芦山7.0级地震序列的震源位置与震源机制解特征

基于中国国家和四川区域数字地震台网记录,采用HypoDD方法精确定位了四川芦山M_L2.0级以上地震序列的震源位置,采用CAP方法反演了36次M_L4.0级以上地震的最佳双力偶震源机制解,并利用小震分布和区域应力场拟合了可能存在的发震断层面参数,从而综合分析了芦山地震序列的震源深度、震源机制和震源破裂面特征,探讨可能的发震构造.结果显示,7.0级主震的震源位置为30.30°N、102.97°E,初始破裂深度为15 km左右,震源矩心深度为14 km左右,最佳双力偶震源机制解的两组节面分别为走向209°/倾角46°/滑动角94°和走向23°/倾角44°/滑动角86°,可视为纯逆冲型地震破裂,绝大多数M_L4.0级以上余震的震源机制也表现出与主震类似的逆冲破裂特征.M_L2.0级以上余震序列发生在主震两侧,集中分布的长轴为30 km左右,震源深度主要集中在5～27 km,M_L3.5级以上较大余震则集中分布在9～25 km的深度上,并揭示出发震断层倾向北西的特征.利用小震分布和区域应力场拟合得到发震断层参数为走向207°/倾角50°/滑动角92°,绝大多数余震发生在断层面附近10 km左右的区域.综合地震序列分布特征、主震震源深度和已有破裂过程研究结果,可以推测主震破裂过程自初始点沿断层的两侧扩展破裂,南侧破裂比北侧稍长,滑动量主要集中在初始破裂点附近,可能没有破裂到地表.综合本文研究成果、地震烈度分布和现有的科学考察结果,初步推测发震构造为龙门山山前断裂,也不排除主震震中东侧还存在一条未知的基底断裂发震的可能性.     

2013年南斯科舍海岭MW7.8地震的多点震源机制反演

2013年11月17日,在南极南奥克尼群岛北、南极板块与斯科舍板块之间发生了一次M_W7.8级地震（2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震）,我们利用全球分布的长周期和宽频带地震记录反演确定了这次地震随时间和空间变化的震源机制,验证了提出的一种多点震源机制反演的新方法.首先利用长周期记录的W震相反演了这次地震的矩心矩张量解并利用体波提取了视震源时间函数,同时利用台阵反投影技术从宽频带记录中获得了这次地震的高频源的时空分布,然后基于矩心矩张量解、视震源时间函数以及高频源的时空分布,实现了采用新方法对2013年南斯科舍海岭M_W7.8地震的多点震源机制反演.矩心矩张量解表明,地震矩心在44.50°W/60.18°S,矩心深度19 km,半持续时间49 s,释放标量地震矩4.71×10²⁰ N·m,发震断层走向104°,倾角54°,滑动角8°.视震源时间函数清楚地揭示了地震矩随时间变化的方位依赖性,总体上可以将时间过程分为前60 s和后50 s两个阶段,但前60 s可细分为两次子事件.根据台阵反投影结果,这次地震为沿海沟从西到东的单侧破裂,破裂长度达311 km,可以分为5次子事件,能量释放的峰值点依次为13 s、30 s、51 s、64 s和84 s,平均破裂速度分别为0.6 km·s^-1、2.6 km·s^-1、2.3 km·s^-1、2.8 km·s^-1和3 km·s^-1.多点震源机制反演显示,5次子事件的矩震级分别为M_W7.57,M_W7.48,M_W6.80,M_W7.53和M_W7.08,半持续时间依次为21 s,17 s,6 s,16 s和8 s,走向分别为95°,105°,81°,98°和98°,倾角依次为57°,49°,86°,46°和64°,滑动角-9°,1°,-17°,13°和-4°.这些在震源机制、能量释放以及持续时间方面的变化都是当地构造和应力环境复杂性的反映.     

利用视震源时间函数反演尼泊尔M_S8.1地震破裂过程

以2015年4月26日MS7.1余震为经验格林函数事件,利用全国和全球的宽频带记录提取了2015年4月25日尼泊尔MS8.1地震的P波视震源时间函数和Rayleigh波视震源时间函数,并通过联合反演这些视震源时间函数获得了这次地震的时空破裂过程图像.无论是P波视震源时间函数还是Rayleigh波视震源时间函数都呈现出很强的方位依赖性,表明震源断层具有相当的尺度且破裂朝东南方向扩展.时空破裂过程图像清楚地证实了这一特征,并更清晰地显示,破裂几乎是纯粹的单侧破裂,从破裂起始点开始,沿断层面向东南方向扩展~100km,同时沿断层面向深部扩展~80km,形成~125°的破裂优势方向和~5.8m的最大位错.地震的破裂时间历史相对简单,呈非间断性扩展,持续时间约50s.     

九江—瑞昌序列震源位置及震源区速度结构的联合反演

采用震源位置和速度结构的联合反演方法确定2005年九江一瑞昌5.7级地震序列的分布和震源区的速度结构.结果显示九江一瑞昌地震序列存在NW330.方向和NE550方向的两组共轭分布,其中NW330.方向的优势分布更为明显;震源深度分布在3～18km的范围.地震主体破裂发生在上地壳-中地壳过渡层的P波速度低速区内,主震发生后余震向东南与西北方向两头扩展,其中往西北方向破裂时可能遇到了障碍体,积累的能量转向西南-北东方向继续破裂,引发了4.8级强余震.     

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.      

2021年西藏比如MS6.1地震序列发震构造分析

利用双差定位方法对西藏比如M_S6.1地震序列141次M_L≥2.0地震进行重新定位,采用CAP波形反演方法获得主震的震源机制解,并运用最小空间旋转角方法比较不同机构发布的震源机制解的差异。重新定位后主震震中位置为(31.924°N,92.824°E),靠近余震区中心,震源深度为12.8 km;余震分布沿NE向展布,长约18 km。沿NE向深度剖面结果显示,在主震右上方存在5 km×10 km的近椭圆形地震破裂空区。主震的震源机制解为正断兼走滑型,最佳矩心深度为9.3 km,矩震级为5.98。结合重新定位后余震分布、主震与历史地震震源机制解及地质构造背景等分析,认为具有左旋运动性质的安多南缘断裂可能是该次地震序列的主要发震构造。     

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.     

2021年美国阿拉斯加半岛MW8.2地震震源特征分析

采用远场地震波资料和有限断层反演方法获得2021年7月29日6时15分(UTC)美国阿拉斯加州以南海域MW8.2地震的震源破裂过程模型,探讨此次地震发生的动力学背景。破裂过程反演的结果显示这次地震的滑动量分布比较集中,破裂长度约为160km,地震主体破裂发生在20～40km深度范围内,破裂由深部向浅部发展,表明此次地震释放了俯冲带浅部的应变能,破裂持续时间近120s,破裂面上最大滑移量达5m。此外,主震破裂区域中的余震分布较小,大部分余震发生在主震南部,出现这种现象表明震源区的破裂较为彻底并触发了俯冲带浅部位置的地震,本次地震的有限断层反演结果和余震分布均显示破裂向东发展,但未破裂至震中以西的舒马金空区,表明舒马金空区东部的地震危险性仍然存在。     

1995年7月20日怀来盆地ML4.1地震序列震源参数的精确测定

1995年7月20日在北京西北的怀来盆地发生了一次ML4.1地震．这次地震震中位于40.326N，115.448E，震源深度5.5ｋｍ．在此主震之后该地区微震活动变得十分活跃．中-欧合作怀来数字地震台网记录并精确定位了这一地震序列．以８次余震的记录作为经验格林函数提取了ML4.1地震的震源时间函数，并通过叠加得到了信噪比较高的平均结果．结果表明，这次ML4.1地震由一强一弱两次事件组成．各个台站的震源时间函数显示出明显的地震多普勒效应．用试错法得到了ML4.1地震的第一次事件的破裂长度为0.44ｋｍ，破裂速度为4.0km/s；第二次事件破裂长度为0.25km，破裂速度3.0km/s．两次事件的破裂传播方向与破裂面走向的夹角（逆时针为正）分别为140和90，两次事件相距0.57km，第二次破裂发生于第一次破裂开始之后0.09ｓ．用单个经验格林函数提取了怀来盆地ML4.1地震序列中另外13次ML2.1地震的震源时间函数．结果表明，这些小震均由单次事件组成，震源时间函数宽度为0.05～0.16ｓ．用远场地动位移频谱测量法得到了0.9ML4.1的２５次地震的地震矩、应力降和破裂半径．地震矩和应力降都呈现出随震级而单调递增的规律性变化．在0.9ML2.4范围内，求得的破裂半径与震级没有显示出明显的相关性，可以认为，在这样小的震级范围内用本文所用资料已无法准确分辨小震的破裂尺度．      

2022年四川泸定MS6.8地震震源基本特征

2022年9月5日,在四川省甘孜州泸定县发生M_S6.8地震.本研究收集区域台网震相数据、全球地震台网(GSN)、国际数字地震台网联盟(FDSN)与德国地学中心GEOFON台网的宽频带P波数据,利用双差定位、矩心矩张量解反演、有限断层波形反演和视震源时间函数分析等方法,分析了此次地震震源的基本特征.重定位结果显示,余震分布具有丛集性,3个地震丛分别集中在震中附近以及相距30 km左右的东南端和西北端,总体上西北端地震较浅,东南端地震较深.矩心矩张量反演表明,矩心位于29.55°N,102.14°E,深度16 km,释放地震矩1.0068×10¹⁹ N·m,相当于矩震级M_W6.60,双力偶成分占88%,是一次近纯走滑的地震事件.结合余震分布可以断定,地震发生在走向163°、倾角77°(倾向西南),滑动角为-5°的断层面.有限断层反演显示,破裂区主要由两部分构成,破裂起始点及其周围是主要破裂区;另一破裂区位于其东南,总体表现为从西北向东南的单侧破裂,最大滑动量约1.4 m,位于起始破裂点附近.从矩心矩张量反演和有限断层反演得到...     

2017年8月8日九寨沟M7.0地震及余震震源机制解与发震构造分析

2017年8月8日在青藏高原东缘四川省九寨沟县发生M7.0级强烈地震,极震区烈度达Ⅸ度,但无明显地表破裂,一定程度上限制了发震构造的确定和后续地震危险性判定.本文基于截止至2017年8月14日的地震资料,采用多阶段定位方法,对主震及余震进行了重新定位,同时,利用CAP波形反演方法,获得了M7.0主震与13次M_L ≥ 4.0级余震的震源机制解和震源矩心深度,进而初步分析了本次地震的发震构造.结果显示,九寨沟M7.0地震的矩震级M_W6.4,震源矩心深度5 km,表明主震发生在上地壳浅部,与2003年伊朗巴姆（Bam）M_W6.5地震特征极为相似;12次M_L ≥ 4.0级余震的震源矩心深度6~12 km,显示这些余震发生在主震下部,仅1次例外.重新定位后的余震震中呈NW-SE向窄带展布,位于近NS向的岷江断裂与近EW向的东昆仑断裂带东端分支塔藏断裂所夹持的区域,余震带长轴长约38 km,主震位于余震带中部.根据余震震中分布、主震及余震震源机制解等,推测本次九寨沟M7.0地震及其余震的主发震构造为位于岷江断裂与塔藏断裂之间的树正断裂.震源机制解揭示,树正断裂呈左旋走滑,走向约152°,近SE,倾向SW,倾角约70°,该断裂应属于东昆仑断裂东端的分支断裂之一,或与东南侧的虎牙断裂构成统一断裂系.     

2009年4月6日意大利拉奎拉(L′Aquila) MW6.3地震的破裂过程——视震源时间函数方法与直接波形反演方法比较

通过对视震源时间函数方法和直接波形反演方法在意大利拉奎拉（L′Aquila）M_W6.3地震破裂过程反演中的应用,分析比较了两种方法的特点.视震源时间函数结果表明,这次地震的破裂过程由两次子事件组成,其中第二次子事件的多普勒效应显著,表明破裂主要朝震中的东南方向传播.分别采用视震源时间函数方法和滑动角固定以及滑动角可变的直接波形反演方法对拉奎拉地震时空破裂过程进行反演所得到的结果一致表明：断层面上有两块滑动量集中的区域,分别位于震源处和沿走向（132°）方向距震源5~10 km处,最大滑动量分别约为1.2 m和1.0 m.破裂持续时间约为9.5 s.最大滑动速率达0.6~0.7 m/s,快速的破裂和上盘-下盘效应导致了拉奎拉城的严重破坏.     

2015年新疆皮山6.5级地震序列震源机制特征分析

利用新疆区域数字地震台网波形资料,采用CAP方法反演了2015年7月3日新疆皮山6.5级地震主震及部分M_S≥3.6余震的震源机制解和距心深度。研究结果显示,皮山6.5级地震主震最佳双力偶解节面I：走向290°/倾角55°/滑动角96°;节面Ⅱ：走向101°/倾角35°/滑动角82°,最佳矩心深度16km,表明该地震是一次逆冲型事件。通过反演部分M_S≥3.6余震的震源机制解发现,早期余震的破裂方式与主震较为一致,随着时间的推移余震震源机制出现走滑型和正断型,表明早期余震的破裂受主震影响较大,随着序列的发展变化,后期震源区应力场可能出现一定程度的调整。统计皮山6.5级地震序列P轴方位发现,优势方位为NNE向,与该区域构造应力场方向较为一致。结合地震序列的震源机制及他人精定位结果和震源区地质构造情况,初步解释了导致此次地震的原因。     

2017年米林6.9级地震震源区速度结构与余震重定位

利用西藏自治区林芝地区的固定地震台站与南迦巴瓦流动测震台站在2017年11月18日至2017年11月24日记录到的430个余震的直达波走时数据反演得到了震源区的三维P波速度、S波速度结构,并利用三维速度结构对余震进行了重定位.成像结果显示,米林地震震源区在0~5km深度内存在低地震波速度异常;在5~15km深度内,存在高地震波速度异常,该高速异常致使震源区西南侧的地震波速度高于东北侧.重定位结果中,余震呈条带状以NW-SE走向展布,震源深度具有西南方向深、东北方向浅的特征.主震位于11km深度处、高地震波速异常体顶部,余震主要分布在高地震波速度与低地震波速度过渡的区域.对成像结果的分析表明,震源区浅部的低速异常具有低泊松比的特性,与富石英的沉积变质杂岩体-东久杂岩单元的岩性特征有关;深部的速度结构特征则可能反映了发震断层上盘地震波速度高,下盘地震波速度低的介质特性.余震重定位结果与成像结果联合表明:此次地震发震断层从11km深度处,东久杂岩体下方的高地震波速度异常顶部开始破裂,继而在5~15km深度内发生后续破裂,后续破裂的发生区域正处于喜马拉雅构造单元与冈底斯构造单元接触的形变区内.此外,根据地震波速度计算的泊松比反映了震源区持续的低泊松比特征,暗示此次地震与流体活动并无直接关系.     

2010年4月14日青海玉树Ms4.7、Ms7.1、Ms6.3地震震源机制解与发震构造研究

在整合CSN和青海、西藏、四川区域台网宽频带数字地震记录的基础上,采用“Cut and Paste”方法研究了2010年4月14日青海玉树地震序列中M4.7级前震、Ms7.1级主震、Ms6.3级强余震的震源机制解和可能的矩心深度,并结合震中附近活动断裂分布与地表破裂带调查资料讨论了发震构造.结果表明2010年4月14日青海玉树M7.1级主震的破裂面为走向129°,倾角84°,滑动角17°,矩心深度6 km左右,矩震级6.8级;Ms4.7级前震的破裂面为走向114°,倾角67°,滑动角-5°,矩心深度11 km左右,矩震级4.2级;Ms6.3级强余震的破裂面为走向123°、倾角89°、滑动角9°,矩心深度6 km左右,矩震级5.7级.本次地震序列的发震构造为甘孜-玉树-风火山断裂,地震破裂时以左旋走滑为主,地表破裂的总体走向与主震的破裂面走向基本一致,前震-主震-强余震的震源性质综合研究可推测发震构造在浅部的倾角陡立,到了深部有所变缓.     

地震破裂时-空过程的研究

我们以 1 990年 4月 2 6日在青海省共和县境内发生的 MS6.9地震及其强余震为例 ,利用中国数字化地震台网的长周期和宽频带波形资料 ,探讨了地震破裂时空过程的研究方法。首先 ,我们用频率域矩张量反演的方法 ,分别反演了 MS6.9的主震及其强余震的矩张量 ;然后 ,分别以几个余震作为经验格林函数 ,对MS6.9地震的长周期和宽频带记录进行反褶积 ,提取了 MS6.9地震的远场震源时间函数 ;最终 ,我们新发展了一种在时间域反演断层面上位错非均匀分布的方法 ,并用该方法分析了共和 MS6.9地震破裂的时空过程。1　长周期波形资料的反演关于 1 990年…     

基于Pn/Pg相对定位方法研究2017年8月8日九寨沟M7.0地震起始破裂深度

本文利用Pn/Pg相对定位方法,测定了2017年8月8日四川九寨沟M7.0主震及部分余震的起始破裂深度.地震的起始破裂深度是理解地震孕震机理的重要参数,而九寨沟地区台网稀疏,地壳速度结构复杂,基于传统的到时定位方法测定地震起始破裂深度误差较大.Pn/Pg相对定位方法首先基于流动观测近台记录对2017年8月10日M4.1和11月7日M4.5余震震源位置进行测定,选择其为参考事件,再利用Pg校正主震水平位置,Pn约束震源起始深度,基于参考事件可以有效降低速度模型对震源位置测定的影响.结果显示：九寨沟主震起始破裂深度约9 km,早期余震的震源深度分布在7~13 km,主要集中在主震起始破裂深度附近.     

2015年新疆皮山M_S 6.5地震序列震源深度测定

采用震源深度测定的确定性方法(PTD)和HypoSAT方法,使用新疆地震台网记录的原始地震波形数据,计算2015年7月3日皮山M_S 6.5主震和余震序列震源深度。结果显示,对于主震,采用PTD方法得到震源深度为21 km,采用HypoSAT方法得到震源深度为20 km;对于地震序列,采用PTD方法得到的震源深度主要分布在15—35 km,平均深度为23 km,而采用HypoSAT方法得到的震源深度主要分布在5—30 km,平均深度为19 km;采用PTD方法计算得到的震源深度较深,与中国地震局地球物理研究所采用矩张量反演得到的矩心深度(24 km)相差不大。     

2001年日本兵库县北部地震（Mw5．2）的破裂过程及余震活动与静态应力变化比较

2001年日本西南兵库县北部地区发生的一次地震（Mw5．2），一些余震群沿着不同于主震走向的方向发生。首先，我们通过近源强地面运动波形反演对此次事件的破裂过程进行研究。虽然这是一次5级地震，但高密度强震观测台网记录到了高质量的波形数据。为了取得震源反演的精确格林函数，我们通过对小事件实测波形数据的前向模拟来标定地壳结构模型。从0．4至2．0Hz波形数据反演得出的破裂过程似乎较为简单。较大的滑动区位于破裂成核点周围。其次，我们还研究了主震和大余震造成的静态应力变化对后续地震活动的影响。我们利用波形反演得到的主震断层面上的不均匀滑动分布，并考虑到随后大余震的影响，对库仑破裂函数（ACFF）变化进行了计算。因此，我们得出了震源区库仑破裂函数复杂的时空分布。大多数偏离主震断层的余震都发生在正库仑破裂函数区域内。这种结果表明，这些余震强烈地受到由主震和大余震引起的库仑破裂函数的影响。     

2019年12月26日湖北应城M4.9地震震源参数及余震活动性研究

2019年12月26日湖北应城发生M4.9有感地震,其震感波及武汉大部分地区。为了分析该地震的发震构造及余震活动性,本文利用波形拟合方法测定了不同速度模型下该地震的震源机制解和矩心深度,并用Bootstrapping抽样反演技术评价反演结果;此外,利用模板匹配技术匹配主震和目录余震波形,获取了更为完整的余震目录。结果显示,应城地震以走滑为主,矩心深度7.5km左右,矩震级M_W4.67;应城地震有1个前震和17个余震,余震序列缺少M2~4事件,表明应城地震为孤立型地震,M2以下地震的b值为0.8。