日本東北地區(qū)Kappa值影響因素的討論.pdf

1、上世紀(jì)80年代，地震學(xué)家發(fā)現(xiàn)隨著頻率超出特定頻率值時(shí)，加速度傅里葉幅值譜有明顯的下降，隨后，對(duì)這種高頻衰減現(xiàn)象的研究就沒(méi)有間斷過(guò)。近些年，工程地震領(lǐng)域中，在缺少?gòu)?qiáng)震數(shù)據(jù)地區(qū)建立衰減關(guān)系時(shí)，隨著數(shù)值模擬方法的大量使用，對(duì)高頻衰減因子kappa(κ)的研究日益增加，尤其是在NGA-East項(xiàng)目開(kāi)展后，研究的熱度持續(xù)增加。
　　本文選擇地震數(shù)據(jù)豐富的日本東北地區(qū)（36°N-40°N，138°E-143°E）作為研究區(qū)，使用寬頻帶數(shù)字地震

2、監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)F-net記錄到的2000年1月1日到2003年6月1日的91次小震（MW=3.5-4.5、震源深度≤30km、震源距≤300km）的2094條記錄及14次大震（MW=4.5-5.8、震源深度≤30km、震源距≤300km）的321條記錄，同時(shí)補(bǔ)充了強(qiáng)震觀測(cè)臺(tái)網(wǎng)KiK-net觀測(cè)到的2011年1月至2014年1月震級(jí)551次地震（MW3.5-4.5、震源深度≤30km、震源距≤300km）的井下記錄。結(jié)合這些數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，采用An

3、derson和Humphrey的方法、同步寬頻帶譜擬合方法、固定應(yīng)力降方法及經(jīng)典加速度譜方法計(jì)算κ值，前三種為寬帶反演方法，后一種為有限帶寬方法。計(jì)算結(jié)果整體上看，三種寬帶反演結(jié)果較為接近，有限帶寬方法的κ值高于前三種κ值。
　　κ的理論基礎(chǔ)及影響因素一直是討論的熱點(diǎn)。目前對(duì)于κ影響因素的討論中，比較普遍的觀點(diǎn)是場(chǎng)地條件起主要作用，震源和傳播途徑的影響程度不同，取決于研究區(qū)域。在本文中將地震記錄κ值與震源距向臺(tái)站和震源做線性回歸得

4、到κ0與κs，針對(duì)某些地區(qū)強(qiáng)震記錄不足的問(wèn)題，研究同區(qū)域KiK-net臺(tái)站記錄得到的κ0與F-net臺(tái)站記錄得到的κ0的差異，探討用監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)確定區(qū)域κ0值可能性。結(jié)果顯示，監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)F-net臺(tái)站處κ0大多高于強(qiáng)震臺(tái)網(wǎng)KiK-net井下臺(tái)站κ0，兩者差值△κ0大多在-0.01s至0.025s范圍。由于兩種地震臺(tái)網(wǎng)的臺(tái)站所放置的場(chǎng)地條件不同，存在的差值是可以用與剪切波速的關(guān)系解釋的，說(shuō)明了在建立基于地震學(xué)的地震動(dòng)衰減關(guān)系過(guò)程中，借助監(jiān)測(cè)

5、臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)確定κ0值的可行性，也說(shuō)明了將硬基巖場(chǎng)地地震動(dòng)衰減關(guān)系調(diào)整到工程基巖場(chǎng)地時(shí)，將κ0作為參數(shù)的合理性。
　　為了回答中小震級(jí)地震κ是否能應(yīng)用于更大地震地震動(dòng)估計(jì)的問(wèn)題。本文將F-net和KiK-net井下記錄的大震(MW≥4.5)及小震(MW=3.5-4.5)的κs與震級(jí)進(jìn)行線性回歸統(tǒng)計(jì)，各方法對(duì)應(yīng)的擬合優(yōu)度均較低，與震級(jí)線性關(guān)系不明顯。說(shuō)明各方法中用來(lái)消除震源影響的手段是有效的;同步寬頻帶譜擬合方法中兩類(lèi)數(shù)據(jù)的結(jié)果差別不大