地震震源深度定位研究的現(xiàn)狀與展望

徐春芳

摘? 要：在我國地震學(xué)的研究過程中，地震震源的深度始終是一個(gè)備受關(guān)注的問題。通過科學(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)對于余震發(fā)展趨勢以及危險(xiǎn)情況的預(yù)判。但是在實(shí)際對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，這使得這一問題也成為了一個(gè)較為突出的難題。該文就針對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：P315.33 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（a）-0209-02

地震震源深度定位一直以來都是地震學(xué)研究中的一個(gè)重要問題。對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)對于地震災(zāi)害的精準(zhǔn)評估，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，地震震源深度會直接導(dǎo)致地震災(zāi)害情況的出現(xiàn)。通過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)測判定依據(jù)。天然地震的震源深度相對較深，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

就目前情況來看，無論是在我國還是在其他的發(fā)達(dá)國家當(dāng)中，在對于地震的震源深度進(jìn)行研究時(shí)普遍都會采取以下兩類方法。

1.1 走時(shí)定位法

通常情況下，無論是國內(nèi)還是國外，在對于地震深度定位進(jìn)行研究時(shí)都會較為廣泛地應(yīng)用走時(shí)定位法。此種方法的優(yōu)勢性在于震向到時(shí)簡單、便于進(jìn)行拾取，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對于近震臺站密集區(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)勢性特質(zhì)，此類方法在應(yīng)用的過程當(dāng)中，對于地震臺間距有所要求。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，震相識別的精準(zhǔn)度得到了顯著的提升，而對于地震深度測定的精準(zhǔn)性則有所提升。

1.2 波形反演法

對比而言，通過波形反演法進(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)度的震源深度測量結(jié)果。值得注意的是，波形反演法需要針對不同的震相特征進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，形成不同的測定方法。

首先是偏振信息法，徑向與垂直向振幅比可以對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，也極有可能會受到淺層速度結(jié)構(gòu)的干擾。而當(dāng)無法確定速度模型時(shí)，震源的深度也難以得到確定。可以說，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)振幅信息來獲取地震深度情況的方法。通過對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)，相對于深度而言，無論是地殼厚度還是震源參數(shù)，都會對于地震面波頻譜帶來一定的影響，但所帶來的干擾普遍較小。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)常會形成反射界面。而在經(jīng)過多次反射之后，就會形成相應(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)間做出明確的識別。因此，此類方法也存在著一定的局限性。

總體來看，盡管上述方法都已經(jīng)在實(shí)際研究的過程當(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ǎ拍軌蚋玫貜?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的展望

就當(dāng)前我國地震震源深度定位研究發(fā)展的實(shí)際情況來看，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，在未來的發(fā)展過程當(dāng)中，我們?nèi)匀恍枰獙τ诘卣鸲ㄎ贿M(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。具體來說，可以從以下幾個(gè)方面入手。

首先，可以充分利用現(xiàn)有的大地測量學(xué)的知識內(nèi)容對于地震的深度進(jìn)行具體的研究。大地測量技術(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)，通過充分結(jié)合地震波型的觀測情況，也可以實(shí)現(xiàn)對于地震震源參數(shù)的反演。值得注意的是，淺源地震在發(fā)生時(shí)，往往會對于地表情況造成較大的影響，而地表位移會隨著地震的深度增加而逐步下降，掌握了這一特點(diǎn)就可以通過調(diào)節(jié)地表位移的情況來判定淺源地震發(fā)展的實(shí)際情況。

其次，可以通過利用對于地震烈度的研究來推算出震源深度情況。有關(guān)學(xué)者通過對于多次地震的實(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，對于地幔部分的地震情況進(jìn)行分析。通過以往的地震情況，我們可以發(fā)現(xiàn)，即便是在地幔部分，也很有可能會發(fā)生地震情況。相對于常規(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，通過對于地幔地震進(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)的動力學(xué)性質(zhì)，從而為地震震源深度定位研究的開展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3? 結(jié)語

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，該文對于地震震源深度定位研究的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來展望進(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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