1994年5月23日和24日台湾地震震源过程对比

反演地震断层破裂过程是研究地震震源性质的一条重要途径．本研究中,我们选择了两个具有相近发震时间和地点的台湾地震,使用全球数字地震台网的宽频带和长周期记录以及自适应混合全局反演算法,反演了断层平面上的滑动振幅、倾伏角、上升时间和破裂时间,并对两次事件进行了对比．对每一子断层滑动率的计算,提供了断层面上应力和强度的有关信息．前一个地震（面波震级MS＝6.0）,最大滑动振幅2.4 m和最小上升时间1.2 s都位于震中;后一个地震（MS＝6.6）由两个子事件组成,第2个子事件有4 s的延迟．位于震中附近的最大滑动振幅0.9 m对应最小上升时间1.4 s．相应最大滑动率值0.7 m/s,与其它大滑动率区域的峰值相近．我们认为,后一个地震比前一个地震有更复杂的时空分布．      

2009年3月25日黄海M_L 4.0地震震源机制的讨论

应用振幅谱反演方法,对2009年3月25日黄海M_L 4.0地震的震源机制进行求解。在震源位置固定情况下,得到此次地震的地震矩为7.17×10~(14)N·m,矩震级约3.8级,最佳震源机制解为:走向40°,倾角80°,滑动角150°,与震中附近区域的中国断层线走向基本吻合。     

用CAP方法反演2010年6月5日山西阳曲M_S4.6地震震源机制解

利用CAP方法反演了2010年6月5日阳曲MS4.6地震震源机制解,得到震级MW为4.5,节面I走向213°、倾角47°、滑动角-161°,节面II走向109°,倾角76°,滑动角-44°,属于倾滑型;精确定位显示震中处于石岭关隆起区,CAP反演和精定位结果推断本次地震的震源深度为17～20km。震源机制解节面参数与震中附近的山根底断裂和系舟山西麓断裂产状存在差异,这两条断裂不是阳曲地震的发震断裂,由于现场野外地质考察未发现地表断裂,不排除本次地震为隐伏断层活动的结果。     

利用矩张量反演法研究江苏高邮—宝应M_S4.9级地震震源机制解和震源深度

基于江苏、安徽、山东和浙江等省区域台网共19个宽频带数字台站的地震波形,采用HypoDD双差定位方法确定了2012年7月20日江苏高邮—宝应MS4.9级地震震中位置,再利用时间域矩张量反演法TDMT_INV获得了其震源机制解和震源深度.反演结果显示:最佳双力偶解为节面Ⅰ走向290°,倾角88°,滑动角-21°;节面Ⅱ走向21°,倾角69°,滑动角-177°,地震矩震级为MW4.95,震源深度约为7~9km.利用滑动时窗相关法提取sPn震相测定震源深度为8.95km,两者一致性较好.随后不同地壳模型和不同震中定位误差对反演结果的影响试验揭示了反演结果具有稳定性.通过以下几种分析:1与利用CAP(Cut and Paste)矩张量反演法得到的结果进行对比;2P波初动投影;3正反演试验探求反演结果不稳定的影响因素等方法,验证了反演结果的可靠性.综合本文研究成果、震后科学考察结果(包括重力测量和地震烈度分布图)及现有的地质构造资料,推测此次地震的发震构造为杨汊仓—桑树头断裂,节面Ⅱ为断层面,是一个右旋走滑兼有少量正断层性质的错动.     

利用震源机制解对中国西南及邻区进行应力分区的初步研究.

将滑动方向拟合法引入应力分区的研究中,以地震震源机制解反演出的断层面上剪应力的方向和相对大小作为判定条件,对一地区的地震震源机制解进行逐一筛选,确定受各个不同构造应力场控制的地震,然后再根据地震的震中分布划分应力分区,我们称之为逐次收敛法．通过对297个地震震源机制解的反演分析,认为中国西南及邻区可分为5个应力分区,并计算出5个应力分区相应的3个主应力的方向和应力形因子的大小．      

2009年4月6日意大利拉奎拉(L′Aquila) MW6.3地震的破裂过程——视震源时间函数方法与直接波形反演方法比较

通过对视震源时间函数方法和直接波形反演方法在意大利拉奎拉（L′Aquila）M_W6.3地震破裂过程反演中的应用,分析比较了两种方法的特点.视震源时间函数结果表明,这次地震的破裂过程由两次子事件组成,其中第二次子事件的多普勒效应显著,表明破裂主要朝震中的东南方向传播.分别采用视震源时间函数方法和滑动角固定以及滑动角可变的直接波形反演方法对拉奎拉地震时空破裂过程进行反演所得到的结果一致表明：断层面上有两块滑动量集中的区域,分别位于震源处和沿走向（132°）方向距震源5~10 km处,最大滑动量分别约为1.2 m和1.0 m.破裂持续时间约为9.5 s.最大滑动速率达0.6~0.7 m/s,快速的破裂和上盘-下盘效应导致了拉奎拉城的严重破坏.     

用CAP方法研究重庆荣昌2014年2月23日M_L3.8地震震源机制

利用CAP(cut-and-paste)法反演2014年2月23日重庆荣昌ML3.8地震震源机制,得到MW震级为3.04,节面Ⅰ走向46°、倾角44°、滑动角74°,节面Ⅱ走向247°、倾角48°、滑动角104°,P轴方位147.25°、仰角-2.09°,T轴方位46°、仰角-78.76°,表明该地震是带走滑分量的逆冲型地震。CAP测定的这次ML3.8地震的震源深度为3km,在油气的储层内,震源机制解中节面Ⅱ走向、倾角与震中附近的一条深度为1700m以下走向为SW230°倾向NW,倾角约45°的"腹底"逆断层基本一致。震中位于荣昌天然气田,附近有几口废水回注深井,曾发生大量的注水诱发地震。本次地震亦有可能是在区域主应力场的作用下,注水后岩石的孔隙压发生变化触发了盆地盖层内"腹底"断层活动的结果。     

利用地球自由振荡观测约束芦山地震的震源机制解

地球自由振荡的振幅和地震的震源机制有密切的关系．利用长周期自由振荡的观测可对地震的震源机制解进行分析和约束．芦山地震虽然是中等强度的地震,但也激发了可观测的自由振荡信号．根据芦山地震的4种不同震源机制解计算了芦山地震的自由振荡,然后与超导重力仪和宽频带地震仪观测的结果进行比对分析,结果表明可利用2．3～5mHz的球型简正模分析和约束芦山地震的震源机制解．研究发现地震的标量地震矩Mo对自由振荡振幅的影响较大,而断层走向、倾角、滑动方向角和震源深度对自由振荡的振幅影响较小．分析了不同震源机制解理论计算的地球自由振荡参数,发现由GCMT反演的地震矩与实际观测符合较好,其相应的震级能较好反映芦山地震释放的总能量,而利用远场体波反演的地震矩偏小,联合远场和近场观测数据反演可显著改善体波的震源机制解．     

2019年黄海ML4.6地震序列的震源机制和发震构造

2019年黄海M_L4.6地震序列发生在NW向苏北—滨海断裂带附近,历史上该断裂带附近曾多次发生破坏性地震。为了判断此次地震序列的发生是否与苏北—滨海断裂带活动有关,本文基于黄海M_L4.6地震震中附近400 km范围内的测震台站记录,采用CAP方法计算了此次黄海地震序列中M_L4.6和M_L4.1地震的深度和震源机制解参数,并使用双差定位方法对该地震序列进行了重新定位。研究结果显示:2019年12月8日黄海M_L4.6和12日黄海M_L4.1地震的震源深度分别为20 km和21 km,位于发震区域的脆韧转换带内;黄海M_L4.6地震震源机制解节面Ⅰ的走向、倾角、滑动角分别为123°,74°和61°,节面Ⅱ的走向、倾角、滑动角分别为6°,33°和149°;黄海M_L4.1地震震源机制解节面Ⅰ的走向、倾角、滑动角分别为135°,77°和32°,节面Ⅱ的走向、倾角、滑动角分别为37°,59°和165°。两次地震的震源机制解节面参数与苏北—滨海断裂带的几何参数并不一致,表明此次黄海地震序列的发生与苏北—滨海断裂带的主断裂活动没有直接关系。黄海地震序列震中的重新定位结果显示该地震序列呈NW向分布。由上述反演所获的两次黄海地震的震源机制和地震序列的重新定位结果推测,黄海M_L4.6和M_L4.1地震的破裂方向可能为NW向,黄海M_L4.6地震序列可能是发生在区域壳内脆韧转换带的左旋走滑地震事件。      

2013年6月平果3级震群精确定位及分析

利用双差定位法对发生在广西平果M_L3.0级地震震中附近的震群进行重新定位,得到78次地震定位结果。结果显示:地震震中集中分布于排泥库附近的西南侧,方向呈北西向,震源深度约6km。由上述研究结果可知,利用双差定位法定位精度比较高,特别是在减小残差、测定误差、控制震中分布及震源深度等方面,均比原来的定位结果有较大的改进。     

长白山天池火山区的震群活动研究

2002和2003年夏季流动地震观测揭示，天池火山口附近存在大量的微震活动和一系列震群活动.地震定位结果表明地震主要发生在火山口附近，以震群形式发生的地震全部集中在天池火山口西南部，东北部地震密集区没有观测到震群活动.在夏季以外的其他季节，天池火山区只有一个固定地震台站（CBS）用于地震监测.利用CBS台不同时间的观测纪录，通过波形相关分析发现其他季节的主要震群活动仍然集中在天池西南部.震群的高精度相对定位揭示震源位置沿北西－南东向分布，倾向西南，倾角约80°. 2003年7月13日的震群发生期间，地震震源位置出现从深到浅的迁移现象，同时震源深度较大的地震在不同台站的地震波初动方向几乎全部向上，表明震源具有明显的膨胀分量.考虑到长白山天池火山2002年以来出现明显的地表形变、地球化学异常和谐频地震等现象，我们认为震群活动可能与5 km深度附近存在岩浆热液活动和岩浆增压有关.     

京津唐地区地壳结构与强震的发生──I．P波速度结构

用１９８４－１９９１年发生在京津唐地区（３７°－４１°Ｎ，１１２．５°－１２０°Ｅ）的２５０５个地震的２２２３４条Ｐ波到时进行的层析成像，揭示了地震活动性与速度图像间的联系：１．公元１０００年以来该区强震震中在上地壳的投影大多分布在高速块体内或高速块体与低速块体相交地带，偏高速体的一侧．２．唐山地震和三河－平谷地震所处的构造背景相似，均未依傍大断层，处在介质速度变化剧烈部位．３．宁河与唐山、滦县分别位于规模大小、位置深浅不同的两个不同的高速块体处，可以解释唐山地震序列震源深度分布东北浅西南深的总体特征．４．唐山地震可能是由一条北西向的地下隐伏断层扩展的结果．     

多震相走时和波形三维地震成像方法及在朝鲜半岛和祁连山地壳结构研究的应用

本项成果包括：提出天然地震走时反演层析成像技术,采用下列方法使得处理结果得以改善：1)利用Pg,Sg,Pm,Sm,Pn,Sn等震相增大约束条件;2)用已有精度较高的人工地震测深结果作速度约束;3)用波形反演来修改模型,把波源,介质吸收,散射等全部物理特征集中反映在记录中,把诸多物理量开发出来互为约束,以修改后的模型再作反演,使解的稳定性大大提高;4)采用最优化过程,选择遗传算法。可以进行震源定位,走时反演,波形反演;5)得到任意深度的速度分布及从地表到Moho面的速度剖面。主要应用结果：对于朝鲜半岛南部,划分为5(沿纬度)*６(沿经度)*8(沿深度)块,对于中部分288块.得到从地表到M面的8个水平切面;中部地区沿纬度13个二维剖面及其Moho面深度分布。上述方法也用于祁连山中东段地壳三维结构成像加上地震台网数字记录,反演。该区属塔里木-阿拉善地块走廊过渡带与北祁连褶皱带;从剖面可看出该地块上地壳低速层厚,下地壳有-低速层。北祁连褶皱带盆地与隆起构造之间的起伏差异,显示古浪断裂与金强河断裂之间的深部差异与界线。两地区的结果表明,这些剖面对认识大地构造、地质结构的稳定性,深部事件的性质是很有益的,对地球动力学研究也有重要意义。     

Research Note: Sparsity‐Aware Multiple Microseismic Event Localization Blind to the Source Time‐Function

We consider the problem of simultaneously estimating three parameters of multiple microseimic events, i.e., the hypocenter, moment tensor, and origin time. This problem is of great interest because its solution could provide a better understanding of reservoir behavior and can help to optimize the hydraulic fracturing process. The existing approaches employing spatial source sparsity have advantages over traditional full‐wave inversion‐based schemes; however, their validity and accuracy depend on the knowledge of the source time‐function, which is lacking in practical applications. This becomes even more challenging when multiple microseimic sources appear simultaneously. To cope with this shortcoming, we propose to approach the problem from a frequency‐domain perspective and develop a novel sparsity‐aware framework that is blind to the source time‐function. Through our simulation results with synthetic data, we illustrate that our proposed approach can handle multiple microseismic sources and can estimate their hypocenters with an acceptable accuracy. The results also show that our approach can estimate the normalized amplitude of the moment tensors as a by‐product, which can provide worthwhile information about the nature of the sources.     

The inversion of 3-D crustal structure and hypocenter location in the Beijing-Tianjin-Tangshan-Zhangjiakou area by genetic algorithm

Ｔｈｅｉｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆ３┐ＤｃｒｕｓｔａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｈｙｐｏｃｅｎｔｅｒｌｏｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＢｅｉｊｉｎｇ┐Ｔｉａｎｊｉｎ┐Ｔａｎｇｓｈａｎ┐Ｚｈａｎｇｊｉａｋｏｕａｒｅａｂｙｇｅｎｅｔｉｃａｌｇｏ┐ｒｉｔｈｍＹＯＮＧ－Ｇ...     

2D joint inversion of CSAMT and magnetic data based on cross-gradient theory

A two-dimensional forward and backward algorithm for the controlled-source audio-frequency magnetotelluric (CSAMT) method is developed to invert data in the entire region (near, transition, and far) and deal with the effects of artificial sources. First, a regularization factor is introduced in the 2D magnetic inversion, and the magnetic susceptibility is updated in logarithmic form so that the inversion magnetic susceptibility is always positive. Second, the joint inversion of the CSAMT and magnetic methods is completed with the introduction of the cross gradient. By searching for the weight of the cross-gradient term in the objective function, the mutual influence between two different physical properties at different locations are avoided. Model tests show that the joint inversion based on cross-gradient theory offers better results than the single-method inversion. The 2D forward and inverse algorithm for CSAMT with source can effectively deal with artificial sources and ensures the reliability of the final joint inversion algorithm.     

Relative source time functions of seismic events at the Rudna copper mine, Poland: estimation of inversion uncertainties

The relative source time function (RSTF) inversion uncertainty assessment was performed for two small, mining-induced seismic events (M _W =2.9 and 3.0) that occurred at Rudna copper mine in Poland. The seismograms of selected events were recorded by the seismic net work composed of over 60, short-period, vertical seismometers, recording ground velocity, located in the distance ranging from 400 m up to 8 km from their hypocenters. The RSTFs were calculated for each seismic station independently, using the empirical Green’s function technique. The pseudospectral approximation of the sought RSTF by a finite sum of Gaussian kernel functions was used and the inverse problem was solved with the adaptive simulated annealing algorithm. Both methods improved the stability of the deconvolution procedure and physical correctness of the final solution in comparison to the classical deconvolution methods. To estimate the inversion uncertainties, classical Markov-chain Monte-Carlo techniques were used. The uncertainty analysis allows for improved selection of a priori data to the following inversion for kinematic rupture process.     

频率域2维电磁测深资料的RRI反演

本文将大地电磁反演中的RRI方法应用于线源频率测深模型资料的反演中.当背景电导率变化很小时,可用变化前的电场来近似代替变化后的电场,从而在反演方程的推导过程中将有源电磁场中的源项消掉,得到和大地电磁场相同的反演方程,使有源电磁波的反演也可以应用RRI方法.反演过程中所需要的模型资料通过有限元方法得到,该资料不需做近场校正,直接用适合于有源电磁场的RRI方法反演,避免了近场校正带来的误差.数值模型结果证明该方法是可行的.最后,用RRI方法讨论了当源和目标区间存在低阻异常体时只对目标区反演的可行性,对实际工作的解释有一定的指导意义.     

鄂尔多斯南缘地区重力变化场源特征

以鄂尔多斯南缘地区布格重力异常数据及2014—2017年相对重力观测数据为基础,采用欧拉反褶积方法,对引起重力变化的场源深度进行反演,并对空间分布规律予以解释。通过构建理论模型,反演得到最优模型参数,并对实际数据进行计算和分析。为了减弱和消除欧拉解的发散性,利用水平梯度滤波法优化反演结果。结果表明:①构造指数为1时,适合对相对重力数据进行反演,当滑动窗口选择4—8倍测点间距时,可以获得较为可靠的场源参数;②在主要断裂附近,不同时间尺度的场源呈较好的一致性特征;③引起重力变化的场源深度集中在10—30 km,与鄂尔多斯南缘地区的震源深度基本一致;④不同时间尺度的场源位置相对分散,表明引起重力变化的物质流动具有随机性和波动性。     

Japan Tohoku March 11, 2011 (<Emphasis Type="Italic">M</Emphasis> = 9.0) earthquake source structure,its macroseismic,seismological, and geodynamic manifestations

Earthquake source parameters, seismological, geological, geophysical, geodetic, and macroseismic data are reported for the source zone of the Tohoku earthquake (M = 9) that occurred on March 11, 2011 near the eastern coast of Honshu Island. The seismotectonic position of the seismic source situated in the western Pacific active margin, distribution of epicenters and hypocenters of the main shock, foreshocks and aftershocks, features of the focal mechanism solutions, and directions of the horizontal and vertical offsets of the Island surface were studied to focus attention on the nature of deformation in the Honshu Region. The obtained data make it possible to establish intraplate and interplate components in the complex source of the earthquake. Relationships between seismic and geodetic manifestations were investigated. The Tohoku earthquake was suggested to be a great lithospheric structure.