利用气枪震源探索区域地壳应力场时空变化

The exploring on crustal stress state and its spatio-temporal distribution，especially of stress change information, is one of the effective ways to study regional strucure evolution. The seismic waves excited by the emerging technology of Large capacity airgun active source--have long propagating distance,large penetrating depth, and highly repeatable advantages.The technology could effectively excite shear waves, and provide good source for realizing active monitoring spation-temporal evolusion of regional crust stress. With the data recorded by Western Yunnan airgun active source station since 2011 and the experimental data related to this study, we use signal processing technique in time and frequency domain, to develop active source signal extraction method, and according to the active source shear wave splitting parameters, study the spatio-temproal variation characteristics of regional stress field reflected by the shear wave splitting parameters and its possible causes.

探索地壳构造应力状态及其时空分布特征，特别是应力变化的信息，是研究区域构造演化的有效途径之一。目前兴起的大容量气枪主动源技术--激发的地震波具有传播距离远、穿透深度大、高度可重复等优点，且能有效激发横波，为实现区域尺度地壳应力场时空演化的主动监测提供了良好的震源。本研究主要采用滇西气枪震源发射台2011年以来所记录以及本研究实验的相关主动探测资料，通过时频域的信号处理技术，发展主动源信号提取方法，并根据所得的横波，提取主动源横波分裂参数信息，研究横波分裂参数所反映出区域应力场的时空变化特征以及可能的成因。

重复震源对地震学研究特别是地震预报探索具有重要的意义，云南宾川主动源台阵自2013年开始了连续的可重复的主动源监测，积累了大量的数据，为开展有关预报的应力变化创造了条件。本研究建立了主动源数据处理的半自动化基本系统,进行了多种方法的测试增强主动源记录信噪比的叠加方法,通过对比，相位加权，S变换虽然叠加效率高，但波形质量较差，在本来记录不好的情况下，本研究最终选择对波形质量保持相对较好的基于基准数据相关的线性叠加。发现滇西区域主动源台阵记录到的相关叠加结果在时间分布上重复性不算很高。在较多记录叠加结果的基础上，分析了主动源台阵记录到的典型区域震相；进行了相关气枪加密实验；应用了两种S波分裂方法进行S波分裂测试，并基于主动源按时间分布叠加的结果计算了S波分裂参数，得到了快波偏振方向和时间延迟参数所反映的应力场时空信息，时间上，快波偏振方位和归一化慢波延迟时间由于分辨率原因在研究区几次显著地震前后未能看出显著变化。空间上快波偏振方位的优势分布收敛不明显。有NNE,NNW等主要优势方向。但是鉴于且S波分裂本身要求高信噪比的清晰资料，且该地区的高衰减，水位变化，激发时间误差等因素的影响，造成数据叠加结果的重复性降低，影响到S波分裂结果的精度，使可靠性降低，此类问题需要进一步进行深入研究。