廣東地區(qū)近震ML震級的量規(guī)函數(shù)

呂作勇馬曉靜房立華廣東省地震局，廣州 510070中國地震局地球物理研究所，北京100081

廣東地區(qū)近震ML震級的量規(guī)函數(shù)

呂作勇1）馬曉靜1）房立華2）
1）廣東省地震局，廣州 510070
2）中國地震局地球物理研究所，北京100081

近年來隨著數(shù)字地震臺網(wǎng)的快速發(fā)展，地震監(jiān)測能力不斷提升，ML震級已成為測定中小微地震最為常見的震級標(biāo)度。目前廣東省地震臺網(wǎng)測定近震ML震級的量規(guī)函數(shù)，仍然使用1971年針對我國常用短周期和中長周期地震儀建立的近震ML震級量規(guī)函數(shù)R1。觀測和研究表明，ML震級量規(guī)函數(shù)存在區(qū)域性特點(diǎn)，在我國使用統(tǒng)一的量規(guī)函數(shù)會造成ML震級計算的離散性和不穩(wěn)定性。為了解決震級測定的問題，IASPEI成立了震級工作組，并針對近震ML震級指出，與南加利福尼亞地區(qū)地殼結(jié)構(gòu)相似的區(qū)域可以使用工作組推薦的ML震級量規(guī)函數(shù)，反之則需要重新研究。為了發(fā)揮寬頻帶數(shù)字地震觀測的優(yōu)勢，使廣東省地震臺網(wǎng)ML震級測定與國際接軌，廣東地區(qū)的ML震級量規(guī)函數(shù)需要重新研究。

收集了2007—2013年的廣東地震臺網(wǎng)記錄的地震波形資料，首先將地震波形資料仿真為伍德-安德森地震儀波形，然后自動量取水平向最大振幅。為保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量，按以下原則對數(shù)據(jù)進(jìn)行挑選：ML≥1.5；每個地震至少被8個臺站記錄到；仿真后測量的最大振幅值≥30 μm。

根據(jù)Richter（1935）定義ML的計算公式以及Hutton and Boore（1987）建議以震源距17 km的伍德-安德森地震儀記錄10 mm的地震為3級地震作為ML標(biāo)度的基準(zhǔn)，利用下式來計算廣東地區(qū)的量規(guī)函數(shù)：

式中Mi為第i個地震的震級，Aij第i個地震的第j個臺站記錄的振幅值，Rij為第i個地震的第j個臺站的震源距，n，k為與地震波衰減有關(guān)的系數(shù)，與地殼結(jié)構(gòu)有關(guān)，為待定系數(shù)。

利用下式計算臺站校正：

式中Sj為第j個臺站的校正值，Mij為第i個地震第j個臺站計算的震級，Mi為第i個地震震級，N為臺站總數(shù)。

將挑選的地震數(shù)據(jù)代入式（1），求解該方程，得到了廣東地區(qū)計算ML公式

其中，A為仿真伍德-安德森地震儀波形的振幅最大峰峰值的一半，單位為mm，R為震源距，單位為km。

本研究獲得的廣東地區(qū)ML量規(guī)函數(shù)以及臺站校正，能夠有效提高廣東地震臺網(wǎng)測定ML的精度，與R1量規(guī)函數(shù)相比，可使ML測定的離散程度降低約30%。