地震震源深度定位研究的現(xiàn)狀與展望

徐春芳

摘? 要：在我國(guó)地震學(xué)的研究過(guò)程中，地震震源的深度始終是一個(gè)備受關(guān)注的問(wèn)題。通過(guò)科學(xué)合理地確定地震震源的深度，不僅有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)于地震災(zāi)害情況的精準(zhǔn)預(yù)估，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于余震發(fā)展趨勢(shì)以及危險(xiǎn)情況的預(yù)判。但是在實(shí)際對(duì)于地震的震源深度進(jìn)行判定時(shí)，卻始終受到重重因素的干擾，這使得這一問(wèn)題也成為了一個(gè)較為突出的難題。該文就針對(duì)地震震源深度定位研究的現(xiàn)狀與展望進(jìn)行了探討，希望可以為未來(lái)地震定深以及地震震源性質(zhì)的研究提供一份有利的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地震震源? 深度定位研究? 走時(shí)定位

中圖分類號(hào)：P315.33 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）08（a）-0209-02

地震震源深度定位一直以來(lái)都是地震學(xué)研究中的一個(gè)重要問(wèn)題。對(duì)于地震的震源深度進(jìn)行研究具備著十分重要的作用。第一，有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)于地震災(zāi)害的精準(zhǔn)評(píng)估，地震災(zāi)害的影響情況與地震震源深度有著極為密切的關(guān)系。通常情況下，淺源地震會(huì)造成較為嚴(yán)重的災(zāi)害情況，而深源地震造成的危害則較小。第二，地震震源深度會(huì)直接導(dǎo)致地震災(zāi)害情況的出現(xiàn)。通過(guò)掌握地震的震源深度，可以更為深入地了解孕震的深度，并給出相應(yīng)的定量依據(jù)。第三，掌握地震震源深度能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于余震情況的預(yù)判。一般情況下，地震余震與主震的發(fā)生位置之間有著極為密切的關(guān)系，準(zhǔn)確確定主震的震源深度情況，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于余震發(fā)生的判定。第四，掌握地震震源深度是核爆破監(jiān)測(cè)判定依據(jù)。天然地震的震源深度相對(duì)較深，而核爆則恰恰相反，這兩者之間的明顯差異使得震源的深度判定對(duì)于軍事安全情況有著較為突出的把控作用。

1? 地震震源深度定位方法的研究情況分析

就目前情況來(lái)看，無(wú)論是在我國(guó)還是在其他的發(fā)達(dá)國(guó)家當(dāng)中，在對(duì)于地震的震源深度進(jìn)行研究時(shí)普遍都會(huì)采取以下兩類方法。

1.1 走時(shí)定位法

通常情況下，無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，在對(duì)于地震深度定位進(jìn)行研究時(shí)都會(huì)較為廣泛地應(yīng)用走時(shí)定位法。此種方法的優(yōu)勢(shì)性在于震向到時(shí)簡(jiǎn)單、便于進(jìn)行拾取，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于近震臺(tái)站密集區(qū)域的精度確定。但是，并不代表著走時(shí)定位法只具備優(yōu)勢(shì)性特質(zhì)，此類方法在應(yīng)用的過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于地震臺(tái)間距有所要求。然而事實(shí)上，較多時(shí)候地震發(fā)生在站臺(tái)周邊的頻率明顯較低，因此，采取此種方式極有可能造成一定的誤差。為此，在近幾年的研究當(dāng)中，也主要針對(duì)走時(shí)定位法所存在的這一項(xiàng)不足進(jìn)行了深入的分析，并做出了一定的完善，震相識(shí)別的精準(zhǔn)度得到了顯著的提升，而對(duì)于地震深度測(cè)定的精準(zhǔn)性則有所提升。

1.2 波形反演法

對(duì)比而言，通過(guò)波形反演法進(jìn)行地震震源深度的定位，能夠獲取到更多精準(zhǔn)的信息。如果所得波形的質(zhì)量較高、震相也較為清晰的話，既可較為便捷地得到較高精準(zhǔn)度的震源深度測(cè)量結(jié)果。值得注意的是，波形反演法需要針對(duì)不同的震相特征進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，形成不同的測(cè)定方法。

首先是偏振信息法，徑向與垂直向振幅比可以對(duì)于地震的深度起到約束性的作用。常規(guī)情況下，當(dāng)震中距離確定時(shí)，地震的深度越深，P波垂直向震幅與徑向之比則越大。但值得注意的是，偏震信息法也存在著一定的弊端，那就是只有當(dāng)震中距離較小時(shí)，才能夠?qū)τ谡鹬芯嗪蜕疃鹊谋戎灯鸬矫黠@的約束作用，即便滿足此類條件，也極有可能會(huì)受到淺層速度結(jié)構(gòu)的干擾。而當(dāng)無(wú)法確定速度模型時(shí)，震源的深度也難以得到確定?？梢哉f(shuō)，此種方法只適于在特殊條件下應(yīng)用。

其次是振幅信息法。震源深度不同能夠產(chǎn)生的地震波振幅也會(huì)有所不同，這意味著充分掌握振幅信息即可獲取到與地震深度相關(guān)的數(shù)據(jù)。就當(dāng)前情況來(lái)看，學(xué)者們已經(jīng)研究出了多種不同的能夠根據(jù)振幅信息來(lái)獲取地震深度情況的方法。通過(guò)對(duì)于多種影響地震面波頻譜的因素進(jìn)行分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于深度而言，無(wú)論是地殼厚度還是震源參數(shù)，都會(huì)對(duì)于地震面波頻譜帶來(lái)一定的影響，但所帶來(lái)的干擾普遍較小。當(dāng)?shù)貧さ暮穸容^淺時(shí)，由于不同部位的厚度不夠均勻，時(shí)常會(huì)形成反射界面。而在經(jīng)過(guò)多次反射之后，就會(huì)形成相應(yīng)的地震尾波，因此我們同樣可以將地震尾波作為研究地震深度的一個(gè)有效方法。

最后是深度震相法。深度震相可以說(shuō)是位于震源深度感應(yīng)最為深入的一種震相類型，當(dāng)深度震相振幅較小時(shí)，很難第一時(shí)間做出明確的識(shí)別。因此，此類方法也存在著一定的局限性。

總體來(lái)看，盡管上述方法都已經(jīng)在實(shí)際研究的過(guò)程當(dāng)中獲得了一定的進(jìn)步，但其局限性當(dāng)然也不容忽視。只有依據(jù)不同的實(shí)際需求，選擇最為恰當(dāng)?shù)亩ㄎ环椒?，才能夠更好地?qiáng)化震源深度定位的精準(zhǔn)性。

2? 地震震源深度定位研究形勢(shì)的展望

就當(dāng)前我國(guó)地震震源深度定位研究發(fā)展的實(shí)際情況來(lái)看，想要強(qiáng)化地震定位的精準(zhǔn)性仍然任重而道遠(yuǎn)，只是單獨(dú)地對(duì)于某一種定位方法進(jìn)行研究，難以滿足實(shí)際定位的需求。為此，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程當(dāng)中，我們?nèi)匀恍枰獙?duì)于地震定位進(jìn)行更為深入的研究，立足于當(dāng)前地震學(xué)的實(shí)際技術(shù)情況，還需要不斷地引入其他種類的測(cè)量方法，以便更好地實(shí)現(xiàn)地震定位技術(shù)的更新與完善。具體來(lái)說(shuō)，可以從以下幾個(gè)方面入手。

首先，可以充分利用現(xiàn)有的大地測(cè)量學(xué)的知識(shí)內(nèi)容對(duì)于地震的深度進(jìn)行具體的研究。大地測(cè)量技術(shù)在地震學(xué)研究的應(yīng)用已經(jīng)早有先例，將其應(yīng)用于震源研究方面，能夠更好地掌握震源破裂的實(shí)際特征，同時(shí)，通過(guò)充分結(jié)合地震波型的觀測(cè)情況，也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于地震震源參數(shù)的反演。值得注意的是，淺源地震在發(fā)生時(shí)，往往會(huì)對(duì)于地表情況造成較大的影響，而地表位移會(huì)隨著地震的深度增加而逐步下降，掌握了這一特點(diǎn)就可以通過(guò)調(diào)節(jié)地表位移的情況來(lái)判定淺源地震發(fā)展的實(shí)際情況。

其次，可以通過(guò)利用對(duì)于地震烈度的研究來(lái)推算出震源深度情況。有關(guān)學(xué)者通過(guò)對(duì)于多次地震的實(shí)際情況進(jìn)行分析得出了地震烈度與深度之間的關(guān)系規(guī)律。而新時(shí)期，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐漸發(fā)展應(yīng)用，數(shù)字化地震儀的出現(xiàn)使得定位方法和定位精度都得到了較大程度上的提升，我們可以以以往的研究資料作為基礎(chǔ)，對(duì)于地震烈度的衰減情況進(jìn)行研究，從而有效強(qiáng)化地震震源深度定位的精準(zhǔn)性。

最后，對(duì)于地幔部分的地震情況進(jìn)行分析。通過(guò)以往的地震情況，我們可以發(fā)現(xiàn)，即便是在地幔部分，也很有可能會(huì)發(fā)生地震情況。相對(duì)于常規(guī)的地震災(zāi)害而言，發(fā)生于地殼之下的地震在許多方面都存在著一定的特殊性。而通過(guò)利用這些特殊性就可以判定地震是否發(fā)生于地殼之下。盡管很多時(shí)候發(fā)生于地幔內(nèi)部的地震普遍較少，但并非完全不存在，通過(guò)對(duì)于地幔地震進(jìn)行研究，可以幫助我們更為深入地了解地質(zhì)的構(gòu)造以及相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，從而為地震震源深度定位研究的開(kāi)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3? 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地震震源深度定位的研究始終是地震學(xué)研究中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。目前，我國(guó)在地震震源深度定位研究方面已經(jīng)取得了一定的成果，但仍然存在著較大的進(jìn)步空間，該文對(duì)于地震震源深度定位研究的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)展望進(jìn)行了實(shí)際分析，希望可以為今后的研究指明新的方向。

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