地震地质 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (4): 1204-1221.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2025.04.20240071
邹锐1,2)(
), 郭晓1,2), 孙点峰1), 王亚红1), 张元生1,2), 秦满忠1,2), 刘旭宙1,2), 李少华1,2), 宋婷1,2), 刘岸果1)
收稿日期:2024-05-22
修回日期:2024-11-04
出版日期:2025-08-20
发布日期:2025-10-09
作者简介:邹锐, 男, 1989年生, 助理研究员, 主要从事气枪主动源数据处理及技术应用等方面的工作, E-mail: zrzr0115@163.com。
基金资助:
ZOU Rui1,2)(
), GUO Xiao1,2), SUN Dian-feng1), WANG Ya-hong1), ZHANG Yuan-sheng1,2), QIN Man-zhong1,2), LIU Xu-zhou1,2), LI Shao-hua1,2), SONG Ting1,2), LIU An-guo1)
Received:2024-05-22
Revised:2024-11-04
Online:2025-08-20
Published:2025-10-09
摘要:
国内外利用重复震源开展地下介质变化监测研究主要基于激发源波形的时间变化信息, 而将振幅变化信息应用于地下介质变化的相关研究仍很有限。文中利用甘肃祁连山气枪主动源激发的高重复性波形的振幅信息, 应用频谱比法计算祁连山中东段地区的介质衰减参数t*随时间的变化, 获得了观测台站不同震相的衰减变化特征。与气枪激发波形的走时变化、 张掖甘州地区地面气压、 地表温度、 降水量等物理量进行对比, 结果表明衰减变化与走时变化具有正相关性, 且2019年张掖甘州 MS5.0 地震震源区附近的ZDY27台的衰减变化存在0.03s的同震相对变化。相关研究成果表明, 基于气枪主动源的衰减变化计算是探测地下介质变化的有效方法, 这为基于气枪主动源连续探测地下介质变化提供了另一种途径。
邹锐, 郭晓, 孙点峰, 王亚红, 张元生, 秦满忠, 刘旭宙, 李少华, 宋婷, 刘岸果. 基于气枪主动源的祁连山地区地下介质衰减变化[J]. 地震地质, 2025, 47(4): 1204-1221.
ZOU Rui, GUO Xiao, SUN Dian-feng, WANG Ya-hong, ZHANG Yuan-sheng, QIN Man-zhong, LIU Xu-zhou, LI Shao-hua, SONG Ting, LIU An-guo. RESEARCH ON ATTENUATION CHANGES OF SUBSURFACE MEDIA IN THE QILIAN MOUNTAINS REGION BASED ON ACTIVE AIRGUN SOURCE[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2025, 47(4): 1204-1221.
图1 甘肃祁连山气枪主动源、 观测台站位置及张掖甘州地震5.0级地震震中位置
Fig. 1 Locations of active sources of airguns, observation stations, and the epicenter of the M5.0 Zhangye Ganzhou earthquake in the Qilian Mountains of Gansu Province.
图2 祁连山主动源全景及激发波形 a 祁连山气枪主动源全景图片; b 祁连山气枪主动源60次激发波形; c 祁连山气枪主动源激发瞬间; d ZDY22台记录的800次激发波形重叠(带通滤波2~10Hz); e ZDY22台记录的800次激发波形的相关系数
Fig. 2 Panoramic view and excitation waveform of active source in Qilian Mountains.
图5 祁连山气枪主动源部分台站记录不同沉放深度激发波形的优势频率分布
Fig. 5 Dominant frequencies of excitation waveforms at different depths recorded by partial active source stations in the Qilian Mountains.
图8 部分台站衰减变化Δt*的长期变化与走时变化dt的正相关性 红色曲线为走时变化dt, 蓝色曲线为衰减变化Δt*
Fig. 8 The positive correlation between the long-term variation of attenuation change Δt* with the travel time change dt at some stations.
图9 2015年7月—2022年1月ZDY27台的同震及震后变化 SAT为地表气温变化值, SAP为地表气压变化值, dt为走时变化值, Δt*为衰减变化值
Fig. 9 Co-seismic and post seismic changes of Δt* from ZDY27 platform from July 2015 to January 2022.
图11 ZDY22台叠加波形、 频谱及振幅和主频随时间的变化 a ZDY22台2017年1月5日叠加波形(带通滤波2~10Hz), 红色虚线为气枪信号振幅最小值; b ZDY22台2017年1月5日的叠加波形频谱, 红色虚线为主频对应的频率值; c 2017年1月—2020年6月ZDY22台气枪信号振幅最小值随时间的变化; d 2017年1月—2020年6月ZDY22台的主频随时间的变化
Fig. 11 The superimposed waveform, spectra, amplitude, and dominant frequency of ZDY22 platform over time.
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