呂作勇馬曉靜房立華廣東省地震局,廣州 510070中國地震局地球物理研究所,北京100081
廣東地區(qū)近震ML震級的量規(guī)函數(shù)
呂作勇1)馬曉靜1)房立華2)
1)廣東省地震局,廣州 510070
2)中國地震局地球物理研究所,北京100081
近年來隨著數(shù)字地震臺網(wǎng)的快速發(fā)展,地震監(jiān)測能力不斷提升,ML震級已成為測定中小微地震最為常見的震級標度。目前廣東省地震臺網(wǎng)測定近震ML震級的量規(guī)函數(shù),仍然使用1971年針對我國常用短周期和中長周期地震儀建立的近震ML震級量規(guī)函數(shù)R1。觀測和研究表明,ML震級量規(guī)函數(shù)存在區(qū)域性特點,在我國使用統(tǒng)一的量規(guī)函數(shù)會造成ML震級計算的離散性和不穩(wěn)定性。為了解決震級測定的問題,IASPEI成立了震級工作組,并針對近震ML震級指出,與南加利福尼亞地區(qū)地殼結構相似的區(qū)域可以使用工作組推薦的ML震級量規(guī)函數(shù),反之則需要重新研究。為了發(fā)揮寬頻帶數(shù)字地震觀測的優(yōu)勢,使廣東省地震臺網(wǎng)ML震級測定與國際接軌,廣東地區(qū)的ML震級量規(guī)函數(shù)需要重新研究。
收集了2007—2013年的廣東地震臺網(wǎng)記錄的地震波形資料,首先將地震波形資料仿真為伍德-安德森地震儀波形,然后自動量取水平向最大振幅。為保證數(shù)據(jù)的質量,按以下原則對數(shù)據(jù)進行挑選:ML≥1.5;每個地震至少被8個臺站記錄到;仿真后測量的最大振幅值≥30 μm。
根據(jù)Richter(1935)定義ML的計算公式以及Hutton and Boore(1987)建議以震源距17 km的伍德-安德森地震儀記錄10 mm的地震為3級地震作為ML標度的基準,利用下式來計算廣東地區(qū)的量規(guī)函數(shù):
式中Mi為第i個地震的震級,Aij第i個地震的第j個臺站記錄的振幅值,Rij為第i個地震的第j個臺站的震源距,n,k為與地震波衰減有關的系數(shù),與地殼結構有關,為待定系數(shù)。
利用下式計算臺站校正:
式中Sj為第j個臺站的校正值,Mij為第i個地震第j個臺站計算的震級,Mi為第i個地震震級,N為臺站總數(shù)。
將挑選的地震數(shù)據(jù)代入式(1),求解該方程,得到了廣東地區(qū)計算ML公式
其中,A為仿真伍德-安德森地震儀波形的振幅最大峰峰值的一半,單位為mm,R為震源距,單位為km。
本研究獲得的廣東地區(qū)ML量規(guī)函數(shù)以及臺站校正,能夠有效提高廣東地震臺網(wǎng)測定ML的精度,與R1量規(guī)函數(shù)相比,可使ML測定的離散程度降低約30%。