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。     

利用CAP方法和瑞利面波振幅谱联合反演宁强5.3级地震震源深度

2018年9月12日19时6分,陕西省汉中市宁强县发生5.3级地震,不同机构给出的震源深度结果相差较大。为进一步确定宁强5.3级地震的震源深度,基于区域速度模型,首先利用CAP方法反演得到该地震的震源机制解,然后采用瑞利面波振幅谱和CAP深度误差函数联合反演,进一步测定了此次地震的矩心深度。结果显示:CAP方法得到的陕西宁强5.3级地震矩心深度约为12km,瑞利面波振幅谱测定的矩心深度为13km,结合引入的误差函数联合反演,最终确定陕西宁强5.3级地震的矩心深度为13km左右,表明此次地震仍属于发生于上地壳的地震。     

华北地区地震震源机制分区特征

利用华北地区(北纬36°—42°;东经111°—125°范围)2010年1月至2014年6月≥ML2.5的918个地震事件波形资料,采用FOCMEC方法计算震源机制,根据参与计算的清晰初动数量及振幅个数,以及在分别采用5°、10°、15°不同步长搜索震源机制解结果必须为同一组接近解的原则,我们共得到572个可靠的震源机制解.对于震级相对较大且波形低频部分信噪比较好的地震,同时采用TDMT全波形反演方法反演了矩张量,最终得到14个地震的矩张量,并与利用FOCMEC方法得到的震源机制解进行了比较.同时我们还搜集了1937年以来华北地区中强地震的震源机制解结果.根据震源机制类型特征及构造特点,我们从空间上对震源机制结果进行了分区分析.结果表明:研究区内中小地震的震源机制类型相对复杂,但仍能看出中小地震震源机制有显著的分区特征,震源机制主要类型是正断型和走滑型,并且大部分正断型震源机制分布在山西断陷带、唐山老震区、海城老震区内.该现象表明研究区内主要变形以平移和拉张为主;同时通过大于4级以上地震震源机制类型主要为走滑型可得出,走滑型应力在华北地区应力场上占绝对优势,但是局部地区的正断型应力也比较显著,比如山西断陷带、海城老震区、唐山老震区、渤海内(烟台—蓬莱段局部地区).     

利用连续重力观测约束2014智利Iquique地震的震源机制解

2014年4月1日,智利北部Iquique地区近海发生MW8.1地震,地震发生之后,国际上一些著名的地震科研机构和学者采用不同的数据和方法计算得到此次地震的震源机制解,但这些结果存在较大差异.地球长周期自由振荡的振幅主要依赖于地震矩的大小及地震断层的破裂方式,可以很好地约束地震震源机制.因此,本文根据2014年Iquique地震现有的6个不同震源机制解模拟计算了该地震激发的自由振荡信号,并与全国连续重力台网中16个弹簧重力仪的观测结果进行比对,基于1.5~5.3mHz的球型简正模分析和约束了Iquique地震的震源机制解.研究发现,基于美国地质调查局WPhase Moment Tensor Solution反演的震源机制解的自由振荡模拟值与实际观测符合最好,其相应的震级能较好反映Iquique地震释放的总能量,而利用海啸数据反演的标量地震矩偏小,联合远场和近场长周期观测数据反演可显著改善震源机制解.另外,还基于格尔木重力台站的模拟值与观测值定量分析了不同震源机制解参数对自由振荡振幅的影响.结果表明地震的标量地震矩M0对自由振荡振幅的影响最大,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相对较小.     

2016年河北尚义M 4.0地震震源深度分析

基于河北数字地震台网宽频带地震记录,采用CAP波形反演法,计算得到2016年6月23日河北尚义M 4.0地震的震源机制和深度,并利用sPL震相进一步测定震源深度。计算结果显示：采用CAP方法反演,得到此次地震震源深度为11 km,采用sPL震相进行测定,得到震源深度为13 km,可见采用2种方法确定的震源深度基本一致,分布范围为11—13 km,表明此次地震发生在上地壳。     

2010年以来四川地区中强地震震源机制反演及深度确定

2008年5月12日四川龙门山断裂带发生了汶川8.0级地震,之后四川境内发生了两次7.0级地震(其中一个是芦山地震),为了研究汶川地震之后龙门山断裂带及周边区域的地震活动性,本研究收集了国家地震台网和四川区域地震台网2010年1月1日—2017年12月31日四川地区发生的17次M≥5.0地震以及120多次5.0>M≥4.0地震的波形资料,利用波形拟合法反演了震源机制解及区域应力场.反演结果显示,位于龙门山断裂带上的地震,震源机制以逆冲型为主,鲜水河断裂带地震震源机制以走滑型为主,而川滇块体西南部的理塘断裂、金沙江断裂附近,震源机制解以正断层为主.根据震源机制解反演得到的龙门山地区、鲜水河地区的主压应力场方向为WNW、近EW向.川滇块体的巴塘、理塘等地区,其主压应力轴方向为12°左右,接近SN向,且仰角接近40°左右.本研究利用面波振幅谱特征对震源深度进行了精确定位,定位结果与中国地震台网中心(CENC),美国地震调查局(USGS),国际地震中心(ISC)等机构地震目录进行了对比.结果显示,四川地区强震震源深度主要分布在20km以上的中上地壳.龙门山地区震源优势分布在10～20km,鲜水河断裂地震震源深度在10km左右,川滇块体西南部的理塘断裂,巴塘断裂,金沙江断裂等地区,震源深度一般在5～10km范围.     

基于粒子群算法对岷县两次中等地震震源机制解的误差分析

本文采用CAP方法反演了2011年两次岷县中等地震的震源机制解,首先讨论了方位角对反演结果的影响,通过对不同方位角组合的比较,得到的结果比较稳定,进一步得出两次地震的震源机制解.然后,采用自助抽样(bootstrap)方法,基于CAP方法进行多次重复反演,得到岷县两次中等地震事件的大样本量震源机制解数据.基于这些大样本数据,以Kagan角为目标函数,利用粒子群非线性优化方法搜索震源机制解的优化解,并估计了震源机制解的误差范围,M_S4.0、M_S4.5的误差分别为6.0°和18.3°.结果分析表明,CAP结果与得到的优化解基本接近,其误差在可接受的误差范围内.     

晋冀蒙交界地区构造应力场特征

正利用基于P波初动和振幅比反演震源机制解的HASH方法,得到晋冀蒙交界地区2008年1月—2015年12月共1280次M L2.0以上地震的震源机制解。选取结果较为可靠的1068次地震的震源机制解,将研究区域划分为1°×1°的网格,采用阻尼区域应力反演方法(M_sATSI软件)获得了晋冀蒙交界地区的更小尺度平面的应力分布和应力状态分布随深度的变化。     

基于Langston分解和Hilbert变换约束的区域偏量矩张量反演方法及其应用

本文基于Langston的震源机制分解方法以及Minson和Dreger修正后的近场位移的解析解表达式,给出了一种区域纯偏量矩张量的求解方法,方法使用基于Hilbert变换的波形包络作为增强约束．对该方法进行了数值试验. 试验结果表明,定位准确且速度结构已知的情况下,背景高斯噪声水平达30%时,该方法仍可以得到较稳定的解;使用0.01——0.1 Hz的中长周期频段进行反演,在随机震相到时误差最大plusmn;3 s的情况下,近90%的情况可以得到相对准确的解. 速度结构模型的干扰试验表明,平均模型接近真实地壳结构时,可以得到接近真实的解;模型与真实的地壳结构的误差在10%以内时,得到的解与真实解比较接近;误差接近20%时,矩张量解会出现很大的偏差;地震的定位误差主要影响震源深度的判定,从而导致最终解中出现虚假的非双力偶成分,但在约束为偏量矩张量的情况下,反演得到的断层面参数与真实解偏差不大;在台站方位角覆盖较差(＜60deg;)的情况下,使用平均模型仍可以得到较为准确的解．使用该方法研究了2010年10月24日河南周口太康MW4.7地震的震源机制,结果显示矩张量解与初动符号解较为一致．      

P波极性资料确定的2022青海门源MS6.9地震序列震源机制及应力场

为研究2022年门源M_S6.9地震的发震构造及构造应力场特征,文章先搜集了1月8—30日M≥1.9地震事件的P波初动符号,基于P波初动极性反演震源机制解的方法,得出66个地震的震源机制解,参考水平应变花面应变对地震震源机制的划分原则进行分类,虽然震源机制分布类型较广,但走滑类震源机制超过半数,表明此次地震序列以走滑为主;然后基于得到的震源机制解,利用网格搜索法反演该区构造应力场,得到研究区内呈NEE-SWW向挤压,NNW-SSE向拉张;主震震源机制P和T轴与所处的应力区应力方向相近;最后模拟研究了主震震源机制与应力体系的关系,得到此次地震是在构造应力场作用下沿最优节面破裂的,可视其为该区域应变能积累后的一次正常释放。该研究对后续的发震机制和地球动力学分析具有参考意义。     

岫岩5．4级地震前震源参数与地震波异常变化

通过搜集辽宁地震台网1997～2004年8个台站记录的ML≥2．5地震观测资料,结合前期工作,对岫岩5．4级地震前后地震波特征进行了分析。结果表明：在岫岩5．4级地震前,P波初动、P波和S波振幅比、小震综合节面解及岫岩ML≥4．0地震震源机制解等同时出现明显的变化。     

2022年2—3月中国大陆地区MS≥4.0地震震源机制解测定

本文利用中国地震台网记录的宽频带波形资料,采用近震全波形反演方法得到2022年2月1日—3月31日发生在中国大陆地区的M_S≥4.0共20次地震的震源机制解。结果显示逆断型5次,走滑型14次,未知型1次。      

2022年4—6月中国大陆地区MS≥4.0地震震源机制解测定

本文利用中国地震台网记录的宽频带波形资料,采用近震全波形反演方法得到2022年4月1日—6月30日发生在中国大陆地区的M_S≥4.0共24次地震的震源机制解。结果显示逆断型5次,走滑型17次,正断型2次。      

analyzing the variation characteristics of stress field in hetao seismic belt using focal mechanism data

Based on analysis of background of geological tectonic movement and strong earthquake activity, we first obtained the focal mechanism solutions using amplitude ratio and CAP method, then determined the characteristic of average stress field of the study area by inversion of the stress field. On this basis, we selected the source mechanism consistency parameter as the inspection index to obtain the latest changes of stress field in Hetao seismic zone based on its temporal and spatial analysis. Two methods were used in the stress field inversion for comparison and analysis, which are average stress axis tensor and LSIB(Linear stress inversion bootstrap, LSIB). According to the geological tectonic movement and focal mechanism solutions of M_S≥4.0 earthquakes from 1970, we judge that the stress field evolution process of Hetao seismic belt is controlled jointly by vertical difference movement and horizontal shear movement, resulting in that the normal fault and strike-slip fault mechanisms are dominating.Taking into account the station layout of the study area, and in order to ensure the accuracy of calculation, we calculated 224 earthquakes focal mechanism solutions by using amplitude ratio and CAP method, including 164 earthquakes with 2.8≤M_L<3.5, 42 earthquakes with 3.5≤M_L<4.0, and 18 earthquakes with M_L≥4.0; The statistical results on type of focal mechanisms show that, there are 142 strike-slip earthquakes(63.4%), 50 normal fault earthquakes(22.3%)and 32 thrust fault earthquakes(14.3%). In this study period(from 2001 to 2012), most earthquakes had a strike-slip mechanism in Hetao seismic belt, this is one of the inherent characteristics of the stress field.The result of average stress axis tensor and LSIB shows that, the azimuth of maximum compressional stress is 47°～52°, direction is NE-SW; The azimuth of minimum compressional stress is 313°～322°, direction is NW-SE; This indicates that, the stress field characteristics of Hetao seismic belt and its sub-block are not completely consistent. Linhe Basin exhibits coordinated stress field characteristics with Hetao seismic belt, but Hubao Basin exhibits regional differences, direction of compressive stress has clockwise deflection in Baotou area, and the compressive stress direction is NEE. This heteropical character of stress field is also confirmed by horizontal projection distribution of stress axis of historical strong earthquakes and recent moderate and small earthquakes. Since 2003, the temporal sequence curve of consistency parameter of Hetao seismic belt had a downward trend, this change was caused by focal mechanism consistency parameter of Linhe to Wuhai area, which indicates that this structural position is possible to be a priority area for stress accumulation and accelerated release in future.     

2022年7—9月中国大陆地区M≥4.0地震震源机制解测定

利用中国地震台网记录的宽频带波形资料,采用近震全波形反演方法得到2022年7月1日—9月30日发生在中国大陆地区的M≥4.0共18次地震的震源机制解以及2022年9月5日四川泸定M6.8地震的矩心位置和矩心偏移时间。结果显示逆断型6次,走滑型7次,正断型4次,未知型1次。      

2022年10月—2023年2月中国大陆地区M≥4.0地震震源机制解测定

利用中国地震台网记录的宽频带波形资料,采用近震全波形反演方法得到2022年10月1日—2023年2月28日发生在中国大陆地区的M≥4.0共46次地震的震源机制解以及2023年1月30日新疆沙雅M6.1地震的矩心位置和矩心偏移时间。结果显示逆断型15次,走滑型15次,正断型14次,未知型2次。      

CHARACTERISTICS OF FOCAL MECHANISMS AND STRESS FIELD OF YUNNAN AREA

Using the seismic waveform data recorded by regional seismic network of Yunnan and Sichuan and the method of CAP, we calculate and obtain the focal mechanism of 268 earthquakes with the magnitude of M_L≥4.0 occurring in Yunnan during Jan. 1999 to Aug. 2014; then, we analyze the types and the regional feature of the focal mechanism of earthquakes in Yunnan, on the basis of the focal mechanism of 109 earthquakes analyzed by Harvard University. Based on the data of the above focal mechanism solutions, we adopt the method of damped regional-scale stress inversion to calculate the best-fitting tectonic stress tensor of every grid in Yunnan; and adopt the method of maximum principal stress to calculate the direction of maximum horizontal principal stress in Yunnan. The result shows that: (1)the strike-slip type is the most principal type of the earthquake focus in the study area and the second is the normal faulting type; while, the reverse-fault type is relatively small. The spatial distribution of focal mechanism is obvious. This reflects that the dynamic source and acting force are different in different parts of the study area. (2)The direction of the stress field in Yunnan shows a certain spatial continuity. Maximum horizontal principal compressive stress is mainly clockwise from north to south and counterclockwise from the west to the east. The direction of stress field shows inhomogeneity in space. There exist two stress conversion zones respectively in EW and NS direction. The inversion result of stress field shows that the stress field in Yunnan is complex and the principal stress direction changes greatly; and there are obvious differences in different regions.     

2022年1月中国大陆地区MS≥4.0地震震源机制解测定

本文利用中国地震台网记录的宽频带波形资料,采用近震全波形反演方法得到2022年1月1—31日发生在中国大陆地区的M_S≥4.0共13次地震的震源机制解。结果显示逆断型1次,走滑型9次,未知型3次。