山西地區(qū)北部臺站的震級變化特征研究

劉林飛,孟小琴,梁向軍

(太原大陸裂谷動力學(xué)國家野外科學(xué)觀測研究站,山西省地震局,山西 太原 030021)

山西地區(qū)北部臺站的震級變化特征研究

劉林飛,孟小琴,梁向軍

(太原大陸裂谷動力學(xué)國家野外科學(xué)觀測研究站,山西省地震局,山西 太原 030021)

利用山西數(shù)字地震臺網(wǎng)記錄到2009年1月至2015年12月山西地區(qū)的ML≥3.0地震，研究了山西北部16個(gè)臺站的震級偏差情況，結(jié)合臺站的場地響應(yīng)對震級偏差較大的SHZ臺和KEL臺進(jìn)行了分析，并對山西北部的16個(gè)臺站震級偏差進(jìn)行了校正。

山西；北部臺站；震級偏差

近年來，許多研究學(xué)者對震級確定偏差問題進(jìn)行了大量的研究，劉瑞豐[1]利用中國地震臺網(wǎng)的觀測資料，采用線性回歸和正交回歸方法，將ML對地方性震級ML、面波震級ML與MS長周期近震震級、短周期近震震級進(jìn)行對比，并給出了它們之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式。吳微微[2]利用四川數(shù)字地震臺網(wǎng)的觀測資料，結(jié)合介質(zhì)衰減及臺站場地響應(yīng)，對四川地區(qū)的地震震級偏差進(jìn)行了計(jì)算及校正。對于山西測震臺網(wǎng)的地震震級偏差問題，張蕙[3]利用山西數(shù)字地震臺網(wǎng)的觀測資料，進(jìn)行了仿真前后的震級對比，但是沒有進(jìn)行臺網(wǎng)中的單臺震級與臺網(wǎng)平均震級的偏差比較，因此本文嘗試對山西地區(qū)北部臺站的震級與臺網(wǎng)的平均震級之間的地震震級偏差進(jìn)行對比研究，并計(jì)算出其震級校正值。

本文研究山西北部臺站確定的地震震級，臺站主要分布在山西北部的大同盆地和忻定盆地。該盆地自1970年以來在大同—陽高一帶連續(xù)發(fā)生1989年ML6.1級震群和1991年5.8級、1999年5.6級兩次強(qiáng)余震，這些地震給震中地區(qū)造成嚴(yán)重破壞。大同盆地受盆地邊界斷裂恒山北麓斷裂、六棱山北麓斷裂和口泉斷裂控制，該區(qū)域中現(xiàn)代中、小地震較為活躍，震群時(shí)有發(fā)生，是山西省震群較為集中的區(qū)域之一。忻定盆地位于汾渭斷陷帶的中北段，包括代縣、原平2個(gè)次級盆地。忻定盆地是山西斷陷帶歷史7級地震活動的主要場所，該區(qū)自1952年以來共發(fā)生M≥3.5級地震8次，現(xiàn)代中、小地震較為活躍。最大地震為1952年山西崞陽M5.5級地震，為建國以來的第一個(gè)破壞性地震。這次地震是在山西地震帶較長時(shí)間平靜的背景上發(fā)生的，發(fā)震地點(diǎn)位于1683年原平7.0級地震附近。震中烈度達(dá)到Ⅷ度，破壞較為嚴(yán)重。鑒于這2個(gè)盆地活動性較強(qiáng)，因此很有必要對山西地區(qū)北部臺站的地震震級進(jìn)行精確確定，有必要對于地震震級的偏差做一研究，并進(jìn)行校正，為震后趨勢判定和應(yīng)急救援提供更可靠的震級值。此項(xiàng)工作可以大幅度減小山西地區(qū)北部臺站震級的離散性，提高臺站確定的地震震級測定的均勻性和可靠性，因此無論是從科學(xué)角度還是日常工作上看都是一件有意義的基礎(chǔ)性工作。

1 數(shù)據(jù)和方法

為了研究山西地區(qū)北部臺站確定的地震震級偏差，本文選取了山西數(shù)字地震臺網(wǎng)記錄到2009年1月至2015年12月山西地區(qū)的98次ML≥3.0地震，震相數(shù)據(jù)是從全國地震編目系統(tǒng)下載的正式觀測報(bào)告。設(shè)定第i個(gè)地震，第j個(gè)子臺的震級偏差為：

ΔMij=Mij-Mi

(1)

Mij是第j個(gè)子臺測定的第i個(gè)地震的震級，Mi是臺網(wǎng)平均震級。

2 震級偏差統(tǒng)計(jì)

本文計(jì)算了山西地區(qū)ML≥3.0地震參與定位的北部臺站的單臺震級與臺網(wǎng)的平均震級之差。結(jié)果顯示，ΔMij≤∣±0.5∣占89%，個(gè)別震例中單臺ΔMij低至-1.1地震震級單位。

表1 2次典型震例的地震參數(shù)

2.1 震級橫向比較

繪制了發(fā)生在山西北部的2次有代表性震例(參見表1)的橫向變化圖像(參見圖1-2)，用色度深淺表示單臺震級偏離臺網(wǎng)平均震級的程度來研究。圖1為2013年3月22日山西大同ML4.1級地震的震級偏ΔMij差橫向變化圖，圖1中ΔMij的變化是相對于零值的，黑色表示高ΔMij異常，灰色表示低ΔMij異常。為了便于對比，在繪圖時(shí)，把山西地區(qū)所有臺站的震級偏差值也進(jìn)行了繪制。從圖2中可以看出：此次參與定位的臺站有45個(gè)，北部臺站的震級偏差ΔMij較大，比較明顯，其中DAX臺的ΔMij為-1.1，ZCH臺的ΔMij值為-1.0，SHZ臺的ΔMij值為-0.9，SZZ臺的ΔMij值為-0.7，而中部的YAX臺的ΔMij值為0.9，南部的ZEZ臺的ΔMij值為0.7，其余39個(gè)參與定位臺站的ΔMij≤∣0.5∣，但總體上山西北部臺站的單臺震級偏差與臺網(wǎng)的平均震級偏差值較大。

圖2為2013年11月12日山西朔州ML3.9級地震的震級偏差ΔMij橫向變化圖，圖中ΔMij的變化是相對于零值的，圖2的東南部分顯示出高ΔMij異常，而圖2的北西部分表示出低ΔMij異常。從圖3中可以看出：參加此次定位的地震臺站有56個(gè)，整體來說，單臺震級與平均震級偏差不大，山西中南部的臺站偏差都很小，只有中部的GUJ臺和南部的ZEZ臺震級偏差為-0.7，北部的ZCH臺和SZZ臺的震級偏差為-0.7，其余52個(gè)參與定位臺站的ΔMij≤∣0.5∣，山西北部臺站的震級偏差值較大的比例較中南部的要大。

圖1 山西大同ML4.1級地震的震級偏差橫向變化

圖2 山西朔州ML3.9級地震的震級偏差橫向變化

2.2 震級的縱向比較

這里討論各個(gè)臺站在所有記錄到地震事件的縱向偏差情況。圖3是山西北部部分臺站的震級偏差圖，橫坐標(biāo)是震級偏差值，縱坐標(biāo)是地震樣本數(shù)，右側(cè)圖標(biāo)代表各個(gè)地震臺站。從圖3中不難發(fā)現(xiàn)，這7個(gè)臺總體來說震級值偏高的占絕大多數(shù)，NIW臺的震級與平均震級值偏差最小，基本上都在±0.3范圍內(nèi)，KEL臺的震級偏差值較大，小于+0.3的僅占34%，該臺共有80次地震記錄到，只有1次地震的震級比平均震級小。由于地面上測到的地面振動強(qiáng)烈程度，不僅僅由地震大小本身決定，同時(shí)也受地震波傳播路徑、臺基響應(yīng)等因素的影響，在臺站儀器及標(biāo)定無誤的情況下，可以考慮臺站場地響應(yīng)的影響。從此臺的地質(zhì)條件看，位于山西省岢嵐縣神堂坪鄉(xiāng)團(tuán)城子村東南老龍廟山上，臺站位于呂梁山隆起區(qū)。臺站場地出露地層為奧陶系下馬家溝組(O2X)，臺基巖性為基巖臺(灰色厚層灰?guī)r夾泥灰?guī)r)。結(jié)合該臺的場地響應(yīng)(參見圖4)，該臺的場地響應(yīng)為理想值“1”的下方，通常認(rèn)為該臺站場地響應(yīng)接近1或在1附近是比較理想的場地響應(yīng)[4](理想基巖則認(rèn)為對地震波振幅是沒有影響的)，說明該場地有放大效應(yīng)，也就是該臺站記錄到地震的振幅會變大，從而測定的地震震級也隨之變大。

與圖3作比較不難發(fā)現(xiàn)，圖5中的臺站震級偏差偏小，而且單臺震級比平均震級大的臺站所占比例要多，SHZ臺尤為典型，此臺共參加了64次地震的定位，只有2次震級偏差為0，其余的全部是負(fù)值，并且偏差值較大，小于-0.3的僅占26%。從此臺的地質(zhì)條件看：該臺位于山西省大同市馬軍營鄉(xiāng)上皇莊村西雷公山腳下，臺站地處口泉斷裂帶北段，臺站位于太行山隆起區(qū)，臺站東距大同斷陷盆地的西界口泉斷裂0.1 km左右，口泉斷裂為全新斷裂。臺站場地出露地層為太古界桑干群(ASg)，此臺的臺基巖性為基巖臺(巖性為麻粒巖夾薄層片麻巖)，結(jié)合該臺的場地響應(yīng)(參見圖6)，該臺的場地響應(yīng)為理想值“1”的下方，通常認(rèn)為該臺站場地響應(yīng)接近1或在1附近是比較理想的場地響應(yīng)，理想基巖則認(rèn)為對地震波振幅是沒有影響的[4]，說明該臺站場地有縮小效應(yīng)，也就是該臺站記錄到地震的振幅會縮小，從而測定的地震震級也隨之變小。

圖3 山西北部臺站震級偏差統(tǒng)計(jì)(一)

圖4 山西KEL臺的場地響應(yīng)

圖5 山西北部臺站震級偏差統(tǒng)計(jì)及臺站分布(二)

圖6 山西SHZ臺的場地響應(yīng)

3 單臺震級校正值

上述內(nèi)容從橫向和縱向比較了山西北部臺站的震級偏差情況，為了減小速報(bào)地震的震級偏差，為了更加接近中國地震臺網(wǎng)中心的速報(bào)震級，我們對山西北部臺站的震級偏差值進(jìn)行校正，通過計(jì)算，得到16個(gè)山西北部臺站的臺站校正值(參見表2)。通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，在這16個(gè)臺站中，臺站單臺震級小于臺網(wǎng)平均震級的有10個(gè)臺站，其中SHZ臺的校正值較大，校正值為0.5；臺站單臺震級大于臺網(wǎng)平均震級的臺站有5個(gè)，其中KEL臺的校正值最大，校正值為-0.5；除了SHZ臺和KEL臺外，其余臺站的臺站校正值的絕對值在0.3范圍內(nèi)。

表2 山西北部臺站的臺站校正值

4 結(jié)論

本文對山西數(shù)字地震臺網(wǎng)記錄到的2009年1月至2015年12月山西地區(qū)的ML≥3.0地震的震級偏差進(jìn)行計(jì)算分析，結(jié)果顯示：(1)通過對2次典型震例的橫向震級偏差統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，山西北部的SHZ臺、ZCH臺、SZZ臺及DAX震級偏差值較大，其余12個(gè)震級偏差值≤∣±0.3∣。(2)從對臺站的縱向震級偏差統(tǒng)計(jì)得出，SHZ臺的震級偏差值，除了有2次震例的震級偏差值為0以外，其余震例的單臺震給均小于臺網(wǎng)的平均震級。KEL臺站只有一次震例的單臺震級小于臺網(wǎng)的平均震級，其余震例的震級均大于臺網(wǎng)的平均震級。其它14個(gè)臺站的震級偏差正負(fù)值均占一定的比例。(3)對山西北部臺站的震級偏差值進(jìn)行了校正，通過計(jì)算，得到16個(gè)山西北部臺站的臺站校正值。

[1] 劉瑞豐,陳運(yùn)泰,任梟,等.中國地震臺網(wǎng)震級的對比[J].地震學(xué)報(bào),2007,29(5):467-476.

[2] 吳微微,蘇金蓉,魏婭玲,等.四川地區(qū)介質(zhì)衰減、場地響應(yīng)與震級測定的討論[J].地震地質(zhì),2016,38(4):1107-1123.

[3] 張蕙,梁向軍,董春麗,等.山西數(shù)字地震臺網(wǎng)仿真前后震級偏差對比分析[J].地震地磁觀測與研究,2012,33(1):23-27.

[4] 華衛(wèi),陳章立,鄭斯華,等.利用不同方法估算流動臺站的場地響應(yīng)[J].地震,2010,30(3):30-44.

《國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資金管理辦法》(2016年版)解讀

導(dǎo)讀：為保障國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的組織實(shí)施，規(guī)范該計(jì)劃資金管理和使用，2016年12月30日，財(cái)政部、科技部聯(lián)合印發(fā)了《國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資金管理辦法》(以下簡稱《辦法》)(財(cái)科教﹝2016﹞113號)。

總體思路

1、采取從基礎(chǔ)前沿、重大共性關(guān)鍵技術(shù)到應(yīng)用示范全鏈條一體化組織實(shí)施方式，解決重大科技問題；2、采取多元化投入方式，實(shí)現(xiàn)“優(yōu)化資源配置、完善管理機(jī)制、提高資金效 益”目標(biāo)。

三點(diǎn)原則

1、集中財(cái)力，突出重點(diǎn)；2、明晰權(quán)責(zé)，放管結(jié)合；3、遵循規(guī)律，注重績效。

適用范圍

《辦法》適用于中央財(cái)政安排的采用前補(bǔ)助支持方式的國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資金。項(xiàng)目承擔(dān)單位應(yīng)當(dāng)是在中國大陸境內(nèi)注冊，具有獨(dú)立法人資格的科研院所、高等院校、企業(yè)等。

主要變化內(nèi)容

1、建立了適應(yīng)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃管理特色的概預(yù)算管理模式。重點(diǎn)專項(xiàng)下設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目可根據(jù)自身特點(diǎn)和需要下設(shè)課題。重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)行概預(yù)算管理，項(xiàng)目與課題實(shí)行預(yù)算管理。按照政府部門不再直接管理具體項(xiàng)目的要求，項(xiàng)目管理專業(yè)機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)項(xiàng)目具體預(yù)算管理，政府部門只核定、批復(fù)重點(diǎn)專項(xiàng)概、預(yù)算，不再核定批復(fù)具體項(xiàng)目預(yù)算。

2、遵循科研活動規(guī)律，落實(shí)“放、管、服”改革要求。簡政放權(quán)，簡化預(yù)算編制過程，下放預(yù)算調(diào)劑權(quán)限。將會議費(fèi)、差旅費(fèi)、國際合作交流費(fèi)合并為一個(gè)科目，該科目支出預(yù)算不超過直接費(fèi)用預(yù)算10%的，不用提供預(yù)算編制測算依據(jù)。完善燃料動力費(fèi)管理辦法，取消單獨(dú)計(jì)量限定條件。大部分直接費(fèi)用科目調(diào)劑由課題承擔(dān)單位批準(zhǔn)。完成課題任務(wù)目標(biāo)并通過財(cái)務(wù)驗(yàn)收，且承擔(dān)單位信用評價(jià)好的，結(jié)余資金在財(cái)務(wù)驗(yàn)收完成后兩年內(nèi)由承擔(dān)單位統(tǒng)籌用于科研活動的直接支出。承擔(dān)單位應(yīng)當(dāng)建立健全財(cái)務(wù)管理制度，為科研人員在項(xiàng)目預(yù)算編制和調(diào)劑、資金支出、財(cái)務(wù)決算和驗(yàn)收方面提供專業(yè)化服務(wù)。

3、突出以人為本，注重調(diào)動廣大科研人員積極性。注重發(fā)揮科研項(xiàng)目資金的激勵引導(dǎo)作用，加大對科研人員的激勵力度。提高間接費(fèi)用比例，直接費(fèi)扣除設(shè)備購置費(fèi)后的比例上限由原來的20%、13%、10%提高到20%、15%、13%。取消了間接費(fèi)用中績效支出的比例限制。明確參與項(xiàng)目研究的研究生、博士后、訪問學(xué)者以及項(xiàng)目聘用的研究人員、科研輔助人員，均可開支勞務(wù)費(fèi)。勞務(wù)費(fèi)不設(shè)比例限制，據(jù)實(shí)編制預(yù)算。

貫徹落實(shí)

1、強(qiáng)化責(zé)任、狠抓落實(shí)?？萍疾俊⒇?cái)政部負(fù)責(zé)制定資金管理制度，組織重點(diǎn)專項(xiàng)概預(yù)算編制和評估，組織開展資金監(jiān)督檢查；相關(guān)主管部門監(jiān)督所屬承擔(dān)單位加強(qiáng)內(nèi)控和監(jiān)督制度，落實(shí)專項(xiàng)項(xiàng)目資金管理責(zé)任；專業(yè)機(jī)構(gòu)是重點(diǎn)專項(xiàng)資金管理的責(zé)任主體，負(fù)責(zé)重點(diǎn)專項(xiàng)項(xiàng)目預(yù)算申報(bào)、評估、下達(dá)和財(cái)務(wù)驗(yàn)收，組織開展項(xiàng)目監(jiān)督檢查；承擔(dān)單位是項(xiàng)目資金的使用主體，負(fù)責(zé)資金日常管理和監(jiān)督。

2、組織和培訓(xùn)?？萍疾俊⒇?cái)政部組織開展宣傳培訓(xùn)，指導(dǎo)有關(guān)部門和單位開展學(xué)習(xí)，全面提高對《辦法》的認(rèn)識和理解，為政策執(zhí)行到位提供保障；關(guān)注《辦法》發(fā)布后各方反應(yīng)，認(rèn)真研究處理實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)的新問題和新情況；相關(guān)部門(單位)應(yīng)加強(qiáng)宣傳培訓(xùn)，確?？蒲腥藛T、科研管理人員、財(cái)務(wù)人員等對《辦法》理解到位。

3、加強(qiáng)監(jiān)督和指導(dǎo)。科技部、財(cái)政部將通過專項(xiàng)檢查、專項(xiàng)審計(jì)、年度分析報(bào)告、舉報(bào)核查、績效評價(jià)等方式對專業(yè)機(jī)構(gòu)、項(xiàng)目承擔(dān)單位貫徹落實(shí)《辦法》的情況，進(jìn)行監(jiān)督檢查或抽查。相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)督促所屬單位加強(qiáng)內(nèi)控制度和監(jiān)督制約機(jī)制建設(shè)，落實(shí)資金管理責(zé)任。專業(yè)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)組織開展對重點(diǎn)專項(xiàng)資金的管理和監(jiān)督。承擔(dān)單位應(yīng)當(dāng)完善內(nèi)部控制和監(jiān)督制約機(jī)制，建立常態(tài)化的自查自糾機(jī)制，確保資金安全。

(四川省地震局科學(xué)技術(shù)處 孫瑋)

四川省地震月報(bào)目錄(ML≥3.0)

(2017.04-2017.06)

四川省地震監(jiān)測中心

StudyontheVariationoftheMagnitudefromtheNorthernStationinShanxi

LIU Linfei，MENG Xiaoqin，LIANG Xiangjun

(National Continental Rift Valley Dynamics Observatory of Taiyuan， Shanxi Earthquake Agency， Shangxi Taiyuan 030021，China)

The magnitude deviation of 16 stations in northern Shanxi is studied throughML≥3.0 earthquakes from January 2009 to December 2015 recorded by the digital seismic network in Shanxi. Combined with the site response of station, the bigger magnitude deviation of SHZ and KEL stations are discussed, and the magnitude deviation of 16 stations in northern Shanxi is corrected.

Shanxi；northern station；magnitude deviation

P315.32

:B

:1001-8115(2017)03-0043-04

2017-03-27

山西省地震局科研項(xiàng)目(SBK-1628).

劉林飛(1977-)，男，山西省靈丘縣人，本科，主要從事地震前兆及測震工作，E-mail:liang_xj2005@163.com.

10.13716/j.cnki.1001-8115.2017.03.010