内蒙古地区观测山洞覆盖层厚度对VP型宽频带倾斜仪数据的影响机制

来源：大地测量与地球动力学杂志2026年第6期北京时间：

作者：白少奇, 马武刚, 周煊超, 裴东洋, 郭延杰

单位：1 锡林浩特地震监测中心站, 锡林浩特, 027000,2 湖北省地震局, 武汉, 430071,3 中国地震局地震研究所, 武汉, 430071,4 内蒙古自治区地震局, 呼和浩特, 010010,5 赤峰地震监测中心站, 赤峰, 024000

摘要：基于内蒙古自治区5个台站的VP型宽频带垂直摆倾斜仪观测数据, 采用波传播理论模型与深度学习预测框架相结合的方法, 初步揭示了山洞覆盖层厚度对观测信号的多频段定量影响机制。结果显示, 覆盖层厚度与背景噪声(尤其是南北向)呈显著负相关, 但对低频信号影响较弱; 其对M2潮汐波振幅具有方向性调控作用, 南北分量振幅随厚度增加呈线性递增, 而东西分量在20 m处呈现独特的共振放大效应(峰值较10 m处提升约3.6倍); 当厚度大于等于20 m时, 可有效抑制季节性数据波动, 使变化幅度显著减小且峰值滞后1~2个季节, 同时显著降低气压导纳系数。结合随机森林模型验证发现, 山洞覆盖层最佳厚度区间为18~22 m(20 m为最优值), 岩性影响为次要因素, 覆盖层厚度及其与山体岩性介质密度的交互作用构成主导控制参量。本研究选定20 m覆盖层厚度作为工程阈值, 为有效抑制背景噪声、保障潮汐信号保真度及抵御季节性干扰提供了重要设计依据, 逐步推动台站山洞观测建设由经验模式向量化、工程化方向发展。

关键词：覆盖层厚度,RMS,气压导纳系数,M2潮汐波,随机森林模型

基金资助：内蒙古自治区地震局局长基金(2025QN16),中国地震局地震研究所所长基金(306393)