用大地测量资料反演的1976年唐山地震的位错模式

运用反演理论探讨了由“零频”资料反演大地震震源模式的基本原理和方法,并用大地测量资料反演了1976年唐山7.8级地震的位错模式。得到的结果表明唐山地震的发震构造是一个总体走向为北东49°的右旋-正断层,断层面倾向南东,倾角76°。这个地震的断层长84公里,宽34公里,走向滑动错距459厘米,倾向滑动错距50厘米,地震矩4.3×10²⁷达因-厘米,应力降29巴,应变降4.3×10^-5,释放的能量3.7×10²³尔格。由形变资料反演的平均错距和地震矩远大于由地震波资料定出的平均错距（270厘米）和地震矩(1.8×10²⁷达因-厘米),它表明在地震区的地壳内震前可能已经发生了无震滑动--断层蠕动。无震滑动的规模比主震还要大一些,它的矩估计约为2.5×10²⁷达因-厘米。唐山地震前虽然没有前震,但是却有规模这么大的“震前蠕动”,这可能是唐山地震与其他许多有前震的地震（如海城地震）的根本区别,它的许多与别的地震不同的前兆可能与此有关。     

不对称双侧破裂过程的研究及其在海城地震的应用

本文计算并分析了不对称双侧破裂方式的矩形断层辐射的 P 波远场位移谱, 提出研究不对称双侧破裂过程的初步方法, 并将它应用于1975年2月4日辽宁省海城7.3级地震的震源破裂过程的研究.研究结果表明, 海城地震的破裂方式是在震源地区北西西断层上发生的不对称双侧破裂过程, 断层总长度为54公里, 主破裂朝北西西方向, 破裂长度为38公里, 破裂速度为1.3公里/秒, 向南东东方向破裂的长度为16公里, 破裂速度亦为1.3公里/秒.进而求得海城地震的震源参数为:走向滑动平均错距117厘米;倾向滑动平均错距33厘米;地震矩5.2×1026 达因·厘米;应力降22巴;应变降3.3×10-5; 释放的总能量3.4×1022尔格.      

江苏部分测震台井下与地面观测震源参数对比

本文根据2009年10月以来,江苏省及附近海域ML≥2.8级地震的地震波形观测数据,运用快速傅里叶变换方法对地震S波数据进行地震波位移谱和震源参数计算,并将江苏区域测震台网内部分地面测震观测得到的震源参数与井下观测得到的震源参数进行归纳对比,发现地面观测的地震震源参数中的拐角频率、地震矩和断层错动距离、应力降和矩震级要大于井下观测的震源参数结果,拐角频率f0差值为0.397 Hz、地震矩M0差值为8.642×1014 N·m、断层错距的差值为2.268 cm、应力降差值为2.033 MPa,矩震级差值为0.32级。而地面观测计算出的断层错动尺度参数和断层破裂面积参数要小于井下观测数据计算的结果,两者的差值分别是-0.126 km和-0.221 km2。     

2021年青海玛多7.4级地震的同震变形分析

2021年5月22日,青海省玛多县发生了7.4级地震,该地震发生在巴颜喀拉地块北部边界东昆仑断裂带以南约70 km,属于块体内部断裂带地震.根据中国大陆构造环境监测网络提供资料,距离震源30多公里的玛多台站记录到东西向永久位移约25 cm.同时,InSAR也观测到明显的形变场,升轨和降轨的最大相对形变量分别约1.87 m和2.32 m.为了解释这些大地测量观测数据,本文利用该地震的三个断层滑动模型,基于不同地球模型的地震位错理论,计算同震变形场,并分别与GNSS观测数据和InSAR视线向形变量对比分析,结果显示基于InSAR数据反演的断层滑动模型产生的位移场与球形地球模型的理论计算结果最为吻合.进一步,利用较优断层模型计算2021年青海玛多7.4级地震的理论同震位移、大地水准面、重力和应变等变化,该结果为玛多地震的GNSS和重力观测的解释提供理论参考依据.     

用地形变资料测定通海地震的地震断层参数

本文提出了用大地测量资料在最小二乘意义下确定通海地震断层参数的一个方法.使用这一方法求得如下结果:断层走向N60°W;倾向S30……W;倾角84°;断层面长52公里;宽22公里;断面出露地表;平均走向滑距-2.24米;平均倾向滑距0.14米;地震矩8.5×10²⁶达因·厘米;应力降34巴;释放总应变能量下限为6.5×10²²尔格. 为了计算方便,我们简化了曼辛哈和斯迈里断层位移场的解析表达式.     

根据地面形变的观测研究1966年邢台地震的震源过程

本文以完整的形式给出拉梅常数不相等情形的半无限弹性介质中任意倾角的矩形滑动断层引起的地震位移场解析表示式。以一些数值结果说明介质的泊松比、断层面的倾角、上界和下界对地面的地震位移场的影响。在比较1966年邢台地震的地形变资料和计算得到的各种走向、倾向、倾角、断层面长度、宽度、震源深度和错距的单个的矩形滑动断层引起的地面位移之后指出,简单的滑动断层错动模式不能同时很好地解释观测到的邢台地震的水平和垂直形变。为了解释观测结果,提出了一个复合的断层模式。这个复合断层模式由六个简单的矩形滑动断层构成。运用网格尝试法,得到了基本上符合观测到的水平和垂直位移场的震源参数。     

1974年云南省昭通地震破裂机制

1974年5月11日,在云南省昭通地区发生了7.1级地震。震中区位于金沙江下游南岸的山地中。 本文中,作者分析了震区大地测量资料,根据破裂与应变的关系,确立这次地震震源破裂属于逆冲型。依据烈度衰减和余震分布特征建立了矩形滑动断层模式参数,并应用曼辛哈（Mansinha）和斯迈利（smylie）给出的倾斜、有限滑动断层位移场的精确解析表达式,求得平均倾向滑距。结果是:断层走向N6°W,倾向N84°E,倾角60°,断面长20公里,宽30公里;断面顶部距地表深度2.5公里;平均倾向滑距2.8米,地震矩5.4×10²⁶达因·厘米;应力降51巴;释放的应变能下限1.2×10²³尔格。 作者还扼要地讨论了P波节面解和这次地震发生的构造条件,并解释了一些宏观地震现象。     

近震源破裂过程反演研究--Ⅱ.9.21中国台湾集集地震破裂过程的近场反演

根据非线性规划研究的最新成果所设计的一种全新的震源破裂过程的反演方法, 用近场地震波观测资料反演了1999年9月21日发生在中国台湾省集集Mw7.6地震震源破裂过程.为了使反演中设置的断层模型与集集地震实际破裂面尽可能一致, 以尽可能减小由于断层模型设置的不确定性对震源破裂过程反演结果的影响, 设立的断层模型为与集集地震造成的主要地表破裂尽可能拟合的弯曲面模型.反演结果显示: (1) 集集地震震源的破裂大体持续了32 s, 其中主要破裂发生在第6～27 s间, 破裂主要集中发生在断层北段向东拐弯处.(2) 震源破裂以逆冲为主, 平均滑动角为64.5°, 与USGS, Harvard及CWB(台湾中央气象局)的结果相当.标量地震矩为7.76×1020牛顿米, 稍大于USGS和Harvard反演的标量地震矩.(3) 集集地震震源的破裂存在清晰的成核过程, 成核过程经历6 s后, 地震矩释放明显加速.起始破裂从断层南段开始, 10 s后破裂主要集中在断层北段发生.最后将反演结果与震后GPS观测结果进行了对照分析, 并对反演结果的科学意义进行了讨论.     

近震源破裂过程反演研究

根据非线性规划研究的最新成果所设计的一种全新的震源破裂过程的反演方法, 用近场地震波观测资料反演了1999年9月21日发生在中国台湾省集集Mw7.6地震震源破裂过程. 为了使反演中设置的断层模型与集集地震实际破裂面尽可能一致, 以尽可能减小由于断层模型设置的不确定性对震源破裂过程反演结果的影响, 设立的断层模型为与集集地震造成的主要地表破裂尽可能拟合的弯曲面模型. 反演结果显示: (1) 集集地震震源的破裂大体持续了32 s, 其中主要破裂发生在第6~27 s间, 破裂主要集中发生在断层北段向东拐弯处. (2) 震源破裂以逆冲为主, 平均滑动角为64.5°, 与USGS, Harvard及CWB(台湾中央气象局)的结果相当. 标量地震矩为7.76×10²⁰牛顿米, 稍大于USGS和Harvard反演的标量地震矩. (3) 集集地震震源的破裂存在清晰的成核过程, 成核过程经历6 s后, 地震矩释放明显加速. 起始破裂从断层南段开始, 10 s后破裂主要集中在断层北段发生. 最后将反演结果与震后GPS观测结果进行了对照分析, 并对反演结果的科学意义进行了讨论.     

1975年2月4日辽宁省海城地震的震源机制

由地震纵波初动符号的资料,求得了海城地震系列中Ms≥4.0的24个地震的断层面解。主震发生于1975年2月4日,它的一个节面走向N70°W,倾向NE,倾角81°;另一个节面走向N23°E,倾向SE,倾角75°。根据余震的空间分布以及地面形变资料选取N70°W的节面为断层面,主震是发生在这个近乎直立的断层面上的左旋走向滑动,略具正的倾向滑动分量。前震及大多数余震的震源机制和主震的相似,有四个Ms≥4.0的余震的震源机制和主震的迥然不同,表现出滑动向量和主震的滑动向量相反的断层错动方式。这种情况的一种可能的解释是主震时在断层的一些地段发生错动过头。 由野外资料及余震的空间分布资料计算了主震的震源参数。主震断层长70公里,宽20公里,平均错距45厘米,地震矩2.1×10²⁶达因·厘米,应力降4.8巴,应变降7.3×10^-6。它是发生在不能积累起较高应力的薄弱地带的一次低应力降的地震。 由地震纵波初动的半周期和振幅的资料计算了81个前震和余震的震源尺度、地震矩、应力降和平均错距。结果表明前震和余震的应力降都比较低,一般在0.1-1巴之间。余震区中有两个应力降相对说来比较高（高于0.8巴）的地区,它们恰好对应于主破裂错动过头的部位。这些结果意味着震前高应力、错动过头、相对高应力降和震源机制反向四者之间     

Slip Distribution and Seismic Moment of the 2010 and 1960 Chilean Earthquakes Inferred from Tsunami Waveforms and Coastal Geodetic Data

The slip distribution and seismic moment of the 2010 and 1960 Chilean earthquakes were estimated from tsunami and coastal geodetic data. These two earthquakes generated transoceanic tsunamis, and the waveforms were recorded around the Pacific Ocean. In addition, coseismic coastal uplift and subsidence were measured around the source areas. For the 27 February 2010 Maule earthquake, inversion of the tsunami waveforms recorded at nearby coastal tide gauge and Deep Ocean Assessment and Reporting of Tsunamis (DART) stations combined with coastal geodetic data suggest two asperities: a northern one beneath the coast of Constitucion and a southern one around the Arauco Peninsula. The total fault length is approximately 400 km with seismic moment of 1.7 × 10²² Nm (Mw 8.8). The offshore DART tsunami waveforms require fault slips beneath the coasts, but the exact locations are better estimated by coastal geodetic data. The 22 May 1960 earthquake produced very large, ~30 m, slip off Valdivia. Joint inversion of tsunami waveforms, at tide gauge stations in South America, with coastal geodetic and leveling data shows total fault length of ~800 km and seismic moment of 7.2 × 10²² Nm (Mw 9.2). The seismic moment estimated from tsunami or joint inversion is similar to previous estimates from geodetic data, but much smaller than the results from seismic data analysis.     

新丰江水库5.3级(1964)地震区三角网平差和震源参数反演>.

本文系统地介绍了地震区三角网平差和利用平差结果反演断层参数的随机尝试————动态平差方法.通过新丰江水库5.3级地震区三角测量资料的处理, 进一步阐述如何应用这种方法, 并给出反演5.3级地震断层参数结果:断层走向北东62, 倾向南东, 倾角59, 断层长4.7公里, 上界面深0.45公里, 下界面深4.5公里, 倾向滑距73.4毫米, 走向滑距25.5毫米, 为正断右旋走滑断层, 地震矩 m0=2.01024达因厘米, 应力降=12巴, 释放的应变能下限 E=1.21019尔格.文中依据所得结果, 结合地震机制和构造资料讨论了新丰江水库地震的力源问题, 指出区域应力场是主要力源, 水压应力场是主要的诱发力源。      

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。      

Characteristics of InSAR Coseismic Deformation and Slip Distribution of the Akto MS6.7 Earthquake,Xinjiang

The Akto M_S6. 7 earthquake occurred near the western end of the Muji fault basin in the top of the Pamir syntaxis. The main shock of this earthquake is complicated and the focal mechanism solutions based on the seismic wave inversions are different. Based on the Sentinel-1 SAR data,the coseismal deformation field of the earthquake is obtained by In SAR technique. Based on the elastic half-space dislocation model,the geometrical parameters and the slip distribution model are determined by nonlinear and linear inversion algorithms. The results show that the distributed slip model can well explain the coseismic deformation field. The earthquake includes at least two rupture events,which are located at 7 km(74. 11°E,39. 25°N)and 33 km(74. 49°E,39. 16°N)east from the epicenter according to the CENC. The deformation field caused by the earthquake shows a symmetry distribution,with the maximum LOS deformation of 20 cm. The main seismic slip is concentrated in the 0-20 km depth,and the maximum slip is 0. 84 m. The seismic fault is the Muji fault,and this earthquake indicates that the northeastward push of the Indian plate is enhanced.     

基于线弹性位错模型及干涉雷达同震形变场反演1997年玛尼Mw75级地震参数－Ⅰ.均匀滑动反演

1997年11月8日西藏玛尼Mw75级地震是干涉雷达技术应用于地震观测以来的一次重要事件.Peltzer等认为该形变场体现了地壳的非线性弹性形变响应，挤压象限和拉张象限的杨氏模量比值为2.相同的情形并没有在其他地震同震形变场中发现，通常用线弹性理论就能够很好地解释观测数据.考虑到他们所用断层模型的简化程度和纯走滑约束等，本研究认为非线性弹性解释是牵强的.应用广泛使用的Okada线弹性位错模型，采用卫星观测得到的地表断层位置，去除倾滑为零的约束，基于非线性优化反演方法寻求拟合雷达观测的最佳断层几何参数和均匀滑动参数.结果表明，线弹性模型能够满意解释观测数据.断层在朝阳湖以东的段落最深达到165 km，随着断层向两侧延伸，深度逐渐减小；反演得到的断层倾     

GEODETIC AND TELESEISMIC CONSTRAINTS ON SLIP DISTRIBUTION OF 2015 MW6.4 PISHAN EARTHQUAKE

On July 3^rd, 2015, a M_W6.4 earthquake occurred on Pishan County, Xinjiang, located in the front of western Kunlun thrust belt, which is the largest earthquake(M_W6.0~7.0)in the past 40 years in this region. In this study, we collected both the near-filed geodetic coseismic deformation observations including 4 GPS sites and one high-resolution ALOS-2 InSAR imagery, and far-field teleseismic P waveforms from 25 stations provided by IRIS/USGS, to invert the fault parameters(strike and dip)and coseismic rupture model of 2015 M_W6.4 Pishan earthquake. Using the finite fault theory, a non-linear simulated annealing algorithm was employed to resolve our joint inversion problem. The strike (120°~130°) and dip angle(35°~40°)of optimal models are different from that of some previous studies, and the dip change is strongly constrained by combined data than that of strike. In fixing the geometric parameters of optimal fault model, we also considered data weight(5)(geodetic data/teleseismic P waveforms)and constrained weight from moment and smooth factor(2.5). Clearly, our results indicate that the slip distribution mainly concentrates in the depth range from 9 to 16km and a length range of 20km along the strike direction, which is similar to the spatial distribution of the relocated aftershocks. The maximum slip is~95cm. The seismic moment release is 5.45×10¹⁸N·m, corresponding to M_W6.42. Compared with the single data set, geodetic data or teleseismic waveform, our joint inversion model could simultaneously constrain the seismic moment and slip distribution well, thus avoiding effectively a lower-resolution rupture distribution determined by teleseismic-only inversion and a bias released moment estimated by the geodetic-only inversion. Importantly, we should consider both the near-field geodetic data and far-field teleseismic data in retrieving the rupture model for accurately describing the seismogenic structure of active fault in western Kunlun region.     

联合Envisat和ALOS卫星影像确定 L'Aquila地震震源机制

2009年4月6日意大利L'Aquila地区发生了M_w6.3级地震,该地震造成了300余人的人员死亡. 本文联合不同波长、不同入射倾角的升降轨Envisat和ALOS卫星的差分干涉数据对该地震进行震源机制解的反演研究. 研究首先对卫星雷达影像进行二通差分干涉处理,获取了覆盖L'Aquila地震震区的完整InSAR同震形变场,然后结合四叉树和均匀采样方法对原始观测数据进行降采样. 在此基础上,联合GPS形变观测数据,利用弹性半空间矩形和三角位错模型,以及断层自动剖分技术对断层面进行最优离散剖分,反演获取了发震断层的精确几何参数和最优断层滑动分布,结果显示分布式三角位错滑动模型能够很好地解释观测到的地表形变场. 反演结果表明发震断层是一个以正倾滑为主兼有少量右旋走滑的盲断层;基于观测数据最优确定的断层单元的最短边长为0.4 km,最长边长为6.3 km;此次地震的滑动分布主要发生在5～14 km深度的范围内,最大滑移量为1.07 m,释放的能量为3.43×10¹⁸ N·m(M_w6.32),与地震学的研究结果非常一致.     

基于InSAR形变观测反演2015年皮山MS6.5地震滑动分布

2015年7月3日在新疆皮山县发生了M_S6.5地震, 该地震使当地遭受了巨大的经济损失。 本文利用欧空局提供的Sentinel-1A卫星差分干涉数据对该地震的震源机制情况进行了反演研究, 首先运用两轨法对卫星雷达影像进行差分干涉处理, 获取了覆盖皮山地震震区的同震形变场, 然后利用弹性半空间的均匀滑动模型反演获取了发震断层的几何参数, 并对原始观测数据进行降采样处理, 在此基础上运用分布式滑动模型反演获取了更为精细的断层滑动分布, 结果显示分布式滑动模型与观测结果有很高的拟合度。 反演结果表明发震断层是一个以逆冲为主兼有极少量左旋走滑的盲断层, 此次地震断层面的同震活动分布主要集中在7~15 km深度范围内, 同震的地震矩为6.28×10¹⁸N·m, 矩震级为M_W6.46, 与前人的研究结果非常一致。     

Source process of the 14 November 2001 western Kunlun Mountain M_S=8.1 earth-quake

Introduction On November 14, 2001, a great earthquake occurred in the western Kunlun Mountain area(Figure 1). The original time is 09h26min10.0s (UTC); the hypocentral location is 35.95°N,90.54°E; focal depth is 10 km from USGS National Earthquake Information Center (NEIC);MS=8.1 from China Seismic Network and Mw=7.8 from Harvard and Earthquake Research Insti-tute (ERI), University of Tokyo. This earthquake, known as the western Kunlun Mountain earth-quake, is an extraord…