2.利用S波偏振确定断层面−1 = ε tg 1) S波的偏振角ε的定义:SH SV由直接的记录计算出真入射的SV、SH。
−1 SH ε = tg SV 2)用地震记录实测ε,并画在Wolf 网上 将Wolf 网上过台站,以 ε为切向的大园弧BC画 出。
2013-5-22《地震学原理与应用》第五章993)由位错源理论求出偏振方向,并画在Wolf网上 *剪切位错源的震源坐标系 (与断层面法向n 一致)(与X1,X3组成右手直角坐标系) (与断层面滑动方向λ一致) 则剪切位错源 的辐射波谱为:*辐射图形因子2013-5-22《地震学原理与应用》第五章100震源坐标中,eθ方向与偏 振方向(BC)夹角为: ˆϕ du −1 ε ' = tg ( ) ˆθ du(注意:它虽能确定偏振方向 ,却不是偏振角的定义)cos θ sin ϕ ε ' = tg ( − ) cos 2 θ cos ϕ−1当震源是剪切位错源时 ,位于(θ,ϕ)的台站上 有:因此,设定一{Xi}便可计算出任意指定点(θ,ϕ)上的偏振方向。
2013-5-22《地震学原理与应用》第五章1014) 穷举对比2013-5-22《地震学原理与应用》第五章102三、破裂过程和震源参数断层面上各点同时破裂不太合乎实际,比较合理的模型应是一 个破裂过程(有限时段)。
2013-5-22《地震学原理与应用》第五章1032013-5-22《地震学原理与应用》第五章1042013-5-22《地震学原理与应用》第五章1052013-5-221062008年5月12日14:28 汶川地震汶川 青城山2013-5-22《地震学原理与应用》第五章107汶川 青城山 武都 北川 映秀镇2013-5-22《地震学原理与应用》第五章1082013-5-22《地震学原理与应用》第五章1092013-5-22《地震学原理与应用》第五章1102013-5-22《地震学原理与应用》第五章1112013-5-22《地震学原理与应用》第五章1122013-5-22《地震学原理与应用》第五章1132013-5-22《地震学原理与应用》第五章1142013-5-22《地震学原理与应用》第五章1151.有限移动源把移动着的点源的辐射场迭加起来,成为扩展成线状的源;线 状源移动又可扫描出扩展的面源;…… 破裂按不同的几何扩展方式可分成不同类型的有限移动源,如: 单侧破裂的一维有限移动源、双侧破裂的一维有限移动源。
(1)单侧破裂的一维有限移动源2013-5-22《地震学原理与应用》第五章1161)波场 (远场近似解,R>>Λ,R>>L) 不失一般性,考虑单色球面波:且在0<x<L范围内变化不大,取近似,1 可将 提出积分号。
R'2013-5-22《地震学原理与应用》第五章117因而:2013-5-22《地震学原理与应用》第五章1182)有限性因子的影响sinc(X)XsinX =*谱分析中与矩形脉冲rect(Y)组成富里叶变换对:在有限移动源理论中,称sinc(X)为有限性因子,其中①当ω,L给定,ψ不同的观测点上有:Ψ=0 →(SincX)maxΨ=π →(SincX)min能量向破裂方向集中,辐射图案不对称。
②当ψ,L 给定,因为:X =n π时,SincX ≡0.例如:n =1π)c cos v 1(2L f1=ψ−ω即:)ccos v 1(L T f 1ψ−=可以证明,它即ψ方位的台站接收到的初动半周期。
可见在传播方向初动半周期缩短。
多普勒效应的表现。
若:n =N ,→T N =NT 1由:)cos ψc L ()v L ()c cos ψv 1L(T f f 1−=−=即T 1∝cos ψ。
可见用地震记录振幅谱的第一个零点相应的周期T 1与台站到震源的相对方位(与断层走向的夹角ψ)可检验V f 、L 是否合理。
(2)震源参数1)点源参数(R>>L,T>>L/V f) {集中力系点源,位错元点源}Λ,Φ,H,T0,M,(所谓基本参数)。
断层面解(几何参数);动力学参数:M2)有限移动源参数断层面形状参数:如矩形L,W;圆形r。
破裂速度:Vf破裂方式:单侧单向(ψ角);双侧单向;双侧双向。
从应力松弛理论出发,仅考虑静力效果,即只考虑断层临错动后力学状态的差别,不考虑与时间有关的问题。
这是静力学问题,对于著名的Srarr模式和Knopoff模式,可用弹性力学的平面应力问题的Westgard应力函数法求解;也可按位错线密度解奇异积分方程得出线密度再求积分得出位移分布(应力分布);也可利用弹—电类比法与静电场中插入条带状导体时所引起的电场畸变作比较得出。
(地震效率)ηs :再设想,维持断层面上平衡的应力不是准静态地由τ前降落到τ后,而是瞬时间由τ前降到τ后,如图ABC 路径到达C 点,则系统对外界做的功为:W =τ后US 。
两式相比,可知:能用于辐射地震波的能量最多为:实际上,地震波能量E s 只是ΔE 的一部分,令辐射效率为:E E ηs R Δ=,则真正的地震效率为:EE ηηηs R S ==E s =ητUS *视应力降:由上式和地震矩的定义M 0=μUS ⎪⎩⎪⎨⎧μ=τΔη=S U M S U 2E 0R s 得出:s 0R E M 2τΔημ=称为视应力降。
(Δτ:应力降)由于ηR ≤1,所以,应力降Δτ的下限为。
0s M E 2μ*视应力:0s M E τημ=由于η≤1,所以,平均应力的下限为。
s M E μ可见:是一个特征量,它是视应力降的下限;也是平均应力下限的二倍。
0s ME 2μ详细研究断层面滑动过程学引进更多的参数:地震过程中摩擦应力的状况很值得研究。
2.应力松驰源把地震理解为地球介质中某一地区的应力突然松驰。
释放的应变能,除了辐射弹性波,还在非线性破裂区里以流变、破碎、相变等形式作功,这部分能量以热或某种形式残留在地球内部。
研究得较多的是断层面和扁平区域内的应力松驰。
(动力学理论)给定应力松驰过程(运动学理论)给定位错分布及各点上的震源时间函数,导出各点的位移场(时、空函数,包括间断)。
位错理论在解释近场、远场、永久形变、构造形变等观测资料方面很成功,目前广泛应用。
应力松驰理论比较复杂,仍在发展之中。
其中比较简单的是静力学理论,即只考虑变动前后力学状态的差别,不考虑与时间有关的问题(过程)。
这一研究得出地震震源的静力学参数。
Frequency of radiation from the 2004 Sumatra–Andaman earthquake. a,Rupture-termination points of the earthquake estimated from body-wave inversion (blue square) and from high-frequency radiation (red square) calculations; green square, candidate for termination point (see supplementary information). Red star, earthquake epicentre; circles, aftershock locations; black stars, locations of large foreshocks and aftershocks. b,Typical teleseismic seismograms (broadband) showing P waves before (top) and after (bottom) high-bandpass(2–4 Hz) filtering; later phases are removed by attenuation. D=64 degrees. c,Enveloped high-frequency seismogram comparing the main shock (red) with smaller events (orange) at the same station.Observed δt's are indicated by plus symbols. Predicted δt's for three end points indicated by squares in Fig. 1A are shown. We computed the P-wave phase velocities for each station using the IASPEI earth model (Kennett, 1991). The rupture speed is determined by matching the curves with the observed δt at the azimuth of 150°. The curve for L=1200 km and Vr=2.5 km/s (red) matches the data best. The colors of the curves correspond to those of the squares in last figure. The green line is used to derive the termination point in Fig. a.谢谢!。