超高频构造活动观测仪的系统集成与观测应用
System Integration and the Application on Observation of the Ultrahigh-frequency Telemeter for Observations to Tectonic Movement
地壳处于不断的运动之中,释放出多种构造运动信息.这些信息无论从频带还是能量上都覆盖了很宽的范围.各种地壳运动观测手段的频率范围大多数在100Hz以下,罕见有关于构造活动的超高频(kHz以上)信号观测结果.地震是地壳剧烈活动的形式,是一种高频构造活动.大地震经历了从微小破裂开始,逐步扩展,最后雪崩成破坏的过程.孕震区应当是一个包含地表断层与岩石在内的三维变形体,构造活动在浅表若干公里范围内应当有所显现.由于中国国土广袤,存在多个地震频发区,全面高密度布台观测是难以实现的巨大工作.因此需要研制超高频、小型化、无线遥测的多参数构造活动观测仪,以便根据构造学家指明的重要构造部位布设观测点,由此提高构造微动态研究与地震预报水平.本文介绍自主研发的超高频构造活动观测仪,该仪器的最高采样频率100kHz,18位分辨率,3个信号通道,可以连接高频地震传感器和电磁场信号传感器,封装于直径约50mm,高约400mm的防水不锈钢筒内,适于浅表(0-200m)掩埋安装,通过多种无线网络实时上传观测数据至遥测中心.开发近场构造活动超高频遥测系统可以为野外活动构造研究提供适用的观测手段,为提高地震监测的时空分辨率探索新的途径.本文介绍该仪器在河北燕郊进行的震源车测试、在宣化黄羊滩进行的人工源测试,以及在云南大理地区进行的连续地震动信号观测.震源车测试结果表明高频地震仪对100Hz以上的地震动高频信号能够准确响应,已知人工源测试的分析结果得到了该仪器在砂土中的衰减规律.对云南大理地震信号分析表明,地壳运动产生的高频微震信号真实存在并且可以被仪器所记录.每天可发生上百次-3级至-1级的高频微地震信号,最大震源距为4.87km,信号的主频带范围为100Hz-300Hz,还包含有达800Hz的高频信号成分.超高频微震观测有可能成为研究小区域构造活动的一个新的途径.
- 作者：
- 张诗笛
- 学位授予单位：
- 中国地震局地质研究所
- 专业名称：
- 地球物理学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2013年
- 导师姓名：
- 刘力强
- 中图分类号：
- P315
- 关键词：
- 高频微震；超高频构造活动观测仪；近场构造活动；震源；频谱特征
- high-frequency microseismicity；ultrahigh-frequency tectonicactivity telemeter；near field tectonic activity；corresponding earthquake location；spectral analysis