基于U-net网络的频散曲线自动拾取方法研究 被引量：1

1

作者 卜凯旭 姚振岸 +4 位作者 任望 李红星 王向腾 毕升博 陈振昊 《工程地球物理学报》 2024年第4期734-741,共8页

频散曲线拾取是面波勘探的关键环节,旨在通过频散曲线反演出地下横波速度结构。然而目前频散曲线拾取工作主要依靠人工拾取,耗时耗力。为此,本文通过将频散曲线拾取问题看成是图像分割问题,引入U-net网络,发展出一种频散曲线的自动拾取... 频散曲线拾取是面波勘探的关键环节,旨在通过频散曲线反演出地下横波速度结构。然而目前频散曲线拾取工作主要依靠人工拾取,耗时耗力。为此,本文通过将频散曲线拾取问题看成是图像分割问题,引入U-net网络,发展出一种频散曲线的自动拾取方法。该方法使用频散能量图并使其作为数据集,使用人工手动拾取的频散曲线作为标签集;通过卷积神经网络经由上采样、下采样和跳层链接等步骤学习图片特征,实现频散曲线的自动拾取。模型测试结果验证了利用U-net网络提取频散曲线的准确性。最后本文将训练好的网络模型应用于冰岛南部Ölfusá河岸的Arnarbæli周边试验场地的实际数据频散曲线提取,并将提取结果与手动拾取的频散曲线进行对比。结果表明,利用U-net网络提取频散曲线预测速度快,预测512×512×3大小的图片耗时为96 ms,预测准确度高。 展开更多

关键词 瑞雷波勘探 频散曲线拾取 深度学习 卷积神经网络 U-net网络 人工智能

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浅析探地雷达技术的发展历程 被引量：1

2

作者 任望 姚振岸 +3 位作者 陈龙凤 王向腾 李红星 陈振昊 《江西科学》 2024年第1期100-107,共8页

探地雷达(GPR)具有高效、无损、简便、快捷等诸多优点,被广泛应用在城市管线检测、堤坝查漏探测、道路危害检测等工程地质探测领域。随着软硬件及计算机技术的快速发展,探地雷达技术效率和分辨率不断提高,呈现出更加广阔的应用前景。通... 探地雷达(GPR)具有高效、无损、简便、快捷等诸多优点,被广泛应用在城市管线检测、堤坝查漏探测、道路危害检测等工程地质探测领域。随着软硬件及计算机技术的快速发展,探地雷达技术效率和分辨率不断提高,呈现出更加广阔的应用前景。通过查阅大量的国内外相关文献,就关于探地雷达技术的发展、雷达数据处理的正反演技术以及结合人工智能技术的探地雷达这四方面的发展历程进行了详细地叙述并系统地总结和浅析未来的发展趋势,对今后探地雷达技术相关的工作发展有一定的指导作用和意义。 展开更多

关键词 探地雷达 正演模拟技术 反演模拟技术 人工智能技术

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沉积盆地台网稀疏地区中等强度浅源地震起始深度测定——以2013年前郭M_(S)5.8和2016年Fairview M_(W)5.1地震序列为例 被引量：3

3

作者 王向腾 李志伟 +4 位作者 邓居智 高金哲 李红星 姚振岸 李晶晶 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期851-863,共13页

沉积盆地中的中等强度浅源地震起始深度不仅是地震成灾研究的重要参数,还是深地下工程开采诱发地震成因研究的关键信息.然而在台网稀疏、沉积层结构复杂的盆地地区,仅利用直达波到时,常常难以获得较为准确的地震起始深度.基于参考事件的... 沉积盆地中的中等强度浅源地震起始深度不仅是地震成灾研究的重要参数,还是深地下工程开采诱发地震成因研究的关键信息.然而在台网稀疏、沉积层结构复杂的盆地地区,仅利用直达波到时,常常难以获得较为准确的地震起始深度.基于参考事件的Pn/Pg相对定位方法加入Pn震相,可以有效提高震源深度的测定精度.本文针对松辽盆地中2013年前郭M_(S)5.8地震序列以及Oklahoma州2016年Fairview M_(W)5.1地震序列,利用Pn/Pg方法测定了两个地震序列中较大地震的起始破裂深度.结果显示:在2013年前郭地震序列中,两个较大地震起始深度和质心深度均在3~5 km左右,震源机制中含有较大的非双力偶源成分.而2016年Fairview M_(W)5.1地震,主震起始深度约7 km,质心深度约8 km,5个较大的前震则深度分布在5~9 km.根据上述测定结果,推测2013年11月前郭M_(S)5.8地震序列可能与震源附近的注水活动有关,而2016年Fairview M_(W)5.1地震则可能由较远处注水活动触发. 展开更多

关键词 浅源地震 台网稀疏 起始深度 沉积盆地

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地形起伏对基于地震波形的浅源地震深度反演影响——以2017年9月3日朝鲜M6.3事件为例 被引量：6

4

作者 王向腾 倪四道 +1 位作者 周勇 林鑫 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4684-4695,共12页

震源深度是核试验以及塌陷等浅源地震研究中的关键参数,可以为事件成因分析提供关键信息.然而朝鲜核试验区域地形起伏较大,地形效应可能对震源深度反演的结果造成影响.本文基于理论地震图进行测试,研究了地形起伏对震源深度反演的影响.... 震源深度是核试验以及塌陷等浅源地震研究中的关键参数,可以为事件成因分析提供关键信息.然而朝鲜核试验区域地形起伏较大,地形效应可能对震源深度反演的结果造成影响.本文基于理论地震图进行测试,研究了地形起伏对震源深度反演的影响.发现震源深度小于2 km时,不考虑地形影响,反演得到的震源深度会系统偏浅0.2 km左右.然后利用MDJ2速度结构模型,我们反演了2017年9月3日朝鲜M 6.3事件的震源参数,结果显示震源深度约为0.8 km.进一步基于带地形的格林函数重新反演了该事件的震源深度,发现在1 km处波形拟合结果较好.不同速度模型测试结果显示该事件的震源深度反演误差约为1 km.案例研究表明,基于层状均匀速度模型,利用区域地震波形资料反演的震源深度可以为浅源事件成因分析提供关键约束. 展开更多

关键词 浅源地震 地形起伏 震源深度 波形反演

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2011年9月10日瑞昌-阳新地震发震构造初探 被引量：4

5

作者 王向腾 李志伟 +4 位作者 包丰 崇加军 谢祖军 储日升 金笔凯 《地震地磁观测与研究》 2014年第1期15-21,共7页

基于密集流动台阵,联合使用主事件法和sPL深度震相,对2011年9月10日瑞昌一阳新M_S4.6地震及其余震序列进行重新定位,获得更为准确的震源位置。结果显示:重新定位后主震的水平位置为29.70°N,115.47°E,误差约1km;震源深度为15km... 基于密集流动台阵,联合使用主事件法和sPL深度震相,对2011年9月10日瑞昌一阳新M_S4.6地震及其余震序列进行重新定位,获得更为准确的震源位置。结果显示:重新定位后主震的水平位置为29.70°N,115.47°E,误差约1km;震源深度为15km,误差约2km。结合地震序列定位结果、主震震源机制解和震区NE向断层发育的构造背景,初步探讨主震可能的发震构造。 展开更多

关键词 2011年瑞昌-阳新地震 sPL震相 震源位置 发震构造

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2008年汶川地震震源区东北端局部形变区与青川MS6.4强余震关系 被引量：1

6

作者 倪四道 周勇 +2 位作者 钱韵衣 罗新宇 王向腾 《地震学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期268-278,共11页

2008年汶川地震之后,通过In SAR观测到青川县木鱼镇附近存在一个长约为15 km、宽约为10 km、地表位移数十厘米的局部形变区。前人分析认为,该形变区是由M_S6.4的青川强余震造成的,但拟合地表形变数据所采用的震源深度和震源机制解与地... 2008年汶川地震之后,通过In SAR观测到青川县木鱼镇附近存在一个长约为15 km、宽约为10 km、地表位移数十厘米的局部形变区。前人分析认为,该形变区是由M_S6.4的青川强余震造成的,但拟合地表形变数据所采用的震源深度和震源机制解与地震学反演的结果具有较大差异。本文利用远震体波和瑞雷波振幅谱进一步测定了青川强余震的震源深度和震源机制解,计算了此次事件造成的地表位移场,认为青川强余震并非造成木鱼镇地区局部形变的直接原因,并讨论该局部形变区可能的成因。 展开更多

关键词 震源深度 震源机制 地表形变 INSAR

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基于Pn/Pg相对定位方法研究2017年8月8日九寨沟M7.0地震起始破裂深度 被引量：5

7

作者 魏星 王向腾 +3 位作者 李志伟 王烁帆 黄志斌 刘杰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1300-1311,共12页

本文利用Pn/Pg相对定位方法,测定了2017年8月8日四川九寨沟M7.0主震及部分余震的起始破裂深度.地震的起始破裂深度是理解地震孕震机理的重要参数,而九寨沟地区台网稀疏,地壳速度结构复杂,基于传统的到时定位方法测定地震起始破裂深度误... 本文利用Pn/Pg相对定位方法,测定了2017年8月8日四川九寨沟M7.0主震及部分余震的起始破裂深度.地震的起始破裂深度是理解地震孕震机理的重要参数,而九寨沟地区台网稀疏,地壳速度结构复杂,基于传统的到时定位方法测定地震起始破裂深度误差较大.Pn/Pg相对定位方法首先基于流动观测近台记录对2017年8月10日M4.1和11月7日M4.5余震震源位置进行测定,选择其为参考事件,再利用Pg校正主震水平位置,Pn约束震源起始深度,基于参考事件可以有效降低速度模型对震源位置测定的影响.结果显示:九寨沟主震起始破裂深度约9km,早期余震的震源深度分布在7~13km,主要集中在主震起始破裂深度附近. 展开更多

关键词 九寨沟地震 起始深度 Pn/Pg相对定位方法 台网稀疏

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云南及邻区地壳应力场研究 被引量：14

8

作者 盛书中 胡晓辉 +6 位作者 王晓山 万永革 李红星 李振月 田宵 王向腾 张苏祥 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期3252-3267,共16页

地壳应力场对探讨区域构造动力过程和形变机制有重要意义.为了获得云南及邻区精确的构造应力场以及确定先前研究中存在差异地区的构造应力场,本研究首先在搜集研究区已有震源机制解的基础上,使用gCAP方法反演了近年来发生的地震震源机制... 地壳应力场对探讨区域构造动力过程和形变机制有重要意义.为了获得云南及邻区精确的构造应力场以及确定先前研究中存在差异地区的构造应力场,本研究首先在搜集研究区已有震源机制解的基础上,使用gCAP方法反演了近年来发生的地震震源机制解,共获得研究区震源机制解1302个;其次,在应力场反演时,提出了定量设置反演网格大小的方法,并删除阻尼和无阻尼反演应力场结果性质存在差异的网格.最终,基于大量震源机制解资料获得研究区精确的应力场:(1)云南及邻区震源机制解类型以走滑型为主,遍布整个研究区,逆走滑和逆冲型地震集中分布在云南与四川盆地交界地区,正断型和正走滑型地震较少,主要分布在滇西和滇西北地区;研究区震源机制解的多样性,在一定程度上反映了研究区构造活动和应力场的空间差异性.(2)云南及邻区整体应力场表现为:主压应力轴方位迹线呈以西北角为中心的扇形分布,主张应力轴方位迹线呈以西北角为中心的弧形分布,总体上反映青藏高原物质向东南的运移作用对研究区应力场具有控制作用.(3)研究区应力场类型以走滑型为主,局部地区出现逆冲和拉张型应力场,所得结果与前人应力场研究结果总体上一致.(4)腾冲火山区地壳应力场为走滑型,与腾冲地区断裂以走滑型为主相一致,一定程度上揭示出现今火山活动对浅部地壳应力场的影响较小. 展开更多

关键词 云南及邻区 震源机制解 构造应力场 腾冲火山区

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核试验监测的地震学研究综述 被引量：6

9

作者 林鑫 王向腾 +1 位作者 赵连锋 姚振兴 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期4047-4066,共20页

侦察探测核爆事件,评估核爆信息等核试验监测工作,对评估核爆威力、研究核爆炸现象以及各种破坏因素的变化规律有着重要意义.地震学提供了核试验监测中关键的研究手段.核试验地震学监测研究主要包括核试验识别、定位、埋深、震级和当量... 侦察探测核爆事件,评估核爆信息等核试验监测工作,对评估核爆威力、研究核爆炸现象以及各种破坏因素的变化规律有着重要意义.地震学提供了核试验监测中关键的研究手段.核试验地震学监测研究主要包括核试验识别、定位、埋深、震级和当量的估计等内容.根据近半个世纪以来核试验方式的变化和技术的发展,介绍和总结了核试验监测中相关研究进展状况,主要包括事件定位、判别、震级测定、当量和埋深估计等地震学观测、理论和方法. 展开更多

关键词 核试验定位 核试验识别 震级测定 爆炸当量 埋藏深度

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浅地表面波频散曲线组合勘探方法 被引量：1

10

作者 李红星 李涛 +4 位作者 章晨望 黄光南 张华 姚振岸 王向腾 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第16期6343-6349,共7页

面波勘探方法因其分辨率高、能量强,而且成本低、操作便捷等优势,被广泛应用于浅地表S波速度结构探测。为了兼顾面波探测深度及浅层分辨率,通过不同道间距组合,不同主频检波器组合,主、被动源组合,获得宽频带的面波频散曲线,实现在提高... 面波勘探方法因其分辨率高、能量强,而且成本低、操作便捷等优势,被广泛应用于浅地表S波速度结构探测。为了兼顾面波探测深度及浅层分辨率,通过不同道间距组合,不同主频检波器组合,主、被动源组合,获得宽频带的面波频散曲线,实现在提高探测深度的同时保持浅层分辨率。实测结果表明,面波频散曲线组合勘探有效拓宽了频散曲线的频带宽度,兼顾了横波波速度结构反演深度和浅部速度结构的分辨率。 展开更多

关键词 面波 频散曲线组合 横波速度成像

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基于多输入卷积神经网络的天然地震和爆破事件识别 被引量：6

11

作者 田宵 汪明军 +3 位作者 张雄 王向腾 盛书中 吕坚 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1802-1812,共11页

天然地震和爆破事件识别是地震监测预警的重要内容.近年来,快速发展的深度学习算法以其强大的数据特征挖掘和图像识别能力,能够较快并准确地约束地震事件属性.利用多输入卷积神经网络算法构建天然地震和爆破事件自动分类网络模型,其中... 天然地震和爆破事件识别是地震监测预警的重要内容.近年来,快速发展的深度学习算法以其强大的数据特征挖掘和图像识别能力,能够较快并准确地约束地震事件属性.利用多输入卷积神经网络算法构建天然地震和爆破事件自动分类网络模型,其中输入信息包括多台站地震波形和单台站的地震时频数据,使得卷积神经网络同时获取事件的波形、频谱和极性特征.根据美国犹他州2012年记录到的天然地震和采石场爆破的观测资料,构建深度学习的训练数据集并进行模型训练,并据此判断2013—2016年间已知的天然地震和爆破事件.结果表明,多输入卷积神经网络具有较高的识别精度,识别率高达97%. 展开更多

关键词 天然地震 爆破 卷积神经网络 时频 极性

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基于构造应力场识别震源机制解节面中发震断层面——以盈江地区为例

12

作者 盛书中 陈桂华 +6 位作者 徐锡伟 万永革 李红星 宫猛 王向腾 张雄 张潇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4273-4283,共11页

为了识别震源机制解节面中的实际发震断层面,本研究在反演震源处应力场的基础上,进一步计算震源机制解两个节面的不稳定系数,将其中最不稳定的节面视为实际发震断层面.本研究将上述方法应用于地震资料丰富且中强震发震构造研究较为深入... 为了识别震源机制解节面中的实际发震断层面,本研究在反演震源处应力场的基础上,进一步计算震源机制解两个节面的不稳定系数,将其中最不稳定的节面视为实际发震断层面.本研究将上述方法应用于地震资料丰富且中强震发震构造研究较为深入的云南盈江地区,获得以下结论:(1)2008年3月21日和2011年3月10日地震发震断层为震源机制解中NEE向节面,对应震中附近的大盈江断裂;2008年8月21日地震的发震断层为震源机制解中NS向节面,对应震中附近近NS向苏典断裂;2014年5月23日地震断层面识别结果为NEE向节面,其发震断层可能为昔马—盘龙山断裂;2014年5月30日地震的发震断层为震源机制解中NS向节面,其发震断层可能是与苏典断裂平行的断裂.(2)盈江地区总体断层面识别结果显示盈江地区发震断层走向优势分布为近NS向和NEE向,呈现出共轭断层,研究区最大主压应力方向为NNE向;断层走向和最大主压应力轴走向关系符合安德森断层理论.(3)本研究表明基于应力场识别震源机制解节面中发震断层面方法物理意义明确,实际应用结果合理可靠. 展开更多

关键词 应力场 震源机制解节面 断层不稳定系数 发震断层 盈江地震

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伸展作用下郯庐断裂带南段及邻区的地壳演化:来自接收函数的证据 被引量：1

13

作者 陈昊 李红星 +7 位作者 洪德全 韩如冰 王向腾 邓居智 李广 宫猛 黄光南 盛书中 《地球科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2905-2914,共10页

为了更加深入了解中生代白垩世以后大陆伸展对郯庐断裂带南段地壳结构和演化的影响.利用P波接收函数对郯庐断裂带南段及其邻区的地壳厚度、泊松比特征进行研究.H-κ结果显示研究区域内的下扬子板块地壳厚度相对于华北板块更薄,并且结构... 为了更加深入了解中生代白垩世以后大陆伸展对郯庐断裂带南段地壳结构和演化的影响.利用P波接收函数对郯庐断裂带南段及其邻区的地壳厚度、泊松比特征进行研究.H-κ结果显示研究区域内的下扬子板块地壳厚度相对于华北板块更薄,并且结构变化更加剧烈,大别山造山带和苏鲁造山带之间的郯庐断裂带所在区间的平均泊松比呈现出相对低值特征.P波接收函数叠后偏移结果显示郯庐断裂带下方的地壳表现为减薄形变,且断裂带两侧地壳向郯庐断裂带处发生减薄的倾角不同.结合区域地质演化背景,认为“非对称伸展”模型可以解释早白垩世伸展作用下郯庐断裂带南段及其邻区的地壳形变及演化特征. 展开更多

关键词 接收函数 地壳形变 郯庐断裂带 白垩世大陆伸展 构造地质

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江西寻乌地区及邻区浅层三维速度结构及其孕震构造初探

14

作者 王向腾 谢超灵 +6 位作者 邓中豪 邓居智 章双龙 邹勇军 包丰 姚振岸 李志伟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS 2024年第12期4651-4665,共15页

寻乌地区位于邵武—河源断裂带中段,发生过多次破坏性地震,其中包括1806年M6地震以及1941年M~5.75地震和1987年M~5.5地震群,是邵武—河源断裂带地震活跃的区域之一,也是江西省防震减灾重点关注区域之一.获取该地区的浅层速度结构有助于... 寻乌地区位于邵武—河源断裂带中段,发生过多次破坏性地震,其中包括1806年M6地震以及1941年M~5.75地震和1987年M~5.5地震群,是邵武—河源断裂带地震活跃的区域之一,也是江西省防震减灾重点关注区域之一.获取该地区的浅层速度结构有助于提高地震定位以及震动图计算的精度.然而,该地区固定台网稀疏,加之研究区NW以及NE向断层交错发育,增加了地震构造环境研究的难度.本文基于寻乌地区布设的密集台阵,获得了持续一个多月的连续波形数据,计算了台站对噪声互相关,并提取了瑞利面波相速度(0.5~6 s)信息,进而采用面波层析成像方法反演了寻乌以及邻区的地壳浅部6 km速度结构.相速度以及S波速度反演结果均很好地展示了断层的浅部空间特征、断陷盆地以及岩体的分布.约3 km深的浅层低速带揭示了会昌和寻乌等断陷盆地的分布,也与邵武—河源断裂带在周田附近"S"型急转弯有很好的对应关系,进一步说明区域断裂带对盆地发育的控制作用.区域典型地震集中在高低速结构过渡区,S波速度高低速变化显示了NW走向断层在深度上的空间展布情况,推测NW向断裂主导了研究区域的地震. 展开更多

关键词 寻乌地区 噪声成像 密集台阵 浅层速度 邵武—河源断裂

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深地下工程高压注水诱发地震研究进展 被引量：3

15

作者 王向腾 李志伟 +1 位作者 包丰 王鑫 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2016年第1期482-490,共9页

大量研究表明,石油、天然气等能源开采过程中的高压注水活动可以诱发有感、甚至破环性地震.本文首先调研了注水诱发地震研究的历史,并回顾了注水诱发地震研究中常用方法,进而对国内外三个典型注水诱发地震案例进行具体介绍.最后对注水... 大量研究表明,石油、天然气等能源开采过程中的高压注水活动可以诱发有感、甚至破环性地震.本文首先调研了注水诱发地震研究的历史,并回顾了注水诱发地震研究中常用方法,进而对国内外三个典型注水诱发地震案例进行具体介绍.最后对注水诱发地震研究进行展望,认为丰富的观测资料,包括密集流动台阵的注水地震活动观测、注水活动规律、区域地质构造背景等,是注水诱发地震研究的基础;地震学、大地测量学、地质学以及地下水等学科联合研究是注水诱发地震研究的发展趋势.高压注水诱发地震的研究目的为,通过诱发地震的检测与研究,试图探索适当的注水速率过程,从而在不显著影响生产效率的同时,降低引发破坏性的地震灾害. 展开更多

关键词 深地下注水 诱发地震 废水处理 能源开采

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云南景谷地震震源深度:新生断裂脆韧性转换带深度探讨 被引量：5

16

作者 王烁帆 曾祥方 +1 位作者 王向腾 王清东 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期474-484,共11页

地震深度能够约束地壳流变结构,成熟断裂的脆韧性转换带深度为10km左右,而存在于古老稳定地块的新生断裂上,地壳脆韧性转换带深度在地壳浅部数千米处.但是构造活动区新生断裂的相关研究较少,2014年10月7日云南景谷M_w6.1地震为此提供了... 地震深度能够约束地壳流变结构,成熟断裂的脆韧性转换带深度为10km左右,而存在于古老稳定地块的新生断裂上,地壳脆韧性转换带深度在地壳浅部数千米处.但是构造活动区新生断裂的相关研究较少,2014年10月7日云南景谷M_w6.1地震为此提供了一个较为难得的案例.本文使用基于Pn/Pg相对定位方法和CAP(cutand paste)方法分别反演得到了景谷主震和2次5级以上余震的震源起始破裂深度和矩心深度.主震的起始深度为9.5km,矩心深度为5.0km,主震破裂于深部然后向浅部发展,而2次余震可能表现为圆盘式破裂,其震源矩心深度与起始深度较为接近.综合大地电磁测深结果和区域流变结构,发现3次地震的深度与电性高低阻分界面和岩石强度拐点深度接近,由此可以认为这一新生断裂的脆韧性转换深度约为10km.此次景谷地震研究结果表明,构造活动强烈区新生断裂的脆韧性转换带深度与成熟断裂类似,不同于古老稳定地块新生断裂的流变结构. 展开更多

关键词 新生断裂 脆韧性转换带 地壳流变结构 震源深度 景谷地震

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