双差法在江苏及邻域地震事件重新定位中的应用

通过双差定位法,对江苏及邻域1990-2012年地震事件进行重新定位,其中包括部分人工爆破和塌陷事件。结果显示,重新定位后的爆破和塌陷事件震源深度均有明显改善;地震在空间分布上更加集中,部分地震有向构造带趋近的变化,较多地震呈丛集状出现,震源深度主要集中在5-25 km范围内。     

江苏及邻区地震重新定位和构造特征分析

本文将双差定位和遗传算法定位两种方法相结合,对江苏及邻区1980～2005年的地震进行重新定位研究.重新定位后大大改善了原地震定位的精度,地震在空间上更加集中分布在某些区域,地震震源深度分布结果更加合理.江苏及邻区地震主要发生在上地壳和中地壳;研究区不同构造单元的震源深度统计分析表明,下扬子断块江苏段、冀鲁断块和豫皖断块的地震震源深度特点相似,在10～11 km、15～17 km深处存在二个明显的地震优势分布,推测分别在上地壳底面和中地壳;在25 km深处也存在一小的地震优势分布面,但地震频次较低.大别山地区地震的震源深度与下扬子断块、冀鲁断块和豫皖断块内的地震震源深度存在明显的差异,主要差异为大别山地区10 km以上的浅源地震十分发育,在6～7 km的深处有一地震优势分布,该深度附近地震波速度可能较高,而在10 km以下差异不大.     

基于模板匹配定位法的江苏盐城附近微震检测和构造分析

利用基于GPU加速的匹配定位法和双差定位法,对江苏盐城及邻区18个台站记录的2009~2018年共10年的连续地震资料进行分析。首先从台网目录中挑选211个地震事件作为模板事件,使用匹配定位技术对江苏盐城附近连续10年的地震进行检测和识别,共识别出1349个地震事件,约为台网目录地震事件的3倍,最小完备震级由台网目录的M_L1.9降为M_L1.2。然后利用双差定位法对检测到的地震事件进行精定位,精定位的结果揭示：建湖地区的地震密集带与洪泽-沟墩断裂有关,震源深度优势分布为5~20km,断裂两侧震源深度有显著差异,断裂带倾向NW;射阳震群震源深度比建湖震群有所加深,优势分布为10~25km,震源深度由南东向西北逐渐变浅;宝应地区地震丛集分布;东台地区由于模板事件相对较少,扫描定位后,地震事件在陈家堡-小海断裂带附近零星分布。研究结果为研究盐城地区的地震活动性、发震断层的深部构造提供了基础数据支撑。     

双差法在江苏及邻域地震事件重新定位中的应用

通过双差定位法,对江苏及邻域1990—2012年地震事件进行重新定位,其中包括部分人工爆破和塌陷事件。结果显示,重新定位后的爆破和塌陷事件震源深度均有明显改善;地震在空间分布上更加集中,部分地震有向构造带趋近的变化,较多地震呈丛集状出现,震源深度主要集中在5—25km范围内。     

不同定位方法对江苏高邮M4.9地震震源深度的测定

2012年7月20日20时11分江苏高邮与宝应交界处发生M4.9地震,该地震是近年来江苏陆地发生的震级最大、影响最大的地震。通过对sPn与Pn地震波走时差方程推导,计算出此次地震的震源深度为15km,双差定位计算深度结果为17km,江苏台网编目结果为17km,不同定位方法得出的结果均比较接近,分析认为此次主震震源深度在15～17km较为可信。     

利用NLLoc方法对新疆精河地震的定位研究

利用非线性定位方法NLLoc,对新疆精河地区2017年8月9日至9月30日期间M≥3.0级的22个地震进行重新定位,并与中国地震台网中心正式目录结果进行对比,讨论了NLLoc方法在速度模型复杂的新疆地区定位的可行性.研究结果表明,NLLoc方法重定位新疆精河地震事件中,在发震时刻、震中方面误差较小,满足定位精度要求,但深度值上相差较大.NLLoc方法定位结果相对较为集中,主要分布于14～21 km,与CAP反演的深度分布为12-21 km,平均深度17 km,主震的震源深度21 km结果相符合,且与新疆地区的平均震源深度21±10 km和北天山地震带的平均震源深度19 km的结论相符.结果显示:NLLoc方法可用于地壳速度结构变化大、分布复杂地区的新疆地震定位,且有助于更好地解决震源深度测定问题,提高地震定位精度.     

岱海断陷带地区地震重新定位研究

采用双差定位,对岱海断陷带及周边地区2008-2013年地震事件进行重新定位及震源深度研究。重新定位后地震在空间分布上更加集中,部分地震有向构造带趋近的变化,较多地震呈簇集状出现于多条断裂的交汇部位,西南段地震较活跃,不同部位地震数目有明显差异,构造活动存在分段特征,震源密集地区的分布走向明显,可以推测,岱海断陷带西南端存在东西走向和东南走向的发震构造。震源深度结果表明,地震震源深度集中在5-15 km,均值为7 km。岱海断陷带西南段地震震源深度大于东北段,反映地壳厚度不均匀。     

国家地震速报备份系统定位结果评估

国家地震速报备份系统的自动实时处理系统能够在地震发生后几分钟之内自动确定出地震的3要素.分析2009年1月～2010年10月的自动定位结果后发现,282个4级以上地震的自动定位结果与中国地震台网中心(CENC)的人机交互速报结果(CC)匹配;70％的地震震级误差≤0.3;69％的国内及周边地区地震的震源水平位置定位误差≤20km,73％的国外地震的震源水平位置定位误差≤50km;国内及周边地区地震的平均速报时间为3.5min,国外地震平均为11.1min,该系统速报速度明显高于人机交互速报速度.全球6级以上地震中有284个的定位结果与欧洲-地中海地震学中心(EMSC)的实时定位结果匹配,其中49％的地震震级误差≤0.3;73％的地震水平误差不超过50km,68％的地震震源深度误差≤50km,对于震源深度大于300km的深源地震,90％的地震震源深度误差不超过50km.另对未匹配及误差较大的地震事件进行了进一步的分析.     

双差地震定位法在山西中小地震精确定位中的初步应用

采用双差地震定位法对山西省内2001-2005年间发生的ML≥2．0的地震进行了重新定位。重新定位后得到410个地震事件的精确震源参数。结果表明,重新定位后的震中分布呈明显的条带状,且更加集中。定位后的平均震源深度为9．35km,其中又以地面下2km～14km为发震优势层。     

地形起伏对基于地震波形的浅源地震深度反演影响——以2017年9月3日朝鲜M6.3事件为例

震源深度是核试验以及塌陷等浅源地震研究中的关键参数,可以为事件成因分析提供关键信息.然而朝鲜核试验区域地形起伏较大,地形效应可能对震源深度反演的结果造成影响.本文基于理论地震图进行测试,研究了地形起伏对震源深度反演的影响.发现震源深度小于2km时,不考虑地形影响,反演得到的震源深度会系统偏浅0.2km左右.然后利用MDJ2速度结构模型,我们反演了2017年9月3日朝鲜M6.3事件的震源参数,结果显示震源深度约为0.8km.进一步基于带地形的格林函数重新反演了该事件的震源深度,发现在1km处波形拟合结果较好.不同速度模型测试结果显示该事件的震源深度反演误差约为1km.案例研究表明,基于层状均匀速度模型,利用区域地震波形资料反演的震源深度可以为浅源事件成因分析提供关键约束.     

唐山地区近十年地震的重定位研究

分别运用双差定位法、结合波形互相关的双差定位法和结合波形互相关的双差层析成像法,对唐山地区2010年1月至2020年7月河北地震台网记录的4 874个地震事件进行重定位。结果表明:结合波形互相关的双差层析成像法的定位精度高于其它两种方法,地震走时均方根残差由初始的0.71降至0.27;重定位后的震中分布更加集中,线性分布更明显,优势分布方向为NE向,与该区域断层走向基本一致;重定位后震源深度主要集中在5—15 km,分布形态更接近于正态分布,结果更加合理。从重定位后的震中空间分布可见在唐山—古冶断裂东侧有一个NNE向的高倾角小震密集带,近年来小震活动频繁,分析认为该区域的局部应力较高,构造活动较强,推测在唐山—古冶断裂东端点可能存在隐伏断层,该区域地震的发生与其深部活动有关。      

2022年1月8日青海门源M6.9地震余震精确定位与断层面拟合

利用青海和周边87个地震台站于2022年1月8—13日记录的青海门源M6.9地震主震及680次余震资料,经双差地震定位重新进行震源位置的修定,获得633个地震重新定位后的震源信息。结果显示,此次地震的余震分布明显以昌马—俄博断裂南末梢端为界分为东、西两段,西段呈近EW向沿托勒山断裂东段分布,东段呈NWW向沿冷龙岭断裂西段分布。重新定位前余震初始震源深度集中分布在5~15 km,重新定位后变化为在0~20 km深度范围内偏正态分布。根据重新定位后余震分布特点并参考地表破裂带的展布,依据成丛地震发生在断层附近的原则,选取2个矩形区域,基于这2个区域内重新定位后的震源信息,利用模拟退火与高斯\|牛顿相结合的算法进行断层面拟合计算,完整地获得每一个拟合区域的断层面参数。结果表明托勒山断裂东段断层面与冷龙岭断裂西段断层面分别为长约15 km总体走向为近EW向的高倾角左旋走滑断裂与长约12 km总体走向为NWW向的高倾角大型左旋走滑断裂。此次青海门源地震可能是上述两断层面末端相互挤压共同破裂形成的。     

2014年新疆于田MS7.3地震序列重定位及其发震构造初步研究

2014年2月12日在新疆于田县发生了M_S7.3地震,主震前一天在震区发生了M_S5.4前震,震后余震活动频繁,由于震区台站十分稀疏和不均匀、地壳速度结构复杂,台网常规定位结果精度有限,很难从中获得序列的空间分布特征和活动趋势的正确认识.本文首先利用位于震区附近的于田地震台5年记录的远震波形数据,采用接收函数方法研究了震区附近的地壳结构,建立了震源区的地壳速度模型.在此基础上,联合震相到时和方位角对2014年于田M_S7.3地震序列(从2014年02月11日-2014年04月30日,共计577次地震)进行了重新绝对定位.结果显示,(1) 重定位后的前震和主震震中位置明显向地表破裂带及其附近的阿尔金分支断裂(南肖尔库勒断裂和阿什库勒-肖尔库勒断裂)靠近,两者相距5.4 km,主震位置为36.076°N、82.576°E,震源深度为22 km, 前震位置为36.055°N、82.522°E,震源深度为19 km;(2) 本文重定位结果显示,余震序列沿NEE-SWW展布,优势分布长度约73 km、宽度约16 km,平均震源深度为14.8 km,其中77%的余震分布在地表破裂带的西南端,这部分余震中少数沿阿什库勒-肖尔库勒断裂分布,绝大多数沿北东东向的南肖尔库勒断裂分布,位于地表破裂带东北端的余震沿阿什库勒-肖尔库勒断裂分布,但发生在地表破裂带的余震极少;重定位后,位于地表破裂带西南侧的震中分布由台网目录的近南北向变为北东向,与地表破裂带、南肖尔库勒断裂和阿什库勒-肖尔库勒断裂走向一致;(3) 沿重定位剖面的地震分布,可推断位于地表破裂带西南段的南肖尔库勒断裂与位于北东段的阿什库勒-肖尔库勒断裂倾向反向,南肖尔库勒断裂的倾向为SE,阿什库勒-肖尔库勒断裂的倾向为NW,这与本次地震野外考察得到的断裂性质一致.综合重定位结果、地表破裂带分布、震源机制解、南肖尔库勒断裂和阿什库勒-肖尔库勒断裂的性质认为,2014年于田M_S7.3地震的发震构造为阿尔金断裂西南尾段的两条分支断裂——南肖尔库勒断裂和阿什库勒-肖尔库勒断裂.     

Discussion on the Precise Relocation and Seismo-Tectonics of the Jiujiang-Ruichang Earthquake

Based on relocating the Jiujiang-Ruichang earthquake sequence which occurred on November 26, 2005 in Jiangxi Province with the double-difference （DD） algorithm and master event technique, the paper discusses the focal mechanism of the main shock （MsS.7） and the probable seismo-tectonics. The precise relocation results indicate that the average horizontal error is 0.31kin in a EW direction and 0.40kin in a NS direction, and the average depth error is 0.48kin. The focal depths vary from 8kin to 14kin, with the predominant distribution at 10kin - 12kin. The epicenter of the main shock is relocated to be 29.69^oN, 115.74^oE and the focal depth is about 10.Skin. Combining the predominant distribution of the earthquake sequence, the focal mechanism of the main shock and the tectonic conditions of N-E- and NW-strike faults growth in the seismic region, we infer that the main shock of the earthquake sequence was caused by a NW striking buried fault in the Rnichang basin. The nature of seismic faults needs to be further explored.     

STUDY ON SOURCE PARAMETERS OF THE 8 AUGUST 2017 M7.0 JIUZHAIGOU EARTHQUAKE AND ITS AFTERSHOCKS,NORTHERN SICHUAN

On August 8, 2017, a strong earthquake of M7.0 occurred in Jiuzhaigou County, Aba Prefecture, northern Sichuan. The earthquake occurred on a branch fault at the southern end of the eastern section of the East Kunlun fault zone. In the northwest of the aftershock area is the Maqu-Maqin seismic gap, which is in a locking state under high stress. Destructive earthquakes are frequent along the southeast direction of the aftershocks area. In Songpan-Pingwu area, only 50~80km away from the Jiuzhaigou earthquake, two M7.2 earthquakes and one M6.7 earthquake occurred from August 16 to 23, 1976. Therefore, the Jiuzhaigou earthquake was an earthquake that occurred at the transition part between the historical earthquake fracture gap and the neotectonic active area. Compared with other M7.0 earthquakes, there are few moderate-strong aftershocks following this Jiuzhaigou earthquake, and the maximum magnitude of aftershocks is much smaller than the main shock. There is no surface rupture zone discovered corresponding to the M7.0 earthquake. In order to understand the feature of source structure and the tectonic environment of the source region, we calculate the parameters of the initial earthquake catalogue by Loc3D based on the digital waveform data recorded by Sichuan seismic network and seismic phase data collected by the China Earthquake Networks Center. Smaller events in the sequence are relocated using double-difference algorithm; source mechanism solutions and centroid depths of 29 earthquakes with M_L≥3.4 are obtained by CAP method. Moreover, the source spectrum of 186 earthquakes with 2.0≤M_L≤5.5 is restored and the spatial distribution of source stress drop along faults is obtained. According to the relocations and focal mechanism results, the Jiuzhaigou M7.0 earthquake is a high-angle left-lateral strike-slip event. The earthquake sequence mainly extends along the NW-SE direction, with the dominant focal depth of 4~18km. There are few shallow earthquakes and few earthquakes with depth greater than 20km. The relocation results show that the distribution of aftershocks is bounded by the M7.0 main shock, which shows obvious segmental characteristics in space, and the aftershock area is divided into NW segment and SE segment. The NW segment is about 16km long and 12km wide, with scattered and less earthquakes, the dominant focal depth is 4~12km, the source stress drop is large, and the type of focal mechanism is complicated. The SE segment is about 20km long and 8km wide, with concentrated earthquakes, the dominant depth is 4~12km, most moderate-strong earthquakes occurred in the depth between 11~14km. Aftershock activity extends eastward from the start point of the M7.0 main earthquake. The middle-late-stage aftershocks are released intensively on this segment, most of them are strike-slip earthquakes. The stress drop of the aftershock sequence gradually decreases with time. Principal stress axis distribution also shows segmentation characteristics. On the NW segment, the dominant azimuth of P axis is about 91.39°, the average elevation angle is about 20.80°, the dominant azimuth of T axis is NE-SW, and the average elevation angle is about 58.44°. On the SE segment, the dominant azimuth of P axis is about 103.66°, the average elevation angle is about 19.03°, the dominant azimuth of T axis is NNE-SSW, and the average elevation angle is about 15.44°. According to the fault profile inferred from the focal mechanism solution, the main controlling structure in the source area is in NW-SE direction, which may be a concealed fault or the north extension of Huya Fault. The northwest end of the fault is limited to the horsetail structure at the east end of the East Kunlun Fault, and the SE extension requires clear seismic geological evidence. The dip angle of the NW segment of the seismogenic fault is about 65°, which may be a reverse fault striking NNW and dipping NE. According to the basic characteristics of inverse fault ruptures, the rupture often extends short along the strike, the rupture length is often disproportionate to the magnitude of the earthquake, and it is not easy to form a rupture zone on the surface. The dip angle of the SE segment of the seismogenic fault is about 82°, which may be a strike-slip fault that strikes NW and dips SW. The fault plane solution shows significant change on the north and south sides of the main earthquake, and turns gradually from compressional thrust to strike-slip movement, with a certain degree of rotation.     

Spatio-temporal variation and focal mechanism of the Wenchuan MS8.0 earthquake sequence

Based on abundant aftershock sequence data of the Wenchuan M_S8.0 earthquake on May 12, 2008, we studied the spatio-temporal variation process and segmentation rupture characteristic. Dense aftershocks distribute along Longmenshan central fault zone of NE direction and form a narrow strip with the length of 325 km and the depth between several and 40 km. The depth profile (section of NW direction) vertical to the strike of aftershock zone (NE direction) shows anisomerous wedgy distribution characteristic of aftershock concentrated regions; it is related to the force form of the Longmenshan nappe tectonic belt. The stronger aftershocks could be divided into northern segment and southern segment apparently and the focal depths of strong aftershocks in the 50 km area between northern segment and southern segment are shallower. It seems like 'to be going to rupture' segment. We also study focal mechanisms and segmentation of strong aftershocks. The principal compressive stress azimuth of aftershock area is WNW direction and the faulting types of aftershocks at southern and northern segment have the same proportion. Because aftershocks distribute on different secondary faults, their focal mechanisms present complex local tectonic stress field. The faulting of seven strong earthquakes on the Longmenshan central fault is mainly characterized by thrust with the component of right-lateral strike-slip. Meantime six strong aftershocks on the Longmenshan back-range fault and Qingchuan fault present strike-slip faulting. At last we discuss the complex segmentation rupture mechanism of the Wenchuan earthquake.     

河津地震序列的精定位研究

采用双差定位法,对2010年1月24日发生在山西河津与万荣交界的4.8级地震序列进行重新定位,结果显示,重新定位后,对于本次地震的发震构造,地震现场考察结果依据等震线图、余震分布特征,对震中区附近的主要活动断裂进行逐个排查分析,最终确定为NW向的西辛封断裂.     

闽粤赣交界区地震震源位置及速度结构研究

采用震源位置及速度结果的联合反演方法确定闽粤赣交界区(24°~26.5°N,114°~117.8°E)地震的震源位置以及震源区速度结构。结果显示:1闽粤赣交界区地震震源平均深度随震级增大而加深的特征明显,即地震震级越大,震源深度越深,但平均深度不超过15 km;越靠近沿海,地震震源深度有加深的趋势。2通过对河源地区、邵武-河源断裂带中段(寻乌-瑞金)区域、政和-大浦断裂带中段(漳平附近)区域以及闽粤近海区域地震剖面研究,发现地震多发生于高低速异常结合部位。     

龙门山断裂带精细速度结构的双差层析成像研究

利用川西流动地震台阵、汶川地震震后应急台网记录到的P波到时资料,对2008年5月至2008年10月期间发生的汶川地震余震序列应用双差层析成像方法进行了地震震源和三维P波速度结构的联合反演.结果显示,联合反演获得的地震重定位结果与基于一维地壳参考模型的双差定位方法结果相近;研究区15 km以上速度结构与地表断裂分布密切相关,20 km以下深度呈现北东向和北西向交错结构.汶川地震破裂带南段龙门山断裂带之间上地壳呈现高速异常,速度结构的非均匀变化是控制余震分布和主震破裂传播的主要因素;联合反演结果给出了小鱼洞-理县方向存在隐伏断裂的速度结构证据,同时发现,破裂带北东段可能沿新发断裂扩展;结果确认了汶川地震起始段的高角度逆冲断裂特征,也确认了前山断裂和中央断裂在约20 km深度合并到脆韧转换带的特征.