山西地区北部台站的震级变化特征研究

刘林飞,孟小琴,梁向军

(太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站,山西省地震局,山西 太原 030021)

山西地区北部台站的震级变化特征研究

刘林飞,孟小琴,梁向军

(太原大陆裂谷动力学国家野外科学观测研究站,山西省地震局,山西 太原 030021)

利用山西数字地震台网记录到2009年1月至2015年12月山西地区的ML≥3.0地震，研究了山西北部16个台站的震级偏差情况，结合台站的场地响应对震级偏差较大的SHZ台和KEL台进行了分析，并对山西北部的16个台站震级偏差进行了校正。

山西；北部台站；震级偏差

近年来，许多研究学者对震级确定偏差问题进行了大量的研究，刘瑞丰[1]利用中国地震台网的观测资料，采用线性回归和正交回归方法，将ML对地方性震级ML、面波震级ML与MS长周期近震震级、短周期近震震级进行对比，并给出了它们之间的经验关系式。吴微微[2]利用四川数字地震台网的观测资料，结合介质衰减及台站场地响应，对四川地区的地震震级偏差进行了计算及校正。对于山西测震台网的地震震级偏差问题，张蕙[3]利用山西数字地震台网的观测资料，进行了仿真前后的震级对比，但是没有进行台网中的单台震级与台网平均震级的偏差比较，因此本文尝试对山西地区北部台站的震级与台网的平均震级之间的地震震级偏差进行对比研究，并计算出其震级校正值。

本文研究山西北部台站确定的地震震级，台站主要分布在山西北部的大同盆地和忻定盆地。该盆地自1970年以来在大同—阳高一带连续发生1989年ML6.1级震群和1991年5.8级、1999年5.6级两次强余震，这些地震给震中地区造成严重破坏。大同盆地受盆地边界断裂恒山北麓断裂、六棱山北麓断裂和口泉断裂控制，该区域中现代中、小地震较为活跃，震群时有发生，是山西省震群较为集中的区域之一。忻定盆地位于汾渭断陷带的中北段，包括代县、原平2个次级盆地。忻定盆地是山西断陷带历史7级地震活动的主要场所，该区自1952年以来共发生M≥3.5级地震8次，现代中、小地震较为活跃。最大地震为1952年山西崞阳M5.5级地震，为建国以来的第一个破坏性地震。这次地震是在山西地震带较长时间平静的背景上发生的，发震地点位于1683年原平7.0级地震附近。震中烈度达到Ⅷ度，破坏较为严重。鉴于这2个盆地活动性较强，因此很有必要对山西地区北部台站的地震震级进行精确确定，有必要对于地震震级的偏差做一研究，并进行校正，为震后趋势判定和应急救援提供更可靠的震级值。此项工作可以大幅度减小山西地区北部台站震级的离散性，提高台站确定的地震震级测定的均匀性和可靠性，因此无论是从科学角度还是日常工作上看都是一件有意义的基础性工作。

1 数据和方法

为了研究山西地区北部台站确定的地震震级偏差，本文选取了山西数字地震台网记录到2009年1月至2015年12月山西地区的98次ML≥3.0地震，震相数据是从全国地震编目系统下载的正式观测报告。设定第i个地震，第j个子台的震级偏差为：

ΔMij=Mij-Mi

(1)

Mij是第j个子台测定的第i个地震的震级，Mi是台网平均震级。

2 震级偏差统计

本文计算了山西地区ML≥3.0地震参与定位的北部台站的单台震级与台网的平均震级之差。结果显示，ΔMij≤∣±0.5∣占89%，个别震例中单台ΔMij低至-1.1地震震级单位。

表1 2次典型震例的地震参数

2.1 震级横向比较

绘制了发生在山西北部的2次有代表性震例(参见表1)的横向变化图像(参见图1-2)，用色度深浅表示单台震级偏离台网平均震级的程度来研究。图1为2013年3月22日山西大同ML4.1级地震的震级偏ΔMij差横向变化图，图1中ΔMij的变化是相对于零值的，黑色表示高ΔMij异常，灰色表示低ΔMij异常。为了便于对比，在绘图时，把山西地区所有台站的震级偏差值也进行了绘制。从图2中可以看出：此次参与定位的台站有45个，北部台站的震级偏差ΔMij较大，比较明显，其中DAX台的ΔMij为-1.1，ZCH台的ΔMij值为-1.0，SHZ台的ΔMij值为-0.9，SZZ台的ΔMij值为-0.7，而中部的YAX台的ΔMij值为0.9，南部的ZEZ台的ΔMij值为0.7，其余39个参与定位台站的ΔMij≤∣0.5∣，但总体上山西北部台站的单台震级偏差与台网的平均震级偏差值较大。

图2为2013年11月12日山西朔州ML3.9级地震的震级偏差ΔMij横向变化图，图中ΔMij的变化是相对于零值的，图2的东南部分显示出高ΔMij异常，而图2的北西部分表示出低ΔMij异常。从图3中可以看出：参加此次定位的地震台站有56个，整体来说，单台震级与平均震级偏差不大，山西中南部的台站偏差都很小，只有中部的GUJ台和南部的ZEZ台震级偏差为-0.7，北部的ZCH台和SZZ台的震级偏差为-0.7，其余52个参与定位台站的ΔMij≤∣0.5∣，山西北部台站的震级偏差值较大的比例较中南部的要大。

图1 山西大同ML4.1级地震的震级偏差横向变化

图2 山西朔州ML3.9级地震的震级偏差横向变化

2.2 震级的纵向比较

这里讨论各个台站在所有记录到地震事件的纵向偏差情况。图3是山西北部部分台站的震级偏差图，横坐标是震级偏差值，纵坐标是地震样本数，右侧图标代表各个地震台站。从图3中不难发现，这7个台总体来说震级值偏高的占绝大多数，NIW台的震级与平均震级值偏差最小，基本上都在±0.3范围内，KEL台的震级偏差值较大，小于+0.3的仅占34%，该台共有80次地震记录到，只有1次地震的震级比平均震级小。由于地面上测到的地面振动强烈程度，不仅仅由地震大小本身决定，同时也受地震波传播路径、台基响应等因素的影响，在台站仪器及标定无误的情况下，可以考虑台站场地响应的影响。从此台的地质条件看，位于山西省岢岚县神堂坪乡团城子村东南老龙庙山上，台站位于吕梁山隆起区。台站场地出露地层为奥陶系下马家沟组(O2X)，台基岩性为基岩台(灰色厚层灰岩夹泥灰岩)。结合该台的场地响应(参见图4)，该台的场地响应为理想值“1”的下方，通常认为该台站场地响应接近1或在1附近是比较理想的场地响应[4](理想基岩则认为对地震波振幅是没有影响的)，说明该场地有放大效应，也就是该台站记录到地震的振幅会变大，从而测定的地震震级也随之变大。

与图3作比较不难发现，图5中的台站震级偏差偏小，而且单台震级比平均震级大的台站所占比例要多，SHZ台尤为典型，此台共参加了64次地震的定位，只有2次震级偏差为0，其余的全部是负值，并且偏差值较大，小于-0.3的仅占26%。从此台的地质条件看：该台位于山西省大同市马军营乡上皇庄村西雷公山脚下，台站地处口泉断裂带北段，台站位于太行山隆起区，台站东距大同断陷盆地的西界口泉断裂0.1 km左右，口泉断裂为全新断裂。台站场地出露地层为太古界桑干群(ASg)，此台的台基岩性为基岩台(岩性为麻粒岩夹薄层片麻岩)，结合该台的场地响应(参见图6)，该台的场地响应为理想值“1”的下方，通常认为该台站场地响应接近1或在1附近是比较理想的场地响应，理想基岩则认为对地震波振幅是没有影响的[4]，说明该台站场地有缩小效应，也就是该台站记录到地震的振幅会缩小，从而测定的地震震级也随之变小。

图3 山西北部台站震级偏差统计(一)

图4 山西KEL台的场地响应

图5 山西北部台站震级偏差统计及台站分布(二)

图6 山西SHZ台的场地响应

3 单台震级校正值

上述内容从横向和纵向比较了山西北部台站的震级偏差情况，为了减小速报地震的震级偏差，为了更加接近中国地震台网中心的速报震级，我们对山西北部台站的震级偏差值进行校正，通过计算，得到16个山西北部台站的台站校正值(参见表2)。通过统计计算发现，在这16个台站中，台站单台震级小于台网平均震级的有10个台站，其中SHZ台的校正值较大，校正值为0.5；台站单台震级大于台网平均震级的台站有5个，其中KEL台的校正值最大，校正值为-0.5；除了SHZ台和KEL台外，其余台站的台站校正值的绝对值在0.3范围内。

表2 山西北部台站的台站校正值

4 结论

本文对山西数字地震台网记录到的2009年1月至2015年12月山西地区的ML≥3.0地震的震级偏差进行计算分析，结果显示：(1)通过对2次典型震例的横向震级偏差统计发现，山西北部的SHZ台、ZCH台、SZZ台及DAX震级偏差值较大，其余12个震级偏差值≤∣±0.3∣。(2)从对台站的纵向震级偏差统计得出，SHZ台的震级偏差值，除了有2次震例的震级偏差值为0以外，其余震例的单台震给均小于台网的平均震级。KEL台站只有一次震例的单台震级小于台网的平均震级，其余震例的震级均大于台网的平均震级。其它14个台站的震级偏差正负值均占一定的比例。(3)对山西北部台站的震级偏差值进行了校正，通过计算，得到16个山西北部台站的台站校正值。

[1] 刘瑞丰,陈运泰,任枭,等.中国地震台网震级的对比[J].地震学报,2007,29(5):467-476.

[2] 吴微微,苏金蓉,魏娅玲,等.四川地区介质衰减、场地响应与震级测定的讨论[J].地震地质,2016,38(4):1107-1123.

[3] 张蕙,梁向军,董春丽,等.山西数字地震台网仿真前后震级偏差对比分析[J].地震地磁观测与研究,2012,33(1):23-27.

[4] 华卫,陈章立,郑斯华,等.利用不同方法估算流动台站的场地响应[J].地震,2010,30(3):30-44.

《国家重点研发计划资金管理办法》(2016年版)解读

导读：为保障国家重点研发计划的组织实施，规范该计划资金管理和使用，2016年12月30日，财政部、科技部联合印发了《国家重点研发计划资金管理办法》(以下简称《办法》)(财科教﹝2016﹞113号)。

总体思路

1、采取从基础前沿、重大共性关键技术到应用示范全链条一体化组织实施方式，解决重大科技问题；2、采取多元化投入方式，实现“优化资源配置、完善管理机制、提高资金效 益”目标。

三点原则

1、集中财力，突出重点；2、明晰权责，放管结合；3、遵循规律，注重绩效。

适用范围

《办法》适用于中央财政安排的采用前补助支持方式的国家重点研发计划资金。项目承担单位应当是在中国大陆境内注册，具有独立法人资格的科研院所、高等院校、企业等。

主要变化内容

1、建立了适应重点研发计划管理特色的概预算管理模式。重点专项下设项目，项目可根据自身特点和需要下设课题。重点专项实行概预算管理，项目与课题实行预算管理。按照政府部门不再直接管理具体项目的要求，项目管理专业机构负责项目具体预算管理，政府部门只核定、批复重点专项概、预算，不再核定批复具体项目预算。

2、遵循科研活动规律，落实“放、管、服”改革要求。简政放权，简化预算编制过程，下放预算调剂权限。将会议费、差旅费、国际合作交流费合并为一个科目，该科目支出预算不超过直接费用预算10%的，不用提供预算编制测算依据。完善燃料动力费管理办法，取消单独计量限定条件。大部分直接费用科目调剂由课题承担单位批准。完成课题任务目标并通过财务验收，且承担单位信用评价好的，结余资金在财务验收完成后两年内由承担单位统筹用于科研活动的直接支出。承担单位应当建立健全财务管理制度，为科研人员在项目预算编制和调剂、资金支出、财务决算和验收方面提供专业化服务。

3、突出以人为本，注重调动广大科研人员积极性。注重发挥科研项目资金的激励引导作用，加大对科研人员的激励力度。提高间接费用比例，直接费扣除设备购置费后的比例上限由原来的20%、13%、10%提高到20%、15%、13%。取消了间接费用中绩效支出的比例限制。明确参与项目研究的研究生、博士后、访问学者以及项目聘用的研究人员、科研辅助人员，均可开支劳务费。劳务费不设比例限制，据实编制预算。

贯彻落实

1、强化责任、狠抓落实。科技部、财政部负责制定资金管理制度，组织重点专项概预算编制和评估，组织开展资金监督检查；相关主管部门监督所属承担单位加强内控和监督制度，落实专项项目资金管理责任；专业机构是重点专项资金管理的责任主体，负责重点专项项目预算申报、评估、下达和财务验收，组织开展项目监督检查；承担单位是项目资金的使用主体，负责资金日常管理和监督。

2、组织和培训。科技部、财政部组织开展宣传培训，指导有关部门和单位开展学习，全面提高对《办法》的认识和理解，为政策执行到位提供保障；关注《办法》发布后各方反应，认真研究处理实施过程中发现的新问题和新情况；相关部门(单位)应加强宣传培训，确保科研人员、科研管理人员、财务人员等对《办法》理解到位。

3、加强监督和指导。科技部、财政部将通过专项检查、专项审计、年度分析报告、举报核查、绩效评价等方式对专业机构、项目承担单位贯彻落实《办法》的情况，进行监督检查或抽查。相关部门应当督促所属单位加强内控制度和监督制约机制建设，落实资金管理责任。专业机构应当组织开展对重点专项资金的管理和监督。承担单位应当完善内部控制和监督制约机制，建立常态化的自查自纠机制，确保资金安全。

(四川省地震局科学技术处 孙玮)

四川省地震月报目录(ML≥3.0)

(2017.04-2017.06)

四川省地震监测中心

StudyontheVariationoftheMagnitudefromtheNorthernStationinShanxi

LIU Linfei，MENG Xiaoqin，LIANG Xiangjun

(National Continental Rift Valley Dynamics Observatory of Taiyuan， Shanxi Earthquake Agency， Shangxi Taiyuan 030021，China)

The magnitude deviation of 16 stations in northern Shanxi is studied throughML≥3.0 earthquakes from January 2009 to December 2015 recorded by the digital seismic network in Shanxi. Combined with the site response of station, the bigger magnitude deviation of SHZ and KEL stations are discussed, and the magnitude deviation of 16 stations in northern Shanxi is corrected.

Shanxi；northern station；magnitude deviation

P315.32

:B

:1001-8115(2017)03-0043-04

2017-03-27

山西省地震局科研项目(SBK-1628).

刘林飞(1977-)，男，山西省灵丘县人，本科，主要从事地震前兆及测震工作，E-mail:liang_xj2005@163.com.

10.13716/j.cnki.1001-8115.2017.03.010