0 引言

在地震学领域，把读取地震波形震相数据工作称为“震相分析”。震相分析是微观地震学的核心工作，是提取数据的主要手段，震相应该发挥更多作用（赵荣国，1999）。震相分析是地震科学研究的基础，地震活动性、震源物理、地震工程以及地球内部结构等均属于地震学领域范畴，即可在不同程度上直接或间接地依据有关震相及读数进行地震分析（闫俊岗等，2011）。地震波的震相比较复杂，对于天然地震，主要通过波的速度、振幅、周期等识别震相。地震波携带了传播路径上的各种地质信息，加之能量损耗，很多震相混杂在一起，较难识别（孟晓春，1998）。地震工作者通过分析大量波形实例，可有效识别各种震相特征，给出较为准确的地震参数，产出高质量的地震目录和地震观测报告，为进一步的科研工作提供基础资料。

吉林数字化地震台网2008年正式运行，积累了较为丰富的数字地震波形资料。相比于模拟记录，数字记录具有观测频带宽、动态范围大、分辨率高等优点（刘瑞丰等，2014），可更方便、快捷地读取各种震相，为区域地震研究提供更好的基础数据。吉林省松原地区近几年发生一系列中强地震，记录了一批典型的近震波形资料，本文主要针对2013年松原地区发生的5.8级震群事件，对该地区M_S 3.0以上地震波形展开震相分析，以了解不同震中距、不同震级范围内地震波的震相特征。

1 地质构造背景

松原地区地处东北地区板块松辽断陷沉降区，地质构造比较复杂，是东北地区尤其是吉林省地震发生频次较高地区，近年来一直被划为吉林省地震活动重点监视防御区。该区域内断裂构造发育，主要分布NE向、EW向及NW向断裂，NE向断裂规模较大，为研究区主要断裂构造，中强地震多发生在各级断裂交汇部位。

此次震群事件的主震及余震发生在松辽盆地内部西北地区，位于东北断块区松辽断（坳）陷带NNE向中央隆起带东部斜坡带。深部地质构造属松辽平原上地幔隆起区，是松辽盆地内部地壳最薄部位，地壳厚度约35 km（盘晓东等，2007）。此次震群集中位于NE向松原—肇东断裂与NW向查干泡—道字井断裂交汇区附近（张洪艳等，2015），研究区地震地质构造见图 1。

2 震群数据统计

松原地区具有1119年6¾级强震发生背景，是吉林省重点监视地震危险区。2006年3月31日吉林前郭地区发生5.0级地震，2013年10月31日该地区又发生5.5级和5.0级地震（与2006年地震仅相距8 km），其后分别于2013年11月22日和23日发生5.3级、5.8级和5.0级地震（图 1），属震群型地震事件，余震较多，截至2013年底共记录地震事件952次（图 2）。2013年松原地区地震事件，中强地震数量之多、持续时间之长、地震序列之复杂，在吉林省比较罕见（陈作全等，2015）。此次强震群影响范围较大，震感波及吉林省大部分地区、辽宁、内蒙古和黑龙江部分地区。据现场实地考察及调查资料显示，本次地震宏观震中位于前郭县查干花镇腰英吐村附近，极震区最大烈度为Ⅶ度。

3 震相特征分析

吉林松原地区2013年典型震群最大地震为M_S 5.8地震，在记录的952次地震事件中，5.0级以上地震5次，4.0级以上地震6次。松原地区属平原地区，土层较厚，该区域地震震相特征与东部山区有所不同，随着震中距增大，松软介质的“放大”作用越充分，波的周期越长，波列的振动持续时间越长，不同震级、不同震中距范围，在地震图上可识别的震相也有所不同。因此，选取此次震群中Pg波和Sg波较清晰、面波发育的23个M_S≥3.0地震事件（资料来源：吉林省地震目录、吉林松原5.8级震群地震目录），就不同震中距、不同震级地震进行震相特征分析。23个地震事件参数见表 1。

3.1 震中距100 km以内震相特征

震中距小于100 km的地震台站集中在松原周边，包括：乾安、长岭、通榆、松原、三岗地震台等，因地处平原，土层较厚，基岩难寻，除三岗地震台外，测震仪器以短周期井下摆为主。

该震中距范围内台站记录波形振动持续时间约1 min，直达横波和纵波的到时差约在3—11 s，Pg波周期平均0.05—0.24 s，Sg波周期平均在0.12—0.59 s。该区域地震台因多以短周期井下摆仪器为主，震相特征较一般地方震复杂：①主要以Pg、Sg震相为主，水平向波列较清晰，垂直向Sg波相对不显著（图 3）；②震中距在70—90 km的地震台，在直达波后有1组较清晰的波列，初步判定为莫霍面的反射波PmP、SmS（图 4）；③能记录到面波，因与横波重叠不显著。

3.2 震中距100—200 km震相特征

震中距约在100—200 km的地震台站集中在吉林省中西部地区，包括：安广、白城、长春、双阳、四平、榆树地震台等，测震仪器以宽频带为主。

此范围内台站记录波形振动持续时间约在1—4 min，直达横波和纵波的到时差约13—24，Pg波周期约0.08—0.41 s，Sg波周期平均0.11—1.5 s。震中距约100 km，莫霍面反射波SmS可识别，PmP不太清晰（图 5）。震中距大于150 km，Pn波作为首波出现，较易识别，Sn波不显著（图 6）。该区域内地震波形震相比较简单，主要以Pn、Pg、Sg震相为主，SmS震相在约100 km范围内可以识别，随着震中距增加呈现出较显著的面波（图 7）。

3.3 震中距200 km以上震相特征

震中距大于200 km的地震台站集中在吉林省东部地区，包括：磐石、通化、延边、白山、龙岗地震台等，台基多为基岩，测震仪器以宽频带为主。

在此震中距范围内台站记录波形振动持续时间约2—5 min，随着震中距的增大振动持续时间变长，波的周期逐渐增大。震中距200 km以上的地震台站，直达横波和纵波的到时差约25—70 s，首波基本为Pn震相（图 8）；震中距约350 km，Sn震相变得较难识别，莫霍面反射波和康拉德界面反射波均掩盖在其他震相之中，不易识别（图 9）。此范围内震相基本为Pn、Sn、Pg、Sg，随着震中距增大面波显著。

4 结论

松原属平原地区，土层较厚，介质松软，因此对地震波的振幅有放大作用，使得振动持续时间增长，对高频波的吸收也比对低频波强，随着波的传播路径增加，波的振幅逐渐减小，周期逐渐增大，与东部山区相比，地震波震相较复杂。

通过对2013年松原5.8级震群进行震相分析，可知地震波形振动持续时间约1—5 min，振动周期比较短，约0.05—1.5 s，地震波形记录特征如下：①震相主要以Pn、Sn、Pg、Sg、PmP、SmS为主，其中PmP和SmS震相在震中距70—110 km范围内可识别，但由于100 km以内的地震台站多以短周期井下摆仪器为主，反射波比较复杂，有待深入研究；②震中距大于150 km，首波Pn可较清晰识别。Sn震相由于传播路径较长，高频成分损失严重，震中距大于350 km则不易识别；③由于特殊的地质构造，该区域震源较浅，面波较丰富，波列振动持续时间较长；④康拉德界面反射波不易识别，可能与康拉德界面在该区域连续性较差有关。