井下摆记录地方震地表反射波

韦庆海 孟宪森 高东辉 孟令蕾 佟艳英

1）黑龙江省地震局， 哈尔滨 150090

2）黑龙江省哈尔滨市地震局， 哈尔滨 150000

3）大庆地震台，黑龙江大庆 163000

地震波在地球表面的反射波PP、SS由于需经地球表面的一次反射，因此属于远震记录观测到的震相。而2003年吉林松原发生的小震群和2005年大庆市林甸发生的5.1级地震记录中，发现松原台井下摆和大庆台网中的部分井下摆记录到了一些特殊震相（图1）。对于松原台观测到2003年小震群全部数据进行分析，结合地面有感地点调查，判定震中距为21 km，震源深度在5 km左右。记录中在Pg和Sg后面出现了两组显著的震相，i1和i2，松原单台记录全部震群的平均走时差i1–Pg=0.37 s，i2–Sg=1.17 s。

由于震中距在21 km附近，不会出现其他我们已经知道的震相如P11 等莫霍界面反射波，因此，这组震相属于什么界面产生的波形值得认真研究。

图1 井下摆记录震相

采用吉林和黑龙江台网观测数据，对松原震群较大地震位置进行了测定。以此为参考对单台记录的全部震群事件进行了分析，确定单台震中距为21.5 km，震源深度为5 km。然后根据台站附近的测井资料和工程地震资料确定了上地壳速度模型。计算了从震源到达台站的直达波Pg和Sg走时。由于记录传感器位于井下（松原台－384 m，大庆庆新台－708 m），初步判定i1和i2为在特定的震中距内的地方震在地球表面形成的反射波。因此，选定了一个反射点，计算了其走时。获得的走时差分别为0.38 s和1.18 s，其结果与该台记录到当地全部地震i1-Pg和i2-Sg走时差平均值非常吻合。

为了验证，采用相同方法计算了大庆庆新台关于林甸5.1级地震的记录。其中井下摆深度708 m，震中距为 25.48 km，震源深度取中国台网和美国台网的平均值 12.5 km，计算结果为 2.49 s和实际记录i-Sg=2.46 s也非常吻合。

结论：

（1）根据松原地震台和大庆庆新台记录资料分析，井下摆可以记录到地方震的地球表面反射波，为和远震记录的PP和SS震相区别，暂定此震相为PgPg，SgSg；

（2）该震相丰富了井下地震观测的内容，并可为深入开展台站附近地下速度结构提供服务；

（3）我国平原地区有许多深井观测台，应广泛开展此项研究。