水库区地震精确定位研究

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1、水库区地震精确定位研究摘要：利用北盘江地震台网2012年2月至2012年12月记录到的1513次地震的震相目录数据，采用双差定位法进行精确定位，定位后到时均方根残差减小至0.036s,获得了北盘江流域1136次地震事件的精确定位结果。精确定位结果显示，地震分为两个地震丛集，呈现出条带状分布,震源深度主要集中在4-12km，震源深度大于5km的地震占83%，说明该区域地震以构造地震为主。关键词：双差定位；地震定位；精确定位引言北盘江属珠江水系西江左岸支流。发源于云南省宣威马雄山西北麓，流经滇东、黔西南，于贵州省望谟县蔗香双江口与南盘江汇合后

2、称红水河。北盘江中下游已建成光照水电站于2007年12月30日下闸蓄水、董箐水电站于2009年08月20日下闸蓄水。区内主要断裂有西部北西的垭都-紫云深断裂、威宁-水城断裂和北东向的石门坎断裂，东部北东向的松桃-独山断裂，西南部的北东向的幵远-平塘隐伏深断裂以及横穿贵州中部呈东西向的黔中深断裂。水库蓄水可能伴随地震产生，然而人们对水库地震形成机制尚不清楚[1],地震定位是地震研究屮的基础，因此精确定位对研究水库地震十分重要。Waldhauser[2]于2000年应用双差地震定位算法对加州北海沃德断层上的地震进行了研宂，该方法可以降低地震定

3、位过程中对速度模型的依赖，从而提高定位精度。自该方法提出以来，被广泛应用于地震精确定位研宂中。陈翰林等［3］利用该方法研宂了龙滩水库地震活动特征，李海鸥等［4］精确定位了三峡水库泄滩西地区地震，吴朋等［5］对瀑布沟水库区域地震进行重新定位，均获得了良好的结果。1理论方法2数据和一维速度模型北盘江地震台网包含15个固定台站，台站沿北盘江流域分布，如图1所示，主要负责对光照水电站、董箐水电站水库地震的监测及简评。地震台网地震计均为DS-4A型短周期地震计，地震数据采集器为TDE-32CI型数裾采集器。原始数裾为台站记录到的所有地震的震相冃录，

4、因此，需要在重定位前进行数据筛选。我们选取出只在贵州范围内并且初始定位给出了震源深度的地震，由于目录数据中有较多地震震相（PG、SG）数只有6条，力了尽可能多地利用地震，我们对震相数的限制为大于等于6条。在此基础上，我们挑选出2012年2月至2012年12月的1654次发生在北盘江地震台网监测区域的地震进行重新定位，范围为104.4-106.2°E，25-26.6双差定位过程中需要一维速度模型，我们在多次尝试后，采用了郑圻森［6］等的鄂湘黔地块一维速度模型，如表1所示。3结果与分析双差预处理程序结果显示，有17314个P波震相被选取，17

5、348个S波震相被选取，并有1653个地震成功配对，得到6272个强连接地震对，平均连接距离为2.35km。双差定位过程中，由于S波读取精度？7氏，我们设定P波权重为1，S波权重为0.5,采用共轭梯度法迭代10次进行求解，得到稳定解。定位前到时平均均方根残差为0.14s，定位后降低至0.036s。结果敁示研究区域内有1513次地震参与重新定位，得到了1136次地震的精定位结果。参与重新定位的地震数目比成功配对的少，是由于有部分地震虽然形成地震对，但是为弱连接，在定位过程屮会选取但是不参与计算。震源深度在0〜25km范围内。重定位前后震中分

6、布如图2所示，重定位结果显示，地震分布呈现出两个地震从集分布，均主要分布在河流两侧区域，地震丛集中心分別为(25.53°N,105.74°E,7.26km)和(26.03°N,105.16°E,7.78km)。重定位前，震屮分布零散，重定位后震源更集屮，地震丛集更明显。对定位前后NW方向分别做剖面，得到结果如图3所示。定位前后震级分布如表2所示。可以看出，定位过程中有337个地震事件被剔除，每一个震级段都有事件被剔除，说明剔除条件与震级无关。我们对比图3可以看出，重定位后边缘的地震事件被剔除。结合图1的台站分布，我们认为造成较多地震事件被

7、剔除有两个原因，一是由于原始数裾屮有较多6条震相记录的数据，数据质量较差，因此在定位过程中可能因为误差过大而被剔除；二是由于边缘地震事件未被台站包围，重定位过程中误差较大而被剔除。从图3可以看出，定位前地震分布为分层网格状，是由于初始定位所使用的算法精度有限造成的。而使用双差定位法进行重定位后，定位结果得到较大改善，地震丛集分布特征更加明显，展现出条带状分布特征。定位后震源深度在0-25km范围内，主要集中在4-12km范围，83%的地震震源深度大于5km,并显示出条带状分布。重定位后震源深度统计直方图如图4所示，横坐标为深度，纵坐标为地

8、震数目，地震次数随深度变化类似正态分布，在7-8km处地震最多。4结束语(1)本文利用双差定位法对北盘江流域2012年2月至2012年12月发生的1654次地震进行重定位，得到了1135次地震