地震波的传播速度、走时、射线路径及形态等反映了其运动学特性, 这些特性取决于地球内部的分层构造及介质的性质, 不同波具有不同的运动学和力学特征。地震波的传播速度与地球内部物质的密度和性质密切相关, 在不同性质和状态的介质中有显著变化, 反映在地震图上, 表现为地震波形特征的明显不同。震相是地震图中各种传播路径的地震波的清晰初始, 表现形态复杂且多种多样, 取决于震源类型、地质结构、传播路径和仪器性能等(国家地震局震害防御司, 1992)。
德令哈地震台(台基岩性为花岗片麻岩)1979年开始地震观测, 2006年架设CTS-1E甚宽频带地震计开始数字地震记录, 仪器运行稳定, 观测资料连续可靠, 至今积累了较为丰富的数字化测震资料。为了研究德令哈地震台(下文简称德令哈台)数字地震记录特征, 选取2007—2017年国内外不同方位、不同震中距、不同地区、不同深度的典型中强地震, 使用广东省地震局研发的单台分析处理软件MSDP, 从地质构造、波列特征、P波初动、S与P波到时差、主要震相、最大振幅、震中距等方面, 分析不同区域的地震震相特征。
1 单台数字地震仪震相识别
地震分析的首要任务是正确识别、区分各种传播路径的地震波。地方震、近震、远震、极远震和深源地震的波形特征复杂, 但其运动学和动力学特征仍有规律可循。理解地震波性质, 了解并掌握不同类型地震波的主要记录特征, 熟悉常见震相, 依据到时、振幅大小的改变、周期(或频率)的改变、相位改变、波数(波组中持续振动的周期数)、波组持续时间、波列形态等特征, 识别各种震相。
1.1 依据共有特征识别震相
利用地震波的持续时间、速度、到达台站的先后次序、周期大小、振幅大小等来识别震相。反映在地震图上, 地震波具有以下共有特征:①纵波、横波和面波先后到达(纵波速度大于横波, 面波速度最小); ②纵波周期小于横波, 面波周期最大。震中距越大, 波的周期越长, 反之越短; ③纵波振幅小于横波, 面波振幅最大(深震例外); ④震级越高, 振幅越大, 振动的持续时间越长。震中距越大, 各种波列持续时间越长; ⑤纵波垂直分量较强, 横波水平分量较强; ⑥绕射波振幅比直达波弱, 反射波振幅比直达波强(国家地震局震害防御司, 1992)。
1.2 依据地震性质识别震相
依据地震性质进行震相识别, 首先