断层厚度的地震效应和非对称地震矩张量

本文导出了具有厚度和滑动弱化区域的断层的非对称地震矩张量表示式,指出要求地震矩张量具有对称性不是一个绝对必要的限制.在非对称地震矩张量中,位错项对应于对称地震矩张量,拉力项对应于非对称地震矩张量.由于拉力项等效于单力偶,所以在非对称地震矩张量解的两个节面上,沿滑动矢量方向的力偶强度不再相同,与较大力偶相联系的节面为断层面,与较小力偶相联系的节面为辅助面.这一性质可用以从两个正交的节面中判断哪一个节面是断层面.如果忽略拉力项,会高估与位错对应的标量地震矩.只有满足相应的约束条件的非对称地震矩张量才能表示具有厚度和滑动弱化区域的断层模型,并从中分离出与位错和拉力对应的地震矩张量.     

地震矩张量及其反演

用地震矩张量描述一般类型的地震点源时,二阶矩张量是可以用来简明地表征震源特征的物理量。比如,可用它将震源表示为膨胀中心和双力偶的叠加。二阶地震矩张量可以分解成各向同性部分和纯偏量部分的相加,并且对偏量部分还可作多种形式的分解。本文通过对在主轴坐标系下的矩张量本征值的不同组合,给出了几种矩张量分解的形式及由它们所确定的等效点源模型,并根据本征值的大小,讨论了点矩张量所表示的震源机制解。本文还介绍了反演地震矩张量的方法。     

非对称地震矩张量时间域反演:理论与方法

本文在对称地震矩张量反演的基础上,进一步研究了非对称地震矩张量时间域反演的理论与方法,结果表明:非对称地震矩张量反演与对称地震矩张量反演类似,只需将对称地震矩张量反演方法略加改动,即增加3个待解参数,便可实现非对称地震矩张量反演.为了判断非对称地震矩张量反演相对于对称地震矩张量反演是否存在过度拟合,运用了AIC准则 (赤池信息准则).为了定量地描述地震矩张量之间的差异,引入了地震矩张量的矢量表示法.通过分析格林函数与地震矩张量各分量之间的关系,得出:在非对称地震矩张量反演时,若仅用垂直向地动位移数据,将无法区分M_xy与M_yx这两个分量, 需要同时运用垂直向与水平向地动位移数据进行联合反演才能区分M_xy与M_yx; 若采用不同的速度结构模型或不同的格林函数计算方法,则需重新评估地震矩张量各分量的分辨度问题.为检验非对称地震矩张量反演方法的可行性, 利用合成地震图进行了一系列数值试验.数值试验结果表明,在非对称地震矩张量反演中,有必要引入S波进行P波与S波联合反演以提高反演的准确性和判定断层面的能力.      

用广义射线理论线性反演一般地震点源的地震矩张量

用广义射线理论线性反演一般地震点源的地震矩张量刘瑞丰党京平方韶东陈培善（中国北京１０００８１国家地震局地球物理研究所）主题词线性反演地震矩张量点源震源物理的研究工作是当代地震学的一个重要前沿课题．由于地震矩张量在一级近似下完整地描述了地震震源的等效力...     

断层厚度的地震效应和非对称矩张量

在震源物理的相关研究中,矩张量作为一个二阶对称张量已被广泛接受并且得到了成功的应用,但对矩张量为非对称矩张量的情况则鲜有提及.理论和实践两方面因素造成非对称矩张量在过去的研究中被忽视或遗忘.     

2009年11月至2010年11月27次中强地震的快速矩张量解

经过半个世纪的发展,地震震源的矩张量表示及其反演已日臻成熟(Dziewonski,Woodhouse,1983).矩张量解不但能够较好地反映地震震源的特性,还能为其它研究提供有用的参考.一些科研机构和组织,如美国地质调查局(USGS)和全球矩心矩张量研究组(GCMT)已经能够在震后5小时内准实时地发布矩     

地震矩张量反演在地震快速反应中的应用

利用地震矩张量反演的方法,对1996年11月～1998年1月发生于我国境内的10次MＳ5.2地震的震源机制进行了快速测定,并以地震震源参数简报的形式将测定结果及时发送中国地震局震情值班室和有关省地震局,在大震的快速反应中发挥了作用．      

西藏高原及其周围地区地震的地震矩张量及震源参数的尺度关系

本研究根据 WWSSN 的长周期远震体波记录,采用广义反演技术确定了1966至1980年期间发生在西藏高原及其周围地区的11个主要浅源地震的地震矩张量,同时得到了震源时间函数和震源深度.部分地震的地震矩张量解明显地偏离双力偶模型,偏离的程度似乎与震源机制参数有关.所分析的地震具有较浅的震源深度,均分布在上部地壳范围内.由最佳双力偶模型所得到的震源机制解与印度洋板块向东北方向移动与欧亚板块相碰撞,以及西藏高原向东移动的假设相一致.尺度关系分析表明,板内地震的应力降系统地高于缝合线附近地震的应力降.地震过程持续时间随着地震的规模而增长,但对于相同规模的地震,缝合线附近地震的持续时间长于板内地震.以上结果反映了大陆内部地震的地震矩张量的特征,并暗示缝合线附近地震具有与板内地震不同的发震环境和震源过程.     

西藏高原及其周围地区地震的地震矩张量及震源参数的尺度关系.

本研究根据 WWSSN 的长周期远震体波记录,采用广义反演技术确定了1966至1980年期间发生在西藏高原及其周围地区的11个主要浅源地震的地震矩张量,同时得到了震源时间函数和震源深度.部分地震的地震矩张量解明显地偏离双力偶模型,偏离的程度似乎与震源机制参数有关.所分析的地震具有较浅的震源深度,均分布在上部地壳范围内.由最佳双力偶模型所得到的震源机制解与印度洋板块向东北方向移动与欧亚板块相碰撞,以及西藏高原向东移动的假设相一致.尺度关系分析表明,板内地震的应力降系统地高于缝合线附近地震的应力降.地震过程持续时间随着地震的规模而增长,但对于相同规模的地震,缝合线附近地震的持续时间长于板内地震.以上结果反映了大陆内部地震的地震矩张量的特征,并暗示缝合线附近地震具有与板内地震不同的发震环境和震源过程.      

兰州数字地震台网的格林函数库与快速矩张量反演预研究

甘肃省是我国地震多发地区之一,如何利用兰州数字地震台网的波形资料确定中小地震的地震矩张量等震源新参数已成为急需考虑的问题。本文重点介绍了利用台网记录的波形资料快速反演中小地震的地震矩张量所需要的两项非常基础而重要的工作,即速度模型的确立和格林函数库的建立。为了说明格林函数库技术在矩张量快速反演中的可行性和优越性,还给出了122个中小地震的矩张量反演的试验性结果。     

天祝-古浪5.4级地震前震源区应力场的短临变化特征

利用矩张量反演方法反演了 1996年 6月 1日天祝 -古浪 5 .4级地震序列的震源机制 ,并与该区小震综合断层面解进行了比较。在此基础上讨论了该地震前后震源区应力场的变化特征。     

云南禄劝地震部分余震的矩张量反演

利用数字盒式磁带记录加速度仪组成的流动地震台网所记录的三分向近场加速度图,通过矩张量反演确定了1985年4月18日云南禄劝 Ms=6.1地震的部分余震的震源机制.以均匀半无限弹性介质的格林函数解释路径效应,并通过正演计算识别由两次积分得到的位移地震图中的直达 P 波、直达 S 波和 SP 转换波震相,然后用这些震相进行矩张量反演.反演结果表明,在解超定线性方程组时,采用适当的加权系数,可使上述直达波和转换波的理论计算值与观测值拟合得较好.尽管用以反演的三个余震大小不同(震级 ML48,3.2,3.5),震源位置也有差别,但它们的震源机制却非常接近,且与主震的震源机制相当一致.这一特征显示了余震的发生与主震发震构造的内在联系.这些实例说明,由震源球球面上分布适宜的数字地震台网取得的近场加速度资料,借助于即使是简单的介质模型,通过地震矩张量反演,不但可以得出这些地震震源的主要成份————剪切位错源,同时还可得出震源所含的其它成分,如膨胀源和补偿线性向量偶极.      

用应变地震观测求解震源矩张量的基本原理

震源机制解,即对地震矩张量的推断,对于地震研究具有至关重要的意义.应变地震观测是张量观测,与摆式地震仪的位移矢量观测不同,可以为地震研究提供新的数据源.本文讨论用应变地震观测求解震源矩张量的基本原理.在距离震源足够远的地方,地震波可以看成平面波,其性质决定于震源矩张量.假设平面地震波的应变张量可以由震源矩张量通过坐标变换计算得到,就可以通过观测应变地震波求解震源机制.这个假设至少对于双力偶震源机制是成立的.由此可以证明,在理想的无限介质中,只要有两个以上不同地点的应变地震波观测,就可以解出震源矩张量.这为解决震源机制问题提供了新的方法.目前的地震矩张量求解方法需要两方面的条件:或者需要很多观测点(例如体波反演),或者需要长周期地震波资料(例如面波反演).这些方法只适用于分析比较大的地震.对于小震,因为通常其震中周围不会有足够多的摆式地震仪观测点观测到其地震波,而地震波周期又短,难以利用传统方法给出可靠的震源机制解,所以只需少数观测点就能求解震源矩张量的新方法特别有意义.用应变地震观测求解震源机制,可以给出更为精确的结果.     

一种矩张量反演新方法及其对2008年汶川MS8.0地震序列的应用

本文利用全球地震台网（GSN）的宽频带与长周期地震波形资料,采用矩张量反演的新方法,反演得到了2008年5月12日四川省汶川县MS8.0地震及其7个较大余震（MS5.0-6.0）的矩张量解与震源时间函数等震源参数.文章首先简要叙述矩张量反演新方法的理论背景和技术途径,并以汶川大地震的一个余震为例阐述了具体的实现过程;然后给出包括主震在内的8次地震的矩张量解和震源时间函数;最后分析探讨这些结果的构造意义.本文提出的矩张量反演新方法,不但与全球矩心矩张量（GCMT）一样,可以给出点源矩张量解,而且还可以给出点源的震源时间函数. 反演得到的汶川大地震的7个较大余震的震源时间函数表明,即使是中等强度的地震也可能有复杂的震源过程;汶川大地震的多数余震发生在以逆冲为主、兼具小量走滑分量的龙门山断裂带的主断裂上,但很可能有些余震则发生在主断裂附近的次级走滑断裂上.      

用远场资料反演西藏玛尼地震的高阶地震矩张量

采用扩展震源模型测定出更多的震源参数 .我们把震源用高阶地震矩张量表示 .为了减少在高阶地震矩张量表达式中出现的大量项 ,采用了 Haskell断层模型 .利用 GSN台网 32个台站的宽频带体波资料 ,反演了西藏玛尼地震的震源参数 .通过实际计算表明 ,该震源是一个走滑断层 ,破裂方向 75°,断层面为=77°、δ=88°,λ=0°,辅助面为=347°、δ=90°、λ=1 78°,破裂持续时间为 1 9s,断层尺度为 47km× 2 8km.这些结果将为地球动力学研究提供新的定量资料 ,对于震源层析成像研究等有实际意义 .     

利用数字波形资料研究区域中小地震震源机制

应用矩张量概念对震源物理的研究是当代地震学的一个重要的前沿课题。近20年来,随着宽频带数字地震仪的广泛应用,地震波形记录的质量明显提高,极大地推动了对震源物理过程研究的进展。对于区域性中、小地震,由于区域性地震的波形记录包含了有关震源和区域地壳的丰富的信息,利用波形资料研究区域性中、小地震的震源机制,其结果有助于了解震源区和区域性应力状态以及断层的构造特性,是理解地震孕育过程的重要途径。近年来,随着计算合成理论地震图的理论和方法的进步,使用矩张量反演方法确定中小地震的点源机制解以及有限破裂参数等研究领域取得了显著进展。本论文在前人研究的基础上,发展了两种针对区域中、小地震震源参数反演的求解方法,通过数值试验讨论了震源机制反演结果的稳定性,并结合实际地震观测资料进行了检验。     

黏弹性VTI介质微地震正演模拟与震源机制全波形反演

微地震矩张量能够描述储层岩石破坏的细节,有助于了解水力压裂储层的地质力学特征,震源机制矩张量反演对于非常规油气开发具有重要的作用.水力压裂通常在页岩油气储层中进行,震源区介质表现出速度和衰减各向异性,需要研究衰减各向异性介质中微地震信号的传播规律.基于观测到的微地震记录,通过波形反演能够获得矩张量,忽视震源区介质的衰减...     

用地震波形资料反演中国大陆六个中强地震的矩张量和震源机制

利用 Helmberger(1968)的广义地震射线理论,研究了利用地震波形资料快速、大量地线性反演国内地震的地震矩张量和震源机制解的新方法,并对近年来先后发生在中国大陆的六个中强地震进行了反演,得到了这些地震的地震矩张量、标量地震矩、断层而解和震源时间函数等参数.     

用P波波形资料反演中强地震地震矩张量的方法

本文给出了利用不同震中距范围（３°-９０°）的长周期Ｐ波记录资料，通过波形拟合和反演确定地震矩张量的方法．在求解过程中，不引入矩张量的迹为零这一约束条件．有６个独立分量的地震矩张量解可分解成各向同性部分、最佳双力偶和补偿线性矢量偶极．文中给出了发生在中国的５次６级以上地震的地震矩张量反演结果，表明在一些地震的震源过程中存在不可忽略的体积变化．     

用地震波形资料反演中国大陆六个中强地震的矩张量和震源机制.

利用 Helmberger(1968)的广义地震射线理论,研究了利用地震波形资料快速、大量地线性反演国内地震的地震矩张量和震源机制解的新方法,并对近年来先后发生在中国大陆的六个中强地震进行了反演,得到了这些地震的地震矩张量、标量地震矩、断层而解和震源时间函数等参数.