利用连续重力观测约束2014智利Iquique地震的震源机制解

2014年4月1日,智利北部Iquique地区近海发生MW8.1地震,地震发生之后,国际上一些著名的地震科研机构和学者采用不同的数据和方法计算得到此次地震的震源机制解,但这些结果存在较大差异.地球长周期自由振荡的振幅主要依赖于地震矩的大小及地震断层的破裂方式,可以很好地约束地震震源机制.因此,本文根据2014年Iquique地震现有的6个不同震源机制解模拟计算了该地震激发的自由振荡信号,并与全国连续重力台网中16个弹簧重力仪的观测结果进行比对,基于1.5~5.3mHz的球型简正模分析和约束了Iquique地震的震源机制解.研究发现,基于美国地质调查局WPhase Moment Tensor Solution反演的震源机制解的自由振荡模拟值与实际观测符合最好,其相应的震级能较好反映Iquique地震释放的总能量,而利用海啸数据反演的标量地震矩偏小,联合远场和近场长周期观测数据反演可显著改善震源机制解.另外,还基于格尔木重力台站的模拟值与观测值定量分析了不同震源机制解参数对自由振荡振幅的影响.结果表明地震的标量地震矩M0对自由振荡振幅的影响最大,而断层走向、倾角、滑动方向角和震源深度对自由振荡的振幅影响相对较小.     

利用重力观测约束2011日本Tohoku大地震的震源机制

2011年3月11日,日本东北部(Tohoku)太平洋海域发生M_w9.0特大地震.一些国际学术机构用不同的震相和反演方法,计算了大地震的震源机制解.但这些结果存在一定的差异.地球长周期自由振荡的振幅主要依赖于地震矩的大小及地震断层的破裂方式,可以约束地震的震源机制、地震大小及持续时间.本文利用地球自由振荡₀S₀简正模对Tohoku大地震的震源机制解进行分析和约束.₀S₀振幅大小与地震断层的倾角(dip)、滑动方向角(slip)、震源深度及地震断层的破裂时间有关.我们利用震源机制解得到大地震后自由振荡模拟值,利用超导重力仪得到自由振荡的高精度重力观测值.二者比较后的结果显示:由GCMT震源机制解得到的₀S₀振幅与观测值符合较好,而由USGS CMT震源机制解模拟的结果明显大于观测值.2011 Tohoku地震为逆冲型浅源大地震.进一步的分析表明:逆冲型浅源大地震的断层倾角对₀S₀振幅的影响很大,而滑动方向角以及震源深度对₀S₀振幅的影响较小.USGS CMT震源机制解中较大的断层倾角是导致其₀S₀振幅显著偏离观测值的主要原因.     

中国数字地震台网记录的苏门答腊-安达曼地震激发的地球球型自由振荡的检测

利用中国数字地震台网 （CDSN）改造后的7个台站的VHZ波形资料， 提取了2004年12月26日苏门答腊-安达曼地震激发的0S2~0S54地球球型自由振荡，并与地球初步参考模型(PREM)的理论自由振荡频率进行了对比，发现与PREM模型预测的球型自由振荡周期符合得很好. 观测的该地震激发的0S2，0S3，0S4， 2S1和1S2振型自由振荡有明显的频谱分裂现象. 特别是2S1振型，是继Rosat等之后的第二次报道不叠加的情况下观测到的这种振型. 根据该地震的总体震源机制，试算了不同的地震矩，模拟了该地震0S2振型在CDSN 7个台上的自由振荡振幅， 并与记录资料进行了比较，得到该地震的地震矩可达1023Nmiddot;m；本文发现地球自由振荡记录包含了大量震源机制和地震位置的信息， 可用于地震震源破裂参数的精细研究.       

2004年12月26日苏门答腊—安达曼地震激发的地球自由振荡

根据300~500S的面波估计得到的哈佛大学矩心矩张量断层机制,当周期大于1000S时,地球的地震自由振荡的振幅将异常地大。我们对一个比较陡的断层应用根据地震的体波和面波得到的更真实的破裂模型,估计了自由振荡的振幅近似等于地震矩(6.5×1022N.M),这相当于矩震级为9.15。由于破裂的持续时间达600S,故断层破裂模型足以描述地震的观测结果,但却低估了大地测量位移,这些位移表明在尼科巴群岛和安达曼群岛下面发生了缓慢的断层运动。     

利用单台波形资料计算大柴旦6．3级地震余震震源机制

以2008年11月10日大柴旦Ms6．3级地震余震数字地震波观测资料为基础,运用矩张量反演方法,利用单台三分量波形资料计算余震的震源机制。收集整理大柴旦Ms6．3级地震公认的震源参数结果和青海区域地震台网数字地震波资料,以大柴旦Ms6．3级地震的震源参数作为约束,计算理论地震波来确定该区域的地壳速度模型。以此模型计算ML≥2．0级余震震源机制解。共收集160个余震资料,最后确定了85个余震震源机制解,其中最大震级为朋。4．7,最小震级为ML2.0。进行单台与多台联合矩张量反演结果对比,两种方法所确定的结果相差不大。实际计算表明,在观测资料信噪比较高的情况下,运用单台数字地震波观测资料可以较好地确定中小地震的震源机制。     

朝鲜半岛及黄海板内地震的体波分析

本文研究了朝鲜半岛及黄海板内４次中强度浅震，求出它们的震源机制、震源深度、震源时间函数及地震矩。结是要发现，用短周期合成地震图与观测结果对比求得的震源深度是很浅的，在６－９ｋｍ之间。为了测定震源机制、震源时间函数及地震矩，我们根据ＧＤＳＮ资料反演了远震长周期Ｐ与ＳＨ波。反演虽仅依据少数远震体波作出，但矩张量的辐射图形与在近震及远震距离上观测到的大多数Ｐ波初动方向一致。相对振幅及波形在观测结果与合成     

用应变地震观测求解震源矩张量的基本原理

震源机制解,即对地震矩张量的推断,对于地震研究具有至关重要的意义.应变地震观测是张量观测,与摆式地震仪的位移矢量观测不同,可以为地震研究提供新的数据源.本文讨论用应变地震观测求解震源矩张量的基本原理.在距离震源足够远的地方,地震波可以看成平面波,其性质决定于震源矩张量.假设平面地震波的应变张量可以由震源矩张量通过坐标变换计算得到,就可以通过观测应变地震波求解震源机制.这个假设至少对于双力偶震源机制是成立的.由此可以证明,在理想的无限介质中,只要有两个以上不同地点的应变地震波观测,就可以解出震源矩张量.这为解决震源机制问题提供了新的方法.目前的地震矩张量求解方法需要两方面的条件:或者需要很多观测点(例如体波反演),或者需要长周期地震波资料(例如面波反演).这些方法只适用于分析比较大的地震.对于小震,因为通常其震中周围不会有足够多的摆式地震仪观测点观测到其地震波,而地震波周期又短,难以利用传统方法给出可靠的震源机制解,所以只需少数观测点就能求解震源矩张量的新方法特别有意义.用应变地震观测求解震源机制,可以给出更为精确的结果.     

体波谱振幅相关系数法在肥东地震序列震后判定中的应用

地震直达体波记录的观测谱包含震源、传播路径和台站信息,而发生在同一震源区的不同地震,如:序列地震,在同一地震台站的记录,受传播路径影响基本相同,地震台站的场地响应、仪器响应也完全相同。因此,序列地震体波观测零频谱的相关系数直接反映震源辐射图型因子的相似性,即震源机制解的相似性。将该方法用于2009年安徽肥东地震序列,与传统方法计算的震源机制解作比较,结果显示,谱振幅相关系数法能反映序列地震震源机制解的变化过程。     

测定断层面解的地震波形反演方法

测定地震的断层面解,是地震学研究的重要任务。近年来的研究结果表明,用综合地震图模拟远场体波波形是测定地震断层面解的有效方法。远场体波地球介质响应近似地为一单位函数,因此远场体波综合地震图计算十分方便。该方法的缺点是只适用于大地震(震级M>6.5)。由于地震震源机制的影响,走滑断层的地震在远场(震中距离     

利用背景噪声互相关观测近对跖点台站间体波格林函数

本文利用秦岭周边和南美地区的部分台站2012—2014年记录的地震事件垂直分量数据,获取了166个台站对之间的互相关函数,从中观测到了近对跖点台站之间的体波格林函数.在此基础上,我们计算了理论地震图的互相关,其结果与实际数据获得的结果很相似,推测格林函数的能量来源应主要是大地震引起的地球自由振荡.更进一步的研究表明,不同的震源机制对于互相关结果中不同震相的振幅有较大影响,走滑断层引起的地震并不能产生较好的互相关结果.通过对比不同位置台站对的互相关结果,本文认为互相关得到的体波格林函数包含了传播路径信息.     

小震震源机制与应力场反演方法及其应用研究

正众所周知,构造应力场的分析与研究在地球科学研究以及生产实践应用中都具有相当重要的地位。同样,我们也知道,天然地震的震源机制在构造应力场的分析和研究中也具有相当重要的地位。地震矩张量的引入使地震产生的远场位移与描述震源机制的地震矩张量之间成为线性关系。如果地震产生的位移与描述地震波传播路径效应的格林函数已知,则很容易通过波形反演得到地震矩张量,即震源机制。然而,波形反演技术只适用于远场记录或较大     

震级的物理含义与体波波谱特征频率

本文应用位错模型地震震源波谱理论和观测资料,论证了远场体波质点位移或速度最大值（地震震级）决定于彼此独立的两个震源动力学参数地震矩M₀和体波波谱特征频率f₀。因此,仅以地震矩表征地震强度或仅以断层尺度（体波波谱特征频率）分类地震大小,只在另一个震源参数保持为常数时才有可能。体波波谱特征频率携带着震源体波脉冲持续时间的信息。据此,探讨了地震震级的物理含义。     

用长周期体波数据反演1988年11月6日澜沧-耿马Mem>Ssub>7.6地震的矩张量

应用中国数字地震台网(CDSN)记录的长周期体波波形数据,反演了1988年11月6日中国云南省澜沧-耿马MS7.6地震的矩张量,求得了其震源机制和震源时间过程．反演结果表明,断层面解的一个节面是右旋走滑断层,另一个节面是左旋走滑断层;震源时间过程较简单,持续时间约15 s;标量地震矩为6.41020 Nm．根据地质资料、区域构造、野外观测和余震震中分布,确认走向313的节面是地震断层面,主压应力轴位于几乎水平的南北向．      

1999年西藏6．6级地震的震源参数研究

利用Harvard和USGS矩张量反演的震源参数,计算1999年3月28日西藏6．6级地震体波波形并与记录到的波形对比。结果显示Harvard CMT得出的震源参数比较合理。     

体波单震相测定震源机制的方法

本文提出了体波单震相测定震源机制的方法。按理论地震图公式，直达Ｐ波和Ｓ波地表垂直分量位移由地震矩，震源幅射和介质响应之积组成。我们将其变换成地震矩，假定断裂参数的单位地震矩单震相理论子波和待守断裂参数与假定断裂参数辐射函数之商的乘积，在各台理论与实际体波单震相最大振幅的最小二乘法中求解出震源参数，利用ＣＤＳＮ数字台网资料，我们分析了青海共和地震的震源机制。结果表明，１９９０年４月２６日Ｍｓ＝６．７     

利用CAP方法和瑞利面波振幅谱联合反演宁强5.3级地震震源深度

2018年9月12日19时6分,陕西省汉中市宁强县发生5.3级地震,不同机构给出的震源深度结果相差较大。为进一步确定宁强5.3级地震的震源深度,基于区域速度模型,首先利用CAP方法反演得到该地震的震源机制解,然后采用瑞利面波振幅谱和CAP深度误差函数联合反演,进一步测定了此次地震的矩心深度。结果显示:CAP方法得到的陕西宁强5.3级地震矩心深度约为12km,瑞利面波振幅谱测定的矩心深度为13km,结合引入的误差函数联合反演,最终确定陕西宁强5.3级地震的矩心深度为13km左右,表明此次地震仍属于发生于上地壳的地震。     

一种地方与区域地震震源机制反演技术:广义极性振幅技术(二)——对实际震例的应用

为了检验广义极性振幅技术(GPAT)的实用性,我们利用GPAT反演确定了49次实际地震的震源机制、矩震级和震源深度.为了检验GPAT对地方地震、区域地震以及远震的实用性,我们选用了震级范围约为ML0.2~MS7.0之间的地震与震中距范围约在5~8000km之间的观测资料.对反演结果的分析表明,利用GPAT获取的震源机制结果在合理误差范围内是正确的,利用GPAT获取的矩震级结果是可靠的,而利用GPAT获取的震源深度总体上似乎比常规定位深度深约0.6km.总体而言,GPAT在震源机制、矩震级和震源深度的反演方面表现出良好的实用性.     

中国地震震源机制测定结果的比较

在搜集了 1 988年以来 ,地震学家用不同方法和不同资料测定的中国地震震源机制结果 ,包括用地震波形反演得到的地震矩张量、P波初动解和用地形变观测反演的震源参数的基础上 ,计算了同一地震的不同反演结果的滑动矢量之间的夹角、不同反演结果 P,T轴之间的夹角和不同的反演结果给出的地震矩之间的差别 ;并与哈佛 CMT的结果进行比较。结果表明 ,同一地震不同测定结果的滑动矢量之间的夹角分布较分散 ,但优势分布在 2 0°左右 ;不同测定结果的地震矩一般不超过 1倍 ,对应的震级差约为 0 .2 ;中国地震矩张量的测定结果与哈佛矩心矩张量测定结果滑动矢量之间的夹角集中在 0°～ 1 0°。以丽江地震为例 ,讨论了地震震源参数的不同结果对地震“应力触发”中库仑破裂应力计算结果的影响。     

2022年6月1日四川芦山MS6.1地震的震源参数及其构造启示

2022年6月1日四川芦山发生M_S6.1地震.基于四川区域台网的地震资料，采用HypoDD(双差重定位)方法对芦山M_S6.1地震序列M_L≥1.0的地震事件(2022年6月1日至7日)进行了重定位，利用gCAP(generalized Cut And Paste)波形反演方法获取了序列中M_S≥3.0地震的震源机制和矩心深度，同时用Bootstrap方法评估了主震震源机制结果的稳定性以及计算了不同机构得到的多个震源机制中心解的最小旋转角，计算了现今区域应力场体系在2022年芦山M_S6.1地震和2013年芦山M_S7.0地震震源机制节面产生的相对剪应力和正应力，并根据芦山M_S6.1地震序列重定位后的震源位置拟合了发震断层面，分析了该地震序列的发震构造.获得的主要结果如下：(1)芦山M_S6.1地震序列主要沿着双石—大川断裂呈现NE-SW向的优势展布，初始破裂深度主要集中在10～18 km,平均深度14.5 km,整体呈现西...     

2003年8月16日赤峰地震：一个可能发生在下地壳的地震？

利用宽频带远震数字地震记录,计算赤峰台下方接收函数,得到了MOHO面深度为34~35 km,并结合CRUST2.0模型等前人工作成果得到了赤峰地区的速度结构.我们以此速度结构作为模型,利用中国国家地震台网（CDSN）5个台站的宽频带地震数据,采用CAP方法反演2003年8月16日赤峰地震震源机制解并初步确定震源深度;再利用IRIS 9个台站远震体波数据,通过对比理论计算和观测记录的方法进一步精确确定震源深度并验证反演得到的机制解,得出此次地震矩震级为5.2,震源机制解为：节面I：315°/64°/19°,节面II：216°/74°/152°,震源深度为25±2 km,已深达下地壳.本文初步讨论了这样的发震深度所对应的可能发震机理和岩石物理特征,认为赤峰地区的下地壳处于相对低温的状态.