中国南极长城站地震观测和研究进展∗

常利军（中国地震局地球物理研究所，北京 100081）

中国南极长城站地震观测和研究进展∗

常利军
（中国地震局地球物理研究所，北京 100081）

∗基金项目： 国家自然科学基金（41274063），国家海洋局极地考察项目（13/14GW05，12/13GW07，11/12GW10，10/11GW01）和中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（DQJB12B13，DQJB11B06，DQJB10B16）资助。

通过第27次和28次南极科学考察，中国地震局地球物理研究所完成了中国南极长城站地震台的重新选址、重建和台站升级工作，恢复了我国在南极的地震观测，新台站运行稳定，背景噪音低。并在中国第29次南极科学考察期间，我们完成了长城站地震台数据传输系统建设，实现了对长城站地震台的实时远程监控，并对发生在南极地区的地震事件实时监测这一目标。在中国第31次南极科学考察期间，除了完成常规任务，还进行了法尔兹半岛浅层速度结构探测实验。通过近期长城站地震台积累的高质量地震资料，我们开展了相关研究，得到了一些初步结果。

长城站地震台通过重新选址和重建后，有效避开了主要干扰源（如冷库、发电栋等），人和机械的干扰大幅降低，从而有效地降低了台站的背景噪音。通过对记录的波形数据分析，数据连续性、完整性很好，背景噪声环境较低，记录的事件波形清楚。我们不仅观测到了远震记录，而且观测到了长城站附近的微震记录，同时还观测到了疑似冰震的记录（与天然构造地震相比，观测到的冰震具有初至波尖锐，频率高，衰减快的特征）。自2011年1月南极长城站地震台开始工作以来，到目前已经稳定运行4年半，记录了～25 G的宽频带数字地震观测数据，为开展有关南极地震学研究积累了宝贵的资料。

由于长城站地区没有固定的地震台站覆盖，全球地震台网中距离最近的台站也有500 km 左右，全球地震目录中有关该区域的地震事件最小也在4.5级以上，这并不能详细分析这一区域的地震活动特征。中国南极长城站地震台的建立弥补了这一缺陷。利用长城站地震台记录的三分量波形记录数据，对发生在长城站附近的近震事件开展了单台定位分析，得到了近年发生在中国南极长城站地区的近震分布（图1）。从图1地震分布结果来看，地震主要沿南设得兰群岛走向和沙克尔顿断裂带上，其中在长城站东南方向有一个地震非常集中的分布。相对于构造稳定的南极内陆地区，该区域的地震活动性相对要强，主要是该区域所在的南设得兰群岛位于西南极半岛北部，处于亚南极地区，受到南极板块、南美板块和斯科舍次板块直接或间接作用，构造复杂，导致了这一地区的地震活动性较强。对于在长城站东南方向有一个地震非常集中的分布区，主要是这个地震集中区在于Orca 活火山上，可能与Orca活火山近期活动增强有关。

根据法尔兹半岛浅层速度结构探测实验得到的数据，利用噪音互相关方法得到了两台间的面波格林函数，由格林函数得到面波相速度频散曲线，然后由频散曲线反演得到该区的平均S波速度剖面。从结果看，长城站所在的法尔兹半岛浅层基本上分为3层，在2.5 km 深度剖面上，S波速度范围大约在1.8 km/s 到2.7 km/s 之间，由于该区是一个火山半岛，没有沉积层覆盖，S波速度相对较高。

图1　南极长城站地区区域构造和近震分布图