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2011年3月24日缅甸MS7.2地震的次声波记录

2012-10-29张东宁边银菊袁松湧

地震科学进展 2012年6期
关键词:次声波平均速度方位角

苏 伟 张东宁 边银菊 袁松湧

(中国地震局地球物理研究所,北京 100081)

已有的观测表明,较大地震能激发次声波,同时次声传感器广泛用于全球活动火山监测中。为监测云南西部强震活动及腾冲火山活动,一个由4个子台组成的中心三角形地震/次声台阵被布设在云南腾冲火山区。台阵孔径约为2.1 km,每个子台各配置一套BBVS60宽频带地震计和MB2005次声传感器,记录信号接入EDAS24IP六通道数采。为了降低台站附近风引起的噪音,次声传感器接入了次声降噪滤波系统,六要素(气温、气压、温度、风向、风速、湿度)气象站作为辅助手段参与观测。地震/次声台阵能实现对地球内部及大气事件的联合监测。

2011年3月24日21:55:12(北京时间)在缅甸东部(20.8°N,99.8°E)发生了MS7.2地震,震源深度20 km,导致数百人伤亡,并造成我国云南西南边境地区建筑物破坏。距离震中约508 km的云南腾冲地震/次声台阵记录到了这次地震,并可能提供了了解地震震源破裂过程的机会。

1 方法和结果

PMCC(The Progressive Multi-Channel Correlation)方法原设计用于地震台阵,被证实对次声数据非常有效,现在广泛用于次声台阵数据分析处理。其原理主要是基于台阵各子台信号的相关分析获得不同频率信号的时间延迟,来确定次声波信号的速度及其方位。将记录到的4个子台次声波信号count值转换为Pa,并存为ASCII格式,以便于PMCC软件读入。图1显示了2011年3月24日缅甸MS7.2地震激发次声波的PMCC分析图,在北京时间22:15:00-22:22:30之间,PMCC检测到了4组(图1A、B、C、D)来自震中的次声波信号。

分析PMCC检测到的四组震中次声波信号(带通滤波0.1~5 Hz),A组信号平均速度为0.360±0.011 km/s,方位角为170.2±6.0°;B组信号平均速度为0.357±0.008 km/s,方位角为165.5±5.9°;C组信号平均速度为0.357±0.012 km/s,方位角为 155.5±5.3°;D组信号平均速度为 0.355±0.014 km/s,方位角为 139.2±2.9°。从A组到D组,随着时间的增加,次声信号速度变化不大,但其平均方位角有减小的趋势,从A组的170.2°减少到D组的139.2°。根据中国地震局地球物理研究所刘超等计算的矩张量双力偶解:节面1:走向=63°,倾角=85°,滑动角=4°;节面2:走向=333°,倾角=86°,滑动角=175°;节面1可能是断层面。从震中次声波的方位角变化看,总体上震源破裂是沿断层从西南向东北方向传播的。

对比分析了台阵的4个子台0.1~5Hz的地震波和次声波记录,次声传感器在与地震信号几乎同步的位置记录到了本地次声波,它是由台站场地附近地面垂直向震动耦合到大气中引起的。

2 结论

云南腾冲地震/次声台阵记录到了2011年3月24日缅甸MS7.2地震所激发的本地次声波和震中次声波。最重要的发现是记录到的4组震中次声波的方位角有从170°到139°减小的趋势,反映了震源破裂过程主要是沿断层从西南向东北方向传播的。从本质上看,次声传感器能测量到远距离地面垂直向震动引起大气波动的气压变化。当断层面方向和震中次声波传播方向近似正交时,次声传感器能记录到沿断层不同位置(不同方位)的地面垂直向运动。

图1 2011年3月24日缅甸MS7.2地震激发次声波的PMCC分析图

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