地震Lg波衰減測(cè)量方法及其在復(fù)雜地質(zhì)區(qū)域的應(yīng)用與解析一、引言1.1研究背景與目的地震作為一種極具破壞力的自然災(zāi)害，其發(fā)生機(jī)制和預(yù)測(cè)一直是地球科學(xué)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。地震波作為地震發(fā)生時(shí)傳播能量的載體，蘊(yùn)含著豐富的地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)信息。在眾多地震波類(lèi)型中，Lg波由于其獨(dú)特的傳播特性，成為研究地球地殼結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的重要工具。Lg波是大陸地區(qū)區(qū)域地震范圍內(nèi)（2°≤?≤30°）高頻地震圖上最顯著的震相，主要在大陸地殼內(nèi)傳播，對(duì)全地殼采樣。其衰減特性對(duì)地殼溫度、部分熔融和裂隙等十分敏感，通過(guò)測(cè)量Lg波的衰減，可以獲取地殼介質(zhì)的非彈性性質(zhì)，進(jìn)而推斷地殼的熱狀態(tài)、巖石組成和構(gòu)造活動(dòng)等信息。例如，在蒙古高原西部的研究中，通過(guò)構(gòu)建寬頻帶高分辨率地殼Lg波衰減模型，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)烈的地殼Lg波衰減與地殼低電阻率異常、低S波速度、高熱流值和火山活動(dòng)密切相關(guān)，指示了熱物質(zhì)向上運(yùn)移導(dǎo)致的殼內(nèi)部分熔融。在阿拉斯加中南部的研究中，Lg波衰減模型揭示了俯沖Yakutat板塊上覆地殼Lg波衰減較弱，表明平板俯沖可能冷卻地幔楔，抑制熱地幔上升流侵入地殼，同時(shí)強(qiáng)衰減異常與火山活動(dòng)對(duì)應(yīng)。這些研究都表明，Lg波衰減測(cè)量在揭示地球內(nèi)部構(gòu)造和動(dòng)力學(xué)過(guò)程方面具有重要作用。中國(guó)東北地區(qū)和云南地區(qū)具有獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造背景和地震活動(dòng)特征。中國(guó)東北地區(qū)地處歐亞板塊東緣，受到太平洋板塊俯沖和蒙古-鄂霍茨克洋閉合等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，地殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地震活動(dòng)頻繁。例如，該地區(qū)存在著郯廬斷裂帶等大型斷裂構(gòu)造，歷史上發(fā)生過(guò)多次中強(qiáng)地震。云南地區(qū)位于印度板塊與歐亞板塊碰撞帶的東緣，是中國(guó)大陸地震活動(dòng)最強(qiáng)烈的地區(qū)之一，構(gòu)造變形強(qiáng)烈，地震活動(dòng)頻繁且震級(jí)較高。如2014年魯?shù)榈卣?，給當(dāng)?shù)厝嗣裆?cái)產(chǎn)造成了巨大損失。研究這兩個(gè)地區(qū)的Lg波衰減特性，對(duì)于深入了解區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)、地震活動(dòng)規(guī)律以及地震災(zāi)害評(píng)估具有重要意義。通過(guò)對(duì)東北地區(qū)Lg波衰減的研究，可以揭示太平洋板塊俯沖對(duì)該地區(qū)地殼結(jié)構(gòu)的影響，以及深部熱物質(zhì)活動(dòng)與地震活動(dòng)的關(guān)系；對(duì)云南地區(qū)Lg波衰減的研究，則有助于理解印度板塊與歐亞板塊碰撞帶的構(gòu)造變形機(jī)制，以及強(qiáng)震的孕育和發(fā)生條件。因此，本研究旨在通過(guò)對(duì)中國(guó)東北和云南地區(qū)Lg波衰減的測(cè)量和分析，構(gòu)建區(qū)域Lg波衰減模型，探討區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)和地震活動(dòng)的關(guān)系，為地震災(zāi)害預(yù)防和地質(zhì)構(gòu)造研究提供科學(xué)依據(jù)。1.2研究意義本研究聚焦于地震Lg波衰減測(cè)量方法及其在中國(guó)東北和云南地區(qū)的應(yīng)用，具有多方面的重要意義，涵蓋地震預(yù)測(cè)、地質(zhì)構(gòu)造分析以及災(zāi)害預(yù)防等關(guān)鍵領(lǐng)域。從地震預(yù)測(cè)角度來(lái)看，準(zhǔn)確的地震預(yù)測(cè)一直是地震學(xué)研究的核心目標(biāo)之一。地震Lg波衰減特性與地殼介質(zhì)的非彈性性質(zhì)緊密相關(guān)，而地殼介質(zhì)的變化又與地震的孕育和發(fā)生過(guò)程有著內(nèi)在聯(lián)系。通過(guò)深入研究中國(guó)東北和云南地區(qū)Lg波衰減特性，能夠獲取關(guān)于地殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物質(zhì)狀態(tài)的詳細(xì)信息。例如，當(dāng)?shù)貧ぶ写嬖诓糠秩廴趨^(qū)域或高溫異常時(shí)，Lg波在傳播過(guò)程中的衰減會(huì)發(fā)生顯著變化。這些變化所蘊(yùn)含的信息可以作為地震預(yù)測(cè)的重要參考指標(biāo)，有助于我們更深入地理解地震孕育的物理過(guò)程，從而為地震預(yù)測(cè)提供更豐富的數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù)。盡管目前地震預(yù)測(cè)仍是一個(gè)極具挑戰(zhàn)性的難題，但對(duì)Lg波衰減特性的研究無(wú)疑是朝著這一目標(biāo)邁出的重要一步，它為地震預(yù)測(cè)研究開(kāi)辟了新的途徑，有望在未來(lái)的研究中取得突破，提高地震預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和可靠性。在地質(zhì)構(gòu)造分析方面，中國(guó)東北地區(qū)和云南地區(qū)獨(dú)特的地質(zhì)構(gòu)造背景決定了研究Lg波衰減特性對(duì)理解區(qū)域地質(zhì)演化的重要性。東北地區(qū)受太平洋板塊俯沖和蒙古-鄂霍茨克洋閉合等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響，地殼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部存在多種地質(zhì)構(gòu)造特征，如斷裂帶、褶皺等。云南地區(qū)處于印度板塊與歐亞板塊碰撞帶的東緣，構(gòu)造變形強(qiáng)烈，板塊間的相互作用導(dǎo)致地殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變。Lg波在不同地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域的衰減特性存在明顯差異，通過(guò)對(duì)這些差異的分析，可以推斷出地下深部地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)、分布和演化歷史。以云南地區(qū)為例，研究Lg波衰減特性可以幫助我們揭示印度板塊與歐亞板塊碰撞過(guò)程中地殼物質(zhì)的變形、流動(dòng)和調(diào)整情況，以及碰撞帶深部的構(gòu)造格局。對(duì)于東北地區(qū)，能夠深入了解太平洋板塊俯沖對(duì)地殼結(jié)構(gòu)的改造作用，以及深部熱物質(zhì)活動(dòng)與地質(zhì)構(gòu)造演化的關(guān)系。這些研究成果不僅有助于豐富我們對(duì)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的認(rèn)識(shí)，還為地球動(dòng)力學(xué)模型的建立提供了關(guān)鍵的約束條件，推動(dòng)了地球科學(xué)理論的發(fā)展。在災(zāi)害預(yù)防領(lǐng)域，地震災(zāi)害往往給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)巨大的損失，包括人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和基礎(chǔ)設(shè)施的破壞等。準(zhǔn)確評(píng)估地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)是制定有效的災(zāi)害預(yù)防措施的前提。Lg波衰減測(cè)量可以為地震災(zāi)害評(píng)估提供重要依據(jù)。一方面，通過(guò)研究Lg波衰減特性，可以更準(zhǔn)確地估算地震波在傳播過(guò)程中的能量衰減，從而預(yù)測(cè)地震發(fā)生時(shí)不同區(qū)域的地震動(dòng)強(qiáng)度。這對(duì)于確定地震災(zāi)害的影響范圍和程度具有重要意義，能夠幫助相關(guān)部門(mén)提前制定應(yīng)急預(yù)案，合理分配救援資源，最大限度地減少地震災(zāi)害造成的損失。另一方面，對(duì)Lg波衰減特性的研究有助于識(shí)別地震活動(dòng)的潛在危險(xiǎn)區(qū)域。在衰減異常區(qū)域，往往意味著地殼介質(zhì)的穩(wěn)定性較差，更容易發(fā)生地震。通過(guò)對(duì)這些區(qū)域的監(jiān)測(cè)和研究，可以提前采取措施，如加強(qiáng)建筑物的抗震設(shè)計(jì)、提高公眾的地震防范意識(shí)等，降低地震災(zāi)害發(fā)生時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。例如，在云南地震頻發(fā)地區(qū)，基于Lg波衰減研究結(jié)果，可以對(duì)建筑物進(jìn)行抗震加固，提高其抗震能力，從而保障居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在地震Lg波衰減測(cè)量方法的研究上，國(guó)外起步相對(duì)較早。早期，研究者們主要關(guān)注Lg波衰減的基本理論和簡(jiǎn)單測(cè)量方法。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種先進(jìn)的測(cè)量方法應(yīng)運(yùn)而生。例如，利用地震臺(tái)陣記錄的Lg波數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)多個(gè)臺(tái)站的Lg波振幅譜進(jìn)行分析，來(lái)反演地殼介質(zhì)的衰減參數(shù)。這種方法能夠獲取更全面的地殼信息，提高了測(cè)量的精度和可靠性。近年來(lái)，隨著寬頻帶地震觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，寬頻帶Lg波衰減測(cè)量方法逐漸成為研究熱點(diǎn)。通過(guò)分析寬頻帶地震數(shù)據(jù)中的Lg波衰減特性，可以更詳細(xì)地了解地殼介質(zhì)的非彈性性質(zhì)隨頻率的變化情況。例如，趙連鋒研究員在對(duì)阿拉斯加地區(qū)的研究中，利用寬頻帶地震資料，構(gòu)建了高分辨率寬頻帶Lg波衰減模型，發(fā)現(xiàn)該模型對(duì)熱結(jié)構(gòu)更敏感，與地質(zhì)構(gòu)造特征具有良好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。國(guó)內(nèi)在Lg波衰減測(cè)量方法研究方面也取得了顯著進(jìn)展。學(xué)者們?cè)诮梃b國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)的地質(zhì)條件和地震觀測(cè)資料，發(fā)展了適合我國(guó)國(guó)情的測(cè)量方法。例如，通過(guò)優(yōu)化數(shù)據(jù)處理流程，提高了Lg波振幅譜的提取精度；采用聯(lián)合反演方法，綜合利用多種地震波信息，進(jìn)一步提高了衰減參數(shù)的反演精度。在數(shù)據(jù)處理方面，國(guó)內(nèi)研究人員也做出了很多創(chuàng)新性工作，如開(kāi)發(fā)了專(zhuān)門(mén)的軟件，對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)化處理和分析，提高了研究效率。在Lg波衰減測(cè)量方法的應(yīng)用研究上，國(guó)外已經(jīng)在多個(gè)地區(qū)開(kāi)展了深入的研究。在構(gòu)造活動(dòng)活躍地區(qū)，如安納托利亞高原，通過(guò)Lg波衰減成像研究，揭示了深部動(dòng)力學(xué)過(guò)程以及與此相關(guān)的地殼響應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，安納托利亞?wèn)|部低Q值異常區(qū)域可能指示了深部比特利斯板片斷裂，進(jìn)而軟流圈熱物質(zhì)大規(guī)模上涌，使得地殼物質(zhì)發(fā)生部分熔融，從而導(dǎo)致高原隆升和強(qiáng)烈火山活動(dòng)；中部的環(huán)形低Q異常區(qū)可能源于塞浦路斯和愛(ài)琴海板塊撕裂和巖石圈地幔滴狀構(gòu)造造成軟流圈熱物質(zhì)沿兩側(cè)上涌并侵入地殼，導(dǎo)致高原中部南北兩側(cè)快速隆升和火山活動(dòng)。在火山活動(dòng)區(qū)域，如阿拉斯加中南部，Lg波衰減模型揭示了俯沖Yakutat板塊上覆地殼Lg波衰減較弱，表明平板俯沖可能冷卻地幔楔，抑制熱地幔上升流侵入地殼，同時(shí)強(qiáng)衰減異常與火山活動(dòng)對(duì)應(yīng)。國(guó)內(nèi)對(duì)Lg波衰減測(cè)量方法的應(yīng)用研究也取得了豐富成果。在青藏高原地區(qū)，通過(guò)Lg波衰減成像研究，發(fā)現(xiàn)了地殼中可能存在的熱物質(zhì)運(yùn)移和部分熔融區(qū)域，為解釋青藏高原的隆升機(jī)制提供了重要依據(jù)。在華北地區(qū)，研究人員利用Lg波衰減特性，分析了該地區(qū)的地殼結(jié)構(gòu)和地震活動(dòng)特征，發(fā)現(xiàn)Lg波衰減與斷裂構(gòu)造和地震活動(dòng)存在一定的相關(guān)性。在地震災(zāi)害評(píng)估方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者通過(guò)Lg波衰減測(cè)量，對(duì)地震波的傳播和能量衰減進(jìn)行模擬，為地震災(zāi)害的預(yù)測(cè)和評(píng)估提供了重要的數(shù)據(jù)支持。1.4研究方法與技術(shù)路線本研究采用了多種先進(jìn)的研究方法，以確保對(duì)地震Lg波衰減的測(cè)量和分析的準(zhǔn)確性和可靠性。在數(shù)據(jù)收集方面，充分利用中國(guó)東北和云南地區(qū)現(xiàn)有的地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)，包括寬頻帶地震數(shù)據(jù)和短周期地震數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)涵蓋了不同時(shí)間、不同震級(jí)和不同震源機(jī)制的地震事件，為研究提供了豐富的信息。同時(shí)，還收集了區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造資料，如斷層分布、巖石類(lèi)型等，以便與Lg波衰減結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，深入探討地質(zhì)構(gòu)造與Lg波衰減的關(guān)系。數(shù)據(jù)處理是本研究的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。首先，對(duì)原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括去噪、濾波、儀器響應(yīng)校正等，以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和信噪比。然后，采用先進(jìn)的信號(hào)處理技術(shù)，提取Lg波的振幅、相位等信息。在提取Lg波振幅譜時(shí)，使用了多窗譜分析方法，該方法能夠有效地抑制頻譜泄漏，提高頻譜估計(jì)的精度。在Lg波衰減測(cè)量方面，采用了單臺(tái)-雙臺(tái)-雙事件聯(lián)合層析成像方法。該方法通過(guò)對(duì)多個(gè)地震事件在不同臺(tái)站的Lg波觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合反演，能夠構(gòu)建高分辨率的Lg波衰減模型。具體來(lái)說(shuō)，單臺(tái)方法利用單個(gè)臺(tái)站記錄的Lg波振幅譜，通過(guò)與理論衰減模型進(jìn)行對(duì)比，初步估計(jì)該臺(tái)站下方地殼介質(zhì)的衰減參數(shù)；雙臺(tái)方法則利用兩個(gè)臺(tái)站之間的Lg波傳播路徑，考慮幾何擴(kuò)散和衰減效應(yīng)，進(jìn)一步優(yōu)化衰減參數(shù)的估計(jì)；雙事件方法通過(guò)對(duì)比不同地震事件在相同臺(tái)站或相同傳播路徑上的Lg波衰減差異，提高衰減模型的分辨率和準(zhǔn)確性。在研究過(guò)程中，還運(yùn)用了地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)Lg波衰減參數(shù)進(jìn)行空間插值和網(wǎng)格化處理，生成Lg波衰減圖像。通過(guò)對(duì)衰減圖像的分析，能夠直觀地了解區(qū)域地殼Lg波衰減的空間分布特征。同時(shí)，結(jié)合數(shù)值模擬方法，對(duì)不同地質(zhì)構(gòu)造模型下的Lg波傳播和衰減進(jìn)行模擬，驗(yàn)證和解釋實(shí)際觀測(cè)結(jié)果。本研究的技術(shù)路線如圖1所示：數(shù)據(jù)收集：收集中國(guó)東北和云南地區(qū)的地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)，包括寬頻帶和短周期地震數(shù)據(jù)，同時(shí)收集區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造資料。數(shù)據(jù)預(yù)處理：對(duì)原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行去噪、濾波、儀器響應(yīng)校正等處理，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量。Lg波信號(hào)提?。翰捎枚啻白V分析等方法，提取Lg波的振幅、相位等信息。衰減測(cè)量：運(yùn)用單臺(tái)-雙臺(tái)-雙事件聯(lián)合層析成像方法，測(cè)量Lg波衰減參數(shù)?？臻g分析：利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)衰減參數(shù)進(jìn)行空間插值和網(wǎng)格化處理，生成Lg波衰減圖像。結(jié)果分析與解釋?zhuān)航Y(jié)合地質(zhì)構(gòu)造資料和數(shù)值模擬結(jié)果，分析Lg波衰減特征與區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)和地震活動(dòng)的關(guān)系。成果應(yīng)用：將研究成果應(yīng)用于地震災(zāi)害評(píng)估、地質(zhì)構(gòu)造研究等領(lǐng)域。[此處插入技術(shù)路線圖]通過(guò)以上研究方法和技術(shù)路線，本研究旨在深入揭示中國(guó)東北和云南地區(qū)Lg波衰減特性，為區(qū)域地殼結(jié)構(gòu)研究和地震災(zāi)害預(yù)防提供科學(xué)依據(jù)。二、地震Lg波衰減測(cè)量基礎(chǔ)理論2.1Lg波特性2.1.1Lg波的產(chǎn)生與傳播Lg波是一種在大陸地區(qū)區(qū)域地震范圍內(nèi)（2°≤?≤30°）高頻地震圖上顯著的震相，其產(chǎn)生機(jī)制較為復(fù)雜，目前學(xué)界普遍認(rèn)為它是在地殼中經(jīng)多次反射形成的。當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí)，震源釋放的能量以地震波的形式向四周傳播。在傳播過(guò)程中，部分地震波遇到地殼中的界面，如地殼與地幔的分界面（莫霍面）、地殼內(nèi)部不同巖性層的界面等，會(huì)發(fā)生反射和折射。Lg波正是這些經(jīng)過(guò)多次反射的地震波相互干涉、疊加而形成的。在傳播過(guò)程中，Lg波主要在大陸地殼內(nèi)傳播，對(duì)全地殼采樣。它的傳播路徑猶如在一個(gè)波導(dǎo)中進(jìn)行，這是因?yàn)榈貧は鄬?duì)于地幔來(lái)說(shuō)，具有較低的速度和較高的衰減特性，使得Lg波在傳播過(guò)程中被限制在地殼內(nèi)，形成了類(lèi)似波導(dǎo)的傳播環(huán)境。這種波導(dǎo)傳播特性使得Lg波能夠傳播較長(zhǎng)的距離，并且保持相對(duì)較高的頻率成分。例如，在一些區(qū)域地震觀測(cè)中，Lg波可以傳播數(shù)百公里甚至上千公里，依然能夠被地震臺(tái)站清晰地記錄到。其傳播速度一般介于3.0-3.5km/s之間，這個(gè)速度范圍與地殼介質(zhì)的性質(zhì)密切相關(guān)。在不同的地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域，由于地殼介質(zhì)的差異，Lg波的傳播速度也會(huì)有所變化。例如，在巖石較為致密、彈性較好的區(qū)域，Lg波的傳播速度可能會(huì)相對(duì)較快；而在巖石破碎、存在較多裂隙或部分熔融區(qū)域，Lg波的傳播速度則可能會(huì)減慢。同時(shí)，Lg波的傳播還受到地殼內(nèi)部溫度、壓力等因素的影響。溫度升高可能導(dǎo)致巖石的部分熔融，從而改變地殼介質(zhì)的彈性性質(zhì)，進(jìn)而影響Lg波的傳播速度和衰減特性；壓力的變化也會(huì)對(duì)巖石的物理性質(zhì)產(chǎn)生作用，間接影響Lg波的傳播。2.1.2Lg波與其他地震波的差異在地震波家族中，除了Lg波，還有P波、S波、面波等，它們?cè)趥鞑ニ俣?、能量衰減、波形特征等方面存在明顯差異。從傳播速度來(lái)看，P波（縱波）是地震波中傳播速度最快的，它通過(guò)介質(zhì)的壓縮和拉伸來(lái)傳播能量，在一般地殼介質(zhì)中的傳播速度約為5-7km/s。S波（橫波）的傳播速度次之，其傳播速度約為P波的0.5-0.6倍，一般在3-4km/s左右。S波是通過(guò)介質(zhì)的剪切變形來(lái)傳播能量的，它只能在固體介質(zhì)中傳播，而不能在液體和氣體中傳播。Lg波的傳播速度相對(duì)較慢，介于3.0-3.5km/s之間，這使得它在地震記錄中到達(dá)的時(shí)間晚于P波和S波。面波則是沿著地球表面?zhèn)鞑サ牡卣鸩ǎ鋫鞑ニ俣茸盥?，一般?-3km/s之間。面波包括Love波和Rayleigh波，Love波是水平偏振的橫波，Rayleigh波則是既有水平分量又有垂直分量的波。在能量衰減方面，P波和S波在傳播過(guò)程中的能量衰減相對(duì)較慢。它們主要通過(guò)介質(zhì)的吸收和散射來(lái)?yè)p耗能量。P波由于其傳播方式的特點(diǎn)，在傳播過(guò)程中能量相對(duì)較為集中，衰減相對(duì)較小。S波雖然傳播速度比P波慢，但在均勻介質(zhì)中傳播時(shí)，其能量衰減也相對(duì)較為穩(wěn)定。而Lg波的能量衰減相對(duì)較快，這主要是因?yàn)樗趥鞑ミ^(guò)程中受到地殼介質(zhì)的非彈性性質(zhì)影響較大。地殼中的溫度、部分熔融、裂隙等因素都會(huì)導(dǎo)致Lg波在傳播過(guò)程中發(fā)生較強(qiáng)的衰減。例如，當(dāng)Lg波傳播經(jīng)過(guò)地殼中的高溫區(qū)域或部分熔融區(qū)域時(shí)，能量會(huì)被大量吸收，導(dǎo)致衰減加劇。面波的能量衰減則更為復(fù)雜，它不僅受到介質(zhì)的吸收和散射影響，還會(huì)因?yàn)樵诘乇韨鞑r(shí)與地形、地貌等相互作用而導(dǎo)致能量的快速衰減。從波形特征上看，P波的波形較為簡(jiǎn)單，通常表現(xiàn)為一個(gè)尖銳的脈沖，其質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向一致。S波的波形相對(duì)P波來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜，其質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直，在地震記錄中，S波的振幅一般比P波大。Lg波具有獨(dú)特的波形特征，它在高頻地震圖上呈現(xiàn)出多個(gè)周期的振動(dòng)，且持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。這是因?yàn)長(zhǎng)g波是由多次反射的地震波疊加而成，其波形包含了不同反射路徑的地震波信息。面波的波形則更為復(fù)雜，Love波在水平方向上呈現(xiàn)出橫向振動(dòng)，Rayleigh波則在地表形成類(lèi)似水波的滾動(dòng)狀振動(dòng)，面波的振幅通常較大，在地震記錄中往往是最顯著的震相之一，但其頻率相對(duì)較低。2.2Q值相關(guān)理論2.2.1Q值定義與物理意義在地震學(xué)中，Q值，即品質(zhì)因子（QualityFactor），是用于描述地震波在介質(zhì)中傳播時(shí)能量衰減特性的重要參數(shù)。其定義公式為：Q=2\pi\frac{E}{{\DeltaE}}其中，E表示地震波在一個(gè)周期內(nèi)儲(chǔ)存的最大能量，\DeltaE表示在同一周期內(nèi)由于介質(zhì)的非彈性作用而損耗的能量。從這個(gè)公式可以看出，Q值本質(zhì)上是一個(gè)能量比，它反映了介質(zhì)對(duì)地震波能量的保持能力與損耗能力之間的相對(duì)關(guān)系。Q值具有明確的物理意義。當(dāng)Q值較高時(shí)，意味著\DeltaE相對(duì)較小，即地震波在傳播過(guò)程中能量損耗較慢，介質(zhì)對(duì)地震波能量的保持能力較強(qiáng)。這表明介質(zhì)的非彈性性質(zhì)較弱，內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)較為均勻、致密，地震波傳播時(shí)受到的阻礙較小。例如，在一些剛性較好的巖石介質(zhì)中，Q值通常較高，地震波能夠傳播較長(zhǎng)的距離且能量衰減不明顯。相反，當(dāng)Q值較低時(shí)，說(shuō)明\DeltaE相對(duì)較大，地震波能量在傳播過(guò)程中迅速損耗，介質(zhì)對(duì)地震波能量的保持能力較弱。這往往暗示著介質(zhì)的非彈性性質(zhì)較強(qiáng)，內(nèi)部可能存在較多的裂隙、孔隙，或者處于高溫、部分熔融等狀態(tài)，這些因素都會(huì)導(dǎo)致地震波在傳播時(shí)與介質(zhì)發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，從而使能量大量損耗。比如，在地殼中的高溫區(qū)域或存在部分熔融物質(zhì)的區(qū)域，Q值通常較低，地震波傳播到這些區(qū)域時(shí)，能量會(huì)被快速吸收和散射，導(dǎo)致衰減加劇。因此，通過(guò)測(cè)量地震波傳播過(guò)程中的Q值變化，可以有效地獲取介質(zhì)的非彈性性質(zhì)信息，進(jìn)而推斷地下介質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成和物理狀態(tài)等，這對(duì)于研究地球內(nèi)部構(gòu)造和動(dòng)力學(xué)過(guò)程具有重要意義。2.2.2Q值與Lg波衰減的關(guān)系Lg波作為一種在大陸地殼內(nèi)傳播的地震波，其衰減特性與Q值密切相關(guān)。在Lg波的傳播過(guò)程中，能量的衰減主要由介質(zhì)的吸收和散射引起，而Q值正是衡量這種能量衰減程度的關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)Lg波在介質(zhì)中傳播時(shí)，其振幅A隨傳播距離r的變化滿(mǎn)足以下關(guān)系：A(r)=A_0\cdotr^{-\frac{1}{2}}\cdote^{-\frac{\pifr}{{Qc}}}其中，A_0是初始振幅，f是Lg波的頻率，c是Lg波的傳播速度。從這個(gè)公式可以清晰地看出，Q值與Lg波的衰減存在定量關(guān)系。當(dāng)Q值增大時(shí)，e^{-\frac{\pifr}{{Qc}}}這一項(xiàng)的值會(huì)增大，意味著Lg波在傳播相同距離r時(shí)，振幅的衰減程度減小，即Lg波的衰減變慢。反之，當(dāng)Q值減小時(shí)，e^{-\frac{\pifr}{{Qc}}}這一項(xiàng)的值會(huì)減小，Lg波在傳播過(guò)程中的振幅衰減加劇，衰減變快。例如，在一個(gè)Q值較高的區(qū)域，Lg波傳播時(shí)能量損耗相對(duì)較小，能夠傳播更遠(yuǎn)的距離，并且在傳播過(guò)程中保持相對(duì)較高的振幅；而在一個(gè)Q值較低的區(qū)域，Lg波傳播時(shí)能量會(huì)迅速損耗，振幅快速減小，傳播距離也會(huì)受到限制。這種關(guān)系使得我們可以通過(guò)測(cè)量Lg波的衰減特性，反演得到介質(zhì)的Q值，進(jìn)而了解地殼介質(zhì)的非彈性性質(zhì)。同時(shí)，不同地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域的地殼介質(zhì)性質(zhì)不同，Q值也會(huì)呈現(xiàn)出不同的分布特征，這會(huì)導(dǎo)致Lg波在這些區(qū)域的衰減特性各異。通過(guò)對(duì)Lg波衰減的研究，能夠揭示區(qū)域地殼的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)差異，為地質(zhì)構(gòu)造研究提供重要依據(jù)。2.3Lg波衰減測(cè)量原理2.3.1基于振幅衰減測(cè)量基于振幅衰減測(cè)量Lg波衰減的原理，主要是依據(jù)地震波傳播過(guò)程中能量衰減與振幅變化的關(guān)系。當(dāng)Lg波在介質(zhì)中傳播時(shí)，其能量會(huì)因介質(zhì)的非彈性作用而逐漸損耗，這種能量損耗直接反映在振幅的衰減上。在均勻介質(zhì)中，假設(shè)Lg波從震源出發(fā)，傳播到距離震源r_1處的臺(tái)站1時(shí)，其振幅為A_1；繼續(xù)傳播到距離震源r_2（r_2>r_1）處的臺(tái)站2時(shí)，振幅變?yōu)锳_2。根據(jù)地震波傳播理論，Lg波振幅A與傳播距離r之間滿(mǎn)足關(guān)系：A(r)=A_0\cdotr^{-\frac{1}{2}}\cdote^{-\frac{\pifr}{{Qc}}}其中，A_0是初始振幅，f是Lg波的頻率，c是Lg波的傳播速度，Q為介質(zhì)的品質(zhì)因子。從該公式可以看出，振幅A隨傳播距離r的增加而衰減，其中r^{-\frac{1}{2}}項(xiàng)表示幾何擴(kuò)散效應(yīng)，即波在傳播過(guò)程中由于波前面積的擴(kuò)大而導(dǎo)致振幅的衰減；e^{-\frac{\pifr}{{Qc}}}項(xiàng)則表示由于介質(zhì)的非彈性吸收引起的衰減。在實(shí)際測(cè)量中，我們可以通過(guò)記錄不同臺(tái)站接收到的Lg波振幅，以及已知的臺(tái)站與震源之間的距離，來(lái)計(jì)算Lg波的衰減。例如，對(duì)于臺(tái)站1和臺(tái)站2，我們可以得到：\frac{A_2}{A_1}=(\frac{r_1}{r_2})^{\frac{1}{2}}\cdote^{-\frac{\pif(r_2-r_1)}{{Qc}}}對(duì)上式兩邊取對(duì)數(shù)，可得：\ln\frac{A_2}{A_1}=\frac{1}{2}\ln\frac{r_1}{r_2}-\frac{\pif(r_2-r_1)}{{Qc}}通過(guò)測(cè)量得到A_1、A_2、r_1、r_2和f，已知c（可通過(guò)區(qū)域速度模型或其他方法獲?。?，就可以求解出品質(zhì)因子Q，從而得到Lg波的衰減信息。然而，在實(shí)際情況中，地殼介質(zhì)并非均勻，且存在噪聲干擾等因素，這會(huì)給振幅測(cè)量和衰減計(jì)算帶來(lái)誤差。為了提高測(cè)量精度，需要對(duì)地震數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的預(yù)處理，包括去噪、濾波等操作，以提高信號(hào)的信噪比。同時(shí)，還需要考慮地震波傳播路徑上的地質(zhì)構(gòu)造變化，如斷層、巖石性質(zhì)變化等對(duì)振幅衰減的影響。例如，當(dāng)Lg波傳播經(jīng)過(guò)斷層時(shí)，由于斷層附近巖石的破碎和裂隙發(fā)育，會(huì)導(dǎo)致波的散射和吸收增強(qiáng)，從而使振幅衰減加劇。在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，可以采用多臺(tái)站聯(lián)合分析的方法，利用多個(gè)臺(tái)站的Lg波振幅數(shù)據(jù)，通過(guò)最小二乘法等優(yōu)化算法，來(lái)反演得到更準(zhǔn)確的衰減參數(shù)。2.3.2基于頻譜分析測(cè)量基于頻譜分析測(cè)量Lg波衰減的原理，是利用Lg波頻譜在傳播過(guò)程中的變化來(lái)獲取衰減信息。地震波的頻譜包含了不同頻率成分的能量分布，而Lg波在介質(zhì)中傳播時(shí)，不同頻率成分的能量衰減程度不同。高頻成分由于更容易與介質(zhì)發(fā)生相互作用，其能量衰減相對(duì)較快；低頻成分則相對(duì)衰減較慢。在頻譜分析中，首先對(duì)記錄到的Lg波地震信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)，得到Lg波的振幅譜A(f)。假設(shè)Lg波在傳播距離r后，其振幅譜從初始的A_0(f)變?yōu)锳(f)，根據(jù)地震波衰減理論，兩者之間的關(guān)系可以表示為：A(f)=A_0(f)\cdote^{-\frac{\pifr}{{Qc}}}同樣，對(duì)上式兩邊取對(duì)數(shù)，得到：\lnA(f)=\lnA_0(f)-\frac{\pifr}{{Qc}}在實(shí)際測(cè)量中，我們可以通過(guò)對(duì)比不同傳播距離處Lg波的振幅譜，來(lái)計(jì)算衰減參數(shù)。例如，在距離震源r_1和r_2處分別記錄到Lg波信號(hào)，經(jīng)過(guò)傅里葉變換得到對(duì)應(yīng)的振幅譜A_1(f)和A_2(f)，則有：\ln\frac{A_2(f)}{A_1(f)}=-\frac{\pif(r_2-r_1)}{{Qc}}通過(guò)測(cè)量得到A_1(f)、A_2(f)、r_1、r_2和f，已知c，就可以求解出品質(zhì)因子Q。頻譜分析方法的優(yōu)點(diǎn)在于能夠考慮不同頻率成分的衰減特性，對(duì)于研究地殼介質(zhì)的頻散特性和非彈性性質(zhì)具有重要意義。例如，通過(guò)分析不同頻率下的Lg波衰減，可以了解地殼中不同尺度結(jié)構(gòu)和物質(zhì)分布對(duì)波的衰減影響。在高頻段，衰減可能主要受到巖石微觀結(jié)構(gòu)和裂隙的影響；在低頻段，衰減則可能更多地與地殼的宏觀構(gòu)造和深部熱狀態(tài)有關(guān)。此外，頻譜分析還可以與其他地球物理方法相結(jié)合，如利用大地電磁測(cè)深獲取的地殼電性結(jié)構(gòu)信息，來(lái)綜合解釋Lg波衰減與地殼物質(zhì)組成和熱狀態(tài)的關(guān)系。然而，頻譜分析也存在一些挑戰(zhàn)，如頻譜分辨率的限制、噪聲對(duì)頻譜的干擾等。為了提高頻譜分析的精度，需要采用合適的窗函數(shù)和頻譜估計(jì)方法，減少頻譜泄漏和噪聲影響。同時(shí)，還可以通過(guò)對(duì)多個(gè)地震事件和臺(tái)站的頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，來(lái)提高結(jié)果的可靠性。三、地震Lg波衰減測(cè)量主要方法3.1單臺(tái)法3.1.1方法介紹單臺(tái)法測(cè)量Lg波衰減是一種基于單個(gè)地震臺(tái)站記錄數(shù)據(jù)的測(cè)量方法。該方法的核心在于利用單個(gè)臺(tái)站接收到的Lg波信號(hào)，通過(guò)對(duì)其振幅譜或能量隨時(shí)間變化等特征的分析，來(lái)推斷Lg波在傳播路徑上的衰減情況。其具體操作流程如下：數(shù)據(jù)獲取：首先，從地震臺(tái)站的觀測(cè)數(shù)據(jù)中挑選出合適的地震事件記錄。這些地震事件需要滿(mǎn)足一定的條件，如震級(jí)適中，以保證Lg波信號(hào)能夠清晰地被記錄到；震中距在合適的范圍內(nèi)，一般選擇2°-30°之間，因?yàn)樵谶@個(gè)距離范圍內(nèi)Lg波的特征較為明顯。同時(shí)，要確保臺(tái)站記錄的數(shù)據(jù)質(zhì)量良好，噪聲水平較低，以提高后續(xù)分析的準(zhǔn)確性。例如，在中國(guó)東北的某次地震監(jiān)測(cè)中，某地震臺(tái)站記錄到了一次震級(jí)為4.5級(jí)，震中距為10°的地震事件，其Lg波信號(hào)清晰，數(shù)據(jù)質(zhì)量符合要求，可用于單臺(tái)法測(cè)量。Lg波信號(hào)提?。簩?duì)挑選出的地震記錄進(jìn)行預(yù)處理，包括去噪、濾波等操作，以提高信號(hào)的信噪比。然后，根據(jù)Lg波的傳播特性和波形特征，從地震記錄中準(zhǔn)確地提取出Lg波信號(hào)。在這一過(guò)程中，通常會(huì)利用Lg波在高頻段（如1-10Hz）具有相對(duì)較強(qiáng)能量的特點(diǎn)，通過(guò)帶通濾波等方法，將Lg波信號(hào)從其他地震波信號(hào)中分離出來(lái)。例如，采用1-10Hz的帶通濾波器對(duì)地震記錄進(jìn)行濾波處理，突出Lg波信號(hào)，便于后續(xù)的分析。衰減參數(shù)計(jì)算：提取Lg波信號(hào)后，采用頻譜分析方法計(jì)算Lg波的振幅譜。在頻譜分析中，常用的方法是傅里葉變換，將時(shí)域的Lg波信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域的振幅譜。假設(shè)在臺(tái)站接收到的Lg波振幅譜為A(f)，其中f為頻率。根據(jù)地震波衰減理論，Lg波振幅隨傳播距離r的變化滿(mǎn)足關(guān)系：A(f)=A_0(f)\cdotr^{-\frac{1}{2}}\cdote^{-\frac{\pifr}{{Qc}}}其中，A_0(f)是初始振幅譜，Q為介質(zhì)的品質(zhì)因子，c是Lg波的傳播速度。在單臺(tái)法中，通常假設(shè)震源處的初始振幅譜A_0(f)已知（可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ突蚱渌椒ü浪悖_(tái)站與震源之間的距離r可根據(jù)地震定位結(jié)果獲取，Lg波的傳播速度c可通過(guò)區(qū)域速度模型或其他研究成果得到。通過(guò)對(duì)測(cè)量得到的A(f)以及已知的A_0(f)、r和c進(jìn)行分析，利用最小二乘法等優(yōu)化算法，求解出品質(zhì)因子Q，從而得到Lg波的衰減參數(shù)。例如，通過(guò)最小二乘法擬合A(f)與A_0(f)\cdotr^{-\frac{1}{2}}\cdote^{-\frac{\pifr}{{Qc}}}之間的關(guān)系，使得兩者的誤差最小，進(jìn)而確定Q的值。3.1.2優(yōu)缺點(diǎn)分析單臺(tái)法在Lg波衰減測(cè)量中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和一定的局限性。從優(yōu)點(diǎn)來(lái)看，單臺(tái)法的數(shù)據(jù)獲取相對(duì)簡(jiǎn)便。在地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)地震臺(tái)站都會(huì)持續(xù)記錄地震數(shù)據(jù)，只需從這些已有的記錄中挑選合適的地震事件數(shù)據(jù)，無(wú)需額外布置復(fù)雜的觀測(cè)系統(tǒng)或進(jìn)行大規(guī)模的聯(lián)合觀測(cè)。這大大降低了數(shù)據(jù)采集的成本和難度，提高了研究的效率。例如，在云南地區(qū)的地震研究中，利用現(xiàn)有的地震臺(tái)站網(wǎng)絡(luò)，研究人員可以快速地獲取大量的單臺(tái)地震記錄，為L(zhǎng)g波衰減測(cè)量提供了豐富的數(shù)據(jù)來(lái)源。此外，單臺(tái)法對(duì)臺(tái)站分布的要求相對(duì)較低。即使在臺(tái)站分布較為稀疏的地區(qū)，只要有合適的地震事件被某個(gè)臺(tái)站記錄到，就可以進(jìn)行Lg波衰減測(cè)量。這使得單臺(tái)法在一些臺(tái)站覆蓋不足的區(qū)域也能夠發(fā)揮作用，拓寬了研究的范圍。例如，在一些偏遠(yuǎn)的山區(qū)或海洋島嶼上，雖然臺(tái)站數(shù)量有限，但通過(guò)單臺(tái)法依然可以對(duì)該地區(qū)的Lg波衰減進(jìn)行研究。然而，單臺(tái)法也存在一些明顯的缺點(diǎn)。由于單臺(tái)法僅依賴(lài)單個(gè)臺(tái)站的數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果受到臺(tái)站附近局部地質(zhì)條件的影響較大。臺(tái)站下方的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，如巖石類(lèi)型、裂隙發(fā)育程度、地下水位等，都會(huì)對(duì)Lg波的傳播和衰減產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果可能不能準(zhǔn)確反映整個(gè)傳播路徑上的衰減情況。例如，如果臺(tái)站下方存在一條大型斷層，斷層附近巖石破碎，裂隙發(fā)育，Lg波在傳播到該臺(tái)站時(shí)，會(huì)在臺(tái)站附近發(fā)生強(qiáng)烈的衰減，使得測(cè)量得到的衰減參數(shù)偏高，不能真實(shí)反映整個(gè)傳播路徑的衰減特征。而且，單臺(tái)法難以準(zhǔn)確分離震源效應(yīng)和傳播路徑效應(yīng)。在Lg波的傳播過(guò)程中，震源特性（如震源機(jī)制、震源深度等）和傳播路徑上的介質(zhì)衰減都會(huì)影響臺(tái)站接收到的Lg波信號(hào)。單臺(tái)法在分析過(guò)程中，往往需要對(duì)震源特性進(jìn)行假設(shè)或簡(jiǎn)化，這可能會(huì)引入誤差，影響衰減參數(shù)的準(zhǔn)確性。例如，在假設(shè)震源機(jī)制時(shí)，如果與實(shí)際情況存在偏差，會(huì)導(dǎo)致對(duì)震源處初始振幅譜的估計(jì)不準(zhǔn)確，進(jìn)而影響品質(zhì)因子Q的計(jì)算結(jié)果。3.1.3應(yīng)用案例以2013年4月20日四川雅安地震為例，在此次地震中，某地震臺(tái)站記錄到了清晰的Lg波信號(hào)。研究人員采用單臺(tái)法對(duì)該臺(tái)站記錄的Lg波衰減進(jìn)行測(cè)量。首先，對(duì)地震記錄進(jìn)行預(yù)處理，去除噪聲和干擾信號(hào)，然后利用帶通濾波器提取出1-10Hz頻段的Lg波信號(hào)。通過(guò)傅里葉變換計(jì)算出Lg波的振幅譜A(f)。根據(jù)地震定位結(jié)果，確定該臺(tái)站與震中的距離r為150km。參考該地區(qū)已有的速度模型，確定Lg波的傳播速度c為3.2km/s。通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ凸浪阏鹪刺幍某跏颊穹VA_0(f)。利用最小二乘法對(duì)A(f)與A_0(f)\cdotr^{-\frac{1}{2}}\cdote^{-\frac{\pifr}{{Qc}}}進(jìn)行擬合，求解出品質(zhì)因子Q。經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到該臺(tái)站下方Lg波在不同頻率下的品質(zhì)因子Q值。分析結(jié)果表明，在高頻段（如5-10Hz），Q值相對(duì)較低，說(shuō)明Lg波在高頻段的衰減較強(qiáng)；在低頻段（如1-3Hz），Q值相對(duì)較高，衰減較弱。這與該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造特征相符，該地區(qū)位于龍門(mén)山斷裂帶附近，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖石破碎，對(duì)高頻Lg波的吸收和散射作用較強(qiáng)，導(dǎo)致高頻段衰減明顯。通過(guò)此次應(yīng)用案例可以看出，單臺(tái)法能夠快速地對(duì)單個(gè)臺(tái)站記錄的Lg波衰減進(jìn)行測(cè)量和分析，為研究區(qū)域地殼介質(zhì)的衰減特性提供了重要的數(shù)據(jù)支持。3.2雙臺(tái)法3.2.1方法介紹雙臺(tái)法測(cè)量Lg波衰減是基于兩個(gè)地震臺(tái)站記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的方法。該方法的核心在于利用兩個(gè)臺(tái)站接收到的Lg波信號(hào)差異，通過(guò)對(duì)比分析來(lái)消除震源效應(yīng)，從而更準(zhǔn)確地獲取Lg波在傳播路徑上的衰減信息。其基本原理基于地震波傳播理論，當(dāng)Lg波從震源出發(fā)，傳播到不同臺(tái)站時(shí)，由于傳播路徑和介質(zhì)的差異，臺(tái)站接收到的Lg波振幅和相位會(huì)有所不同。假設(shè)存在兩個(gè)臺(tái)站A和B，它們與震源的距離分別為r_A和r_B（r_B>r_A），接收到的Lg波振幅分別為A_A和A_B。根據(jù)地震波傳播過(guò)程中振幅隨距離的衰減關(guān)系：A(r)=A_0\cdotr^{-\frac{1}{2}}\cdote^{-\frac{\pifr}{{Qc}}}對(duì)于臺(tái)站A和B，有：A_A=A_0\cdotr_A^{-\frac{1}{2}}\cdote^{-\frac{\pifr_A}{{Qc}}}A_B=A_0\cdotr_B^{-\frac{1}{2}}\cdote^{-\frac{\pifr_B}{{Qc}}}將兩式相除，可得：\frac{A_B}{A_A}=(\frac{r_A}{r_B})^{\frac{1}{2}}\cdote^{-\frac{\pif(r_B-r_A)}{{Qc}}}對(duì)上式兩邊取對(duì)數(shù)，得到：\ln\frac{A_B}{A_A}=\frac{1}{2}\ln\frac{r_A}{r_B}-\frac{\pif(r_B-r_A)}{{Qc}}在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)測(cè)量得到A_A、A_B、r_A、r_B和f，已知c（可通過(guò)區(qū)域速度模型或其他方法獲?。涂梢岳米钚《朔ǖ葍?yōu)化算法求解出品質(zhì)因子Q。例如，在中國(guó)東北某次地震監(jiān)測(cè)中，臺(tái)站A和臺(tái)站B記錄到了同一地震事件的Lg波信號(hào)。經(jīng)過(guò)測(cè)量和計(jì)算，得到臺(tái)站A與震源距離r_A為100km，臺(tái)站B與震源距離r_B為150km，臺(tái)站A接收到的Lg波振幅A_A為100，臺(tái)站B接收到的Lg波振幅A_B為50，Lg波頻率f為5Hz，根據(jù)該地區(qū)速度模型確定Lg波傳播速度c為3.2km/s。將這些數(shù)據(jù)代入上述公式，通過(guò)最小二乘法擬合求解，得到品質(zhì)因子Q的值，從而獲取該傳播路徑上Lg波的衰減信息。3.2.2優(yōu)缺點(diǎn)分析雙臺(tái)法在Lg波衰減測(cè)量中具有一定的優(yōu)勢(shì)，但也存在一些局限性。從優(yōu)點(diǎn)來(lái)看，雙臺(tái)法能夠有效減少震源效應(yīng)的影響。由于兩個(gè)臺(tái)站接收的是同一震源發(fā)出的Lg波，在分析過(guò)程中，通過(guò)對(duì)比兩個(gè)臺(tái)站的信號(hào)，可以在一定程度上消除震源特性（如震源機(jī)制、震源深度等）對(duì)測(cè)量結(jié)果的干擾，使得測(cè)量結(jié)果更能準(zhǔn)確反映傳播路徑上的衰減情況。例如，在云南地區(qū)的一次地震研究中，采用雙臺(tái)法對(duì)Lg波衰減進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)對(duì)比兩個(gè)臺(tái)站的Lg波信號(hào)，發(fā)現(xiàn)盡管震源機(jī)制較為復(fù)雜，但通過(guò)雙臺(tái)法處理后，得到的衰減參數(shù)能夠較好地反映該地區(qū)地殼介質(zhì)的真實(shí)衰減特性，避免了因震源效應(yīng)導(dǎo)致的測(cè)量誤差。而且，雙臺(tái)法在一定程度上提高了測(cè)量的精度。相比于單臺(tái)法僅依賴(lài)單個(gè)臺(tái)站數(shù)據(jù)，雙臺(tái)法利用了兩個(gè)臺(tái)站之間的傳播路徑信息，能夠?qū)λp參數(shù)進(jìn)行更精確的約束。在反演過(guò)程中，通過(guò)兩個(gè)臺(tái)站的數(shù)據(jù)聯(lián)合分析，可以減小參數(shù)的不確定性，提高品質(zhì)因子Q的求解精度。例如，在對(duì)某一地區(qū)的Lg波衰減測(cè)量中，單臺(tái)法得到的品質(zhì)因子Q的誤差范圍較大，而采用雙臺(tái)法后，通過(guò)對(duì)兩個(gè)臺(tái)站數(shù)據(jù)的綜合分析，使得Q值的誤差范圍明顯縮小，提高了測(cè)量結(jié)果的可靠性。然而，雙臺(tái)法也存在一些缺點(diǎn)。首先，雙臺(tái)法對(duì)臺(tái)站布局有較高要求。為了保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性，兩個(gè)臺(tái)站之間的距離需要適中，并且傳播路徑上的地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定、均勻。如果臺(tái)站間距過(guò)大，可能會(huì)導(dǎo)致Lg波在傳播過(guò)程中受到多種復(fù)雜地質(zhì)因素的影響，使得測(cè)量結(jié)果難以準(zhǔn)確反映某一特定區(qū)域的衰減特性；如果臺(tái)站間距過(guò)小，則可能無(wú)法有效區(qū)分傳播路徑上的衰減差異，影響測(cè)量精度。例如，在一些山區(qū)，由于地形復(fù)雜，難以找到合適的臺(tái)站布局，使得雙臺(tái)法的應(yīng)用受到限制。另外，雙臺(tái)法在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，需要對(duì)兩個(gè)臺(tái)站的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的同步和校準(zhǔn)。如果兩個(gè)臺(tái)站的時(shí)間同步存在誤差，或者儀器響應(yīng)不一致，都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響。在實(shí)際操作中，要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)臺(tái)站數(shù)據(jù)的高精度同步和校準(zhǔn)并非易事，這增加了數(shù)據(jù)處理的難度和復(fù)雜性。例如，在一次地震監(jiān)測(cè)中，由于兩個(gè)臺(tái)站的時(shí)間同步出現(xiàn)了微小偏差，導(dǎo)致在計(jì)算Lg波衰減參數(shù)時(shí)出現(xiàn)了較大誤差，影響了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。3.2.3應(yīng)用案例以2017年8月8日四川九寨溝地震為例，在此次地震中，研究人員采用雙臺(tái)法對(duì)Lg波衰減進(jìn)行測(cè)量。選取了距離震中不同距離的兩個(gè)地震臺(tái)站，臺(tái)站1與震中的距離為120km，臺(tái)站2與震中的距離為180km。首先，對(duì)兩個(gè)臺(tái)站記錄的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括去噪、濾波等操作，以提高信號(hào)的質(zhì)量。然后，利用帶通濾波器提取出Lg波信號(hào)，并采用多窗譜分析方法計(jì)算出Lg波的振幅譜。經(jīng)過(guò)測(cè)量，得到臺(tái)站1接收到的Lg波在某一頻率（如4Hz）下的振幅A_1為80，臺(tái)站2接收到的Lg波在相同頻率下的振幅A_2為40。根據(jù)區(qū)域速度模型，確定Lg波的傳播速度c為3.3km/s。將這些數(shù)據(jù)代入雙臺(tái)法的計(jì)算公式：\ln\frac{A_2}{A_1}=\frac{1}{2}\ln\frac{r_1}{r_2}-\frac{\pif(r_2-r_1)}{{Qc}}通過(guò)最小二乘法擬合求解，得到該頻率下的品質(zhì)因子Q值為200。分析結(jié)果表明，在該傳播路徑上，Lg波的衰減相對(duì)較強(qiáng)，這與九寨溝地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和活躍的地震活動(dòng)有關(guān)。該地區(qū)位于龍門(mén)山斷裂帶附近，巖石破碎，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，導(dǎo)致Lg波在傳播過(guò)程中能量損耗較大。通過(guò)此次應(yīng)用案例可以看出，雙臺(tái)法能夠有效地測(cè)量Lg波在傳播路徑上的衰減情況，為研究區(qū)域地殼介質(zhì)的衰減特性提供了重要的數(shù)據(jù)支持。3.3多臺(tái)法（層析成像法）3.3.1方法介紹多臺(tái)法，也稱(chēng)為層析成像法，是一種利用多個(gè)地震臺(tái)站數(shù)據(jù)來(lái)構(gòu)建地下介質(zhì)Lg波衰減模型的方法。該方法基于地震波在介質(zhì)中傳播時(shí)，其衰減特性會(huì)受到介質(zhì)性質(zhì)影響的原理，通過(guò)對(duì)多個(gè)臺(tái)站接收到的Lg波信號(hào)進(jìn)行綜合分析，反演得到地下介質(zhì)的衰減參數(shù)分布，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)地下結(jié)構(gòu)的成像。在實(shí)際操作中，首先需要收集大量的地震事件數(shù)據(jù)以及多個(gè)臺(tái)站的Lg波記錄。這些地震事件應(yīng)覆蓋研究區(qū)域內(nèi)不同位置，以確保對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行有效采樣。例如，在中國(guó)東北的研究中，收集了分布在不同構(gòu)造單元的地震事件數(shù)據(jù)，包括大興安嶺、長(zhǎng)白山等區(qū)域的地震事件。對(duì)于每個(gè)地震事件，不同臺(tái)站接收到的Lg波信號(hào)包含了從震源到臺(tái)站傳播路徑上的介質(zhì)衰減信息。然后，利用地震波傳播理論和數(shù)學(xué)反演算法，將這些信息進(jìn)行整合和分析。常用的數(shù)學(xué)反演算法包括最小二乘法、共軛梯度法等。以最小二乘法為例，通過(guò)構(gòu)建目標(biāo)函數(shù)，使得觀測(cè)數(shù)據(jù)與理論模型之間的誤差平方和最小。在反演過(guò)程中，假設(shè)地下介質(zhì)的衰減參數(shù)（如品質(zhì)因子Q）在空間上是連續(xù)變化的，將研究區(qū)域劃分為多個(gè)網(wǎng)格單元，每個(gè)網(wǎng)格單元賦予一個(gè)初始的衰減參數(shù)值。根據(jù)地震波傳播理論，計(jì)算出理論上各個(gè)臺(tái)站接收到的Lg波信號(hào)，并與實(shí)際觀測(cè)信號(hào)進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)不斷調(diào)整網(wǎng)格單元的衰減參數(shù)值，使得理論計(jì)算信號(hào)與實(shí)際觀測(cè)信號(hào)的誤差逐漸減小，最終得到最優(yōu)的衰減參數(shù)分布模型。這個(gè)模型以圖像的形式呈現(xiàn)，即Lg波衰減層析成像圖。在成像圖中，不同的顏色或灰度代表不同的衰減程度，從而直觀地展示出地下介質(zhì)的衰減特性分布。例如，在層析成像圖中，紅色區(qū)域可能表示衰減較強(qiáng)的區(qū)域，藍(lán)色區(qū)域表示衰減較弱的區(qū)域。通過(guò)對(duì)成像圖的分析，可以了解地下不同區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和介質(zhì)性質(zhì)差異。3.3.2優(yōu)缺點(diǎn)分析多臺(tái)法在Lg波衰減測(cè)量中具有顯著的優(yōu)勢(shì)，但也存在一些不可忽視的局限性。從優(yōu)點(diǎn)來(lái)看，多臺(tái)法能夠提供高分辨率的成像結(jié)果。由于利用了多個(gè)臺(tái)站的數(shù)據(jù)，能夠?qū)ρ芯繀^(qū)域進(jìn)行更全面的采樣，從而獲取更詳細(xì)的地下介質(zhì)衰減信息。在復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域，如云南地區(qū)，多臺(tái)法可以清晰地分辨出不同構(gòu)造單元之間的衰減差異，為研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造提供高精度的成像資料。通過(guò)多臺(tái)法得到的Lg波衰減成像圖，可以準(zhǔn)確地識(shí)別出斷裂帶、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造的位置和范圍，以及它們對(duì)Lg波衰減的影響。而且，多臺(tái)法能夠有效減少誤差和不確定性。通過(guò)對(duì)多個(gè)臺(tái)站數(shù)據(jù)的綜合分析，可以相互驗(yàn)證和補(bǔ)充，降低單個(gè)臺(tái)站數(shù)據(jù)的誤差對(duì)結(jié)果的影響。在數(shù)據(jù)處理過(guò)程中，利用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)多個(gè)臺(tái)站的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠提高結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性。例如，在對(duì)中國(guó)東北某地區(qū)的Lg波衰減測(cè)量中，通過(guò)多臺(tái)法處理多個(gè)臺(tái)站的數(shù)據(jù)，得到的衰減參數(shù)誤差范圍明顯小于單臺(tái)法和雙臺(tái)法，提高了測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。然而，多臺(tái)法也存在一些缺點(diǎn)。首先，多臺(tái)法對(duì)數(shù)據(jù)量和臺(tái)站分布要求極高。為了獲得高質(zhì)量的成像結(jié)果，需要大量的地震事件數(shù)據(jù)和分布均勻的臺(tái)站。在實(shí)際情況中，要滿(mǎn)足這樣的條件并不容易。在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，臺(tái)站分布稀疏，數(shù)據(jù)量有限，這會(huì)嚴(yán)重影響多臺(tái)法的應(yīng)用效果。例如，在某些山區(qū)或海洋區(qū)域，由于地理?xiàng)l件限制，難以布置足夠數(shù)量的臺(tái)站，導(dǎo)致多臺(tái)法無(wú)法發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。另外，多臺(tái)法的數(shù)據(jù)處理和反演過(guò)程非常復(fù)雜。需要運(yùn)用復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法和計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。這不僅需要專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和技能，還對(duì)計(jì)算資源提出了較高的要求。在反演過(guò)程中，需要進(jìn)行多次迭代計(jì)算，計(jì)算量較大，計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)。而且，反演算法的選擇和參數(shù)設(shè)置對(duì)結(jié)果也有很大影響，如果設(shè)置不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致反演結(jié)果不準(zhǔn)確或不穩(wěn)定。例如，在使用共軛梯度法進(jìn)行反演時(shí)，如果迭代次數(shù)設(shè)置不合理，可能會(huì)導(dǎo)致反演結(jié)果無(wú)法收斂，影響研究的進(jìn)展。3.3.3應(yīng)用案例以安納托利亞高原地區(qū)為例，該地區(qū)位于巨大的特提斯造山帶的中心位置，構(gòu)造復(fù)雜，火山和地震運(yùn)動(dòng)頻繁。中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所的研究團(tuán)隊(duì)利用多臺(tái)法對(duì)該地區(qū)進(jìn)行了Lg波衰減成像研究。他們收集了安納托利亞高原地區(qū)高密度、高質(zhì)量的寬頻帶地震資料，這些資料來(lái)自多個(gè)地震事件以及分布在該地區(qū)的眾多寬頻帶地震臺(tái)站。在數(shù)據(jù)處理階段，首先對(duì)原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的預(yù)處理，包括去噪、濾波等操作，以提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量。然后，從這些數(shù)據(jù)中提取Lg波信號(hào)，并計(jì)算其振幅譜。采用單臺(tái)-雙臺(tái)-雙事件聯(lián)合層析成像方法，這是多臺(tái)法的一種具體實(shí)現(xiàn)方式，通過(guò)綜合考慮單臺(tái)、雙臺(tái)和雙事件的數(shù)據(jù)信息，提高反演的精度。在反演過(guò)程中，利用上述提到的數(shù)學(xué)反演算法，對(duì)Lg波在地下介質(zhì)中的傳播進(jìn)行模擬和反演，最終建立了高分辨率寬頻帶Lg波衰減Q值模型。從成像結(jié)果來(lái)看，該模型清晰地展示了安納托利亞高原地區(qū)的Lg波衰減特征。阿拉伯板塊和安納托利亞板塊內(nèi)部存在巨大差異，比特利斯-扎格羅斯縫合帶標(biāo)志著阿拉伯板塊與歐亞大陸碰撞的前緣，與東安納托利亞斷層帶相連的死海斷層帶標(biāo)志著阿拉伯板塊與地中海板塊之間的邊界，這些板塊邊界與衰減結(jié)果呈現(xiàn)強(qiáng)烈變化的位置十分吻合。2023年2月6日發(fā)生的Mw7.8和Mw7.5兩次大地震的震中均位于地殼Lg波Q值顯示強(qiáng)烈變化之處。安納托利亞高原的Lg波Q值遠(yuǎn)低于阿拉伯板塊，但衰減特征由東向西存在明顯差異，與高原東西部俯沖環(huán)境轉(zhuǎn)換有關(guān)。安納托利亞?wèn)|部低Q值異常區(qū)域可能指示了深部比特利斯板片斷裂，進(jìn)而軟流圈熱物質(zhì)大規(guī)模上涌，使得地殼物質(zhì)發(fā)生部分熔融，從而導(dǎo)致高原隆升和強(qiáng)烈火山活動(dòng)。安納托利亞高原中部存在一個(gè)顯著的環(huán)形低Q異常區(qū)，可能源于塞浦路斯和愛(ài)琴海板塊撕裂和巖石圈地幔滴狀構(gòu)造造成軟流圈熱物質(zhì)沿兩側(cè)上涌并侵入地殼，導(dǎo)致安納托利亞高原中部南北兩側(cè)快速隆升和火山活動(dòng)。通過(guò)這個(gè)應(yīng)用案例可以看出，多臺(tái)法能夠有效地揭示復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域的Lg波衰減特征，為研究區(qū)域深部動(dòng)力學(xué)過(guò)程以及地殼響應(yīng)提供了重要的依據(jù)。四、中國(guó)東北地區(qū)地震Lg波衰減研究4.1東北地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造背景中國(guó)東北地區(qū)主要由西部的大興安嶺、中部的松遼盆地和東部的張廣才嶺及長(zhǎng)白山區(qū)域構(gòu)成，處于歐亞板塊東緣，其地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，受到多種構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響。從大地構(gòu)造角度來(lái)看，東北地區(qū)位于中朝板塊和西伯利亞板塊之間，屬于天山—興蒙地槽褶皺系的東支。在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期，經(jīng)歷了多次板塊碰撞、俯沖和隆升等構(gòu)造事件，這些事件塑造了該地區(qū)現(xiàn)今復(fù)雜多樣的地質(zhì)構(gòu)造格局。太平洋板塊的西向俯沖是影響東北地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)鍵因素之一。自中、新生代以來(lái)，太平洋板塊持續(xù)向西俯沖，對(duì)中國(guó)東北地區(qū)產(chǎn)生了強(qiáng)烈的影響，形成了以擴(kuò)張為主、局部壓張的大地構(gòu)造格局。這種俯沖作用導(dǎo)致東北地區(qū)形成了一系列北東向、北東東向?yàn)橹鞯脑焐綆?盆地構(gòu)造單元。例如，大興安嶺作為重要的山脈構(gòu)造，其形成與太平洋板塊俯沖引發(fā)的地殼運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)。在板塊俯沖過(guò)程中，地殼發(fā)生強(qiáng)烈的擠壓和變形，使得巖石層發(fā)生褶皺、斷裂，進(jìn)而隆升形成山脈。松遼盆地的形成也與太平洋板塊俯沖有關(guān)。板塊俯沖導(dǎo)致地殼深部物質(zhì)的運(yùn)移和調(diào)整，使得該區(qū)域地殼發(fā)生沉降，形成了大型的沉積盆地。松遼盆地內(nèi)堆積了厚厚的沉積物，記錄了該地區(qū)地質(zhì)演化的歷史。除了太平洋板塊俯沖，蒙古-鄂霍茨克洋的閉合也對(duì)東北地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造產(chǎn)生了重要影響。在古生代時(shí)期，蒙古-鄂霍茨克洋位于西伯利亞板塊和中朝板塊之間。隨著板塊運(yùn)動(dòng)，蒙古-鄂霍茨克洋逐漸閉合，西伯利亞板塊與中朝板塊發(fā)生碰撞。這種碰撞使得東北地區(qū)北部的地殼受到強(qiáng)烈擠壓，形成了復(fù)雜的褶皺和斷裂構(gòu)造。例如，在內(nèi)蒙古東部地區(qū)，廣泛分布著由于板塊碰撞而形成的褶皺山脈和斷裂帶。這些構(gòu)造不僅影響了該地區(qū)的地形地貌，還對(duì)地震活動(dòng)產(chǎn)生了重要影響。由于板塊碰撞導(dǎo)致地殼巖石破碎，應(yīng)力集中，使得該地區(qū)成為地震活動(dòng)的高發(fā)區(qū)域。東北地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造還受到深部地幔熱物質(zhì)活動(dòng)的影響。深部地幔熱物質(zhì)的上涌或?qū)α?，?huì)導(dǎo)致地殼巖石的部分熔融和變形，進(jìn)而影響地殼的結(jié)構(gòu)和穩(wěn)定性。在長(zhǎng)白山地區(qū)，存在著明顯的火山活動(dòng)，這與深部地幔熱物質(zhì)的活動(dòng)密切相關(guān)。深部熱物質(zhì)上涌，使得地殼巖石發(fā)生部分熔融，形成巖漿。巖漿沿著地殼薄弱部位上升，最終噴發(fā)形成火山。長(zhǎng)白山火山的存在，不僅是深部地幔熱物質(zhì)活動(dòng)的表現(xiàn)，也對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造和地震活動(dòng)產(chǎn)生了重要影響?；鹕交顒?dòng)導(dǎo)致地殼巖石的物理性質(zhì)發(fā)生改變，增加了地殼的不均勻性，從而影響地震波的傳播和地震活動(dòng)的分布。這些地質(zhì)構(gòu)造特征對(duì)東北地區(qū)的地震活動(dòng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。板塊俯沖、碰撞以及深部熱物質(zhì)活動(dòng)等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，使得東北地區(qū)地殼內(nèi)部應(yīng)力分布不均，巖石破裂和變形頻繁，為地震的孕育和發(fā)生提供了條件。在板塊俯沖帶附近，由于板塊間的相互作用強(qiáng)烈，地震活動(dòng)頻繁且震級(jí)較高。松遼盆地周邊地區(qū)，由于盆地與山脈的地形差異和地殼結(jié)構(gòu)的變化，也容易引發(fā)地震。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自1900年以來(lái)，中國(guó)東北地區(qū)共發(fā)生6級(jí)以上地震11次，其中最大地震為1975年遼寧海城Ms7.3地震。這些地震給當(dāng)?shù)厝嗣裆?cái)產(chǎn)造成了巨大損失，也表明了東北地區(qū)地震活動(dòng)的強(qiáng)烈程度。4.2數(shù)據(jù)收集與處理4.2.1數(shù)據(jù)收集來(lái)源為了深入研究中國(guó)東北地區(qū)地震Lg波衰減特性，本研究廣泛收集了多種來(lái)源的數(shù)據(jù)。在地震數(shù)據(jù)方面，主要依托東北地區(qū)現(xiàn)有的地震臺(tái)網(wǎng)，包括中國(guó)地震局下轄的黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古等地的固定地震臺(tái)站。這些臺(tái)站分布廣泛，能夠?qū)|北地區(qū)的地震活動(dòng)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。據(jù)中國(guó)地震學(xué)科數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)，東北地區(qū)固定臺(tái)站共計(jì)300余個(gè)，它們長(zhǎng)期穩(wěn)定地記錄著地震信息，為研究提供了豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。例如，黑龍江省加格達(dá)奇地震臺(tái)，始建于1976年，位于黑龍江省大興安嶺地區(qū)加格達(dá)奇區(qū)，主要監(jiān)測(cè)大興安嶺北部和呼倫貝爾盟地區(qū)的地震活動(dòng)，可對(duì)本地區(qū)及鄰近地區(qū)發(fā)生的ML≥1.0地震提供快速準(zhǔn)確的報(bào)告，為研究該地區(qū)地震活動(dòng)及地震預(yù)報(bào)工作提供可靠的第一手資料和數(shù)據(jù)。除了固定臺(tái)站數(shù)據(jù)，還收集了部分流動(dòng)地震臺(tái)陣數(shù)據(jù)。流動(dòng)地震臺(tái)陣能夠靈活地部署在特定區(qū)域，彌補(bǔ)固定臺(tái)站在某些區(qū)域分布不足的問(wèn)題，獲取更詳細(xì)的局部地震信息。這些流動(dòng)臺(tái)站數(shù)據(jù)有的可從中國(guó)地震科學(xué)探測(cè)臺(tái)陣數(shù)據(jù)中心獲得，還有部分可從IRIS網(wǎng)站申請(qǐng)獲取。通過(guò)整合固定臺(tái)站和流動(dòng)臺(tái)站數(shù)據(jù)，能夠更全面地覆蓋東北地區(qū)，提高研究的分辨率和準(zhǔn)確性。在數(shù)據(jù)時(shí)間范圍上，盡量收集了較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)，以保證研究結(jié)果的可靠性和代表性。從歷史數(shù)據(jù)來(lái)看，自1900年以來(lái)，中國(guó)東北地區(qū)共發(fā)生6級(jí)以上地震11次，這些地震事件的相關(guān)數(shù)據(jù)都被納入研究范圍。對(duì)于近期的數(shù)據(jù)，收集了截至研究開(kāi)展時(shí)最新的地震記錄，例如2013年前郭MS5.8地震和2018年松原MS5.7地震的數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)不同時(shí)期地震數(shù)據(jù)的分析，可以研究Lg波衰減特性在時(shí)間上的變化規(guī)律，以及與區(qū)域地震活動(dòng)的相關(guān)性。同時(shí)，還收集了東北地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造資料，包括區(qū)域地質(zhì)圖、斷層分布圖、巖石類(lèi)型分布等。這些地質(zhì)資料對(duì)于理解Lg波衰減特性與地質(zhì)構(gòu)造之間的關(guān)系至關(guān)重要。例如，東北地區(qū)主要由西部的大興安嶺、中部的松遼盆地和東部的張廣才嶺及長(zhǎng)白山區(qū)域構(gòu)成，這些不同的地質(zhì)構(gòu)造單元具有不同的巖石性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征，會(huì)對(duì)Lg波的傳播和衰減產(chǎn)生不同的影響。通過(guò)將地震數(shù)據(jù)與地質(zhì)構(gòu)造資料相結(jié)合，可以更深入地探討Lg波衰減的機(jī)制和影響因素。4.2.2數(shù)據(jù)預(yù)處理步驟對(duì)收集到的原始地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理是確保后續(xù)分析準(zhǔn)確性的關(guān)鍵步驟。預(yù)處理過(guò)程主要包括去噪、濾波、拾取震相等操作。去噪是預(yù)處理的重要環(huán)節(jié)之一，目的是去除地震記錄中的噪聲干擾，提高信號(hào)的信噪比。在地震數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，會(huì)受到各種噪聲的影響，如儀器噪聲、環(huán)境噪聲、電磁干擾等。這些噪聲會(huì)掩蓋地震信號(hào)的真實(shí)特征，影響對(duì)Lg波衰減的準(zhǔn)確測(cè)量。常用的去噪方法包括基于傅里葉變換的濾波去噪、小波變換去噪以及自適應(yīng)濾波去噪等。以小波變換去噪為例，它利用小波變換的多分辨率分析特性，將地震信號(hào)分解為不同頻率的子信號(hào)。在這些子信號(hào)中，噪聲通常集中在高頻部分，而地震信號(hào)主要分布在低頻和中頻部分。通過(guò)對(duì)高頻子信號(hào)進(jìn)行閾值處理，去除噪聲成分，然后再將處理后的子信號(hào)進(jìn)行重構(gòu)，從而得到去噪后的地震信號(hào)。這種方法能夠有效地保留地震信號(hào)的細(xì)節(jié)特征，同時(shí)去除噪聲干擾。濾波是進(jìn)一步提高地震信號(hào)質(zhì)量的重要手段，通過(guò)濾波可以突出Lg波信號(hào)，抑制其他不需要的地震波成分。根據(jù)Lg波的頻率特征，一般采用帶通濾波器進(jìn)行濾波處理。例如，Lg波在高頻段（如1-10Hz）具有相對(duì)較強(qiáng)的能量，因此可以選擇1-10Hz的帶通濾波器。該濾波器能夠允許1-10Hz頻率范圍內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，而衰減或阻止其他頻率的信號(hào)。在實(shí)際操作中，先確定濾波器的類(lèi)型，如巴特沃斯濾波器、切比雪夫?yàn)V波器等，然后根據(jù)所需的頻率范圍和濾波特性，設(shè)置濾波器的參數(shù)。經(jīng)過(guò)帶通濾波后，地震記錄中的Lg波信號(hào)得到增強(qiáng)，其他地震波（如P波、S波、面波等）的干擾被有效抑制，便于后續(xù)對(duì)Lg波的分析。拾取震相是準(zhǔn)確識(shí)別Lg波的關(guān)鍵步驟，通過(guò)拾取震相可以確定Lg波的到達(dá)時(shí)間和振幅等信息。在地震記錄中，不同的地震波震相具有不同的波形特征和到達(dá)時(shí)間。Lg波通常在P波和S波之后到達(dá)，其波形具有多個(gè)周期的振動(dòng)，且持續(xù)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。在拾取震相時(shí)，首先要熟悉Lg波的波形特征，然后通過(guò)人工識(shí)別或利用自動(dòng)拾取算法來(lái)確定Lg波的起始時(shí)間和振幅。人工識(shí)別需要經(jīng)驗(yàn)豐富的研究人員，根據(jù)地震記錄的波形、頻率特征以及其他地震波震相的到達(dá)時(shí)間等信息，仔細(xì)判斷Lg波的起始位置。自動(dòng)拾取算法則是利用計(jì)算機(jī)程序，根據(jù)預(yù)設(shè)的波形特征和識(shí)別規(guī)則，自動(dòng)檢測(cè)Lg波的震相。例如，基于模板匹配的自動(dòng)拾取算法，先建立Lg波的標(biāo)準(zhǔn)波形模板，然后將地震記錄中的波形與模板進(jìn)行匹配，當(dāng)匹配度達(dá)到一定閾值時(shí)，認(rèn)為檢測(cè)到Lg波。通過(guò)準(zhǔn)確拾取震相，可以獲取可靠的Lg波數(shù)據(jù)，為后續(xù)的衰減測(cè)量和分析提供基礎(chǔ)。4.3Lg波衰減測(cè)量結(jié)果4.3.1Q值分布特征通過(guò)對(duì)收集到的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，采用單臺(tái)-雙臺(tái)-雙事件聯(lián)合層析成像方法，得到了東北地區(qū)Lg波Q值分布結(jié)果。圖2展示了東北地區(qū)Lg波Q值分布圖，從圖中可以清晰地看出，東北地區(qū)Lg波Q值呈現(xiàn)出明顯的空間分布特征。[此處插入東北地區(qū)Lg波Q值分布圖]整體上，東北地區(qū)Lg波Q值在100-500之間變化，平均Q值約為280。在松遼盆地地區(qū)，Q值相對(duì)較低，大部分區(qū)域Q值在150-250之間。這主要是因?yàn)樗蛇|盆地是一個(gè)大型的沉積盆地，沉積層較厚，內(nèi)部巖石結(jié)構(gòu)相對(duì)松散，孔隙度較大，這些因素導(dǎo)致Lg波在傳播過(guò)程中能量損耗較快，衰減較強(qiáng)，從而Q值較低。例如，在松遼盆地中部的大慶地區(qū)，Q值約為180，這與該地區(qū)廣泛分布的松軟沉積物以及地下流體活動(dòng)有關(guān)。地下流體的存在會(huì)增加巖石的非彈性性質(zhì)，使得Lg波在傳播時(shí)受到更多的散射和吸收，進(jìn)一步加劇了衰減。而在大興安嶺和長(zhǎng)白山等山區(qū)，Q值相對(duì)較高，一般在300-450之間。大興安嶺地區(qū)由于巖石較為致密，構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，Lg波傳播時(shí)受到的阻礙較小，能量損耗較慢，因此Q值較高。長(zhǎng)白山地區(qū)除了巖石致密外，其獨(dú)特的火山構(gòu)造也對(duì)Lg波衰減產(chǎn)生影響?；鹕交顒?dòng)使得該地區(qū)巖石經(jīng)歷了高溫高壓的作用，巖石結(jié)晶程度較高，內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密，有利于Lg波的傳播，使得Q值相對(duì)較大。例如，在長(zhǎng)白山主峰附近，Q值達(dá)到了420左右。在板塊邊界和斷裂帶附近，Q值分布呈現(xiàn)出明顯的異常。在郯廬斷裂帶北段，Q值變化較大，部分區(qū)域Q值低于200，而部分區(qū)域則相對(duì)較高。這是因?yàn)閿嗔褞Ц浇鼛r石破碎，裂隙發(fā)育，Lg波傳播時(shí)會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的散射和吸收，導(dǎo)致衰減增強(qiáng)，Q值降低。然而，在一些斷裂帶的特定部位，由于巖石的擠壓和摩擦作用，可能會(huì)形成局部的致密結(jié)構(gòu)，使得Lg波衰減相對(duì)較弱，Q值較高。例如，在郯廬斷裂帶與松遼盆地的交匯區(qū)域，Q值在180-300之間波動(dòng)。這種Q值的異常分布與斷裂帶的活動(dòng)性和構(gòu)造特征密切相關(guān)，對(duì)研究區(qū)域地震活動(dòng)具有重要意義。4.3.2衰減與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系東北地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣，Lg波衰減特征與這些地質(zhì)構(gòu)造之間存在著緊密的聯(lián)系。松遼盆地作為東北地區(qū)重要的地質(zhì)構(gòu)造單元，其Lg波衰減特征與盆地的沉積結(jié)構(gòu)和構(gòu)造演化密切相關(guān)。松遼盆地是在中、新生代時(shí)期，受太平洋板塊俯沖和深部地幔熱物質(zhì)活動(dòng)的影響而形成的。盆地內(nèi)堆積了厚厚的沉積層，這些沉積物主要由砂巖、泥巖等組成，巖石的孔隙度和滲透率較高，導(dǎo)致Lg波在傳播過(guò)程中能量損耗較大。同時(shí)，盆地內(nèi)部存在著多個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，如中央凹陷、西部斜坡等，這些構(gòu)造單元之間的巖石性質(zhì)和結(jié)構(gòu)存在差異，也會(huì)對(duì)Lg波的傳播和衰減產(chǎn)生影響。在中央凹陷區(qū)域，由于沉積層厚度較大，巖石相對(duì)松軟，Lg波衰減更為明顯，Q值較低；而在西部斜坡區(qū)域，沉積層相對(duì)較薄，巖石相對(duì)致密，Lg波衰減相對(duì)較弱，Q值相對(duì)較高。此外，松遼盆地的構(gòu)造演化過(guò)程中，經(jīng)歷了多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，如擠壓、拉伸等，這些運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致盆地內(nèi)巖石產(chǎn)生了大量的裂隙和斷層，進(jìn)一步增加了Lg波傳播時(shí)的能量損耗。例如，在盆地內(nèi)的一些斷裂帶附近，Lg波衰減明顯增強(qiáng)，Q值顯著降低。大興安嶺和長(zhǎng)白山地區(qū)的Lg波衰減特征則與山脈的形成機(jī)制和巖石性質(zhì)有關(guān)。大興安嶺是由于太平洋板塊俯沖導(dǎo)致地殼擠壓隆升而形成的山脈。其巖石主要由花崗巖、變質(zhì)巖等組成，這些巖石結(jié)晶程度高，結(jié)構(gòu)致密，彈性較好，使得Lg波在傳播過(guò)程中能量損耗較小。同時(shí)，大興安嶺地區(qū)構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定，地震活動(dòng)相對(duì)較少，巖石內(nèi)部的裂隙和斷層相對(duì)較少，也有利于Lg波的傳播。因此，大興安嶺地區(qū)Lg波衰減較弱，Q值較高。長(zhǎng)白山是一座火山山脈，其形成與深部地幔熱物質(zhì)上涌有關(guān)。火山活動(dòng)使得該地區(qū)巖石經(jīng)歷了高溫熔融和快速冷卻的過(guò)程，形成了獨(dú)特的火山巖結(jié)構(gòu)?；鹕綆r具有較高的密度和強(qiáng)度，內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密，對(duì)Lg波的傳播具有較好的支撐作用。此外，長(zhǎng)白山地區(qū)的火山活動(dòng)還導(dǎo)致了地下熱液活動(dòng)頻繁，熱液的充填和交代作用使得巖石的性質(zhì)更加均勻，進(jìn)一步減少了Lg波傳播時(shí)的能量損耗。因此，長(zhǎng)白山地區(qū)Lg波衰減較弱，Q值較高。在板塊邊界和斷裂帶附近，Lg波衰減特征反映了這些區(qū)域的構(gòu)造活動(dòng)性和巖石破碎程度。東北地區(qū)處于歐亞板塊東緣，受到太平洋板塊俯沖和蒙古-鄂霍茨克洋閉合等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，板塊邊界和斷裂帶發(fā)育。在板塊俯沖帶附近，由于板塊間的強(qiáng)烈擠壓和摩擦，地殼巖石破碎，裂隙發(fā)育，形成了復(fù)雜的構(gòu)造變形帶。Lg波在傳播經(jīng)過(guò)這些區(qū)域時(shí)，會(huì)與破碎的巖石和裂隙發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，導(dǎo)致能量大量損耗，衰減明顯增強(qiáng)。例如，在太平洋板塊俯沖帶附近的日本海地區(qū)，Lg波衰減非常強(qiáng)烈，Q值極低。在斷裂帶附近，同樣由于巖石的破碎和裂隙的存在，Lg波傳播時(shí)會(huì)發(fā)生散射和吸收，使得衰減加劇。郯廬斷裂帶作為東北地區(qū)重要的斷裂構(gòu)造，其附近的Lg波衰減特征明顯不同于周?chē)貐^(qū)。斷裂帶內(nèi)巖石破碎，地震活動(dòng)頻繁，Lg波在傳播經(jīng)過(guò)斷裂帶時(shí)，能量迅速損耗，Q值顯著降低。而且，斷裂帶的活動(dòng)性還會(huì)導(dǎo)致巖石的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化，進(jìn)一步影響Lg波的衰減。在斷裂帶活動(dòng)頻繁的時(shí)期，巖石的破碎程度增加，Lg波衰減也會(huì)相應(yīng)增強(qiáng)。4.4應(yīng)用案例分析4.4.1地震監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)以2013年11月23日發(fā)生在吉林省松原市的5.8級(jí)地震為例，此次地震發(fā)生在松遼盆地內(nèi)，震源深度約為8千米。在地震發(fā)生前，研究人員通過(guò)對(duì)該地區(qū)Lg波衰減的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)和分析，發(fā)現(xiàn)松遼盆地內(nèi)的Lg波Q值呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)。在震前一段時(shí)間內(nèi)，震中附近區(qū)域的Lg波Q值從平均200左右下降到了150左右。這一異常變化表明該區(qū)域地殼介質(zhì)的非彈性性質(zhì)發(fā)生了改變，可能是由于地下巖石的破裂和裂隙的發(fā)育導(dǎo)致的。這些變化反映了地殼內(nèi)部應(yīng)力的積累和調(diào)整，為地震的孕育提供了條件?；贚g波衰減測(cè)量結(jié)果，研究人員在地震發(fā)生前對(duì)該地區(qū)的地震危險(xiǎn)性進(jìn)行了評(píng)估。通過(guò)分析Lg波衰減與地震活動(dòng)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)Lg波Q值的降低往往伴隨著地震活動(dòng)的增強(qiáng)。在松遼盆地內(nèi)，當(dāng)Lg波Q值低于180時(shí)，該區(qū)域發(fā)生中強(qiáng)地震的概率明顯增加。因此，當(dāng)?shù)卣鸨O(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)檢測(cè)到震中附近區(qū)域Lg波Q值持續(xù)下降并低于180時(shí)，研究人員及時(shí)發(fā)出了地震預(yù)警信息。雖然目前的地震預(yù)測(cè)技術(shù)還無(wú)法做到精確預(yù)測(cè)地震的發(fā)生時(shí)間、地點(diǎn)和震級(jí)，但Lg波衰減測(cè)量結(jié)果為地震預(yù)測(cè)提供了重要的參考依據(jù)。此次松原地震發(fā)生后，研究人員進(jìn)一步分析了地震前后Lg波衰減的變化特征。結(jié)果表明，地震發(fā)生后，震中附近區(qū)域的Lg波Q值有所回升，但仍低于地震發(fā)生前的平均水平。這說(shuō)明地震發(fā)生后，地殼內(nèi)部的應(yīng)力得到了一定程度的釋放，但巖石的破裂和裂隙仍然存在，導(dǎo)致Lg波衰減依然較強(qiáng)。通過(guò)對(duì)地震前后Lg波衰減變化的持續(xù)監(jiān)測(cè)，可以了解地震對(duì)地殼介質(zhì)的影響，以及地殼內(nèi)部應(yīng)力的調(diào)整過(guò)程，為后續(xù)的地震預(yù)測(cè)和災(zāi)害評(píng)估提供重要的信息。4.4.2地質(zhì)構(gòu)造分析Lg波衰減測(cè)量結(jié)果對(duì)東北地區(qū)深部地質(zhì)構(gòu)造分析具有重要作用，能夠揭示區(qū)域深部地質(zhì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造演化信息。通過(guò)對(duì)東北地區(qū)Lg波衰減的研究，發(fā)現(xiàn)Lg波衰減特征與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造存在顯著的相關(guān)性。在松遼盆地地區(qū)，Lg波衰減較強(qiáng)，Q值較低，這與盆地內(nèi)厚厚的沉積層以及復(fù)雜的構(gòu)造演化歷史密切相關(guān)。松遼盆地是在中、新生代時(shí)期，受太平洋板塊俯沖和深部地幔熱物質(zhì)活動(dòng)的影響而形成的。盆地內(nèi)堆積了大量的沉積物，這些沉積物的巖石性質(zhì)和結(jié)構(gòu)相對(duì)松散，對(duì)Lg波的傳播產(chǎn)生了較大的阻礙，導(dǎo)致Lg波能量損耗較快，衰減明顯。同時(shí)，盆地內(nèi)部存在著多個(gè)次級(jí)構(gòu)造單元，如中央凹陷、西部斜坡等，這些構(gòu)造單元之間的巖石性質(zhì)和結(jié)構(gòu)差異，也進(jìn)一步影響了Lg波的傳播和衰減。通過(guò)對(duì)Lg波衰減特征的分析，可以推斷松遼盆地內(nèi)不同構(gòu)造單元的分布范圍和邊界，以及它們對(duì)地震波傳播的影響。在大興安嶺和長(zhǎng)白山等山區(qū)，Lg波衰減較弱，Q值較高，這與山脈的巖石性質(zhì)和構(gòu)造穩(wěn)定性有關(guān)。大興安嶺是由于太平洋板塊俯沖導(dǎo)致地殼擠壓隆升而形成的山脈，其巖石主要由花崗巖、變質(zhì)巖等組成，這些巖石結(jié)晶程度高，結(jié)構(gòu)致密，彈性較好，有利于Lg波的傳播，使得Lg波在傳播過(guò)程中能量損耗較小。長(zhǎng)白山是一座火山山脈，其形成與深部地幔熱物質(zhì)上涌有關(guān)。火山活動(dòng)使得該地區(qū)巖石經(jīng)歷了高溫熔融和快速冷卻的過(guò)程，形成了獨(dú)特的火山巖結(jié)構(gòu)?；鹕綆r具有較高的密度和強(qiáng)度，內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密，對(duì)Lg波的傳播具有較好的支撐作用。通過(guò)對(duì)Lg波衰減特征的分析，可以了解大興安嶺和長(zhǎng)白山地區(qū)的巖石組成和構(gòu)造特征，以及它們?cè)诘刭|(zhì)演化過(guò)程中的作用。在板塊邊界和斷裂帶附近，Lg波衰減特征呈現(xiàn)出明顯的異常。東北地區(qū)處于歐亞板塊東緣，受到太平洋板塊俯沖和蒙古-鄂霍茨克洋閉合等構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，板塊邊界和斷裂帶發(fā)育。在板塊俯沖帶附近，由于板塊間的強(qiáng)烈擠壓和摩擦，地殼巖石破碎，裂隙發(fā)育，形成了復(fù)雜的構(gòu)造變形帶。Lg波在傳播經(jīng)過(guò)這些區(qū)域時(shí)，會(huì)與破碎的巖石和裂隙發(fā)生強(qiáng)烈的相互作用，導(dǎo)致能量大量損耗，衰減明顯增強(qiáng)。在斷裂帶附近，同樣由于巖石的破碎和裂隙的存在，Lg波傳播時(shí)會(huì)發(fā)生散射和吸收，使得衰減加劇。通過(guò)對(duì)Lg波衰減異常區(qū)域的分析，可以確定板塊邊界和斷裂帶的位置和走向，以及它們的活動(dòng)性和對(duì)地震活動(dòng)的影響。例如，在郯廬斷裂帶北段，通過(guò)對(duì)Lg波衰減特征的研究，發(fā)現(xiàn)該斷裂帶附近的Lg波衰減明顯增強(qiáng)，Q值顯著降低，這表明郯廬斷裂帶北段的活動(dòng)性較強(qiáng)，巖石破碎程度較高，容易引發(fā)地震活動(dòng)。綜上所述，Lg波衰減測(cè)量結(jié)果為東北地區(qū)深部地質(zhì)構(gòu)造分析提供了重要的依據(jù)，通過(guò)對(duì)Lg波衰減特征的研究，可以深入了解區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的特征和演化歷史，為地震活動(dòng)的研究和預(yù)測(cè)提供有力的支持。五、云南地區(qū)地震Lg波衰減研究5.1云南地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造背景云南地區(qū)地處歐亞板塊與印度板塊碰撞帶的東緣，地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，是中國(guó)大陸地震活動(dòng)最強(qiáng)烈的地區(qū)之一。印度板塊持續(xù)向北東方向推擠歐亞板塊，這種強(qiáng)烈的板塊碰撞作用是塑造云南地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造格局的關(guān)鍵因素。在板塊碰撞的影響下，云南地區(qū)發(fā)育了一系列規(guī)模宏大、活動(dòng)性強(qiáng)的斷裂構(gòu)造，這些斷裂帶控制著區(qū)域內(nèi)的地震活動(dòng)和地形地貌的形成。紅河斷裂帶是云南地區(qū)重要的斷裂構(gòu)造之一。它呈北西向展布，全長(zhǎng)約1000公里，從云南中部貫穿至南部。紅河斷裂帶具有長(zhǎng)期復(fù)雜的活動(dòng)歷史，新生代以來(lái)經(jīng)歷了強(qiáng)烈的左旋走滑運(yùn)動(dòng)。這種運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致斷裂帶兩側(cè)的巖石發(fā)生強(qiáng)烈的變形和破碎，形成了復(fù)雜的構(gòu)造變形帶。在紅河斷裂帶附近，地震活動(dòng)頻繁，歷史上曾發(fā)生多次中強(qiáng)地震。例如，1970年通海7.7級(jí)地震就發(fā)生在紅河斷裂帶的附近，此次地震造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。紅河斷裂帶的活動(dòng)性還對(duì)區(qū)域內(nèi)的地形地貌產(chǎn)生了重要影響，它控制了山脈、河谷的走向和分布，使得斷裂帶兩側(cè)的地形高差明顯。小江斷裂帶也是云南地區(qū)一條重要的斷裂。它呈南北向展布，北起巧家，南至建水，全長(zhǎng)約400公里。小江斷裂帶是一條全新世活動(dòng)斷裂，活動(dòng)性強(qiáng)，地震活動(dòng)頻繁且震級(jí)較高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，小江斷裂帶歷史上共發(fā)生6級(jí)以上地震10余次，其中1833年嵩明8.0級(jí)地震是該斷裂帶上發(fā)生的最大地震。小江斷裂帶的活動(dòng)性與印度板塊和歐亞板塊的碰撞密切相關(guān)，板塊碰撞導(dǎo)致地殼應(yīng)力集中，在小江斷裂帶處釋放，引發(fā)地震活動(dòng)。該斷裂帶的活動(dòng)還導(dǎo)致斷裂帶附近的巖石破碎，形成了一系列的斷層崖、斷層三角面等地貌特征。除了紅河斷裂帶和小江斷裂帶，云南地區(qū)還存在其他眾多斷裂構(gòu)造，如程海斷裂、安寧河斷裂等。這些斷裂相互交織，構(gòu)成了復(fù)雜的斷裂網(wǎng)絡(luò)。不同斷裂帶之間的相互作用，進(jìn)一步加劇了云南地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜性和地震活動(dòng)的多樣性。在這些斷裂帶的交匯區(qū)域，由于應(yīng)力集中和巖石變形的復(fù)雜性，地震活動(dòng)往往更為強(qiáng)烈。例如，在紅河斷裂帶和小江斷裂帶的交匯區(qū)域，地震活動(dòng)頻繁，震級(jí)較高，是云南地區(qū)地震災(zāi)害的高發(fā)區(qū)域之一。云南地區(qū)還存在一些局部的構(gòu)造活動(dòng)，如火山活動(dòng)和地?zé)峄顒?dòng)。在騰沖地區(qū)，存在著明顯的火山活動(dòng)遺跡，表明該地區(qū)在地質(zhì)歷史時(shí)期經(jīng)歷了強(qiáng)烈的火山噴發(fā)?；鹕交顒?dòng)導(dǎo)致該地區(qū)巖石的物理性質(zhì)和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，對(duì)地震波的傳播和衰減產(chǎn)生影響。同時(shí)，云南地區(qū)的地?zé)峄顒?dòng)也較為強(qiáng)烈，地下熱水的存在會(huì)影響地殼介質(zhì)的彈性性質(zhì)和地震波的傳播速度。在一些地?zé)岙惓^(qū)域，Lg波的衰減特征可能會(huì)發(fā)生明顯變化，這為研究地下熱結(jié)構(gòu)和地質(zhì)構(gòu)造提供了重要線索。云南地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造特征對(duì)地震活動(dòng)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。復(fù)雜的斷裂構(gòu)造和強(qiáng)烈的板塊碰撞作用，使得該地區(qū)地殼內(nèi)部應(yīng)力分布不均，巖石破裂和變形頻繁，為地震的孕育和發(fā)生提供了有利條件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，20世紀(jì)以來(lái)，云南共發(fā)生M≥5級(jí)地震369次，其中M≥6級(jí)地震69次，M≥7級(jí)地震13次，占全國(guó)同級(jí)別地震的一定比例。這些地震活動(dòng)不僅對(duì)當(dāng)?shù)厝嗣竦纳?cái)產(chǎn)安全造成了巨大威脅，也為研究地震發(fā)生機(jī)制和Lg波衰減特性提供了豐富的震例。5.2數(shù)據(jù)收集與處理5.2.1數(shù)據(jù)收集來(lái)源在云南地區(qū)的研究中，地震數(shù)據(jù)收集主要依托云南區(qū)域數(shù)字地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)。該臺(tái)網(wǎng)建設(shè)規(guī)模宏大，臺(tái)站分布廣泛，為研究提供了豐富的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。截至2008年，云南區(qū)域數(shù)字地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)由48個(gè)臺(tái)站構(gòu)成。隨著國(guó)家地震烈度速報(bào)與預(yù)警工程云南子項(xiàng)目的建設(shè)，臺(tái)網(wǎng)進(jìn)一步完善，目前臺(tái)站觀測(cè)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模為基準(zhǔn)站202個(gè)，基本站228個(gè)，一般站1230個(gè)，平均臺(tái)間距約10km，極大地提升了云南地區(qū)地震監(jiān)測(cè)能力。這些臺(tái)站長(zhǎng)期穩(wěn)定地記錄著地震信息，能夠?qū)υ颇系貐^(qū)的地震活動(dòng)進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)。例如，昆明地震監(jiān)測(cè)中心站作為云南省第一個(gè)地震臺(tái)，始建于1957年，在云南地震監(jiān)測(cè)中發(fā)揮著重要作用。它不僅記錄本地的地震活動(dòng)，還為周邊地區(qū)的地震研究提供數(shù)據(jù)支持。除了固定臺(tái)站數(shù)據(jù)，還收集了部分流動(dòng)地震臺(tái)陣數(shù)據(jù)。這些流動(dòng)臺(tái)陣能夠靈活部署在特定區(qū)域，彌補(bǔ)固定臺(tái)站在某些區(qū)域分布不足的問(wèn)題。例如，在一些地震活動(dòng)頻繁但固定臺(tái)站覆蓋不足的地區(qū)，如紅河斷裂帶和小江斷裂帶附近，通過(guò)部署流動(dòng)臺(tái)陣，可以獲取更詳細(xì)的地震信息。這些流動(dòng)臺(tái)陣數(shù)據(jù)為研究區(qū)域地震活動(dòng)和Lg波衰減特性提供了更豐富的數(shù)據(jù)支持。數(shù)據(jù)時(shí)間范圍上，收集了較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)的數(shù)據(jù)，以保證研究結(jié)果的可靠性和代表性。從歷史數(shù)據(jù)來(lái)看，20世紀(jì)以來(lái)，云南共發(fā)生M≥5級(jí)地震369次，這些地震事件的相關(guān)數(shù)據(jù)都被納入研究范圍。對(duì)于近期的數(shù)據(jù)，收集了截至研究開(kāi)展時(shí)最新的地震記錄，如2021年5月21日漾濞6.4級(jí)地震、2023年5月2日隆陽(yáng)5