震。中国地震台网中心在震后8min发布正式速报结果，随后联合多家单位启动地震相关产品的应急产出工作，共产出地震基本参数、历史地震、地震构造、震源机制、仪器地震烈度和余震精定位等9类14种数据产品。产品结果显示，本次地震发生在川滇地块滇西地区，位于维西-乔后-巍山断裂地震带附近，震源机制解表明该地震为一次走滑型事件，断层呈SE走向，余震主要沿主震SE方向拓展约20km，深度主要集中在10km及以浅范围。该地震极震区推测烈度达到Ⅷ度，区域涉及太平乡、富恒乡、漾江镇和苍山西镇4个乡镇，面积约227km²。距震中9km处的强震台站记录到的三分量峰值加速度值均大于该地区的设防标准，表示该地震可能造成震中附近漾濞县的人员伤亡以及房屋破损，与灾情调查结果吻合。

摘要:2021年5月22日02时04分11.3秒（北京时间）青海果洛州玛多县发生M7.4地震。中国地震台网中心在震后立即启动余震监测和统计工作，于震后9min发布正式速报结果。同时，中国地震台网中心联合多家单位，共产出9类14种数据产品。产品结果显示，本次地震发生在巴颜喀拉块体，位于甘德南缘断裂带和玛多甘德地震带之间，推测极震区的烈度达到Ⅸ度；震源机制解显示该地震为一次走滑型事件，余震在震中两侧均有分布，总体呈NW-SE走向；震源破裂过程的结果表明本次地震持续时间约为45s，主要能量在震后30s释放，地震的破裂方式为双侧破裂，最大滑移量达4.5m，地壳浅层滑动位移量较大，推测可能存在地表破裂。