[發明專利]基于余震定位數據研究地震發震構造形態分析的方法

有效

• 申請號: 202111051483.4
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN113759421B
• 公開（公告）日: 2023-02-07
• 發明（設計）人: 田甜;姜文亮;何仲太;龔麗霞;李強;張景發
• 申請（專利權）人: 應急管理部國家自然災害防治研究院
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 成都宏田知識產權代理事務所(普通合伙) 51337
• 代理人: 常利敏

本發明公開了一種使用余震定位數據研究地震發震構造形態分析的方法，由于地表和淺部5km以上斷裂的形態可由地震勘探方法獲得較好的約束。基于地震的余震數據，研究5km以下斷裂構造的深部形態，包括基于地震的余震數據，聯合深度方向上的切片和平面上的核密度分析，獲得不同深度上余震點密度的分布；在此基礎上通過全局和局部的極值提取算法與斷裂線追蹤算法，獲得斷裂走向及垂直方向兩個方向上的余震叢集中心線，表達不同深度上余震主破裂面跡線與垂直方向上的斷裂分支跡線，并通過垂直于斷層的剖面上的余震叢集中心點分布特征，分析了地震不同分段的斷裂分支系統，通過斷裂系統空間幾何特征的研究能夠在地震災害防御工作中發揮重要的作用。

技術領域

本發明涉及地震發震構造及地震災害防御技術領域，尤其涉及一種基于余震定位數據研究地震發震構造形態分析的方法。

背景技術

斷裂面在深部的三維形態探測手段比較有限，特別是適用于地震構造研究中的手段還不成熟。目前比較流行的、準確性高的勘探手段主要是地震勘探。地震勘探中的反射剖面，可以根據水平層的斷錯來勾畫剖面。但由于基底中沒有明顯的水平反射層，因此這種手段獲得的斷層信息深度有限，一般局限于沉積層，大約數公里深度，與產生大地震的殼斷裂的整體深度相比(可能20-60km)，還存在顯著的差距。更大尺度的地震剖面上，由于缺乏密集的近水平反射層，斷層沒有清晰的反應，需要靠地殼分層的層面的彎曲、速度的梯度帶來推測斷層面的位置。其他諸如重力、航磁的探測手段，也存在同樣的問題，僅能通過寬闊的梯度帶推測斷層位置，無法獲得明確的、精細的斷裂成像。

大地震相關的余震一般發生在主震的發震斷層上(Scholz，1990)，基于這一認識地震點也常常作為活動斷裂地下三維形態建模的重要約束數據之一(CarenaandSuppe,2002；Carenaetal.,2004,2007；Ries斷裂走向retal.,2017)因此本文探索一種基于地震定位的地震發震構造形態分析的方法，為地震構造的深部形態研究提供有效信息。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明旨在提供一種基于余震定位數據研究地震發震構造形態分析的方法，通過對余震數據進行分析計算，得出斷裂分支系統，通過分支系統所在的位置能夠更好的指示汶川地震的烈度中心，以及通過斷裂系統空間幾何特征的研究能夠在地震災害防御發揮重要的作用。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案如下：一種基于余震定位數據研究地震發震構造形態分析的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：確定主斷裂層

以余震密集中心為基礎確定地震中的主斷裂層；

步驟2：深度切片

將所述主斷裂層在深度方向上切片，統計每個切片段的區間厚度、震點數量、地震點集深度中值及均值；

步驟3：震級加權

基于b值的指數形式對每個切片段進行震級加權，地震的震級(M)和頻度(N)之間存在指數關系：

lgN＝a－bM

步驟4：核密度計算

針對每個深度的地震點數及震級加權的地震能量集合，統計地震點密度，地震點密度的分布統計采用arcgis中的核密度計算方法進行統計，核函數以Silverman中的四次核函數為基礎，見式:

步驟5：密集中心提取

通過構造沿斷裂走向和傾向的矩陣，將核密度計算結果的二維中心線提取降維至一維的極值提取，獲得的結果能夠突出刻畫與斷裂帶平行的余震叢集中心；

步驟6：斷裂線提取

將上述密集中心提取到的余震叢集中心點以點線鏈接方式獲得多個斷裂線，保留主要破裂線；