研制并应用一种新技术来确定三分量地震台阵数据的台阵平均质点运动。这种方法基于多斜率谱法延伸的多重小波,是傅里叶法和台阵处理时域法的混合。质点运动由时域主分量法求出。对集中在多个矩阵中小波的交换信号(每个矩阵一个小波)进行复杂的奇异值分解。利用每个矩阵最大奇异值的特征向量来估算各单独信号间的相位。我们求出各分量问的相对相位来估算台阵的平均质点运动椭圆。由于多重小波的冗余度和用于复平面内单个相位因子的 M 估量,使得运算程序更加稳定。此方法应用于1990年和1991年在加州度尼翁平地三分量台阵实验获得的数据。我们发现 P 波质点运动与纯纵波在各向同性介质中的运动差异很明显,响些方位角异常达40°。方位角变化的质点运动异常与频率有关,通常频率升高时异常大小也增加。在台阵深井孔内153m 和274 m 以下,传感器测量值图案与地表传感器值难以区分。数据与倾斜、横向各向司性介质(向西北倾斜30°,走向为70°的对称面)模型相符。我们认为其结果是3方面的影响叠加造成的:(1)花岗闪长岩基岩沿节理的优势风化弓i起的近地表各向异性。(2)与圣罗莎糜棱岩有关的结构和内在各向异性造成的大尺度各向异性。(3)近地表散射。
研究了1992年兰德斯地震的破裂过程。采用了两步法以限定滑动幅度和破裂时间之间的相互影响,否则会影响仅用地震资料得到的解。首先用独立的大地测量资料来约束滑动分布及其不确定性,然后获取破裂传播的时间特征。第一步用干涉测量数据和全球定位系统测量数据进行独立反演和联合反演,以给出三段断层模型上沿走向和倾向的滑动分布特征。我们采用遗传算法来检验解的唯一性,并使用最小二乘找出拟合最佳的模型。根据大地测量的反演结果我们认为:用干涉测量数据足以给出兰德斯地震的滑动分布。由于在我们的构型中地表形变对浅层滑动比较敏感,因而所得到的地表滑动幅度比深层要高。得出的滑动分布与地表的地质观测结果一致,并证实了兰德斯地震的不均匀特征。霍姆斯特德谷断层(第2段)上绝大多数滑动发生在浅层,最大深度约为7 m。另一个滑动较大的区是在8 km 深的约翰逊谷断层上(第1段)。第二步则反演了强地面运动数据,使用了预设的最终滑动幅度和山大地测量数据推断的不确定性,对破裂过程的时间进程进行了约束。第二步强调地震随时间的强烈变化。高滑动区破裂前缘传播速度快,当破裂沿断层传播遇到阻力时其速度会减慢。平均而言,破裂前缘传播速度接近 S 波速度,并在开始后约20 s 结束。滑动幅度和破裂速度的较大变化表明:对破裂过程的描述用凹凸体的连续破裂比用匀速脉冲传播更为准确。
