2008年5月12日四川汶川8.0级地震与部分余震的震源机制解

采用区域和远台Pn或Pg初至波初动符号, 利用下半球等面积投影, 求解了2008年5月12日四川汶川8.0级地震和截止到2008年12月10日发生的部分4级以上余震的震源机制解。 汶川8.0级地震的震源机制为: 节面Ⅰ的走向为5°, 倾角为48°, 滑动角为39°; 节面Ⅱ的走向为247°, 倾角为62°, 滑动角为131°。 P轴方位角为309°, 仰角为8°, T轴方位角为208°, 仰角为54 °, B轴方位角为44°, 仰角为35°。 结合地质构造和余震空间分布, 可以确定节面Ⅱ为发震断层面。 根据震源机制解, 引发本次地震的断层活动主要表现为逆冲, 主破裂面为S67°W与该地震所在断层的走向基本一致(断裂总体走向N45°E)^[1]; 主压应力轴P轴为N51 °W, 主压应力轴P轴方位与该区域构造应力场方向基本一致。 根据余震震源机制解结果, 龙门山断裂带南段发生的余震与北段发生的余震的震源机制都具有优势分布, 且两者差异明显。 早期发生在南段的余震的破裂是以逆倾滑动为主, 兼有走向滑动; 而随着时间的推移, 余震向北段迁移, 在龙门山构造的北段地震震源的破裂方式以走向滑动为主, 兼有一定的逆倾滑动; 龙门构造带南段震源应力场受主震应力场的控制, 而龙门构造带北段震源应力场不仅受区域应力场的影响, 还受主震应力场的影响。     

2012 年6 月30 日新疆新源-和静MS 6. 6地震序列震源机制解

利用CAP方法反演了2012年6月30日新源-和静Ms6.6地震序列震源机制解.反演得到Ms6.6地震节面Ⅰ的参数为:走向299°,倾角68°,滑动角164°;节面Ⅱ的参数为:走向35°,倾角75°,滑动角23°;P轴方位角166°,倾角5°,T轴方位角258°,倾角26°;矩震级Mw为6.3;矩心深度为21km.此次地震序列破裂优势方向为NWW,倾角以60°～90°为主,滑动角以±180°±30°为主;P轴方位的优势取向为近NS向,T轴优势取向为近EW向.初步分析表明,主震节面Ⅰ为发震断层,是走向为NWW、近乎直立的左旋走滑断层.此次6.6级地震震源断错性质和主压应力方向以及序列P轴优势方位与震源区周围构造应力场特征基本一致.     

1976年四川省松潘-平武7.2级地震前后主压应力轴的方向特征

本文应用1966mdash;1976期间,甘肃南部和四川北部地区地震P波初动方向资料,求出平均节面解,据此推断松潘mdash;平武7.2级地震前,孕震应力场的最大主压应力方向为近东西向。但由松潘台资料所得最大主压应力轴的方向,在震前显示出近90deg;的转动。 由余震资料所得释放应力场的最大主压应力方向,亦为近东西向。      

京津冀地区地壳应力场特征

基于标量断层类型值,对京津冀地区及邻区2 187个中小地震震源机制解进行分类,统计结果显示研究区震源机制类型以走滑断层和正断层为主,P轴优势方位为NEE—EW和SWW—EW向;采用MSATSI软件包反演该区1°×1°网格的精细地壳应力场,结果表明:最大主压应力轴最优解的优势方向为NEE—EW向,与P轴优势方位一致;所有网格的相对应力大小R值均小于0.5,表明京津冀地区应力状态偏拉张性质,而且最小主压应力轴的不确定度变化范围相对稳定,表明现今京津冀地区地壳应力场处于一个相对统一的NNW—SSE向的拉张作用控制下。39°N以北地区最大主压应力轴方位最优解显示一定角度的偏转,同时最大、中等、最小主压应力轴最优解推断的应力状态由西向东存在一个正断层—走滑断层—正断层的转换过程;而39°N以南地区的现今构造应力场保持稳定,最优主压应力轴呈NEE—SWW向,大部分网格应力状态显示走滑型。构造应力场的反演结果与活动构造、GPS主应变方向和剪切波分裂的快波偏振方向等相关研究结果基本一致。     

由多个小地震推断的华北地区构造应力场的方向

利用1966——1978年间华北地区区域地震台记录的5级以下地震的初动方向,通过求平均节面解推断出13个分区的地壳构造应力场的主应力轴方向.通过数值试验论证了利用多个断层面随机取向的地震的 P、B、T 轴推断构造应力主轴方向的可能性.讨论了在推断构造应力场方向时,利用多个小地震资料比利用大地震资料所具有的优越性.用尝试法对所有可能解的三维参数空间以555的间隔进行了扫描搜索,改进了扫描方法,节省了计算时间.      

2013年1月29日哈萨克斯坦MS6.1地震序列的震源机制解分析

北京时间2013年1月29日,哈萨克斯坦发生MS6.1地震,为了提高对地震震源机制解的认识,并进一步了解震源区的应力场特征,利用CAP方法反演了此次地震序列震源机制解.反演结果表明,MS6.1地震节面Ⅰ的参数：走向241°,倾角80°,滑动角7°;节面Ⅱ的参数：走向150°,倾角84°,滑动角170°;P轴方位为196°,倾角2°,T轴方位为105°,倾角12°;矩震级MW为6.1;矩心深度为13km;震源类型是左旋走滑型.此次地震序列破裂优势方向为NEE—SWW,倾角以30°～60°居多,滑动角以60°～120°、-60°～-120°居多;P轴方位的优势取向为近NE—SW向,接近水平的居优;T轴优势取向为近SEE—NWW向,接近垂直的居优;震源机制类型以倾向滑动型为主.反演结果与断层的分布、余震分布及哈萨克斯坦中天山（伊犁盆地西部）NEE—SWW向应力场有很好的一致性.     

2019年6月17日四川长宁6.0级地震中心震源机制解及震源区构造应力场研究

不同资料和方法给出的2019年6月17日四川长宁6.0级地震震源机制解存在较大差异,为了找到1个合适的震源机制解来研究此次地震的发震方式,通过数学方法得到了与现有震源机制解差别最小的中心震源机制解,节面I的走向、倾角、滑动角分别为194.78°、52.68°和139.16°,节面Ⅱ的走向、倾角、滑动角分别为312.44°、58.67°和45.22°,根据本次地震余震分布拟合得到的断层面的走向为312.17°,与中心震源机制的节面Ⅱ走向一致,因而推断节面Ⅱ为本次地震的发震断层面。之后,利用此次地震之前震源区地震的震源机制解,反演了震源区的震前构造应力场。结果表明,长宁6.0级地震的中心震源机制解和震源区震前应力场均为逆冲型为主兼走滑分量的类型,震前应力场压轴为NWW—SEE向,中间轴为NNE—SSW向,两轴倾角接近水平,而张轴较陡,表现为逆冲型的应力场。将反演得到的应力场投影到中心震源机制解给出的与余震分布一致的节面上,发现中心震源机制解的滑动角和应力场预测的滑动角差别仅为13.45°,表明此次地震受背景应力场控制而发生在先存的薄弱面上。     

2014年4月20日霍山MS4.3地震发震构造研究

2014年4月20日安徽省霍山发生M_S4.3地震,是霍山地区41年以来发生的最大地震. 本文首先基于安徽省及周边省份的地震台站资料,采用Hypo2000、 CAP和PTD方法反演得到该地震的震源深度为8 km; 然后采用Hypo2000和HypoDD方法联合对主震和余震序列进行重新定位,结果显示该地震序列呈北东向分布,绝大部分余震分布在主震的西南侧; 最后分别采用FOCMEC方法和CAP方法反演该地震的震源机制解,获得的反演结果非常接近,节面Ⅰ与节面Ⅱ的走向、 倾角、 滑动角分别为135°/70°/-30°与230°/60°/-160°. 此外该地震的椭圆等烈度线呈北东向展布,结合该地区的历史地震和地震构造,认为该地震与北东向的落儿岭—土地岭断裂活动有关. 已有震源机制解资料表明该地区构造应力场最大主压应力轴的方位角为267°,倾角为5°,最小主压应力轴的方位角为358°,倾角为4°,结合震源机制解和发震构造,认为该地震是在区域应力场作用下,落儿岭—土地岭断裂发生的一次右旋张性地震.      

关中盆地地壳应力场特征分析

通过收集整理关中盆地1972-2018年中小地震的震源机制解,分析其震源破裂类型与空间分布特征,反演得到关中盆地地壳应力场特征为:最大主压应力轴方位261.8°,倾角48.8°;中等主压应力轴方位74.3°,倾角40.9°;最小主压应力轴方位167.4°,倾角3.7°。同时结合活动构造,探讨关中盆地构造变形和强震发生的动力学机制。     

汶川8.0级地震序列的小震震源机制及应力场特征

利用区域地震台网的数字地震波记录资料,由垂直向记录P和S振幅比值,结合部分清晰的P波初动记录资料,反演得到了2008年5月12日至2009年4月12日汶川8.0级地震序列中829个ML≥3.5的小震震源机制解。采用统计和力轴张量计算方法,分析了震源机制解参数并求取了余震区平均应力场。结果表明:用余震区北段小震震源机制解求得的节面为直立或倾斜,走向为NNE-SSW向,主压应力P轴方位为SWW-NEE方向,计算得到的平均应力张量σ1方向为77.1°;用余震区南段小震震源机制解求得的节面倾角较陡,在50°～90°之间,走向相对较分散,平均应力张量σ1方向为92.4°,呈EW向。从余震区南、北段的平均应力场方位随时间演化过程可以看出,余震区在2008年8月、9月、12月和2009年1月处于应力场调整阶段。最后研究了余震区南、北段的震源机制一致性参数θ及逆冲型地震类型随时间的变化,得到了一些有意义的结果。     

日本海区板块俯冲与华北地震

根据日本海西部17次深源地震(h>350公里,M_b>4.0)震源机制结果的统计分析,得到该区地震应力场的优势方向,主压应力轴为85°—110°,主张应力轴为255°—280°。 据日本海西部深源地震与华北、东北强震活动的相关性,求得地震迁移的距离与时间的回归方程。这个结果对华北地震的预报具有一定的意义。      

丁青地区地震重定位、震源机制及其发震构造初步分析

文中利用青海省地震台网的宽频带数字记录,通过CAP反演等方法获取了西藏丁青8次MS≥3.0地震的震源机制解(1次地震的震源机制解来自USGS)。结果显示,7次地震以正断破裂为主,兼具少量右旋走滑分量,断层优势走向为NNE,P轴的优势方位为SWW,T轴的优势方位为SEE。同时,利用双差相对定位法获得了217个地震的重定位结果。重定位后,余震沿NE-SW向展布,与震源机制解的走向基本吻合,但与区域内主要走滑型断裂近EW的走向不一致。2015—2018年发生的地震主要分布在5~15km深度范围,2018—2020年震源深度范围缩小至7~12km,2018年以后震源深度的分布范围明显收窄。丁青地震发生在羌塘块体中部,域内既受到SN向印度洋板块与亚欧板块的强烈碰撞挤压作用,也存在EW向伸展构造活动。综合分析重定位、震源机制结果及地质构造背景等资料,认为2016年MS5.5、2020年MS5.1地震的发震构造可能是同一条NE走向的正断型断裂,发震断层面可能为节面I,即走向、倾角和滑动角分别为12°、58°、-103°与9°、57°、-101°的节面。由于丁青地区地质资料匮乏,无法明确具体的发震断裂。     

海城、盖州地区地震震源机制及一致性参数特征研究

本文选取辽宁海城、 盖州地区(40°~41°N, 122°~123°E)作为研究区, 利用广义极性振幅技术(GPAT)方法, 反演得到研究区2012—2017年6月共184个地震震源机制解, 并利用Misfit角度分析震源机制一致性参数特征。 研究结果表明: ① 研究区地震震源机制解以走滑型和正断型为主。 海城地区地震震源机制解以NW—SE向节面的左旋走滑型和NWW向节面的正断型为主。 发震构造以NW向海城河断裂为主, NE向节面为主的地震可能受到NE向金州断裂带的控制。 ② 青石岭地区的发震构造为与九寨—盖县北段共轭的NW向未知断裂, 西海域的地震活动可能是NE向的雁式断裂和NW向共轭的未知断裂共同作用的结果。 ③ 震源机制一致性结果显示, 一致性增强后发生了震级相对较大的地震。 研究区的震源机制一致性较强, 表明该区域的应力较为集中。 但由于2016年以来活动趋于平静, 尚难以根据震源机制解一致性程度做出当前应力状态的判断。     

郯庐断裂带鲁苏皖段构造应力场及分段特征研究

利用Snoke方法求解和收集得到的77次中小地震的震源机制解资料, 采用Gephart应力张量反演方法, 获得了郯庐断裂带鲁苏皖段构造应力场, 最大主压应力方位角为80°, 最小主压应力方位角为172°, 最大、 中等和最小主压应力倾角分别为15°、 65°和19°, 反映了研究区处于近EW向水平作用和近NS向的水平拉张作用环境下。 根据地震活动、 地质构造及震源机制解差异, 我们将郯庐断裂带鲁苏皖段分5个区段开展研究, 结果显示: 5个分区应力场存在局部差异, 最大主压应力方位角处于63°～88°之间, 从北往南总体方向成顺时针偏转的趋势。 跨郯庐断裂带两侧的应力场研究结果显示, 从西到东最大主压应力方向有一个逆时针偏转的趋势, 西侧最大主压应力方向更接近EW向, 东侧更接近NE向, 郯庐断裂带内处于两侧的过渡地段。     

华北4次中、强地震前震源区及其附近应力场的变化

使用小震机制解资料 ,分析了 1975年海城 7 3级和 1976年唐山 7 8级强震及 1983年菏泽 5 9级和 1995年苍山 5 2级中强震前 ,震源区及其周围不同构造部位应力场的时、空变化 ,证实震前震源区附近应力场曾有某些异常改变 ,如唐山强震前震源区周围出现长达 4a多的小震机制解主应力轴一致性取向的现象 ,菏泽地震前小震机制解P轴“集中—转向” ,苍山地震前P轴偏转且一致性增强。同时还发现 ,唐山地震前应力场异常变化开始时间可能早于 1972年 ;震源区内的陡河台与源外区的昌黎台小震综合机制解反映出震前的受力差异 ;震源断层附近不同应力区内震源机制解和地震活动有时空动态差异。这些现象一定程度上提供了不同构造条件和应力背景下 ,中、强震前震源区不同构造部位力学状态的改变或地震孕育过程的信息 ,对研究不同地震的孕震过程及差异有一定意义。     

ANALYSIS OF THE CONFIDENCE INTERVAL OF THE COMPOSITE FAULT PLANE SOLUTION OBTAINED FROM THE GRID SEARCH METHOD: AN EXAMPLE OF SOUTHERN JIANGXI PROVINCE

In order to quantitatively analyze the reliability of the composite fault plane solution of small earthquakes, the Bootstrap sampling technique is introduced into the grid search method, and the ideas and methods for calculating the confidence interval from the grid search method are proposed initially. There are two sample sets that can represent the characteristics of the composite fault plane solution. One sample set is the optional solutions obtained by the grid search method and the other is obtained by the Bootstrap sampling technique. Then, we calculate the confidence intervals of the two sample sets (P, B and T axis). The research results of tectonic stress field in southern Jiangxi Province are relatively few. In view of such situation, we use the focal mechanism solutions of small earthquakes to calculate and analyze the composite fault plane solution and the confidence interval. This study shows that the confidence interval of the principal stress axis can be obtained well by both of the sample methods. The reliability of the results and the confidence range of the principal stress axis can be better represented by the confidence intervals. The middle principal stress in southern Jiangxi Province is nearly vertical, and the maximum and minimum principal stresses are nearly horizontal. The direction of maximum principal stress is NWW-SEE and that of the minimum principal stress is NNE-SSW. And, the area is in a strike-slip stress regime. The results are consistent with previous studies, and the stress directions obtained by previous researchers are within the confidence interval calculated by this paper.     

唐山地震热力源的研究

本文从应力场角度分析了1976年唐山地震发生的可能力源。震前唐山地区除受有太平洋板块和印度板块的作用外,主要受有附近的热力源的作用。以渤中为中心的下辽河—渤中—黄骅上地幔隆起的高温区和沧东断裂水平温度梯度带的存在,使唐山地区位于热应力集中区。本文根据已有的观测结果,提出了将温度变化区简化为圆形、狭长矩形和椭圆形等三个力学模式,分别求得它们的解析解,并计算了它们的热应力场。结果表明:在增温区以内,正应力都是压应力,剪应力很小。在增温区以外,法向应力为压应力,周向应力为张应力,水平剪应力较大,但各个应力分量随着距离增加而衰减,只在增温区的边缘地带达到最大值,其数值有几百巴的数量级。唐山恰好位于该增温区的边缘地带,表明热力源是促使唐山地震发生的重要原因。 除唐山地震外,华北地区近年发生的几个大地震如邢台、河间、渤海、海城地震,以及1983年发生的菏泽地震,均位于热应力的高值地带,这些地震的孕育和发生显然也与热力源的作用有关。      

祁连山中东段地区中小地震震源机制和区域应力场

利用哥伦比亚大学 GCMT 目录给出的祁连山中东段地区中强地震震源机制资料,研究较大区域（34°-41°N,100°-106°E）的应力场;利用该地区布设的中法微震数字监测台网多年监测资料和甘肃数字监测台网资料,使用 P 波和 S 波初动及振幅比联合反演方法,反演中小地震震源机制解和发震应力场。结果表明,地区构造应力大致为北东40°-45°水平向压应力;景泰地区主压应力方向约北东45°,绝大多数地震为走滑型。天祝-古浪地区有相当部分的逆断层地震分布,主压应力方向约60°,P 轴仰角在10°左右优势分布,大致为水平应力场。这与大区域构造应力场和断层实际分布基本一致。     

中、缅、印交界地区的地震分布特征及震源机制解的研究

利用1965——1981年mb4.0的580个地震,研究了中、缅、印交界地区的地震空间分布特征,得到地震主要在阿萨姆块体周围及凹向块体的断裂带上成带或成群分布;在缅甸北部大约由20N到26N存在倾斜地震带,其倾向由南到北逐渐由东转向南东东,其倾角由30变为50;地震带厚度为20——30km;作了38个地震的机制解,机制解表明,在缅甸北部、阿萨姆块体及其相邻地区压力轴为北东方向且近于水平,反映了印度板块以北东方向挤压欧亚板块.      

南北地震带与华北地块强震间的相关迁移

地震震源机制解和地应力实测结果表明, 我国大陆地区存在近似于辐射状的区域应力场, 其辐射中心位于青藏地块东部. 本文首先定义我国大陆应力场近似辐射中心(35°N、 100°E)为动力源点, 在此基础上计算了1900年以来我国大陆东部地区(30°N—44°N、 104°E—125°E)所发生的34次M_S≥6.0地震震中到动力源点的距离与地震发生时间的关系. 结果表明, 20世纪南北地震带中北段发生M_S≥7.0地震后, 华北地块陆续发生了一系列M_S≥6.0地震, 且有随时间从南北地震带附近大体向东迁移的规律. 据此说明, 华北地块的地震主要受控于印度板块作用下青藏地块向我国大陆东部挤压的影响, 在其作用下产生了华北地块M_S≥6.0地震的系列东向迁移活动. 总体来看有4组明显的地震迁移活动, 每组地震“序列”的迁移视速度约为80 km/a. 华北地块首发M_S≥6.0地震距南北地震带中北段最近一次M_S≥7.0地震的时间间隔约为1个月至11.8年, 且60%的M_S≥6.0地震发震地点在(39°N±1.5°)区域内. 据此推测, 2008年汶川M_S8.0和2013年芦山M_S7.0地震后, 华北地块近年存在发生M_S≥6.0地震的可能, 晋冀蒙交界和环渤海及其附近地区值得重点关注.