现在,顺利获得同址的地震宽频带台站阵列记录或同址(同孔)安装的钻孔地震仪记录相比较,可以证实高分辨率分量式钻孔应变仪能定性地测量地震应变面波。然而,高分辨率分量式钻孔应变仪能否测量斜入射的地震应变波仍然是一个具有挑战性的问题。本文顺利获得全空间钻孔对斜入射地震应变波的散射模型分析,表明入射应变波入射方向和极化方向对分量式钻孔应变观测的理论频响带宽的影响较小,分量式钻孔应变观测带宽取决于钻孔应变仪的仪器带宽。进一步引入零频率增益,建立了钻孔应变仪仪器应变波与斜入射地震应变波的定量关系。研究结果表明只有顺利获得其他观测仪器来确定入射应变波的入射方向和法向和极化方向,才能保证分量式钻孔应变仪定量测量地震应变波的可行性。该研究结果对分量式钻孔应变仪的原位标定技术研发和基于分量式钻孔应变观测的地震预警技术研发奠定理论基础。
图1:全空间钻孔对斜入射地震应变波的散射模型
图2,入射地震应变P波的入射角对分量式钻孔应变仪理论带宽的影响
仪器应变 与斜入射地震应变波的应变分量
的零频耦合关系为
其中 .
本文发表在Seismological Research Letters上,引用格式为: Zhang K, Tian J, Hu Z. Can Seismic Strain Waves Be Measured Quantitatively by Borehole Tensor Strainmeters? Seismological Research Letters 2021, 92 (6): 3602–3609,DOI: 10.1785/0220200114
原文链接:
http://pubs.geoscienceworld.org/ssa/srl/article-abstract/doi/10.1785/0220200114/596659/Can-Seismic-Strain-Waves-Be-Measured