0 引言

乌兰浩特地震台是内蒙古自治区八大台站之一，也是兴安盟区域唯一的国家测震数字化台站。通过“九五”“十五”的建设，乌兰浩特地震台积累了大量的地震事件，而且在典型震例震相分析方面开展了大量研究。由于人类活动的影响，乌兰浩特地震台地震观测资料中也出现了很多其他干扰信息，这在一定程度上影响着对地震事件判别的有效性及准确率。因此，分析总结乌兰浩特地震台地震事件震相特征就显得尤为重要。

近年来，关于台站地震事件震相特征方面的研究有很多，如对太原地震台记录的近震事件震相特征进行的系统分析；刘瑞丰等（2011）对宽频带数字记录的震相特点进行了研究；梁永烨（2018）对宽频带数字地震计震相资料进行了波形记录特征分析；呼楠等（2018）对西安地震台典型的数字记录震相特征进行了分析。本文在前人研究的基础上，根据乌兰浩特地震台2017年1月—2019年1月存档的地震事件及爆破事件，分析了乌兰浩特地震台记录到的国内典型地震事件及爆破事件的震相特征，旨在为今后台站震相识别提供一定的参考，为研究快速识别地震事件的方法提供依据。

1 台站观测背景

乌兰浩特地震台位于内蒙古自治区兴安盟乌兰浩特境内，现为国家有人执守的数字化测震台。该区构造上可划分为区域EW向构造、区域NS向构造、新华夏系和内蒙古弧构造（蒙古弧东翼部分）等体系，以及联合弧、格子状和旋扭构造，另有NW向构造形迹（陆金晖，2017）。研究区域内主要分布洮儿河断裂、第二松花江断裂、滨州断裂及嫩江断裂，台站及主要断裂分布见图 1（包宝小等，2019）。

2 资料选取

乌兰浩特地震台配备CTS-1E甚宽频带地震计（50—100 Hz），采用3通道24GN数据采集器。自2005年安装该地震计以来，记录到了大量的远震、近震及爆破事件，积累了丰富的地震波形数据。乌兰浩特地震台是单台，所以在震相识别时需详细地对比分析。本文围绕研究区域内分布的断裂带，以震中距Δ < 10°、10° < Δ < 105°划分实际震例，随机选取国内地震事件作为典型震例，对区域内多震地区震相特征进行重点分析。选取的震例如下：①2018年11月30日15时58分松原4.0级地震；②2017年9月28日17时33分呼伦贝尔扎兰屯3.8级地震；③2018年12月10日20时28分赤峰敖汉旗3.9级地震；④2018年9月8日10时35分云南普洱市墨江县5.9级地震；⑤2018年12月16日12时50分四川宜宾市兴文县5.7级地震；⑥2018年11月26日7时57分台湾海峡6.2级地震，⑦2018年8月3日9时34分青海玉树州治多县5.1级地震；⑧2018年6月27日15时16分通辽霍林郭勒地区3.1级爆破地震；⑨2018年9月1日14时17分通辽霍林郭勒地区2.6级爆破地震。

3 结果分析 3.1 Δ < 10°事件

近震指震中距大于100 km并小于1 000 km的地震。近震地震波的传播路径较短，受地球曲率影响较小。从震源出发，没有经过反射或折射，直接传播到台站的波一般记为Pg波及Sg波，称之为直达波；经过界面反射的波称为反射波，通常在60—120 km范围内出现莫霍面的反射波PmP和SmS波，一般在该范围内会呈现最强能量，称之为近震的面波；当震源在康德拉界面上时，一般莫霍面会产生Pn波及Sn波，称之为首波，因为首波在传播过程中能量损失较多，所以研究区域内，当震级较小且震中距较大时台站一般不能清晰地记录到首波。因兴安盟区域属于少震区，所以乌兰浩特地震台地方震较少，近震较多，能记录到的Δ < 10°近震主要为松原地区、呼伦贝尔区域、赤峰区域的地震。

乌兰浩特地震台记录到的近震事件Pn、Pg、Sn、Sg震相较清晰、易识别，面波记录较明显，一般仿真短周期上可以看出明显的SmS面波，Pg波与Sg波走时差一般不大于23 s，与中国地震台网中心发布的M_S震级间的偏差一般小于0.6级。图 2（a）为2018年11月30日15时58分松原4.0级地震波形，该地震震中距台站198 km，波形中主要震相为Pn、Pg、Sn、Sg，Pg波与Sg波走时差为23 s，面波震级为3.8级，与中国地震台网中心发布的M_S震级间偏差0.2级。图 2（b）为2017年9月28日17时33分呼伦贝尔3.8级地震波形，该地震震中距台站159 km，波形中主要震相为Pg、Sg，Pg波与Sg波走时差为19 s，面波震级为4.4级，与中国地震台网中心发布的M_S震级间偏差0.6级。图 2（c）为2018年12月10日20时28分赤峰敖汉旗3.9级地震波形，该地震震中距台站112 km，波形中主要震相为Pn、Pg、Sn、Sg，Pg波与Sg波走时差为18 s，面波震级为3.3级，与中国地震台网中心发布的M_S震级间偏差0.6级。

3.2 10° < Δ < 105°事件

地震发生时，震中距大于1 000 km或10°的地震称为远震。远震和极远震地震波传播路程长，深度深，在经过各层界面时，会产生反射及折射，远震震相较多，如P、S、PP、SS、PcP、ScS、pP、sP等。

乌兰浩特地震台对于震中距10° < Δ < 30°的国内地震事件，记录的常见远震主要为云南、青海、台湾、四川等4个地区的地震。因随着台站周围环境改变，人类活动增加，加之台站原本台基噪声大，一般记录到的P、S、Pp、sP震相比较清晰识别，Pm、LN、LE、LZ面波记录较明显，仿真中长周期（SK）上，可以看出明显的LN、LE面波，P波与S波走时差一般不小于25 s，与中国地震台网中心发布的M_S震级间偏差一般小于0.4级。图 3为2018年9月8日10时35分云南普洱市墨江县5.9级地震波形，该地震震中距台站3 130 km，波形中主要震相为P、Pp、S，P波与S波走时差为4 min 43 s，P波到台站延时2 min，面波震级为6.3级，震级偏差较大，与中国地震台网中心发布的M_S震级偏差0.4级。

图 4为2018年12月16日12时50分四川宜宾市兴文县5.7级地震波形，该地震震中距台站2 485 km，波形中主要震相为P、S、Sp，P波与S波走时差为7 min，P波到台站延时1 min，面波震级为5.6级，与中国地震台网中心发布的M_S震级间偏差0.1级。

图 5为2018年11月26日7时57分中国台湾海峡6.2级地震波形，该地震震中距台站2 529 km，波形中主要震相为P、S、Pp，P波与S波走时差为6 min，面波震级为5.6级，与中国地震台网中心发布的M_S震级偏差0.1级。

图 6为2018年8月3日9时34分青海玉树州治多县5.1级地震波形，该地震震中距台站2 796 km，波形中主要震相为P、Pp、S、SS，P波与S波走时差为5 min，面波震级为5.6级，与中国地震台网中心发布的M_S震级偏差0.1级。

3.3 爆破事件

爆破是通过炸药能量的释放，使炮孔周围介质破碎，同时由于爆破应力波的作用又使远处介质产生剪应力和拉应力，使介质产生裂隙，剩余的一部分能量以波的形式传播到地面，引起地面质点的振动，形成爆破地震（陈润航等，2019）。爆破地震事件容易与近震事件相混，乌兰浩特地震台记录到的爆破事件震中距一般小于300 km。

图 7（a）为2018年6月27日15时16分内蒙古通辽霍林郭勒地区3.1级地震波形，该地震事件发生地距台站238 km。图 7（b）为2018年9月1日14时17分通辽霍林郭勒地区2.6级地震波形，该地震事件发生地距台站220 km。2个事件波形形似，震相一致，Pg、Sg震相清晰，明显可见的瑞利短周期面波为浅源地震的可靠标志，分析认为，可能是近震或爆破事件。经实地调查判定，这2次事件均为通辽霍林郭勒煤矿区的爆破。

4 总结

本文随机选取2017年1月—2018年12月乌兰浩特台记录的天然地震事件及爆破事件作为典型震例，总结了近震、远震及爆破事件的典型震相特征：①近震事件地震波初动方向较随机；发震时刻具有不确定性；一般Pn、Pg、Sn、Sg震相及Sm面波可清晰识别；Pg、Sg波走时差一般不大于23 s；与中国地震台网中心发布的M_S震级间偏差一般小于0.6级。②爆破事件地震波初动方向及发震时间较固定；波的频率较高但幅值衰减速度较快且固定地点，因此破坏性较小。③远震事件地震波初动方向及发震时刻较随机；震源较深；震动时间较长；地震波幅值衰减较慢；震相P、S、pP、sP可清晰识别，Pm、L面波记录较明显；P、S波走时差一般不小于25 s，与中国地震台网中心发布的M_S震级偏差一般小于0.4级。

研究发现，乌兰浩特地震台地震波形记录中干扰因素较多，故需改善观测环境；同时，震级偏差较大，亦需找出影响震级偏差的因素并给出参考校正值。因地震传播路径的多样性及震源破裂方式的多变性（吕锦鸿，2017），虽然难以对同一发震区同一发震地点地震的震相特征使用同一标准进行总结，但是通过此次统计分析发现，同一发震区同一发震地点地震的震相特征较一致，但实际分析中在参考本文共性震相特征的同时，也应注意个性差异。