震相分析讲座

震相分析讲座第一页，共六十四页，编辑于2023年，星期四一般远震（⊿=10o-103o）远震的震相比近震的震相复杂的多，除了有最基本的p，s波之外，还有很多。

1纵波类：(记录图上的特征是在Z分向上发育)pp地表反射一次的纵波AP(pP)震中距附近地表反射的纵波XP(sP)震中距附近地表反射的转换波

pcp核幔边界反射的纵波

pcs核幔边界反射转换波第二页，共六十四页，编辑于2023年，星期四第三页，共六十四页，编辑于2023年，星期四震相识别分析原则P和核面反射波（PCP，SCP，SCS，PCS）在短周期记录SP上识别。纵波在垂直向寻找，转换横波在水平向上寻找。S和其他转换为横波性质的震相均在中长周期记录的水平分向上识别。尤其指出的是用于震中定位的S波在中长周期记录的SK上识别精度会较高。第四页，共六十四页，编辑于2023年，星期四看看SP记录上可能存在几个地震（P波）第五页，共六十四页，编辑于2023年，星期四初步观察结果第六页，共六十四页，编辑于2023年，星期四看这张有几个地震第七页，共六十四页，编辑于2023年，星期四一般远震（⊿=10o-103o）横波类：(记录图上的特征是N；E向发育)1ss地表反射一次的横波

2PS在震中附近地表反射的横波

3scs外地核界面反射的横波

4scp地核界面反射的转换波第八页，共六十四页，编辑于2023年，星期四远震分析要点S波影区地震，准确识别P和LG2。非S波影区地震，准确识别P和S。

•S和SKS易分错，关键点在于S振幅大

•部分深震易把XS错分为S。

•易把PS错分为SKS第九页，共六十四页，编辑于2023年，星期四

远震的记录特征震中距在10°～105°范围内的地震称为远震。远震的射线传播路径长，震相复杂，初至震相为P波。地振动记录持续时间一般小于1.5h，各震相的周期较大，随着震中距离的增大，各震相间的时差也逐渐增大，浅源远震的面波极其发育，尤其勒夫波、瑞利波呈大周期正弦形振荡，且频散现象明显（尤其勒夫波），面波最大振幅与地震初至的到时差值小于45min。远震在中长周期仪上的记录特征如下:第十页，共六十四页，编辑于2023年，星期四S波影区记录特征(P,S微弱；S无）5°～15°在这一范围内，P、S波仍然处在上地幔低速层的干扰之下，P波极其微弱，S波几乎分辨不出来。短周期面波比较明显，尤其是Lg波显著。有时Lg和Rg波叠加在较长周期的勒夫波和瑞利波上。在中长周期仪记录图上，Rg波的周期一般小于5s，Lg波周期通常为3s，最高不超过6s，波的到达顺序为P，S、Lg1、Lg2、Rg第十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期四我台经验1在10o-25op波和s波都比较弱，特别是s波不易辨认。这之间称为S波影区地震。有导波lg波出现。通常用lg到时-p波到时来确定地震的震中距。第十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期四Lg波的认识Lg波群不是纯粹的大陆勒夫波，而是复杂的地壳导波，这是由于S波在地表和MOHO界面之间多次发射叠加，SV和P之间相互转换，以及由于地壳的横向不均匀性造成的这些波的散射等效果叠加在一起。所以长期以来对于lg1和lg2的识别多在短周期记录SP上寻找，但定位偏差较大。第十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期四Lg波的认识

1952年Press和Ewing首先发现1954年Bath首先提出欧洲大陆地区的Lg波存在两个不同的分支，即Lg1（3.45km/s)和Lg2(3.37km/s).

有关Lg波的性质和传播机制存在长期争论高阶love波（1973年Knopoff等发现各高阶型Love波的群速度在短周期端均一致地趋向于约3.5km/s的速度值，Love波的高阶型合成理论能很好的解释Lg波的SH分量）Rayleigh波频散（1975年Panza和Calcagnile高阶Rayleigh波频散曲线和振幅譜曲线解释了Lg波的垂向和纵向分量)SH和SV波的迭加(1982年略大于临界角向莫霍面入射的，并在地壳内部各界面间多次全反射的SH和SV波的迭加）第十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期四S波影区地震精确定位的研究长期的地震观测发现我台记录到的S波影区地震存在着定位误差大的现象。由于来自震中距9°－36°度的地震经过了低速层，造成了S波不发育。所以S波影区地震多用LG波来确定震中距。造成影区地震定位偏差大的现象有两个原因。一是长期以来我们多是用短周期记录来区分LG1和LG2，但定位偏差较大；二是有的影区地震，S波也少许发育，但用S波来定位也存在定位偏差大的现象。第十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期四地震实例1第十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期四青海杂多Ms：5.02003年5月20日

O：18-34-35.9EPS：92.97E32.65NH：30km

该地震理论震中距为20°，属于S影区范围地震，但S波发育还比较完好。用S-P确定的震中距为21.1°；用目前新确定的LG2位置确定的震中距为19.9°以下是北京台分析的震相到时：P：18-39-09.9S:42-58.4震中距偏差：+1.1°LG2:57-07.5震中距偏差：-0.1°第十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期四地震实例2

第十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期四四川地震Ms:4.92002年4月10日

O：06-30-19.8EPS：102.50E27.49NH：28km

该地震理论震中距为16.9°，属于S影区范围地震，S波少许发育。用S-P确定的震中距为18.0°；用目前新确定的LG2位置确定的震中距为16.8°以下是北京台分析的震相到时： P：06-34-15.8S:37-35.8震中距偏差：+1.1°LG2:39-34.2震中距偏差：-0.1°第十九页，共六十四页，编辑于2023年，星期四地震实例3第二十页，共六十四页，编辑于2023年，星期四西藏班戈Ms:5.22003年01月22日

O：22-15-36.5EPS：90.14E32.67NH：57km该地震理论震中距为22.12°，属于S影区范围地震，S波发育比较完好。用S-P确定的震中距为24.2°；用目前新确定的LG2位置确定的震中距为22.2°以下是北京台分析的震相到时：P：22-20-31.5S:24-42.7震中距偏差：+2.08°LG2:27-47.1震中距偏差：+0.08°第二十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期四

汶川8.0级大地震O:2008-05-1206-28-00.0103.4E31.0N10kmMs:8.0理论震中距：13.74BJT分析：P：06-31-15.3S:

34-03.5

震中距：15.07

+1.28LG2

35-30.6

震中距：13.79

+0.05第二十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期四汶川地震短周期记录第二十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期四一般远震记录特征16°～30°P、S震相逐渐明显，波序主要为P、PP、S、SS、LQ、LR；如果震源在大陆地壳内，大陆台网还经常可记录到Lg、Rg波；若震源在大陆架地壳内，可记录到M2波，由于已出P、S“影区”范围，因此，P、S波振幅较大，周期较长；地表反射波PP、SS随着震中距的增大开始出现，并成为体波的突出震相。但在30度内PP，SS仍不甚清晰。第二十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期四地震实例1（日本18。4度地震）第二十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期四地震实例2（30度地震）第二十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期四远震记录特征30°～105°主要震相为P、PP、PcP、PcS、SKS、S、SS、LQ、LR等，这一范围内面波很发育，P、S波很清楚，随着震中距的增大，其振幅衰减，周期不变。在40°以前，PcP、ScS等核面反射波较强。40°以后，多次反射波PP、SS、PPP、SSS逐渐明显，且振幅和周期均大于其原生波；74°左右，能记录到清晰的PcPPcP波；95°以后，能记录到PKKP波。第二十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期四容易分析错误的震相（一）另外，在此范围内有一些波的交替点，应注意：⑴39°～42°PcS与S波交替，PcS从S波之后超前S波达20s，在这一段内S波受PcS的干扰，波形不整；⑵45°左右，PcP与PP波交替，45°以后PcP超前PP波；⑶

83°左右SKS与S交替，83°以后SKS超前S波。

第二十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期四54度地震实例第二十九页，共六十四页，编辑于2023年，星期四容易分析错误的震相（二）80o-105op

波，s波清楚，p波后大约3-4分钟有较大的pp出现，这一段震相比较复杂并且可变。而且在84o时，sks先于s出现。90o-95o时，sks在s后出现。一般sks小于s。自95o起sks，skks和s都较清晰.第三十页，共六十四页，编辑于2023年，星期四震例：2007年1月8日UTC：210411.0H=403KM⊿=85.9o特征：SKS于S之前到达，SKS振幅小于S震幅。深度特征：震相呈现脉冲状发育，无面波发育。第三十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期四85度地震图A第三十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期四85度地震图B第三十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期四震中距90度震例第三十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期四地震深浅的判断地震深浅通常根据地震记录的特征进行判断。（1）浅源地震：最主要的特征是面波发育，呈正弦型振荡；各震相初动较弱，持续相位数较多（衰减慢）。（2）深源地震：最主要的特征是无面波；各震相的初动起始尖锐，周期较浅源地震小，持续相位数少（衰减快），通常只有2～3个周期；深震震相及核面反射波呈尖脉冲型。（3）中深源地震的记录特征介于浅源地震与深源地震之间，即面波不发育。第三十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期四深震震相之一（PCP、SCP、SCS、PCS）核面反射波（非理论上的深度震相）是判别震源深度的主要震相该类波周期较短，主要在短周期记录上显现。反射转换为P波的在垂直向观测；反射转换为S波的在水平向上寻找。第三十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期四2007年7月16日日本海深震H=340KMMS：6.8记录特征：震相呈脉冲状发育，震波延续时间短；无明显面波发育。用与确定震源深度的震相为核面反射波SCP和SCS。第三十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期四2007年7月16日本海6.8级地震第三十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期四SCP记录特征第三十九页，共六十四页，编辑于2023年，星期四SCS记录特征第四十页，共六十四页，编辑于2023年，星期四短周期记录特征第四十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期四深震震相之二（AP，XP）地壳表面反射或反射转换波周期大，故只在中、长周期记录上寻找AP的初动方向与P初动方向相反；XP的初动方向与P的初动方向相同。类似震相还有XS第四十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期四请指出该地震的深度震相名？第四十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期四远震分析总结S波影区地震：准确识别LG2,利用LG2-P确定震中距离记录特征：无S波记录或S波不发育在SK水平方向记录上可见一组明显LG2记录，衰减较快。与一般远震的面波持续时间较长和衰减慢形成鲜明对比。第四十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期四地震实例3第四十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期四远震分析总结非S波影区地震准确识别S,利用S-P确定震中距离容易错误识别成S的情况将SKS识别成S造成震中距错误将深震的XP识别成S造成震中距偏小第四十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期四第四十七页，共六十四页，编辑于2023年，星期四第四十八页，共六十四页，编辑于2023年，星期四极远震极远震没有地幔折射波。其初到波分别为衍射波、内核穿透波和外核穿透波等。极远震的震相也较为丰富，常识别的主要震相有PDIF、PKIKP、PKP1、PKP2、PP、PKS、SS、SKS、SKKS等。第四十九页，共六十四页，编辑于2023年，星期四极远震1、103°<Δ<110°

这是受核幔分界面影响最为严重的区域，震相较少，且不易识别，突出的震相为PdiffPPSKSacSPS(SP)SS等。初至震相较PP震相快3-5分钟。2、110°<Δ<142°

这段仍然处在核幔分界面造成的“影区”内。主要震相为PdiffPKPdfpPKPdfsPKPdf(sPKiKP)PPSKSacSKSdfSKKSacSdiffPS(SKKSdf)SS3、142°<Δ<180°主要识别的震相为PKPdfPKiKPPPSKPSKSdfSKKSdfSS第五十页，共六十四页，编辑于2023年，星期四极远震地震分析要点1.最大面波与初动之间的到时差在1小时间左右;初至波为PDIFF或PKP或PKIKP;初至波后出现较明显的震相是PP.2.PDIFF在震级较大的极远震中均会以初至波的身份出现在长周期或宽频记录上.PKP和PKIKP则会在短周期和中长期上表现显著,区分是PKP还是PKIKP的关键是振动特性,即PKIKP的周期小于PKP,且初始较为尖锐.第五十一页，共六十四页，编辑于2023年，星期四PDIFF△>96度,在较大的地震中均会出现PDIFF震相,其在长周期记录上易于寻找,通常表现为周期较大起伏圆滑的单脉冲形式.在IASPE91中,96度区域还在远震范畴之内,但在实际记录中要注意从震相表现和震相序列特征正确的加以分析.第五十二页，共六十四页，编辑于2023年，星期四2003/08/2112:12:49.7(新西兰南岛西岸远海)7.5级地震H=18KM⊿=96.5o初动在短周期表现不明显在中长周期表现反而明显说明该距离已处在P影区地带,即初动为PDIFF震相IASPEI和AK135中96.5度为远震处理。第五十三页，共六十四页，编辑于2023年，星期四第五十四页，共六十四页，编辑于2023年，星期四2003/01/2202:06:34.6(墨西哥哈利斯科州沿岸近海)7.9级地震H=24KM⊿=110.4o该地震PDIFF震相优势周期为14秒左右,故在中长周期和长周期记录上均可识别到第五十五页，共六十四页，编辑于2023年，星期四第五十六页，共六十四页，编辑于2023年，星期四PKiKP与PKP115度之前,PDIFF后出现的震相为PKiKP.115度之后,PKPdf早于PKiKP到达.133度之前,PKPdf与PK