四川芦山 MS7．0地震震源机制解

使用中国数字地震台网记录的区域和远震宽频带波形,通过频率域和时间域多步反演,研究四川芦山 MS 7．0地震基于点源模型的震源机制解和有限断层模型。考虑到使用不同波形资料类型、盆地效应及简化的一维速度模型等给反演震源参数带来的影响,经测试比较,结果表明：使用区域波形和本区域简化一维速度模型,波形拟合误差最小。此次地震表现为高倾角纯逆冲型事件矩心在水平方向上位于震中偏南西向约4．5 km,最佳波形拟合矩心深度约17 km,矩震级 MW约6．6。推断此地震大多数能量主要在震源偏南西约4．5 km 处释放。     

2014 年云南盈江Ms 6.1 地震震源机制研究

利用中国数字地震台网记录的区域宽频带波形,通过频率域和时间域多步反演,研究了2014年云南盈江Ms6.1地震基于点源模型的震源机制解和有限断层模型.考虑到使用不同的波形资料类型和简化的一维速度模型等因素对震源参数反演结果的影响,进行了大量的测试比较.结果表明,使用近震波形和本区域简化一维速度模型M1,波形拟合误差最小.基于点源模型的震源机制解显示此次地震发震断层面参数分别为:走向176°/倾角84°/滑动角-173°,表现为一次右旋走滑错动为主的事件.矩心在水平方向上位于震中(24.99°N,97.84.E)北东向约7km,最佳波形拟合矩心深度7km.平均总标量地震矩M0为7.56×1017N·m,计算成矩震级为Mw5.8.进一步模拟高达0.5Hz的高频波形,获得了盈江地震的有限断层模型,结果显示此次地震未表现出明显的破裂方向性.破裂半径约10km,整个破裂面积为267.2km2,平均滑动量约0.05m,破裂在5 s内释放了大多数能量.震后0～2s内,破裂以孕震点为中心向四周同时扩展,在深度7～ 17km内释放了部分能量.2s后,破裂朝断层面顶部和沿走向两侧进一步延伸,约5s后破裂基本停止.     

2021年日本福岛县冲地震的震源破裂过程分析基于采用经验格林函数方法的波形反演

利用中小震作为经验格林函数,选取0.2~2.0 Hz频段的强震数据进行波形反演,获得了2021年福岛县冲地震的破裂过程。结果表明:该地震的破裂主要集中在断层面距离震源约25 km的区域内,沿震源向东北延伸约5 km,向西南延伸约20 km;在该区域内,识别出两个滑动量集中的区域,均分布在距离震源约15 km西南侧,主要滑动量集中区域最大滑动量约3.2 m,深度基本与震源一致;次要滑动量集中区域略比主要滑动量集中区域浅约18 km。该震源模型对应矩震级M_w7.3,破裂速度为2.4 km/s。通过选择不同的中小震组合进行波形反演,结果对该震源模型特性无显著影响,揭示了该震源模型的稳健性;基于该震源模型合成反演分析中未使用的强震观测台站强震动,获得的合成波形与观测波形有很好的相关性,充分证明了该震源模型时空特征的可靠性。     

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。     

2011年11月6日美国俄克拉何马5.6级地震震源参数测定及成因初步研究

2011年11月6日3时,美国俄克拉何马州发生了5.6级地震。此次地震是该地区100多年以来的最大地震,因该区地震活动性低,故需要对此次地震成因开展研究。本文采用CAP(Cut And Paste)方法对该地震分别进行近震、远震以及近远震联合反演,得到了震源机制解与震源深度。其中联合反演得到的机制解参数为:节面Ⅰ:234°/81°/-170°;节面Ⅱ:143°/81°/-9°;震级为MW=5.6。为了验证近震结果的可靠性,采用不同模型对近震数据进行反演测试,发现震源断层面解结果有3°的偏差,震源深度结果有0.5km偏差。CAP结果显示,该地震的质心深度为5.0km左右,属于浅源地震。同时,根据地震震源参数的标度分析,得到破裂区宽度约为7.0km,此次地震破裂区上缘可达1.4km深,下缘深度达8.4km。破裂上缘在该区域井的注水深度范围之内,由此推测该地震可能与当地页岩气开采过程中的注水活动有关。     

2017年精河MS6.6地震的断层参数和破裂过程

利用远震资料、近场强震资料和合成孔径雷达干涉同震形变资料确定了2017年8月9日精河M_S6.6地震的断层面参数及震源破裂细节。为得到可靠的断层几何参数,发展了一套基于InSAR数据滑动分布反演的三维格点搜索流程,对本次地震断层面的走向、倾角和震源深度进行了格点搜索。结果显示,地震断层面走向为95°,倾角为47°,震源深度为14 km。基于搜索得到的断层模型进行破裂过程联合反演的结果显示:精河M_S6.6地震为一次单侧破裂事件,最大滑动量约为0.8 m,滑动区域集中在断层面上震源以西5—15 km,沿倾向15—25 km,破裂主要发生在10 km深度以下区域。断层面上的平均滑动角为106°。整个破裂过程释放的标量地震矩为3.6×1018 N·m,对应矩震级为M_W6.3。破裂过程持续约9 s,期间的破裂速度约为2.1—2.6 km/s。由于地震破裂主要集中在10 km以下,未来可能需要关注该区域0—10 km发生潜在地震的可能性。      

多方法计算四川炉霍Ms5.3地震震源深度

2011年4月10日四川炉霍发生了Ms5.3地震,为了解不同解算方法对此地震震源深度结果的影响程度,分别采用了CAP波形反演、多台sPn-Pn平均到时差和近震常规定位3种方法求解该次地震的震源深度。结果显示,利用CAP波形反演获得的该地震震源矩心深度约为11 km,采用多台sPn-Pn平均到时差测定的震源初始破裂深度约为12 km,两个结果基本一致,结果应该是可靠的;通过近震常规定位方法计算的震源深度约为18 km,结果的可靠性相对较低;本次地震的震源深度约为11 km,与该区域的优势发震层位比较一致。     

广西苍梧MS5.4地震震源深度

2016年7月31日广西苍梧发生的M_S5. 4地震是广西测震台网自建立以来所记录到的区域内最强地震。不同机构对于此次事件给出的震源深度结果相差较大,例如美国地质调查局(USGS)地震目录显示其深度为24. 5km,而全球矩心矩张量研究中心(Global CMT)测定的深度为15. 6km。为了进一步准确确定广西苍梧地震的震源深度,文中基于区域速度模型,首先利用走时残差全局搜索法初步得到此次地震震源深度及误差范围,然后使用CAP(Cut and Paste)方法反演苍梧地震震源机制,在此基础上,采用Rayleigh波振幅谱和s PL震相方法进一步约束了此次地震的震源深度。研究结果显示:利用走时残差全局搜索法获得的苍梧M_S5. 4地震震源深度及误差范围为(13±3) km,CAP方法反演的深度为10km,Rayleigh波振幅谱测定深度结果为9～10km,s PL震相测定深度结果为10km,最终确定广西苍梧M_S5. 4地震的震源深度约10km,这表明此次事件仍为发生于上地壳的地震。本文结果同时表明,USGS地震目录在研究区的震源深度精度有待提高。     

利用区域宽频地震数据反演2021年5月云南漾濞MS6.4地震震源破裂过程

本文基于有限断层模型反演方法,利用区域宽频带数据反演了2021年5月云南漾濞M_S6.4地震的震源破裂过程,结果显示:此次地震的发震断层走向为SE向,主要以右旋走滑为主.破裂主要发生在震源东南侧,最大错动量约为0.55 m,位于深度约9 km处,发生明显破裂的深度约达13 km.此次地震释放的标量地震矩为1.48×10¹⁸N·m,相当于矩震级M_W6.05.地震能量主要在前11 s释放.在深度为6~8 km处破裂速度有明显的变快,可能加剧了地表的震动.     

利用区域宽频地震数据反演2021年5月云南漾濞MS6.4地震震源破裂过程

本文基于有限断层模型反演方法,利用区域宽频带数据反演了2021年5月云南漾濞M_S6.4地震的震源破裂过程,结果显示:此次地震的发震断层走向为SE向,主要以右旋走滑为主.破裂主要发生在震源东南侧,最大错动量约为0.55 m,位于深度约9 km处,发生明显破裂的深度约达13 km.此次地震释放的标量地震矩为1.48×10¹⁸N·m,相当于矩震级M_W6.05.地震能量主要在前11 s释放.在深度为6~8 km处破裂速度有明显的变快,可能加剧了地表的震动.     

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.     

上海地区地壳精细结构的综合地球物理探测研究

通过在上海地区开展深、浅地震反射、地震宽角反射/折射、高分辨地震折射和大地电磁测深等联合剖面探测, 获得了该地区近地表至Moho面的精细速度结构、电性结构和深浅构造关系.结果表明, 该地区地壳可划分为上、中、下三个组成部分.其中，上地壳厚为12～14 km，波速为57～59 km/s；中地壳厚度约为10 km，波速为59～62 km/s；下地壳厚为10～11 km, 波速为62～63 km/s，Moho面深度约为32 km.剖面浅部地质构造复杂，共解释出12条特征明显的断裂.其中，除3条断裂错断结晶基底（G界面）并向下延伸至上地壳底界面外，其他断裂均在深度3～5 km以上终止或收敛于G界面之上.此外，仅在剖面西侧基底下部约13～15 km埋深处发现一厚度在2 km左右的壳内高导层.所以，在综合各方面资料后分析认为，在剖面经过地区不存在发生大地震的深部构造条件，近地表所存在的活动断层是未来产生对该区有影响地震的震源区.     

延怀盆地及其邻区地壳上地幔速度结构的宽频带地震台阵研究

在沙城以东的延庆盆地及其邻近区域内布设了由GDS－1000宽频带数字地震仪组成的流动地震台阵，利用台阵记录的宽频带远震P波波形数据和非线性接收函数反演方法获得了延怀盆地内0-80km深度范围的地壳、上地幔S波速度结构．利用计算机三维彩色剖分显示技术研究了台阵下地壳、上地幔速度结构的横向非均匀变化。结果表明，研究区域内的地壳厚度为40km左右，壳幔界面有4km左右的上下起伏．地表沉积盖层在延庆盆地中心附近厚度约1km，而在向盆地外围延伸的方向上相对变薄．研究区域内上地壳S波速度结构较复杂，而下地壳与上地幔则相对比较均匀．其上地壳最突出的特点是在10km深度附近有明显的S波低速层．在延庆盆地下方，它延伸到6-20km的深度范围．在延庆盆地南侧，该低速层有从西往东逐渐减弱的趋势．研究区域内的地震基本上都发生在延庆盆地下方上地壳低速体外围．据此推断，延庆盆地及其临近区域内的地震活动与该区域地壳内的热状态有密切关系．     

EARTHQUAKE LOCATION AND VELOCITY STRUCTURE IN YIBIN AREA,SICHUAN

Small earthquakes have been recorded in Yibin area, Sichuan Province since 1970, the frequency and intensity of seismicity have shown an increasing trend in recent ten years, and the earthquakes are distributed mainly in Changning, Gongxian and Junlian areas. Based on the seismic data from January 2008 to May 2015 recorded by Sichuan and Yunnan regional networks and Yibin local network, seismicity analysis, precise location and velocity structure inversion for earthquakes in Yibin area are carried out, the three-dimensional spatial distribution of seismic activity and the velocity structure at different depths in this region are investigated, trying to analyze the seismic activity law and seismogenic mechanism in Yibin area. The earthquake relocation result shows that the spatial cluster distribution of earthquakes is more obvious in Yinbin area, the earthquakes are concentrated in Changning-Gongxian and Gongxian-Junlian regions. The seismic activity presents two dominant directions of NW and NE in Changning-Gongxian region, and shows asymmetric conjugate distribution, the long axes of NW-trending and NE-trending seismic concentration area are about 30km and 12km respectively, and the short axes are about 5km. There is a seismic sparse segment near Gongxian, the frequency and intensity of seismicity in the southeast side are obviously higher than that in the northwest side, and the earthquakes with larger magnitude are relatively deep, the focal depth is gradually shallower with the distance away from Gongxian. Seismic activity is sparse in the west and dense in the east in Gongxian-Junlian region, the predominant direction of earthquakes in the seismic dense area of the eastern segment is NE. Seismic activity extends in opposite direction in the easternmost part of the two earthquake concentrated area. The P-wave velocity structure at different depths in the study area is obtained using joint inversion method of source and velocity structure. In view of the predominant focal depth in this region, this paper mainly analyzes the velocity structure of the upper crust within 10km. Within this study area, the P-wave velocity of earthquake concentration areas is relatively high within 10km of the predominant focal depth, especially in the northwest of Gongxian and eastern Junlian area, the P-wave velocity on the southeast of Gongxian increases gradually with depth, especially at 6km depth. These high-velocity zones are generally related to brittle and hard rocks, where the stress is often concentrated. Comparing earthquake distribution and velocity structure, seismic activity in this area mainly occurs in high-low velocity transition areas, the inhomogeneity of velocity structure may be one of the factors controlling earthquake distribution. The transition zone of high and low velocity anomalies is not only the place where stress concentrates, but also the place where the medium is relatively fragile, such environment has the medium condition of accumulating a large amount of strain energy and is prone to fracture and release stress.     

Fault plane parameters of Tancheng M8? earthquake on the basis of present-day seismological data

The great Tancheng earthquake of M8? occurred in 1668 was the largest seismic event ever recorded in history in eastern China. This study determines the fault geometry of this earthquake by inverting seismological data of present-day moderate-small earthquakes in the focal area. We relocated those earthquakes with the double-difference method and found focal mechanism solutions using gird test method. The inversion results are as follows: the strike is 21.6°, the dip angle is 89.5°, the slip angle is 170°, the fault length is about 160 km, the lower-boundary depth is about 32 km and the buried depth of upper boundary is about 4 km. This shows that the seismic fault is a NNE-trending upright right-lateral strike-slip fault and has cut through the crust. Moreover, the surface seismic fault, intensity distribution of the earthquake, earthquake-depth distribution and seismic-wave velocity profile in the focal area all verified our study result.

     

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。     

新疆北天山中东段呼图壁地区震源深度的重新测定

联合Hyposat法、PTD法和gCAP矩张量反演法,重新测定新疆北天山中东段呼图壁地区2010—2017年502个地震的震源深度,并对震源深度剖面进行初步分析。结果表明,重新测定的震源深度优势分布为15—20km,平均震源深度为16km,呼图壁M_S 6.2地震的震源深度为20km;研究区南部和中部的震源深度集中分布在20km左右,与北天山壳内低速体的层位相当,可能是上地壳和下地壳之间的韧性剪切带存在的部位,起到滑脱层的作用,研究区北部的震源深度则向浅部扩展;呼图壁M_S 6.2地震的发震断裂可能在清水河子断裂下方的1条隐伏反冲断层上,可能是霍尔果斯断裂向前沿断坡冲断受阻而在相反方向上发育分支反冲断层的结果。     

联合利用走时与波形反演技术研究地壳三维速度结构(Ⅱ)——应用

使用阻尼最小二乘法进行震源参数和地壳三维速度结构的走时联合反演．所用资料为Ｓ波和Ｐ波到时差,并用人工地震资料的二维解释结果作为三维速度模型的特定约束条件．为建立初始模型,又利用天然地震构成了准二维剖面．在走时反演基础上,利用遗传算法进行了几个地震事件的波形反演尝试,并对走时反演获得的地壳速度结构模型的局部进行了修正．以３４°～４２°Ｎ,９４°～１１２°Ｅ作为研究区域,在该区域中收集了１９８６年以来大量地震的Ｓ波和Ｐ波到时差资料,７条人工地震二维速度剖面资料和２个数字化地震台的几个地震的三分向记录资料．对这些资料进行了处理,最后得出了０～２５ｋｍ深度不同截面的速度分布,并对所得结果进行了分析．     

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.     

Tomographic inversion for the three-dimensional seismic velocity structure of the Aswan region,Egypt

The Thurber iterative simultaneous inversion program is used to determine the three-dimensionalP-wave velocity structure in the Aswan seismic region of Egypt. The tomographic inversion presented in this study is based on 1131P-phase observations at 13 stations from 89 local earthquakes, all of which occurred within the Kalabsha fault zone. The assumed initial velocity model is that deduced from local explosion experiments. The results indicate that the Aswan region is characterized by a heterogeneous crust, consisting of a shallow, low-velocity zone and a deeper high-velocity anomaly. Seismic velocity structure within the shallow part demonstrates that the inferred change in velocity exists primarily across the east-west trending Kalabsha fault scarp, whereas the high-velocity zone is located south of this fault. Two well-resolved, low-velocity zones appear within the upper 6 km of the crust. The first coincides with a graben structure located between the Kalabsha and Seiyal faults and the second exists between the N-S Kurkur fault and the main axis of Lake Aswan. Both low-velocity zones occupy an area of approximately 30×40 km, located along the western bank of the lake. The most significant result of this study is that the location of the deeper, high-velocity anomaly coincides with the concentration of seismic activity in the lower crustal layer.