莫霍反射效应对俯冲带浅地壳地震动衰减模型的影响研究
2022-07-21康莉莉
地震工程与工程振动 2022年3期
康莉莉
(1.山东建筑大学土木工程学院,山东济南 250101;2.山东城市建设职业学院,山东济南 250101)
引言
俯冲带地区是俯冲板块与大陆板块相互作用的区域,其地质构造复杂,当地震发生在俯冲带不同位置时,地震波的传播介质、传播路径及震源特征等都存在很大差异。Zhao 等[1]根据震源相对俯冲板的位置、深度等因素,将俯冲带地震分为浅地壳地震、上地幔地震、俯冲板间地震和俯冲板内地震4类。其中,浅地壳地震发生在俯冲板块之上且深度≤25 km 的莫霍面以上区域,我国大陆所发生的地震多为浅地壳地震,文中研究范围仅涉及浅地壳地震。
浅地壳地震向上传播到地面的地震波称为直达波,向下传播的地震波可到达莫霍面。莫霍面作为地壳和地幔的分界面,因传播介质在此界面处突变,地震波会产生反射[2],即莫霍反射。此反射地震波在地壳传播一定距离后抵达地面,与直达波相遇,形成波的叠加,如图1 所示。由该图可见,相对直达波而言,反射波的传播路径距离更远。直达波和反射波叠加现象出现在反射波传播一段距离后入射到地面的区域。在近震源场地(如图1中台站1),直达波在整个空间中以球形扩散,不存在直达波和反射波叠加现象,几何衰减率较大;在远震源场地(如图1 中台站3),经多次反射形成的面波与直达波叠加,但反射波传播路径远远大于直达波,其衰减幅度相对较大,波的叠加现象相对不显著;在中间某一距离范围内(如图1 中台站2),反射波的幅值相对较大,直达波与反射波叠加现象最为显著,这就是莫霍反射造成的复杂路径效应影响,在实际地震观测台站中出现地震波衰减较小或不衰减的现象。……
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