有流体参与作用下的震源参数特征——以广西凌云凤山震群、龙滩库区地震为例

对广西暴雨诱发的地震、水库地震及天然地震的地震波数字频谱参数特征进行分析;计算凌云凤山震群、2007—2013年广西桂东南地区天然地震及龙滩库区ML≥2.5级地震波形资料,获得凌云凤山震群、桂东南天然地震、龙滩库区地震震源参数。研究表明：凌云凤山震群和龙滩库区地震的应力降、震源尺度和拐角频率在数值范围、平均值都基本相同;它们的应力降和拐角频率明显小于桂东南地区地震,其中应力降约小1个量级;而它们的震源尺度明显大于同震级的桂东南地区地震。这些特征显示出数字地震波频谱分析也可较好地反映凌云凤山震群由暴雨诱发所致的成因。     

由峰值速度估算地震应力降

根据Brune(1970)提出的震源位错模式，用发生在滇西地震实验场区鹤庆MS＝5.3中强地震的地震数字化监测资料，计算了S波谱，测定了鹤庆地震序列的震源参数．在此基础上研究了地面运动峰值速度参数(r.v)对地震应力降的依赖性．由地震标定关系给出(r.v)2/3，导出了用峰值速度参数求地震应力降的3个关系:lg(r.v)＝d1+(1/3)lgM0+(2/3)lg；lg(r.v)＝d2+(1/3)ML+(2/3)lg；lg＝－1.0+1.5lg(r.v)．假定对大小地震的平均应力降取3.0 MPa，由鹤庆地震序列的观测资料定出常数d1＝－3.88和d2＝－0.38．序列震源参数测定结果给出，地震矩为1011～1015 Nm，破裂半径a＝200～600 m．根据峰值速度测定的应力降＝0.1～10 MPa，平均为3.7 MPa．用这些标度关系求出的应力降结果与Brune模式求应力降的结果比较一致．本文的研究结果还表明，地面运动峰值速度参数对地震应力降的依赖性比对地震矩的依赖性更强．      

由峰值速度估算地震应力降

根据Ｂｒｕｎｅ（１９７０）提出的震源位错模式，用发生在滇西地震实验场区鹤庆ＭＳ＝５．３中强地震的地震数字化监测资料，计算了Ｓ波谱，测定了鹤庆地震序列的震源参数．在此基础上研究了地面运动峰值速度参数（ｒ．ｖ）对地震应力降Δσ的依赖性．由地震标定关系给出（ｒ．ｖ）∝Δσ２／３，导出了用峰值速度参数求地震应力降的３个关系：ｌｇ（ｒ．ｖ）＝ｄ１＋（１／３）ｌｇＭ０＋（２／３）ｌｇΔσ；ｌｇ（ｒ．ｖ）＝ｄ２＋（１／３）ＭＬ＋（２／３）ｌｇΔσ；ｌｇΔσ＝－１．０＋１．５ｌｇ（ｒ．ｖ）．假定对大小地震的平均应力降取３．０ＭＰａ，由鹤庆地震序列的观测资料定出常数ｄ１＝－３．８８和ｄ２＝－０．３８．序列震源参数测定结果给出，地震矩为１０１１～１０１５Ｎ·ｍ，破裂半径ａ＝２００～６００ｍ．根据峰值速度测定的应力降Δσ＝０．１～１０ＭＰａ，平均为３．７ＭＰａ．用这些标度关系求出的应力降结果与Ｂｒｕｎｅ模式求应力降的结果比较一致．本文的研究结果还表明，地面运动峰值速度参数对地震应力降的依赖性比对地震矩的依赖性更强．     

山西襄垣-潞城ML2.8有感震动事件类型判别

以2019年12月15日山西长治市襄垣-潞城交界发生的M_L2.8有感地震事件为例,从构造环境、频谱特征、震源参数、破裂机制、同期地震活动和现场调查等方面,对襄垣-潞城地震的震源特征进行分析。结果显示：襄垣-潞城地震具有较同区域地震相对低的频率分布、较低应力降和较大破裂尺度等特征,震源深度位于高低速转换层,且与之后区域同期密集发生的4次M_L≥3.0地震活动具有大体一致的主压应力轴方向,也与震源区赋存介质显示的所受NNE高主压应力作用方向接近。故研究认为襄垣-潞城地震是区域应力增强作用叠加在局部原有NNE向高主压应力的作用下,在矿区诱发的一次浅源地震事件,可能与矿区煤层气开采水压致裂注水,对震源区断层截面起到润滑作用而降低摩擦系数,区域较小的应力变化引起先存断裂活化有关。     

龙滩水库区诱发地震危险性估计

龙滩水库为待建工程。利用库坝区近年来发生的三个天然地震的资料,求得该区主压应力方向为N50°W。龙鱼和河池两地区发生的震群的Q值偏低,平均分别为360和23。对震源参数的测定结果表明,M_0与M_1呈线性相关,震源尺度a、应力降Δσ与M_L无相关性。估计水库建成后可能会诱发较强地震。     

2008年盈江地震序列的震源参数和震源机制相关系数研究

基于云南数字地震台网记录的2008年盈江地震序列的数字波形资料,采用波谱分析方法和Brune震源模型,得到盈江地震序列的震源参数。利用两次地震事件的相同台站的震源谱参数（零频振幅）计算谱振幅相关系数,据此对地震的震源机制进行聚类分组,并收集和对比地震序列已知的震源机制解结果,发现每组内震源机制解P轴的相关性较好,且相关系数越大,P轴的方位角就越接近。将盈江地区划分为三个研究区,联合震源参数的应力降和聚类分组中每组的平均震源机制解结果研究地震序列发生过程中应力的释放水平和应力场方向变化特征。结果表明：不同阶段震源机制解类型的变化和转化特征一定程度上反映了孕震过程中区域应力场随时间的变化特征,并且地震震源机制解类型在时间段上的集中并向区域构造应力场方向转换的现象可能是发生强震的标志。震源机制解分组类型和对应类型的地震的应力降有一定依赖关系,震源机制解类型反映的应力场与区域应力场接近的地震应力降高,震源机制解类型反映的应力场与区域应力场差距较大的地震应力降普遍较低。     

丹江口水库及邻区地震震源参数研究

在讨论震源参数和Ｍ震级关系以及论述利用地方震尾波估算地震矩方法的基础上，尝试性地系统估算了丹江口水库及邻区内４３次ＭＬ≥２．５级地震的震源参数，并讨论了丹江口水库地震的特征。丹江口水库及邻区地震震源参数的初步分析表明：丹江口及邻区属低应力降地区。水库蓄水的附加引张应力效应可能使得丹江口水库中局部以引张应变为主的地区应变迅速增加，地震应力降高于该区一般地震原有水平、从而诱发地震。此外，丹江口水库地震的破裂长度可能和震源机制的破裂类型有关。     

云南地区中小地震静力学和动力学参数定标关系

通过消除S波观测谱中的传播路径、场地响应、仪器响应等影响因素,得到中小地震的震源谱.根据Brune震源模型,运用遗传算法计算了地震矩、应力降、震源半径等震源参数;通过考虑由于有限的仪器带宽带来的地震辐射能量低估及补偿问题,测定了中小地震辐射能量;分析了云南地区ML2.0 ～5.3地震静力学和动力学参数定标关系.结果表明:地震矩为2.1×1012～1.2 ×1016N·m,地震矩M0和震级ML的线性关系式为lgM0=1.01ML+10.59;震源破裂半径在86.9～1220.4m之间,地震矩M0与震源半径a之间的关系式为lgM0 =0.003a+ 12.90;应力降结果介于0.03 ～57.55MPa之间,当M0＜4×1014N.m时,应力降随地震矩的增大而增大,当M0≥4 ×1014N·m时,应力降与地震矩之间无明显的依赖关系;地震矩M0与拐角频率∫c明显有依赖关系,二者之间的关系式为lgfc=- lgM0+5.32;地震辐射能量ER在3.01×106～2.06×1012J之间,地震辐射能量ER与震级ML之间的关系为lgER=1.18ML+5.69.当M0＜4×1014N·m时,折合能量有随地震矩增大而增大的趋势,当M0≥4×1014N·m时,折合能量不随地震矩的增大而变化;地震视应力范围为0.02～31.4MPa之间,视应力与震源深度之间没有明显的依赖性.     

新丰江ML4.9级地震序列的波谱分析

对广东数字遥测地震台网记录到的新丰江ＭＬ４．９级地震及前后小地震的波形资料作了频谱分析,结果表明,主震前,新丰江地区小震的纵、横波位移谱的拐角频率比值ｆｃ（Ｐ）／ｆｃ（Ｓ）为１．５１左右;主震后下降到１．３左右;新丰江地区小震的纵、横波位移谱的拐角频率比的统计平均值为１．４１。同时还测定了前、余震系列的应力降、地震矩、震源尺度及平均位错等震源参数。     

利用广义叠加反演方法估算长岛震群应力降

地震应力降是表征震源特性的一个重要参数,通常由震源谱计算得到.但如何从大量地震的观测谱中校正路径和台站效应,准确地分离出震源谱并计算应力降,仍是一个难题.本文采用广义叠加反演方法通过分阶段叠加从观测谱中迭代分离出震源项、台站项和路径项,并利用分震级的叠加震源项与理论谱的拟合得到经验格林函数,再利用由经验格林函数校正后的真实震源谱估算出应力降.该方法不需要知道仪器响应、场地响应和传播路径上的衰减系数,并且不用事先假设震源具有自相似的恒应力降特征,计算效率很高,适用于反演大量地震的震源参数.我们将广义叠加反演方法应用于长岛震群,利用S波谱估算了1431个ML≥1.0地震的应力降.结果表明,广义叠加反演方法获得的震源参数和用传统方法得到的结果一致;长岛震群地震的应力降较小(中值是0.3 MPa),变化范围很大(0.009～3.04MPa之间),属于低应力降事件集;同时应力降中值随地震矩增大而增大,偏离了自相似理论.应力降空间变化不均匀,高应力降事件主要集中在震群的端部(NW端),到最近断层距离的依赖性不强,在9、10km处的应力降中值略高于其他深度.根据应力降的变化特征和区域构造条件,我们推测地下流体在长岛震群的活动中起到一定的作用.     

浙江珊溪水库地震：震源参数测定及断层结构和应力状态描述

利用遗传算法,搜索符合Brune ω^2模型的拐角频率（fc）及零频幅值（Ωc）的最佳值,测定浙江珊溪水库震区88条小震（1．5≤ML≤4．6）的地震矩（M0）、震源尺度（r）及静态应力降（△σ）。地震矩M0在10^10～10^14N·m范围内,与拐角频率fc遵循Mo∝fc^-3的规律;震源尺度和地震矩、应力降之间呈现多重标度特征,地震矩大于临界值2．3×10^12N·m（相应的震源尺度特征值约160m）时,震源尺度与地震矩的关系较强;而应力降（△σ）在震源尺度大于160m后基本趋向恒定,不随震源尺度的增大而增大。浙江珊溪水库震区自2002年7月以来,经历2次大规模的震群活动。震群释放的应力降大小与该震群的规模成正比关系,大的应力降集中在发震断层中段5～6km深度的区域,其发生时间既可以在主震之前,也可以在主震之后。     

龙潭水库诱发地震震源参数分析

利用广西龙滩水库地震台网记录的数字地震波资料,用波谱分析方法计算了龙滩水库库区ML2．5—4．5级共计95个地震的震源参数。并对震源参数进行分析,结果表明：库区视应力的范围在0-3．5巴之间,2007年7月17日库区最大4．5级地震的视应力最大,为3．07巴。视应力随震级的增大呈幂函数增大趋势,两者的拟合关系为：σap...     

Source parameters and scaling relations for small earthquakes in Kumaon Himalaya, India

We investigate the scaling relationships among earthquake source parameters using more than 300 good quality broad band seismograms from 30 small earthquakes in the Kumaon Himalaya from the spectral analysis of P and S waves. The average ratio of P/S wave corner frequency is found to be 1.13, which is suggestive of shift in the corner frequency. The estimated seismic moment range from 1.6?×?10¹³–5.8?×?10¹⁵ N?m, while the stress drop varies from 0.6 to 16 bars with 80 % of the events below 10 bars. An analysis of stress drop and apparent stress drop indicates the partial stress drop mechanism in the region. The source radii are between 0.17 and 0.88 km. The total seismic energy varies from 1.79?×?10⁸ to 7.30?×?10¹¹ J. We also observe the variation in seismic energy for a given seismic moment. The scaling relation between the seismic moment and stress drop suggests the breakdown of constant stress drop scaling for the range of seismic moments obtained here for the region. This shows the anomalous behavior of small earthquakes in the region. The study indicates that the stress drop is the dominant scaling factor for the moments studied here.     

利用经验格林函数谱比法估计2013年芦山地震序列的应力降

本文以芦山地震余震为例,分析了基于强震动观测记录的经验格林函数（EGF）谱比法估计地震的拐角频率和应力降的可行性。首先给出能够可靠估计地震拐角频率和应力降的经验格林函数谱比曲线的质量标准;然后利用其估算出17次M_L3.8—5.4芦山强余震的拐角频率;最后,参考其它研究给出的地震矩震级,计算出地震应力降。结果显示,芦山强余震的拐角频率主要介于1.0—2.0 Hz之间,应力降平均值为9.98 MPa,且地震应力降表现出明显的震级相关性。      

山西地区震源新参数间关系初探

利用“十五”数字化后山西地震台网记录的612次 ML ≥2．0地震,使用中国地震局地震预测研究所推广的中小地震新参数计算软件,计算其中148次事件的震源新参数,对地震矩、矩震级、震源破裂尺度、应力降、拐角频率等参数间的定标关系做初步研究,得出 ML 震级与地震矩、矩震级间存在较好的线性正相关;震级与震源尺度间存在多项式关系;与应力降的对数呈显著正相关,当大于 ML 4．0后,随着震级的增大,释放的应力降略有变缓;与拐角频率的对数呈负相关。     

河北文安MS5.1地震前首都圈及邻近地区震源动力学参数时空变化特征

Source spectra,corner frequency and zero frequency amplitudes in near-source conditions were measured using waveform data from 989 earthquakes with magnitudes larger than ML2.0 observed by the Beijing Digital Telemetry Seismic Network in the Capital Circle Region of China and its surrounding areas from January 2002 to June 2006 by the Brune model.Relevant formulas that were used for the calculation of dynamic source parameters include rupture radius,seismic moment,seismic energy,stress drop,and apparent stress.Scaling relations and characteristics of temporal-spatial variations of these dynamic parameters before the MS5.1 Wenan earthquake in Hebei Province that occurred on July 20,2006 were analyzed.Results show that apparent stress,stress drop,and the ratio of seismic energy to the rupture radius had relatively high values in some areas before the Wenan earthquake.These high-value concentration areas were mainly distributed in the North China Plain seismic zone.As is seen from the time curves,parameters,such as apparent stress,stress drop,and ratio of seismic energy to rupture radius underwent significant ascending processes before the Wenan earthquake,but the variation in the corner frequency showed a descending trend.This result might be related to the enhancement of stress in the North China Plain seismic zone before the earthquake.     

地震应力降研究进展

地震发生前后,地震断层面上会产生应力降。本文就应力降的定义、计算方法、影响因素、研究进展、存在问题及在地震研究中的应用等进行详细分析、整理,阐述地震应力降在国内外的研究进展,以期对地震活动的分析与研究提供参考。     

Investigation of mining-induced earthquakes in Iran within a time window of 2006–2013

Iran is one of the most seismically active areas of the world and frequently suffers from destructive earthquakes. Rare studies on anthropogenic-induced seismicity in Iran may be related to less attention to triggered events and more concern to natural origin of earthquakes. Hence, the present study as a frontier research aims to investigate the mining-induced earthquakes in Iran. For this purpose, distribution of ~?76,000 seismic events was investigated between the years 2006 and 2013. This study considered a correlation test to investigate the possible mining triggering of the seismic events based on a network of 194 geographical pixels (1°?×?1°) in ArcGIS. Results conveniently confirmed a positive meaningful relation between all earthquake events with magnitudes M?>?0.5 and mining activities in Iran (R?=?0.42). Detailed results confirmed that the most of earthquake swarms (at least ~?60%) had mining-induced origin, which were spatially located in same pixels of metallic mineral mining sites. The correlation test between earthquake swarms and mining activities indicated positive and meaningful relationships in four regions of Alborz, Kopet Dag, Kerman, and Zagros, respectively (R?=?0.61, 0.54, 0.51, and 0.50). Hence, aforementioned seismic regions exposed sensitive seismic responses toward mining triggering effects in Iran.