0 引言

按震中距大小，地震可分为近震、远震、极远震，其中：近震可分为地方震和区域性地震，二者以震中距1°为分界线，近震和远震一般以震中距1 000 km左右（约9°）为分界线，而震中距大于105°的远震也称为极远震。极远震振动持续时间较长，最大面波与初至震相到时差大于45 min。其地震波传播路径长、穿透深度大，经过核幔等介质的影响，地震波在各层界面发生反射和折射，形成各自的反射波和转换波，震相丰富。震相的精准识别是进行地球内部构造层析成像、速度模型反演、地震定位和震源机制反演等研究的基础和前提。目前，中国国家测震台站正在同步使用AK135走时表进行震相分析。诸多研究者，如唐燕娟（1997）、陈建军等（2004）、黄媛等（2006）、陈翔等（2011）、曲保安等（2011）、赵永等（2017）、冯红武等（2018）、卢燕红等（2018），针对AK135走时表对震相特征进行了相关研究。

早在19世纪末，Oldham就编制了全球第一个地震走时表。随着对地球速度结构模型的精细化研究，各国学者陆续编制了新的更精准的地震走时表。1940年，Jeffreys和Bullen（Jeffreys et al，1940）合作完成震相相减表（J-B表），该走时表包含大多数地震波的走时，也是当时最精准的走时表。20世纪80年代，Dziewonski和Anderson（Dziewonski et al，1981）研究得到PREM走时模型，发现了地下220 km处的间断面。1987年，IASPEI开始构建新的全球走时表，并得到IASP91走时表。1995年，Kennett等（1995）在IASP91的基础上，通过对地震观测数据的筛选，构建了新的参考模型AK135。AK135走时表得到广泛认可，并被大量应用于地震定位和地震科学研究。

AK135走时表与J-B走时表的最大差异在于对极远震震相的命名。在J-B走时表中，用PKP标注极远震初至震相，实际上PKP可能代表了PKPdf、PKPbc、PKPpre等震相，其涉及的后续震相相对较少，无法识别的震相，作为未知震相处理。而AK135走时表内容丰富，震相更完整，对于震中距相同、不同震相随深度的变化以及深度相同、不同震相随震中距的变化均给出详细便查表。诸多学者对于极远震震相做了大量研究工作，但基于新的AK135走时表的研究相对较少。为此，本文以嘉祥地震台（下文简称嘉祥台）2014—2020年记录的418个6级以上极远震震相为研究对象，基于AK135走时表，结合实际地震波形，选取典型极远震归纳震相特征，以此提高震相分析水平和台站数据整体分析质量，为其他台站同仁提供借鉴。

1 台站概况及震相识别

嘉祥台地处聊考断裂东侧，周边分布有嘉祥断裂、郓城断裂、巨野断裂、汶泗断裂。该台台基为奥陶系三山子组白云质灰岩、泥质白云岩，属较坚硬岩石，抗剪强度高、承载力较大，力学性质良好。嘉祥台配备CTS-1E甚宽频带地震计进行地震观测，数字化记录丰富，可记录到萨尔瓦多附近海域、墨西哥、南桑威奇群岛、秘鲁地区、智利北部沿岸近海等地发生的极远震。

在地震监测台站实际工作中，震相识别前需根据地震波形区分地震类型。极远震的特点是，地震波穿透深度大，传播路径长，从地壳到地核，经过界面多，且波的种类丰富。远震（含极远震）体波传播路径见图 1。

极远震波形传播持续时间一般大于1小时，依据振幅发育情况可判断震源深浅，各震相初动常比较复杂，宽频带地震计所记录波形难以识别时，可将初至震相仿真成短周期地震计波形，后续震相初至可仿真成长周期地震计波形。

选取2014—2020年嘉祥台记录的418个6级以上信噪比较高的极远震事件波形，基于AK135走时表，分析震相特征。AK135走时表是在IASP91走时表基础上构建的，极远震震相名称一致，精度略有差异，常用震相因震中距不同而不同，具体见表 1。

2 震例选取及波形分析 2.1 典型震例选取

根据中国地震台网中心发布的地震目录，选取嘉祥台2014—2020年记录的418个6级以上极远震事件波形，分析震相特征。本着波形记录清晰、完整，震相既有共性又有特性的原则，对均匀分布在震中距100°—179°范围内的震例，计算其相对嘉祥台的方位角，统计位于不同地区的地震方位角分布范围，结果见表 2。限于篇幅，选取10个极远震典型事件进行震相分析，地震参数见表 3。

2.2 震相分析 2.2.1 墨西哥及其沿岸近海地震

墨西哥及其沿岸近海发生的地震距嘉祥台108°—122°，选取该区3个典型震例进行震相分析，震相波形见图 2、图 3、图 4。

（1）墨西哥沿岸近海M_S 6.2地震。该地震震级在M_S 6.8及以下，地震无Pdif震相记录，仿真短周期地震仪可清晰辨识PKPdf、PKiKP叠加的大振幅震相，可标识为PKP震相。初至震相到达后约1 min39 s，PP震相到达，其初至尖锐，振幅大，易辨识。PKP震相后约11 min43 s，水平方向有PS震相到达，可辨识。地震波形及标注震相见图 2。

（2）墨西哥M_S 7.1地震。该地震震级在M_S 6.9—7.5，初至震相为Pdif，起始较弱，一个周期后振幅明显衰减，持续时间约3 min，易忽略。其后约3 min36 s，PKPdf、PKiKP震相几乎同时到达，仿真短周期地震仪可清晰辨识其复合震相。初至震相后约4 min58 s，PP震相到达，形成大振幅记录，易辨识。随后，SKPdf、Sdif、SP、PS、SS震相均记录清晰，其中SP和PS震相几乎同时到达，三分向记录清晰，形成大振幅震相。地震波形及标注震相见图 3。

（3）墨西哥沿岸近海M_S 8.2地震。此次地震震级在M_S 7.5以上，初至震相为Pdif，原始记录和仿真长周期地震仪均可清晰识别，Pdif起始较弱，3个周期后振幅明显衰减。其后约3 min26 s，PKPdf和PKiKP震相几乎同时到达，波形叠加产生较大振幅，仿真短周期地震仪可清晰识别。Pdif震相到达后约5 min8 s，PP震相达到，发育充分易识别。Pdif震相到达后约13 min20 s，水平方向Sdif震相到达，持续一个周期后振幅衰减。Pdif震相到达后约15 min30 s，震相SP、PS几乎同时到达，三分向记录清晰。Pdif震相到达后约22 min，SS震相到达，易识别。地震波形及标注震相见图 4。

2.2.2 厄瓜多尔地震

厄瓜多尔发生的地震距嘉祥台140°—145°，初至震相PKPdf、PKiKP相互叠加形成震相簇，仿真短周期地震仪可清晰识别，初至震相到达后约3 min33 s，SKPdf、PKSdf震相几乎同时到达，三分向记录清晰，易识别。以厄瓜多尔M_S 6.0地震为例，地震波形及显著震相见图 5。

2.2.3 加利福尼亚湾地震

该地区发生的地震距嘉祥台100°—105°，地震波由于受到核幔过渡带的影响，形成P波的“核影区”（第二影区），P波不发育，难以辨识，S波几乎消失；Pdif、PKPdf、PP、SS等常见震相不清晰；PP震相偶尔可见于仿真长周期地震仪。以加利福尼亚湾M_S 6.5地震为例，地震波形及显著震相见图 6。

2.2.4 南桑威齐群岛地区地震

该地区发生的地震距嘉祥台145°—150°，Pdif震相不发育，无法识别，初至震相为PKPdf，由于PKPdf、PKPbc、PKPab、PKiKP震相几乎同时到达，形成相互叠加的震相簇，无法识别主导震相，通常以PKP作为震相标识。以南桑威齐群岛地区M_S 6.5地震为例，地震波形及显著震相见图 7。

2.2.5 德雷克海峡地震

该地区发生的地震距嘉祥台约160°，常见震相为：PKPdf、PKPab、PP、SS，PKPdf为初至震相，记录清晰。以德雷克海峡M_S 6.5地震为例，地震波形及显著震相见图 8。

2.2.6 智利地震

该地区发生的地震距嘉祥台168°—172°，选取2个典型震例进行震相分析，震相波形见图 9、图 10。

（1）智利北部及沿岸近海M_S 6.5地震。常见震相有：PKPdf、PKPab、PP、SS，初至震相为PKPdf，垂直方向震相发育，易识别，水平方向能量弱，仅SS震相可识别。地震波形及显著震相见图 9。

（2）智利中南部及沿岸近海M_S 6.6地震。该地震初至震相为PKPdf，记录清晰，后续震相PP、SKKSac、SS均较发育，易识别。地震波形及标注震相见图 10。

2.2.7 阿根廷地震

该地区发生的地震距嘉祥台171°—179°，记录震例均为深源地震，震相起始尖锐，常见震相有PKPdf、PKPab、pPKPdf、PP、pSKSdf、sSKSdf、SS，初至震相为PKPdf，垂直震相记录突出，易识别，水平震相能量较弱，识别困难。以阿根廷M_S 6.5地震为例，地震波形及显著震相见图 11。

3 结论

基于AK135走时表，对2014—2020年嘉祥台记录的418个6级以上极远震中10个典型事件波形，依据方位角和震中距的不同，进行震相分析，得到以下结论：

（1）方位角分布在0—50°范围内：①震中距在100°—105°，震例位于P波“核影区”，嘉祥台记录震例P波不发育，难以辨识，后续震相以PP、SS为主。②震中距在105°—145°，嘉祥台记录震例集中在墨西哥地区，初至震相为Pdif，震相起始缓慢、微弱，易出现PP、PS和SS震相。在震中距105°—120°、M_S＞7时，可在仿真中长或长周期仪上记录到初至震相Pdif。震中距120°—145°、M_S＞8时，也可观测到初至震相Pdif。③震中距在145°—170°，嘉祥台记录震例集中在厄瓜多尔、智利北部及沿海地区，一般初至震相PKPdf与PKiKP到时差仅为2—3 s，通常只标注PKPdf，仿真长周期地震计清晰可见PP、SS、SKPdf、PKSdf震相。

（2）方位角分布在50°—100°范围内：震中距在170°±2°，嘉祥台记录震例集中在智利中部及附近沿海，初至震相为PKPdf，仿真中长周期地震计可清晰识别PKPab、PP、SS，且PP、SS震相幅度较大，可清晰识别。

（3）方位角分布在150°—200°范围内：嘉祥台记录震例集中在德雷克海峡附近，该区出射角近90°，能量释放为垂直方向，震相记录垂直方向较明显，水平方向较弱。仿真短周期地震仪DD-1可见较明显的PKPab震相，易识别。

（4）方位角分布在200°—250°范围内：震中距在130°—150°，嘉祥台记录震例集中在南桑威齐群岛地区。震中距在144.8 °—148.8 °，地震波形初至震相为PKPdf，PKPbc、PKPab、PKiKP震相几乎同时到达，形成相互叠加的震相簇，无法识别主导震相。

（5）方位角分布在300°—350°范围内：震中距171°—179°范围内，嘉祥台记录震例集中在阿根廷地区，且多为深源地震，波形起始尖锐，初至震相为PKPdf，部分深震震相pPKPdf、pSKSdf、sSKSdf发育。