山西地区震源机制一致性参数时空特征分析

利用山西数字地震台网记录到的中小地震波形资料,采用层状介质中点源位错模型的广义透射系数的快速算法和理论地震图拟合直达波最大振幅比来求取小震震源机制解的方法,计算了2001年—2012年山西地区281个中小地震震源机制解,根据优势分布得到山西地区现今平均构造应力场分布,计算震源机制解应力主轴与相应的区域构造应力场主轴之间的震源机制一致性参数,分析一致性参数时空分布与中等地震活动的关系。结果显示,2001年以来山西5次ML≥5.0地震前均有震源机制趋于一致性现象,震中分布在一致性参数低值附近或高低值过渡区域。     

2009年云南姚安6.0级地震震源机制与发震构造的分析研究

利用P波、SV波、SH波初动及其振幅比联合反演震源机制解的方法,计算了2009年7月9日发生在云南姚安6.0级地震余震序列的震源机制解,同时结合地震序列的空间分布,对姚安6.0级地震的发震断层性质和震区应力场特征进行综合分析。结果分析表明：（1）姚安6.0级地震发震断层为NWW—SEE向的直立右旋走滑断层,与美国哈佛大学的主震CMT解节面基本一致,也与余震优势方向分布一致,证明结果可靠;（2）震区主压应力场优势方向为NNW—SSE向,与其现今区域构造应力场主压应力NNW—SSE向一致,表明主震应力场主要受到现今区域构造应力场的控制,同时还有一些小的余震与主震应力场不同,表明震区应力场的多样性和复杂性;（3）结合本次地震序列的空间分布、震源机制解特征、震区断裂构造特征综合分析,综合判定姚安6.0级地震的发震构造属于马尾箐断裂。     

2009年云南姚安6.0级地震震源机制与发震构造的分析研究

利用P波、SV波、SH波初动及其振幅比联合反演震源机制解的方法,计算了2009年7月9日发生在云南姚安6.0级地震余震序列的震源机制解,同时结合地震序列的空间分布,对姚安6.0级地震的发震断层性质和震区应力场特征进行综合分析。结果分析表明：（1）姚安6.0级地震发震断层为NWW—SEE向的直立右旋走滑断层,与美国哈佛大学的主震CMT解节面基本一致,也与余震优势方向分布一致,证明结果可靠;（2）震区主压应力场优势方向为NNW—SSE向,与其现今区域构造应力场主压应力NNW—SSE向一致,表明主震应力场主要受到现今区域构造应力场的控制,同时还有一些小的余震与主震应力场不同,表明震区应力场的多样性和复杂性;（3）结合本次地震序列的空间分布、震源机制解特征、震区断裂构造特征综合分析,综合判定姚安6.0级地震的发震构造属于马尾箐断裂。     

山东长岛震群震源机制解一致性参数时空演化特征

借助山东数字地震台网记录到的长岛海域的中小地震波形资料,采用P波初动求取小震震源机制解的方法对研究区内293个ML≥2.0地震进行震源机制反演,并根据震源机制解的资料对长岛地区进行应力张量反演,计算各节点震源机制解一致性参数的时空演化,进而分析长岛地区的应力状态以及震源机制一致性参数的时空演化特征。结果表明:(1)研究区地震震源以走滑型为主,正断型次之,逆断型最少,初步判断发震断层为SE走向的高角度的走滑断层,主要表现为水平运动。(2)通过反演得到研究区区域平均应力场主压应力方向为101.4°,倾角29.1°;中等应力方向为280.8°,倾角60.8°;主张应力方向为11.3°,倾角0.3°,应力张量方差为0.085。(3)震源机制一致性参数的时空分布与中等地震活动有一定的关系,具体表现为:在中强地震发生前,震源机制和应力场一致,震源区附近的构造应力场的作用增强,此时震源机制一致性参数处于较低水平。空间上,研究区震源机制一致性参数整体上呈现出中间低两边高的特点,所有ML≥4.0地震都发生在极低值区或者高值区向低值区变化的过渡带上。     

九寨沟M_S7.0地震震源机制解及构造应力场研究

2017年8月8日四川九寨沟县发生M_S7.0地震。根据中国地震台网固定台站的记录波形,利用gCAP方法和P波初动符号反演方法求解了主震的震源机制解,其结果与哈佛CMT震源机制解、美国地质勘探局发布的震源机制以及中国地震局发布的各震源机制解有很好的一致性。此外,还求解了九寨沟地震震中附近2010—2016年间28次小震的震源机制解,利用得到的小震震源机制解反演了该区域的构造应力场。结果表明,这一区域构造应力场的最大应力轴与最小应力轴均为水平方向,其中最大应力轴方向为NWW方向,最小应力轴方向为SSW方向。     

滇中地区震源机制一致性参数时空分布与强震活动

利用云南数字地震台网记录到的地震直达波Pg、Sg振幅资料,采用层状介质中点源位错模型的广义透射系数的快速算法,计算理论地震图的Pg、Sg最大振幅比值,将其与观测值拟合,反演得到1999年至2009年11月14日滇中地区206个中小地震的震源机制解,计算震源机制解应力主轴与相应的区域构造应力场主轴之间的一致性参数,分析震源机制一致性参数时空分布与强震活动的关系.分析表明,强震发生前3年至数月,强震震源区附近出现多个震源释放应力场与区域应力场一致或接近的中小地震,强震就发生在中小震震源机制一致性参数低值分布区内或其边缘附近.     

渤海海峡及邻区现代小震震源机制解分析

以震源机制解资料推演并分析了渤海海峡及其周围地区现代构造应力场的总体特征、分区差异及地震破裂性质。认为构造应力场在某些局部与大区域之间有一定差异,而主张应力轴方位参数一致性稍好些,约在３３０°～３６０°之间,取向为北北西;构造应力场存在分区差异,尤以南北纵向差异明显;由于研究区内包含了地质构造和新构造活动性质各异的多个构造单元,地震破裂方向一致性较差     

营口—海城地区震群的震源机制一致性特征

采用P波初动方法计算1999年以来营口—海城地区5次震群序列的中小地震震源机制解,并定义震源机制一致性参数θ为中小地震震源机制解3个正交的应力主轴与华北地区构造应力场3个应力主轴在三维空间的夹角之和。计算结果显示:营口—海城地区震群中较大地震发生前10天~2个月,θ都有一个持续低值的过程;1999年岫岩前震序列的θ变化幅度在20°~30°之间,且大部分小于65°。相比用震源机制P轴取向趋于一致来判定震源区应力状态,θ更有其优越性。     

大震前显示的地震震源机制趋于一致的变化

在构造应力场的制约下强震孕育过程中特定阶段, 震源区中小地震震源机制与构造应力场的方向大体一致, 根据这一特点, 定义各个震源机制解的P轴, B轴, T轴和构造应力场的3个应力主轴在3维空间的夹角之和为一致性参数a, 研究强震前应力场变化特征。 对2006年11月15日千岛岛弧M_W8.3地震和2001年6月23日秘鲁M_W8.4地震研究表明, 大震发生前孕震区一致性参数a比较低, 震源机制与构造应力场的差异较小, 说明这些前震受到了震源区应力场的统一作用, 而主震发生之后震源机制解的一致性参数比较高, 说明后续发生的地震的震源机制散乱, 表明背景应力场的控制作用开始减弱。     

永善—大关7.1级地震序列震源区应力场分析

由云南永善－大关Ｍｓ７．１级地震序列中的１１个Ｍｓ≥４级震的震源机制解和９８个小震震源机制解，分析了震源区应力场的基本图象和变化形态。结果表明，震源区应力场的基本图象和构造应力场的方向相符。Ｍｓ７．１级主震未对震源区应力场的方向产生可觉察的改变。大量小震机制解的空间向的优势方向与主震机制解一致。     

安徽淮河构造变形带及邻近块体现代构造应力场特征

针对安徽省较特殊的构造环境及历史地震分布特点，利用直达波最大振幅比和系统聚类分析方法，在对安徽淮河中游区1974年以来近百个中小地震震源机制反演、聚类及空间合成的基础上，分析了华北断块南缘的安徽淮河构造变形带及邻近块体震源断层滑动方式、构造应力场分布及块体运动方式、应力场随时间变化等。结果显示：淮河构造变形带及其邻近块体上震源断层总体上以近走滑型或斜滑型破裂为主，但倾滑型破裂也占一定比例；该地区构造应力以水平作用为主，但也存在一定的垂向作用。其中淮北和皖中块体仍可能分别向SWW和NEE方向运动，并在淮河构造变形带上产生左旋剪切作用，呈现一定的继承性活动特征；各块(带)上主压应力P轴走向随时间的变化在总体上较为一致，而各时段之间P轴方位存在一定差异，显示安徽淮河中游区受华北和华南应力场的共同作用，但其地震活动可能主要受控于华北应力场。     

利用GPS和震源机制解研究青藏块体东北部构造应力场方向变化特征

利用1970年以来至今青藏块体东北部大量的震源机制解，分时间统计其主压应力方位并求其归一化分布。根据P轴的优势分布方位，推测其主压应力方向。同时，借助有限元方法，利用GPS大地水平形变观测资料，把1999年以来青藏块体东北部大量的GPS资料经过解算，计算其最大主应变率场及最大剪切应变率场。将震源机制解P轴的主压应力方向和GPS计算的最大主应力方向进行对比，分析青藏块体东北部构造应力场随时空的变化特点及时空差异性，探讨震源机制解P轴的优势分布方位、GPS资料的最大主应力方向与地震孕育之间的关系。     

由多个震源机制解分析甘肃及边邻地区应力场特征

基于震源断层面解的空间取向和断层滑动方向,由相应力轴张量在地理坐标系中的表达式,通过坐标旋转、代数平均可求得多个震源机制解的P、B、T轴参数的平均应力场。据甘肃及边邻地区的分区活动特征,将研究地区分为8个小区域,由各个区域内多个地震震源机制解,采用力轴张量计算法,得到了各个区应力张量的定量分析结果。     

中国大陆及其周边地区应力场特征

本文收集了1976—2018年发生在中国大陆及其周边地区(15°~55°N, 65°~125°E)的4303个地震震源机制解, 分析了该区震源机制解和P、 T轴空间分布特征, 并使用这些震源机制解, 反演得到了中国大陆及周边地区二维构造应力场分布。 应力场反演结果表明, 云南大部、 青藏高原大部以及华北华南大部以走滑型应力性质为主, 印度洋板块与欧亚板块的强烈碰撞控制着中国西部地区, 大量的逆断型地震集中分布在青藏高原周缘和西域活动地块的天山地区。 青藏高原内部也存在正断型地震, 且应力场方向在26°N发生了很大的变化。 位于青藏高原东构造线以南的滇缅活动块体, 最大主压应力σ₁方向在大致100°E发生突变, 由以西的NNE方向偏转到NNW方向。 中国东部的东北块体到华北块体再到华南块体, 最大主压应力方向有一个从NE向逐渐转变成EW向再变化到NW向的旋转趋势。 应力场总体结果表明, 中国东部应力场主要受到太平洋板块和菲律宾板块对欧亚大陆俯冲的作用, 中国西部主要受印度板块向北碰撞欧亚大陆的影响, 块体内部相互作用、 块体与断裂带相互作用也对应力场变化产生影响。     

山东地区各分区地震应力场特征分析

对山东地区胶东、沂沭、鲁西南等各分区小区域综合震源机制进行了计算分析,结合以往的工作结果。研究了山东区域背景应力场方向的总体特征和各分区主压和主张应力轴方向的动态变化,简单分析了应力场方向动态变化与本区中强地震的可能关系。     

analyzing the variation characteristics of stress field in hetao seismic belt using focal mechanism data

Based on analysis of background of geological tectonic movement and strong earthquake activity, we first obtained the focal mechanism solutions using amplitude ratio and CAP method, then determined the characteristic of average stress field of the study area by inversion of the stress field. On this basis, we selected the source mechanism consistency parameter as the inspection index to obtain the latest changes of stress field in Hetao seismic zone based on its temporal and spatial analysis. Two methods were used in the stress field inversion for comparison and analysis, which are average stress axis tensor and LSIB(Linear stress inversion bootstrap, LSIB). According to the geological tectonic movement and focal mechanism solutions of M_S≥4.0 earthquakes from 1970, we judge that the stress field evolution process of Hetao seismic belt is controlled jointly by vertical difference movement and horizontal shear movement, resulting in that the normal fault and strike-slip fault mechanisms are dominating.Taking into account the station layout of the study area, and in order to ensure the accuracy of calculation, we calculated 224 earthquakes focal mechanism solutions by using amplitude ratio and CAP method, including 164 earthquakes with 2.8≤M_L<3.5, 42 earthquakes with 3.5≤M_L<4.0, and 18 earthquakes with M_L≥4.0; The statistical results on type of focal mechanisms show that, there are 142 strike-slip earthquakes(63.4%), 50 normal fault earthquakes(22.3%)and 32 thrust fault earthquakes(14.3%). In this study period(from 2001 to 2012), most earthquakes had a strike-slip mechanism in Hetao seismic belt, this is one of the inherent characteristics of the stress field.The result of average stress axis tensor and LSIB shows that, the azimuth of maximum compressional stress is 47°～52°, direction is NE-SW; The azimuth of minimum compressional stress is 313°～322°, direction is NW-SE; This indicates that, the stress field characteristics of Hetao seismic belt and its sub-block are not completely consistent. Linhe Basin exhibits coordinated stress field characteristics with Hetao seismic belt, but Hubao Basin exhibits regional differences, direction of compressive stress has clockwise deflection in Baotou area, and the compressive stress direction is NEE. This heteropical character of stress field is also confirmed by horizontal projection distribution of stress axis of historical strong earthquakes and recent moderate and small earthquakes. Since 2003, the temporal sequence curve of consistency parameter of Hetao seismic belt had a downward trend, this change was caused by focal mechanism consistency parameter of Linhe to Wuhai area, which indicates that this structural position is possible to be a priority area for stress accumulation and accelerated release in future.     

PRELIMINARY APPLICATION OF FOCAL MECHANISM SOLUTIONS OF SMALL AND MEDIUM-SIZE EARTHQUAKES TO FAULT STABILITY ANALYSIS IN THE SOUTHEASTERN TIBETAN PLATEAU

Analysis of stress state of faults is helpful to understand crustal mechanical properties and seismicity. In the paper, we invert the horizontal crustal stress field in the southeastern Tibetan plateau using focal mechanism solutions of small and medium-size earthquakes, and apply them to estimate the stability of regional major faults. Firstly, we collect focal mechanism solutions of small and medium-sized earthquakes in the southeastern Tibetan plateau. The dataset includes more than 1 000 focal mechanism solutions in the past twenty years. Magnitudes of these earthquakes vary from M3.0 to M6.0. Most of the focal mechanism solutions were determined using waveform inversion technique. Although most of focal mechanism solutions in the southeastern Tibetan plateau are strike-slip faulting, their spatial pattern is different in sub-regions. Normal faulting earthquakes mainly occurred in the western Sichuan region, reverse faulting earthquakes mainly occurred in the boundary zone between the Tibetan plateau and the South China craton, and strike-slip faulting earthquakes mainly occurred in the central and southern Yunnan region. Next, we settle on a mesh with grid spacing of 0.5° in longitude and latitude in the region and invert the horizontal crustal stress field at each grid point. Spatial variation of the maximum principal stress axis in the southeastern Tibetan plateau shows a clockwise rotation around the eastern Himalaya syntax. The azimuth of maximum compressional stress axis is about 88.1° in the western Sichuan region, about 124.6° in the South China craton, and about 21.6° in the western and southern Yunnan region. The azimuth of regional maximum compressional stress is nearly parallel to the direction of terrain elevation gradient, and that of the minimum compressional stress is nearly parallel to the tangential direction of the topographic elevation contours. The spatial pattern reflects the control role of gravity spreading of the Tibetan plateau on the regional horizontal stress field. Finally, we analyzed regional fault stability based on these collected focal mechanism solutions. The fault instability parameter (I) is defined based on the Mohr-Coulomb criterion and indicates the degree of fault approximating to rupture. The instability parameters on fourteen major faults in the southeastern Tibetan plateau were calculated. Our results show that the stability of the Lianfeng-Zhaotong Fault is the lowest before 2014 in the region, which indicates the fault zone is close to rupture at that time. Our results provide a new useful tool to assess regional seismic potential using dense focal mechanism solutions.     

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。     

Determinations of directions of the mean stress field in Sichuan-Yunnan region from a number of focal mechanism solutions

Introduction With the model of double couple point source, both orientations of the T, B, and P axes of a single focal mechanism solution and parameters of the two nodal planes may be determined. The focal mechanism solution under ″the model of the best double couple″ can also be given by seis- mic moment tensor, such as those provided by Harvard CMT solutions. The orientations of the T, B, and P axes from one earthquake are associated with the released stress, but they cannot be re- gar…     

由多个地震震源机制解求川滇地区平均应力场方向

基于震源断层面解的空间取向和断层滑动方向,写出相应力轴张量在地理坐标系中的表达式,进而给出计算平均力轴张量及主值的方法,即通过求解相应的本征方程得到. 对使用多个震源机制解的T,B,P轴参数计算平均应力场的方法,以用滑动方向拟合法反演富蕴、唐山地区平均应力场数据进行验证,二者结果一致. 选择具有地震构造意义的地块或地震带内大量地震的震源机制解研究区域平均应力场. 根据川滇13个地震带（区）的256次中强地震的震源机制解,给出了各带（区）应力张量的定量分析结果. 该方法算法简便,使由大量地震震源机制解资料分析构造应力场的方法走向定量化.