地震震源深度分布模型的统计研究

选取1970年以来现代仪器记录到的含有深度信息，定位精度为1，2类的 浅源地震（深度小于70km)资料作为统计样本，以华北地震区，华中地震区，华南地震区，新疆地震区和青藏高原地震区为统计单元，分析研究浅源地震随深度的分布特征，以便进一步提高地震危险性分析的可靠性。考虑到不同震级大小的地震在震源深度分布上的特征及能有所不同，我们采用了以下震级分档区间：Ms=2.0-2.9,Ms=3.0-3.9,Ms=4.0-4.9,Ms=5.0-5.9,Ms=6.0-6.9，对于不同大小的地震分别进行分析。结果表明，地震震源深度的分布基本上围绕着地震区震源深度平均值呈正态分布。西部地区地震的深度概率分布曲线的均方差σ比东部地区的大，也就是说西部地区的地震在深度空间上有更大的分布范围。震源深度均值大体上也有随震级增大而增大的趋势。     

深源地震余震的产生与主震震源深度强相关

深源地震与浅源地震之间最明显的差别是震源深度在100 km以下的地震余震较少.余震的发生率随主震震源深度的变化而发生强烈变化.为了解决主震震级的影响,把震源深度在100 km至300 km范围内主震的余震发生率进行了标准化处理,标准化处理后的余震数量比以前多一个数量级,但仍少于浅源主震的余震发生率.震源深度位于300 km至500 km范围内的主震其余震发生率尤其低,大约为100 km至300 km深度间主震的余震发生率的1/3.但是500 km以下深度余震发生率却突然上升,是深度在100 km至300 km范围内的二倍多.在对余震发生率反复测算的过程中,发现余震的原始数量、有余震的主震在地震中所占比例、余震所释放的地震矩占主震的百分比都存在着同样的变化情况.余震发生率与深度的相关性和以前提出的300 km深度附近地震的产生机制的变化是相对应的.而值得一提的是,在500 km以下深度中余震产生率的突然增加是与地震持续时间和复杂性的突然下降相对应的,从而表明在这一深度中破裂机制有了较大的变化.     

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.     

帕米尔地区地震活动及震源机制解的分布特征

帕米尔地区存在一个明显的ＮＥ－ＳＷ向中，深源地震带，中，深源地震震源机制分布具有明显的区域特征，兴都库什地区震源断错以倾滑逆断层为主，Ｔ轴仰角几乎垂直，帕米尔弧形构造东侧分布的地震以走滑性质为主，Ｐ轴仰角接近水平，当深度为１００～２００ｋｍ时在弧形构造南侧形成了一个明显的北东向的正断层分布。中，深源地震主压应力方向随深度增加由ＮＷ向逐渐变为ＮＥ向，主压应力Ｐ轴仰角平缓。     

地壳速度结构对极浅源地震深度反演的影响——以荣昌地震为例

研究表明,大陆地震很少发生在距地表5km 以浅,然而,近年来四川、重庆等地区发生了一系列3km 以浅的极浅源地震,据推测可能与新生断层形成或者工业开采活动有关。如果仅凭直达体波震相到时信息,要较好测定极浅源地震深度,需以震中距在2 倍震源深度范围内有台站为前提,而目前的台站密度显然不足。在这种情况下,地震的波形信息可为深度测定提供更有效地约束。目前已经广泛采用的CAP(Cut and Paste)方法利用了地震波形信息反演震源机制解、震级和深度,此方法对速度模型虽然没有严格要求,但是速度模型误差太大时不利于地震深度定位。本文以2010 年9 月10 日荣昌地区发生的Mb4. 7 地震为例,结合远震深度震相约束震源深度,测试了一系列地壳速度模型对CAP 方法反演极浅源地震深度的影响。研究发现浅层速度模型误差达10% 时,震源深度反演误差不大,但当误差超过50% 时,震源深度误差则很大。因此在研究极浅源地震时,需要对浅层速度结构进行较为准确的测定。     

渤海海域地震震源深度的分布特征

震源深度的研究对于探索地震孕育和发生的深部环境,地震能量集结、释放的活动构造背景,以及地壳内部构造变形及其力学属性等都有非常重要的意义。本文选择渤海海域内观测精度相对较高的地震资料作为样本,统计分析了不同震级档、不同空间范围的震源深度分布特征,并初步探讨了震源深度与地震构造、地壳结构的关系。结果表明,渤海海域内中小震的震源深度在空间上的分布是不均匀的,发生在渤中断陷内的地震,其震源深度一般较深;而发生在山东半岛北部沿海与辽东半岛沿海的地震,其震级较低且震源一般较浅。但总体上,渤海海域内的地震多发生在10-20km的地壳中、上部,属浅源地震。     

中国及其周邻地区中深源地震的活动特征分析

根据USGS最新的7万多条地震资料，分析了中国及其周邻地区的地震深度特征，特别是4个中深源震区的深度特征。结果表明：中国及其周邻四大中深源地震区多位于各板块的交界带上，地震活动强度最大的地区为吉林——日本深震区，其次为台湾中深震区，中印缅交界区和新疆——兴都库什中深震区的地震强度相当；并且后面两的地震频次在55km，110km和220km左右深度出现了多震层位式的高值；由深度资料推断板块间的作用方式来看，太平洋板块向欧亚大陆的挤压是一个由浅入深的过程，在不同的部位有不同的俯冲角度，印度板块向欧亚大陆的推挤，表现为前垂直插入后之中，俯冲现象不明显。     

东北深源和浅源地震同步活动的地球动力机制

本文研究了东北大陆地区深源及浅源地震同步活动特征及构造特征,认为造成深浅源地震同步活动的地球动力是西北太平洋岩石圈板块的作用。西北太平洋岩石圈板块消亡于珲春地区上地幔内590km深处,导致了深源地震活动,同时又直接影响着内陆郯庐断裂带、松辽盆地边缘断裂带及其附近的浅源地震活动。     

震源深度与矩心深度的分布特征及其与震源机制类型之间的关系

在哈佛全球CMT目录中，震源深度与矩心深度的分布呈现出明显的规律性。从统计上说，浅源地震的震源深度大于矩心深度，而中深源地震不具有这样的特征。将地震按照震源机制进行分类之后发现，上述特征主要属于逆冲型地震和正断层型地震的贡献，而走滑型地震没有这样的特征，这一分布规律或可作为地震的“化学力学”模型的一个间接的支持。     

中国中深源地震分布特征及其意义

分析了中国6.0级以上中深源地震的分布特征及其与各主要地震活动区地震活动的关系.深震集中分布在东北地区以42°N,130°E为中心的2°×2°范围内,震源深度平均约560km.中源地震集中分布在东海经台湾到东沙群岛一线,形成NE～SW走向的条带,震源深度多在250km以内,平均约150km.中深源地震活动具有约63年的周期.中源地震活跃期紧接在深源地震活跃期之后.中深源地震发生以后台湾地区出现7.0级以上,青藏块体北部和东部出现6.0级以上的浅源地震活动.青藏块体的地震活动总体上表现出自块体北部开始,然后沿块体东部逐步向南迁移的特征.中深源地震及受东部应力场控制的浅源地震活动平静了近20年,1999年珲春7.0级深震和台湾7.6级地震的发生可能是太平洋板块推挤运动加剧及相关地震开始活跃的信号.     

基于sPL震相测定山西地区的震源深度

本文利用sPL震相计算了山西及周边地区50 km之内的39次ML≥3.0地震的震源深度。结果显示:震源深度分布在6~30 km,优势震源深度为11~25 km,呈现出山西北部地震的震源深度比中、南部浅的趋势。将本文得到的39个地震的震源深度与中国地震台网中心统一编目的深度结果相比较,发现除极个别的地震事件外,两种方法得出的深度结果差值不大。     

2002年6月29日吉林汪清县发生7.2级深源地震

20 0 2年 6月 2 9日凌晨 1时 1 9分在我国吉林省汪清县发生 7.2级地震 ,由于震源很深( 540 km) ,虽然东北全境和华北部分地区较大范围有感 ,但未造成人员伤亡和建筑物破坏此次地震震中位于我国深源地震区。 1 999年 4月 8日在同一地区曾发生 7.0级地震 ,震源深度 540 km,也未造成破坏。另据了解 ,此次地震是太平洋板块向欧亚板块下方俯冲造成的2002年6月29日吉林汪清县发生7.2级深源地震@董泰     

沉积盆地台网稀疏地区中等强度浅源地震起始深度测定——以2013年前郭MS 5.8和2016年Fairview MW5.1地震序列为例

沉积盆地中的中等强度浅源地震起始深度不仅是地震成灾研究的重要参数,还是深地下工程开采诱发地震成因研究的关键信息.然而在台网稀疏、沉积层结构复杂的盆地地区,仅利用直达波到时,常常难以获得较为准确的地震起始深度.基于参考事件的Pn/Pg相对定位方法加入Pn震相,可以有效提高震源深度的测定精度.本文针对松辽盆地中2013年前郭M_S5.8地震序列以及Oklahoma州2016年Fairview M_W5.1地震序列,利用Pn/Pg方法测定了两个地震序列中较大地震的起始破裂深度.结果显示:在2013年前郭地震序列中,两个较大地震起始深度和质心深度均在3~5 km左右,震源机制中含有较大的非双力偶源成分.而2016年Fairview M_W5.1地震,主震起始深度约7 km,质心深度约8 km,5个较大的前震则深度分布在5~9 km.根据上述测定结果,推测2013年11月前郭M_S5.8地震序列可能与震源附近的注水活动有关,而2016年Fairview M_W5.1地震则可能由较远处注水活动触发.     

用震源机制解确定东北地区地壳应力场

利用中、强震震源机制资料和区域小震平均解给出了中国东北地区地壳应力场的分布。由多个震源机制的平均结果得到,东北南部地区(42°30’以南)主压应力方向为NE70°。东北中部地区(吉林省和黑龙江省东南部)主压应力方向近似NE100°,它与深源地震震源机制解P轴一致,可能该区应力场分布受深源地震影响,东北北部地区(黑龙江省和内蒙北部)主压应力方向为NE58°。东北地区浅源地震震源机制解P轴仰角大多数小于30°,表明该区以水平应力为主。由震源机制结果也讨论了中国东北地区地震断层活动状况。     

摩洛哥北部发生6．4级强烈地震

格林威治标准时间 (GMT) 2 0 0 4年 2月 2 4日上午 2时 2 7分 4 8秒 (当地时间 2 4日上午 2时 2 7分 4 8秒 ) ,摩洛哥北部发生6 4级强烈地震。震中在摩洛哥北海岸附近 ,震中位置为 :35 1 8°N ,3 90°W。震源深度 1 2 6km。地震造成至少 6 2 8人死亡 ,92 6人受伤 ,2 539间房屋被毁 ,超过 1 50 0 0人无家可归。摩洛哥北海岸地区震感强烈 ,西班牙南部地区也有震感。地震发生在Rif山脉的东端 ,该山脉是非洲板块和欧亚板块的交界处。本次地震的震中区是摩洛哥地震活跃的地区。地质意义明显的Nekor断层位于本次地震东南部约 30km处。很多北…     

地震学百科知识(九)——中国浅源地震震源机制图

正图1绘出了中国及邻近地区1976—2010年发生的浅源(震源深度≤60km)地震的震源机制图,图中所示地震的震级一般都是4.7级以上。由图可看出以下特征:(1)在中国大陆地震最多的青藏高原地区,高原周边地带,如南部的喜马拉雅山弧带、北部的昆仑山—祁连山挤压带和东北部的龙门山断裂带,多发生逆断层地震,并且逆冲运动的方向基本是垂直于山脉的延伸方向;高原内的西部和南部以正断层地震为     

中国东北地区地震活动的动力背景及其时空特征分析

本文根据日本海沟、 西太平洋板块俯冲与中国东北地区深源地震的关系、 中国东北地区深源地震的平均震源机制结果以及日本海沟强震与中国东北地区浅源地震的关联性, 概述了中国东北地区地震活动的动力背景, 说明中国东北地区的深源地震与西太平洋板块俯冲具有成因上的联系, 中国东北深震是西太平洋板块高速度、 小倾角向欧亚大陆下俯冲的结果。 中国东北地区深源地震、 浅源地震的时空分布以及依据浅源地震的分期统计资料表明, 中国东北地区浅源地震经历了5个活动周期, 每个活动周期浅源地震的时空分布具有个性差异, 在此基础上, 分析了浅源地震每个活动周期结束地震时空分布特征, 发现每个活动周期结束地震前均经历了平均约4.19年的长时间平静, 结束地震以成对地震为主要表现形式。     

安徽及邻区地震震源深度分布特征研究

选择安徽及邻区观测精度相对较高的地震资料作为样本,统计分析不同空间范围内的震源深度分布特征,初步讨论了震源深度与地质构造,地壳结构的关系。结果表明:安徽及邻区平均震源深度10 km左右。中小地震震源深度在空间分布是不均匀的,大体上从西到东,从南到北逐渐增加,深度优势分布为5～15 km。其中霍山地区震源深度优势分布为5～10 km。总体上,安徽及邻区地震多发生在5～20 km地壳的中上部,为浅源地震。     

USGS地震目录中4～5级震源深度异常地震可靠性初步研究:以南北地震带若干地震为例

在南北地震带地区,USGS全球地震目录中存在一些震源深度大于30km的地震.这些地震的震源深度是否可靠,对于研究这一地区的孕震机制、岩石圈强度和构造演化等科学问题具有重要意义.本文以南北地震带2012年发生的5个4~5级地震为例,利用区域地震台网的波形数据,基于sPL深度震相、短周期瑞利面波以及CAP等独立方法测定了其震源深度.结果表明:sPL深度震相和CAP方法给出的震源深度比较一致,差别小于2~3km,能够得到比较可靠的震源深度;短周期瑞利面波及其与P波振幅比也确定了地震震源深度较浅的特征.本文研究结果显示:宁夏会宁4.7级、云南富民4.8级和四川会东4.7级地震的震源深度约为8~12km左右,仍为发生于上地壳的地震,USGS地震目录给出的30km甚至更深的震源深度存在明显偏差;对于四川隆昌4.6和4.9级地震,本文给出的震源深度为1~2km,属于极浅源地震,USGS地震目录给出的10km和35km的震源深度结果尚需进一步改进.     

1984年5月21日南黄海地震的震源参数——用IDA记录测定浅震震源参数

本文讨论了利用国际部署加速度仪台网(IDA)的超长周期瑞雷波记录,反演震源参数的有关理论和方法.对于震源深度大于30km的地震,地震矩张量的五个元素都可以测定;对于浅源(h30km)地震,其中两个元素变为无解[1,2,3].本文以1984年5月21日南黄海浅源地震为例,研究了在浅震难题的情况下,如何更多地提取震源信息的问题,测定了主震的断层机制为:走向北35西,倾角52,滑动方向54,地震矩为1.21018Nm,压应力主轴方向为北74.4东,是一个走向北北西的左旋逆断层.本文还阐述了分布源模型问题。结果表明,采用分布源与采用点源模型对南黄海这种中强地震反演结果的影响不大.分析了震源有限性问题,提出了进行修正的一种明确表达式.