2021年吴忠—灵武ML3.6震群重新定位及震源机制研究

2021年7月18日—8月7日,宁夏吴忠—灵武地区发生M_L3.6显著震群活动。本文利用多阶段定位方法对该震群进行了重新定位,并根据gCAP方法反演了2021年7月20日灵武M_L3.6地震的震源机制及震源矩心深度,采用Snoke方法计算了震群中3次M_L3.0以上地震的震源机制,测定了同一地震多个震源机制的中心解。结果表明,该震群中最大的地震即7月20日02时40分M_L3.6地震的震源机制为节面Ⅰ走向289°,倾角72°,滑动角?22°,节面Ⅱ走向26°,倾角69°,滑动角?161°,震源矩心深度为12 km,初始破裂深度为12.5 km;7月20日03时15分M_L3.2地震的震源机制为节面Ⅰ走向290°,倾角82°,滑动角?2°,节面Ⅱ走向20°,倾角88°,滑动角?172°,初始破裂深度为11.9 km;7月21日04时55分M_L3.1地震的震源机制为节面Ⅰ走向285°,倾角53°,滑动角2°,节面Ⅱ走向194°,倾角88°,滑动角143°,初始破裂深度为11.6 km,这些地震震源机制的主压应力轴主要为NE向。该震群序列的震源深度主要相对集中在7—15 km之间,其中M_L3.0以上地震的震源深度主要介于11—13 km,震源深度剖面显示震群相对集中的区域由深到浅大体呈现近似于陡立的展布。本文进一步研究发现区域应力场在灵武M_L3.6地震震源机制NNE向节面产生的相对剪应力为0.393,而在NWW向节面产生的相对剪应力为0.945。结合地质构造和已有断层资料初步分析认为,若NNE向的崇兴隐伏断裂为灵武M_L3.6地震的发震断层,则表明崇兴断裂可能是一条断裂薄弱带,地震破裂方式主要为右旋走滑;若NWW向的未知隐伏断裂为发震断层,则表明NWW向断裂可能为该地震在区域应力场下的剪应力相对最大释放节面,其破裂方式为左旋走滑。      

2012年11月20日宁夏永宁MS4.6 地震震源机制解与发震构造

2012年11月20日在宁夏银川市永宁县与兴庆区交界处发生M_S4.6地震,为了更好地了解此次地震的发震构造,首先采用Hypo2000绝对定位方法得到该地震的震中位置及余震分布;然后采用CAP方法反演了此次地震的震源机制解和震源深度. 反演结果表明,永宁M_S4.6地震是一个带有少量逆冲分量的右旋走滑地震.该地震矩震级为M_W4.3,最佳双力偶解为:节面Ⅰ走向11°,倾角74°,滑动角171°;节面Ⅱ走向103°,倾角81°,滑动角16°.最佳震源深度为8km左右.从该地震震中和震源机制解以及震源深度剖面分布来看,这次地震很可能发生在银川隐伏主断层西侧的次级断层上.      

2019年北京海淀M2.9和怀柔M3.0地震震源参数测定

本文介绍了2019年4月7日北京海淀M2.9及4月14日北京怀柔M3.0地震的基本参数速报情况,并利用区域台网波形数据,采用全波形反演方法ISOLA获得了这两次地震的最佳双力偶解。反演结果显示:M2.9地震的节面Ⅰ走向29°,倾角70°,滑动角?149°,节面Ⅱ走向288°,倾角61°,滑动角?22°;矩心深度14 km,矩震级M_W=3.4。M3.0地震的节面Ⅰ走向93°,倾角84°,滑动角?30°,节面Ⅱ走向186°,倾角60°,滑动角173°;矩心深度16 km,矩震级M_W=3.4。震源机制反演结果表明,两次地震均为走滑型为主的地震,其与震源区域附近历史地震震源机制解具有相同性质。      

2020年6月9日中卫ML3.4地震的震源机制及其中心解的测定

2020年6月9日宁夏中卫市沙坡头区发生M_L3.4地震,该地震发生在1709年中卫南7?级地震的极震区内,且震中位于以往弱震相对偏少的地区。本文利用宁夏区域地震台网的波形记录,采用gCAP方法反演了2020年6月9日中卫M_L3.4地震的震源机制解及震源矩心深度,并用Hash方法计算其震源机制解,且得出了两种方法的震源机制中心解。结果表明,gCAP方法的震源机制解为:节面I走向255°,倾角79°,滑动角?20°;节面II走向348°,倾角70°,滑动角?168°,震源矩心深度为12 km。而Hash方法的震源机制解为:节面I走向344°,倾角89°,滑动角176°;节面II走向74°,倾角86°,滑动角1°。两种方法的震源机制中心解为:节面I走向255°,倾角87°,滑动角?11°;节面II走向346°,倾角80°,滑动角?176°,主压应力轴走向主要为NE向,其中gCAP方法结果与震源机制中心解的最小空间旋转角相对最小,为12.09°。结合过去地质构造资料,推测2020年6月9日中卫M_L3.4地震的主要错动方式为左旋走滑,且断层面为NEE向节面的可能性较大。      

2022年青海门源MS6.9地震震源机制解

2022年1月8日,青海门源地区发生M_S6.9地震,本文利用CAP方法反演了主震震源机制解和震源深度。结果显示,断层节面Ⅰ:走向191°/倾角62°/滑动角173°,节面Ⅱ:走向284°/倾角82°/滑动角21°。此次地震为走滑型地震,最佳矩心震源深度约3 km,矩震级为M_W6.7。结合震源机制解和定位结果分析认为,节面Ⅱ可能为实际破裂面,本次地震发生在冷龙岭断裂和托莱山断裂的交汇部位,本次地震与2016年和1986年2次M6.4地震震源机制解不同,显示出该区域复杂的构造背景。      

永宁2次M_S4.5地震震源机制及深度

2010年6月22日和2012年11月20日在宁夏回族自治区银川市永宁县发生了2次M_s4.5地震,在银川市及周边地区引起了强烈震感。为了更好地认识这2次地震的发震构造,利用宁夏及邻近几个省份区域台网的近震波形资料,首先通过HyP2000绝对定位得到震中位置及余震震中分布;然后使用TDMT矩张量方法反演了震源机制解与震源深度。结果显示:2010年6月22日地震节面Ⅰ走向208°,倾角89°,滑动角-164°,节面Ⅱ走向117°,倾角74°,滑动角-2°;2012年11月20日地震节面Ⅰ走向284°,倾角79°,滑动角12°,节面Ⅱ走向192°,倾角78°,滑动角169°。综合Snoke法,得出这2次地震主控断层均为走向NNE、倾向NWW的右旋走滑断层;前者带有少量的拉张分量,后者带有少量逆冲分量,矩震级分别为M_w4.5和M_w4.3。根据HyP2000精定位、TDMT矩张量拟合误差和sPn深度震相等3种方法确定最佳震源深度分别为22km和8km,均属浅源地震。从定位震中和震源机制解来看,虽然2次地震震中仅差13km,但前者震源比后者深,分析其原因,可能为2012年11月20日地震由银川断裂的主断裂控制,而2010年6月22日地震由银川断裂的南支分断裂控制。     

CAP方法反演新丰江锡场地区M_L4.0级以上地震震源机制解

利用区域台网宽频带波形数据,采用CAP方法反演了锡场地区5次M_L4.0级以上地震的震源机制解,并结合地震精定位和区域活动构造讨论了其发震构造。结果显示:2012年2月16日M_L5.2级地震的震源机制解为,节面Ⅰ:走向351°、倾角84°、滑动角-23°,节面Ⅱ:走向83°、倾角67°、滑动角-173°,最佳震源深度10.39 km; 2013年2月22日M_L5.1级地震的震源机制解为,节面Ⅰ:走向274°、倾角55°、滑动角-118°,节面Ⅱ:走向136°、倾角43°、滑动角-56°,最佳震源深度10.88 km。其它3个事件均以走滑为主,破裂类型与M_L5.2级地震相似。最佳拟合震源深度集中在上地壳底部的8 km和10 km。结合区域构造和地震序列精定位结果,认为2014年7月11日M_L4.5级地震NW向的节面Ⅰ为真实破裂面, 2012年的2次地震和2014年4月25日M_L4.4级地震NEE向的节面Ⅱ为真实破裂面, 2013年2月22日M_L5.1级地震真实破裂面是近EW向的节面Ⅰ, 2012年2次地震和2014年4月的1次地震活动可能与近EW走向的大坑南断裂有关,锡场地区可能存在多条相互交割的隐伏断裂。     

2022年四川马尔康MS6.0强震群重定位及发震断层探讨

2022年四川马尔康强震群是中国有地震台网记录以来,巴颜喀拉块体东部马尔康地区首次出现的地震频度高、时空分布集中、爆发性较强且震级强度大的罕见强震群活动。文中通过双差定位方法对该震群序列进行了重定位,利用gCAP方法测定了M_S≥3.6地震的震源机制及矩心深度,然后根据震源机制结果分析了马尔康地区应力体系与这些地震震源机制的关系,最后根据重定位结果进行了断层面拟合。结果显示,马尔康震群序列震中区域主要沿NW向优势分布,整个震群序列的平均初始破裂深度为9.8km,深度剖面反映地震相对密集的区域主要介于0～15km深度之间,震群中震级最大的M_S6.0地震的初始破裂深度为12.5km,几乎位于震群序列密集区的底端。其震源机制节面I的走向为150°,倾角为79°,滑动角为7°;节面Ⅱ的走向为59°,倾角为83°,滑动角为169°;矩心深度为9km。其余M_S≥3.6地震的震源机制均为走滑型,震源机制节面的倾角为71°～86°,且相同走向的各个节面的倾向也有所不同,其矩心深度为5～9km,P轴方位为NWW向,且倾伏角近水平。M     

2015年7月3日新疆皮山MS 6.5地震序列震源机制解及发震构造分析

2015年7月3日09时07分,在新疆皮山县发生M_(S)6.5地震,震源深度约10 km,主震后一段时间内陆续发生一系列大小不等的余震。使用新疆测震台网原始波形数据和中国地震台网编目数据库震相数据,采用CAP方法反演皮山M_(S)6.5地震及M_(S)3.5以上余震序列震源机制解,得到震源机制解参数,其中:节面Ⅰ走向为136°,倾角为34°,滑动角为94°;节面Ⅱ走向为311°,倾角为56°,滑动角为87°;最佳震源深度为21.3 km;矩震级为M_(W)6.3。据皮山地区地质构造和余震序列展布,基本确定节面Ⅰ为发震断层面;通过震源球判定本次地震的断层活动主要表现为逆冲型特征,破裂优势方向SE,倾角以20°—40°居多,滑动角以70°—120°居多。     

2017年九寨沟MS 7.0地震震源深度测定

为了更好地确定2017年8月8日九寨沟M_(S )7.0地震震源深度其发震机理,利用四川、甘肃和青海区域地震台网的观测波形数据,采用多种方法研究了此次地震的震源深度。首先,采用gCAP方法反演了九寨沟M_(S )7.0地震的震源机制解和矩心深度,结果显示,节面Ⅰ走向243°/倾角87°/滑动角-158°,节面Ⅱ走向151°/倾角68°/滑动角-3°,矩震级为M_(W )6.5,矩心深度为8 km;然后,采用ISOLA近震全波形方法反演了此次地震的震源机制解,反演结果与gCAP方法结果相差不大,矩心深度为7 km;最后,通过sPn震相与Pn震相之间的走时差测定此次地震初始破裂震源深度,结果显示深度约为12 km。研究表明,九寨沟M_(S )7.0地震的矩心深度为7—8 km,初始破裂深度约为12 km。     

Vp and Vp/Vs structures in the crust and upper mantle of the Taiwan region, China

A tomographic study of the V _p and V _p/V _s structures in the crust and upper mantle beneath the Taiwan region of China is conducted by simultaneous inversion of P and S arrival times. Compared with the previous tomographic results, the spherical finite difference technique is suitable for the strong heterogeneous velocity structure, and may improve the accuracy in the travel time and three-dimensional ray tracing calculations. The V _p and V _p/V _s structures derived from joint inversion and the relocated earthquakes can provide better constraints for analyzing the lateral heterogeneity and deep tectonic characters in the crust and upper mantle. Our tomographic results reveal significant relations between the seismic wavespeed structure and the tectonic characters. In the shallow depth, sedimentary basins and orogen show distinct wavespeed anomalies, with low V _p, high V _p/V _s in basins and high V _p, low V _p/V _s in orogen. As the suture zone of Eurasian Plate and Philippine Sea Plate, Longitudinal Valley is characterized by a significant high V _p/V _s anomaly extending to the middle-lower crust and upper mantle, which reflects the impact of rock cracking, partial melting, and the presence of fluids. In the northeast Taiwan, the V _p, V _p/V _s anomalies and relocated earthquakes depict the subducting Philippine Sea Plate under the Eurasian Plate. The high V _p of oceanic plate and the low V _p, high V _p/V _s atop the subducted oceanic plate extend to 80 km depth. Along the east-west profiles, the thickness of crust reaches 60 km at the east of Central Range with eastward dipping trend, which reveals the eastward subduction of the thickened and deformed crust of the Eurasian continental plate. Supported by Knowledge Innovation Program of the Chinese Academy of Sciences (Grant No. KZCX3-SW-234-2), National Basic Research Program of China (Grant No. 2007CB411701), National High Technology Research and Development Program of China (Grant No. 2006AA09A101-0201) and National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 40804016, 40704013)     

汶川地震前后波速比变化特征的再研究

收集整理了四川省地震台网1990—2012年产出的地震直达波震相数据, 利用单台多震和达法对2008年汶川M_S8.0地震前后四川地区的波速比变化特征进行了分析研究(共筛选出13个数据量较为丰富、 连续性较好的台站). 结果显示: 其中位于龙门山断裂中北段西侧的4个台站, 震前出现长达7年左右的中长期波速比低值异常; 其它9个台站的波速比震前变化基本稳定. 震前波速比出现异常的4个台站的分布与汶川M_S8.0地震孕震区范围大体一致, 从而为研究汶川M_S8.0地震前是否存在地壳介质特性的时间变化过程, 提供了有力的判定依据.      

兴蒙造山带诺敏河火山群地壳厚度与波速比研究

利用布设于兴蒙造山带诺敏河火山群地区的宽频带流动地震台站资料,基于接收函数方法,获取了该地区的地壳厚度与波速比值.研究结果显示,该地区的地壳厚度介于32~38 km,莫霍面深度在空间上分布特征与五大连池为中心的火山带分布具有较好的一致性：沿着火山带延展方向地壳较薄.该地区的波速比介于1.74~1.84,波速比在空间上与地壳厚度变化具有一致性：高波速比主要集中于靠近五大连池火山带地区,向诺敏河火山和小古里河火山延展.研究认为：诺敏河火山与五大连池火山带可能具有相同的岩浆来源,可能与富钾岩石圈地幔拆沉作用造成的地幔热物质上涌有关.研究区地壳厚度与波速比呈现负相关关系,暗示该地区可能发生过岩浆底侵作用.     

Ultrasonic measurements of Vp and Qp: relaxation spectrum of complex modulus on basalt melts

Ultrasonic compressional wave velocity V_p and quality factor Q_p have been measured in alkali basalt, olivine basalt and basic andesite melts in the frequency range of 3.4–22 MHz and in the temperature range of 1100–1400°C. Velocity and attenuation of the melts depend on frequency and temperature, showing that there are relaxation mechanisms in the melts. Complex moduli are calculated from the ultrasonic data. The results fit well a complex modulus of Arrhenius temperature dependence with log-normal Gaussian distribution in relaxation times of attenuation. The analysis yields average relaxation time, its activation energy, relaxed modulus, unrelaxed modulus and width of Gaussian distribution in relaxation times. Relaxed modulus is smaller (17.5 GPa) for basic andesite melt of high silica and high alumina contents than for the other two basalt melts (18.1–18.4 GPa). The most probable relaxation times decrease from ～ 3 × 10^?10 s for basic andesite to ～ 10^?11 s for alkali basalt at 1400°C. Activation energies of attenuation, ranging from 270 to 340 kJ mol^?1 in the three melts, are highest in basic andesite. Longitudinal viscosity values and their temperature dependences are also calculated from V_p and Q_p data. The volume viscosity values are estimated from the data using the shear viscosity values. Longitudinal, volume and shear viscosities and their activation energies are highest in the basic andesite melt of the most polymerized structure.     

草鱼、团头鲂对伊乐藻的消化与利用

本文分析了伊乐藻的生化成分和能值,测定了草鱼、团头鲂对伊乐藻生化成分的消化率,草鱼对伊乐藻的最大摄食量、蛋白质利用率和饲料系数。结果表明,伊乐藻含水率为89.8％,干物质中粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维素和无氮浸出物含量分别为23.52％、2.88％、26.71％和29.27％,含有17种常见氨基酸,总量为198.04mg/g(干重)。在平均水温20.4℃的室外条件下,草鱼,团头鲂对伊乐藻的干物质消化率分别为56.02％、54.97％,对粗蛋白质消化率分别为79.05％、74.96％,对氨基酸总量的消化率均为77.00％,对粗脂肪消化率分别为73.96％,64.63％,对碳水化合物消化率分别为58.46％、51.36％。在伊乐藻饲养试验中,草鱼每天最大摄食量(Y)与试验鱼体重(X)相关显著,相关系数为0.9154,关系式为Y=3.9449X~(0.8357)。在网箱中饲养草鱼,伊乐藻的粗蛋白质利用率为17.1％,饲料系数为48.2。在小型围栏中饲养草鱼,伊乐藻的粗蛋白质利用率为13.1％,饲料系数为63.4。     

铜绿微囊藻和四尾栅藻光合利用碳酸氢盐探讨

为了探讨羹类光合过程对碳酸氧盐的利用,研究不同pH值下铜绿微囊藻和四尾栅藻的净光合速率,并着重研究这两株藻的碳酸氢盐摄取速率.结果表明,从弱酸性到弱碱性,四尾栅藻的净光合速率都比铜绿微囊藻高.由pH值超过pH转折点后的无机碳摄取速率计算得到的碳酸氢盐摄取速率对铜绿微囊藻和四尾栅藻分别为142.14和314.08μmo1DIC/(g·h,FW),故这两株藻都可利用碳酸氢盐作为碳源进行光合,且均为强碳酸氧盐利用者;但是,四尾栅藻对碳酸氲盐的利用能力强于铜绿微囊藻.另外,与四尾栅藻相比,铜绿微囊藻的碳酸氧盐摄取速率更易受抑制剂的抑制.     

永清MS4.3地震和廊坊MS3.0地震的发震构造研究

基于首都圈数字地震台网的宽频带资料,首先采用CAP方法确定了永清M_S4.3地震和廊坊M_S3.0地震的震源机制解:永清地震节面Ⅰ的走向、倾角和滑动角分别为52°,62°和?140°,节面Ⅱ的走向、倾角和滑动角分别为300°,55°和?35°;廊坊地震节面I的走向、倾角和滑动角分别为48°,57°和?147°,节面Ⅱ的走向、倾角和滑动角分别为299°,63°和?38°。两次地震的震源机制解较为一致,推测它们可能具有相同的发震断层。利用近震转换波获得两次地震的震源深度,分别为19 km和13 km。利用双差法对两次地震的主余震进行重新定位,结果显示:两个地震序列的震中均呈NE向分布,余震震源深度均浅于主震震源深度,震源深度分别集中在17—20 km和12—13 km范围内,两个序列的短轴剖面揭示了震源分布均呈现倾向SE,倾角陡立的特点。将地震序列的分布与震源机制解的结果进行对比,认为两个序列的水平展布方向与其对应的主震震源机制解中节面Ⅰ的走向比较接近,深度分布的高倾角特征也与节面Ⅰ比较相似,因此认为发震断层面均为节面Ⅰ。通过将震源机制解中节面Ⅰ的参数和地震序列的分布与区域活动断层的产状性质进行比较,取得了一些关于发震构造和地震成因的重要认识:① 永清M_S4.3地震和廊坊M_S3.0地震的发震构造不是上地壳的先存正断裂?河西务断裂,不排除与中下地壳的新生构造或深大断裂有关;② 永清、廊坊地震发生在13—19 km深度上,结合地壳结构、断裂构造以及区域流变结构等资料,推测该深度范围可能是廊固凹陷的壳内脆性?韧性转换区域,是地震孕育和发生的有利构造部位。      

The empirical relationships between M s, m b and M L for China and vicinity

Data from 753 earthquakes are used to determine a relationship between surface-wave magnitude (M _s) and bodywave magnitude (m _b), and from 541 earthquakes to determine a relationship between surface-wave magnitude (M _s) and local magnitude (M _L) for China and vicinity: M _s=0.9883 m _b-0.0420, M _s=0.9919 M _L-0.1773. The relationship of M _s versus m _b is obtained for 292 events occurred in the Chinese mainland in the time period from 1964 to 1996, 291 events occurred in Taiwan in the time period from 1964 to 1995 and 170 events occurred in the surrounding area. Standard deviation of the fitting is 0.445. Relationship of M _s versus M _L is obtained for 36 events occurred in the Chinese mainland, 293 events occurred in Taiwan, China and 212 events occurred in the surrounding area. The total amount is 541 events. Standard deviation of the fitting is 0.4673. The uncertainties of the converted M _s in different magnitude intervals can be estimated using complementary cumulative distribution function (CCDF). In the relationship of M _s versus m _b, taking ±0.25 as a range of uncertainties, in magnitude interval m _b 4.0–4.9, the probabilities for the converted M _s taken value less than (M _s-0.25) and more than (M _s+0.25) are 17% and 27% respectively. Similarly, we have probabilities for m _b 5.0–5.9 are 34% and 20% and that for m _b 6.0–6.9 are 11% and 47%. In the relationship of M _s versus M _L, if the range of uncertainties is still taken as ±0.25, the corresponding probabilities for magnitude interval M _L 4.0–4.9 are 22% and 38%, for M _L 5.0–5.9 are 20% and 15% and for magnitude interval M _L 6.0–6.9, are 15% and 29%, respectively. The relationships developed in this paper can be used for the conversion of one magnitude scale into another magnitude scales conveniently. The estimation of uncertainties described in this paper is more accurate and more objective than the usual estimation expressed by deviation. The estimations described in this paper indicate various dispersions in different magnitude intervals of original data. The estimations of uncertainties described by probabilities can be well connected with the total estimations of uncertainties in seismic hazard assessment.     

Q P and Q S in Beijing and Jianchuan, Yunnan areas

Events from the December 1982 Huairou County, Beijing, and the July 1982 Jianchuan, Yunnan earthquake series were recorded at one station in Beijing City and at four stations in Eryuan area, Yunnan, respectively. Dividing the spectra (for P and S waves) from the smaller events in the series by spectra (for corresponding P and S waves) from the larger events in cach region, we have determined the high frequency source spectral decay rate to be ω⁻¹in both cases. Through trial and error method, we are able to determine the appropriate constantQ _P andQ _S that corrects the individual spectra to the proper high frequency decay rate. It is found that aQ _P of 800 and aQ _S of 550 can adequately compensate for the attenuation of the waves in Beijing area. For Jianchuan, Yunnan area the corresponding values are 900 and 400. This subject is supported by Chinese Joint Seismological Science Foundation.     

Application of Fisher method to discriminating earthquakes and explosions using criterion m b/ M S

We try to give a quantitative and global discrimination function by studying m _b/M _S data using Fisher method that is a kind of pattern recognition methods. The reliability of the function is also analyzed. The results show that this criterion works well and has a global feature, which can be used as first-level filtering criterions in event identification. The quantitative and linear discrimination function makes it possible to identify events automatically and achieve the goal to react the events quickly and effectively. Contribution No.05FE3018, Institute of Geophysics, China Earthquake Administrtion.