青藏高原地震的震源深度及其构造意义

在本研究的前一项工作中，根据ＷＷＳＳＮ的长周期无震体波记录，采用广义反演技术，确定了１９６６年至１９８０年期间发生在西藏高原及其周围地区的１１个主要地壳地震和地震矩张量，同时得到了震源时间函数和震源深度。所分析的地震具有较浅的震源深度，且均分布于上部地壳范围内，本文根据上述结果，结合其它逐个测定的１９６４年至１９８６年发生在青藏高原的７８个中强地震的震源深度的结果，讨论了青藏高原地震的震源深度分布     

Analysis of the rising and sinking movement of the crust in Qinghai－Xizang Plateau，China

ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｒｉｓｉｎｇａｎｄｓｉｎｋｉｎｇｍｏｖｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｒｕｓｔｉｎＱｉｎｇｈａｉ－ＸｉｚａｎｇＰｌａｔｅａｕ，ＣｈｉｎａＺｉ－ＬｉｎｇＬＵ（吕梓龄），ＺｈｅｎｇＺＨＵＡＮＧ（庄真），Ｚｈｕ－ＷｕＦＵ（傅竹武），Ｊｉａ－...     

Analysis of the rising and sinking movement of the crust in Qinghai-Xizang Plateau,China

The average swelling height of Qinghai-Xizang Plateau (Tibet) is about 4.1 km. The area is about 2 300 000 km². It is the highest and the largest plateau in the world. Mount Qomolangma, the highest peak in the world, is located in the southern fringe of the plateau, and its height is still increasing. What is the driving force for the rising of the Qinghai-Xizang plateau? How high will the plateau still rise from now on? These questions are much concerned by people. In this paper the distribution of the pressure at different depths in the region of Qinghai-Xizang Plateau are derived according to the three-dimensional structures of the S-wave velocity in the crust and upper mantle. The crust and upper mantle structures of the Qinghai-Xizang Plateau is deliberated on the basis of the distribution with a comprehensive analysis on the rock types, earthquakes and the relative crust movements. Then the two questions raised above are discussed.     

利用地震台网宽频带地震记录计算福建中等强度地震的震源机制解

2007—2009年福建及邻近地区共发生4级以上地震10次。 这些频繁发生的中等强度地震, 给当地居民的生活带来了不小的影响, 因而有必要加强对这些地震的分析研究。 本文利用BSL开发的矩张量反演程序TDMT_INVC, 使用福建数字地震台网宽频带台站地震波形记录, 对2007—2009年福建地区发生的4次M_L>4.2地震的震源机制解进行反演, 并对反演得到的震源机制解进行分析; 在反演过程中, 利用波形拟合方法确定这4次地震的震源深度。     

Earthquake source parameters as inferred from the body waveform modeling, southern Turkey

Focal mechanism parameters of some significant earthquakes from southern Turkey have been estimated using either the body waveforms or the first motions of P-waves. It is observed that fault plane solutions derived from first motions may not be well constrained and may often be in error because of poor signal-to-noise ratios at some stations, poorly distributed recording stations in azimuth, lack of recognition of the reversed polarities at some stations, and positions of stations in terms of the crustal velocity structure, focal depth and, hence, take-off angles in the source area. The use of the inversion method introduces a considerable improvement in the focal parameters estimated in previous studies that have been used to construct seismotectonic models in the study area. The focal depths inferred from the inversion of body waveforms for the earthquakes occurring in southwestern Turkey are compatible with those reported by the ISC bulletins and other previous studies while the focal depths of earthquakes from the Antalya Bay are found to be less than those given by different agencies. Waveform inversion of earthquakes that have occurred in and around the Antalya Bay implies a low velocity layer showing azimuthal dependence. Hence, depth of rupture and lateral extent of velocity structure are of importance in the investigation of earthquake faulting process in this area. The source time duration of shallow earthquakes is generally longer than that for the deep focus earthquakes from the Antalya Bay and the Rhodes area. The events with relatively short and simple time functions may be interpreted as low stress drop events relative to the crustal ones.     

青藏高原东北部强震带（Ms≥6）的分布特征及成带机理

本文根据青藏高原东北部强震震中分布、震源深度、地壳厚度和震源机制解等资料的分析、讨论了本区构造块体运移格局、强震分布特征和成带机理等问题。指出所论区内各断裂强震带是藏北地壳浅部块体物质在重力作用下向北东方向滑移造成的,并指出海源-天水-松潘强震活动带系属地壳结构型地震带而非断裂型地震带。     

青藏高原东北部地壳浅部块体物质运动的基本特征及其与南北地震带(北段)关系之研究

本文根据青藏高原东北部震源深度、震源机制及其周边断裂晚更新世晚期以来的运动特征等大量资料分析,讨论了本区地壳浅部块体物质运动的基本特征、西秦岭北缘断裂带构造地貌滞后效应现象及其原因,同时探讨了大闸口内强震成因,成带等问题。     

西藏高原札木、当雄地区小震的基本特征

为了研究青藏高原隆起的原因,根据西藏地区的地震活动性和交通等方面的情况,于1976-1977年分别在西藏札木、当雄地区设立了区域地震台网。本文根据所观测的小震资料,用和达法测定了小震的时空参数。采用圆盘形剪切位错震源模式,考虑了传播介质的吸收和地震仪频率特性的影响,计算了小震的震源参数。结果表明: 1.小震具有局部密集和震源深度浅的特点,当雄地区小震震源面向南倾斜。 2.小震的平均应力降为几巴至几十巴。 3.对地震纵波而言,介质的品质因子较低,Q_P的平均值为150。 4.在厚度为二、三十公里的地壳上部,地震纵波的平均传播速度较低,V_P的平均值为5.65公里/秒。     

An Overview of the Study on Stress Magnitude

Crustal stress field holds an important position in geodynamics research, such as in plate motion simulations, uplift of the Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau and earthquake preparation and occurrence. However, most of the crustal stress studies emphasize particularly on the determination of stress direction, with little study being done on stress magnitude at present. After reviewing ideas on a stress magnitude study from geological, geophysical and various other aspects, a method to estimate the stress magnitude in the source region according to the deflection of stress direction before and after large earthquakes and the stress drop tensor of earthquake rupture has been developed. The proposed method can also be supplemented by the average apparent stress before and after large earthquakes. The stress direction deflection before and after large earthquakes can be inverted by massive focal mechanisms of foreshocks and aftershocks and the stress drop field generated by the seismic source can be calculated by the detailed distribution of the earthquakes rupture. The mathematical relationship can then be constructed between the stress drop field, where its magnitude and direction are known and the stress tensor before and after large earthquakes, where its direction is known but magnitude is unknown, thereby obtaining the stress magnitude. The average apparent stress before and after large earthquakes can be obtained by using the catalog of broadband radiated energy and seismic moment tensor of foreshocks and aftershocks and the different responses to stress drops. This relationship leads to another estimation of stress magnitude before a large earthquake. The stress magnitude and its error are constrained by combining the two methods, which provide new constraints for the geodynamics study.     

USGS地震目录中4～5级震源深度异常地震可靠性初步研究:以南北地震带若干地震为例

在南北地震带地区,USGS全球地震目录中存在一些震源深度大于30km的地震.这些地震的震源深度是否可靠,对于研究这一地区的孕震机制、岩石圈强度和构造演化等科学问题具有重要意义.本文以南北地震带2012年发生的5个4~5级地震为例,利用区域地震台网的波形数据,基于sPL深度震相、短周期瑞利面波以及CAP等独立方法测定了其震源深度.结果表明:sPL深度震相和CAP方法给出的震源深度比较一致,差别小于2~3km,能够得到比较可靠的震源深度;短周期瑞利面波及其与P波振幅比也确定了地震震源深度较浅的特征.本文研究结果显示:宁夏会宁4.7级、云南富民4.8级和四川会东4.7级地震的震源深度约为8~12km左右,仍为发生于上地壳的地震,USGS地震目录给出的30km甚至更深的震源深度存在明显偏差;对于四川隆昌4.6和4.9级地震,本文给出的震源深度为1~2km,属于极浅源地震,USGS地震目录给出的10km和35km的震源深度结果尚需进一步改进.     

川滇地区中小震重新定位与速度结构的联合反演研究

通过震源与速度结构联合反演, 利用2000年4月至2006年3月云南和四川区域地震台网给出的P波初至走时资料, 确定了川滇地区的三维速度结构, 同时获得了川滇地区6642次中小地震的重新定位结果。 结果表明: ① 川滇地区地震震源平均深度随震级增大而加深的特征明显, 地震震级越大, 震源深度越深, 但震源下界不超过25 km; ② 在瑞丽-龙陵、 丽江-小金河以及龙门山等断裂带以西地区, 震源深度偏浅, 大多在15 km以上, 15 km深度以下地震稀少; ③ 川滇地区中小地震分布具有与强震相同的地壳深部介质背景, 震源大多分布于正、 负异常过渡区的速度相对较高一侧, 而其下方主要为低速异常分布。     

山西洪洞、临汾历史大震区现今地震的重新定位

利用临汾地区无线传输地震台网资料，对1303年洪洞（M＝8）、1695年临汾（M＝73／4）两次特大地震所在区域1987年－1999年发生的1670次中、小地震进行了重新定位。结果表明，重新定位后震源深度的测定情况比原有结果有很大改善，定位精度明显提高。两次历史大震所在区域中现今地震的密集区，与两次大震各自的高烈度区长轴方向、形状和大小相吻合，反映了历史大震震源断层对现今小震活动的约束作用。小震震源深度的分布情况表明，两次历史大震的震源断层可能都比较浅。重新定位结果为利用现今小震的群体特征研究历史大震的震源断层提供了良好的基础资料。     

多种方法测定2019年皎口水库地区2.5级以上地震震源深度

应用CAP方法、sPL深度震相方法和双差定位方法,对2019年M2.5以上皎口水库地区地震震源深度进行测定。通过CAP方法进行反演,计算出最佳震源机制解及震源深度;在震中距50 km左右的近台识别出清晰的sPL震相,运用频率—波速（F-K）方法画出各种震源深度的理论波形,与实际波形进行拟合确定震源深度;建立地震事件对,利用走时差观测值与理论值的残差确定其相对位置及深度。结果发现,上述多种方法测定的结果基本一致;相对而言,双差定位方法更适合皎口水库地区地震震源深度的测定。     

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。     

甘肃平凉地区地震活动特征及其发震机理研究

针对2001年以来甘肃省平凉地区中小地震活动增强现象比较突出问题,通过遗传算法重新定位地震深度,利用矩张量反演方法反演震源机制解,并根据平凉地区地震时空分布特征、震相特征以及区域地质构造环境,认为平凉地区地震主要为煤矿诱发地震,可能发震机理为煤体压缩、顶底板拉伸、断层矿震等.     

华北强震断层面解和震源深度特征

本文利用远震P波及SH波和区域地震P_(nl)波波形反演方法,测定了华北9次强震的断层面解、震源深度及地震矩.结合其他作者测定的7次地震的结果,分析了华北16次强震断层面解及华北地震震源深度特征.结果表明,华北多数强震为走滑型地震,也有个别正断层型及逆断层型地震;16次地震多数发生在地壳中部10-25km深度范围内.     

地形起伏对基于地震波形的浅源地震深度反演影响——以2017年9月3日朝鲜M6.3事件为例

震源深度是核试验以及塌陷等浅源地震研究中的关键参数,可以为事件成因分析提供关键信息.然而朝鲜核试验区域地形起伏较大,地形效应可能对震源深度反演的结果造成影响.本文基于理论地震图进行测试,研究了地形起伏对震源深度反演的影响.发现震源深度小于2km时,不考虑地形影响,反演得到的震源深度会系统偏浅0.2km左右.然后利用MDJ2速度结构模型,我们反演了2017年9月3日朝鲜M6.3事件的震源参数,结果显示震源深度约为0.8km.进一步基于带地形的格林函数重新反演了该事件的震源深度,发现在1km处波形拟合结果较好.不同速度模型测试结果显示该事件的震源深度反演误差约为1km.案例研究表明,基于层状均匀速度模型,利用区域地震波形资料反演的震源深度可以为浅源事件成因分析提供关键约束.     

Moment tensors of earthquakes in and near the Tibetan Plateau and their scaling law

Moment tensors of eleven major earthquakes in the Tibetan Plateau and its surrounding region from 1966 to 1980 are estimated by generalized inverse technique. The seismic source time function and focal depth are immediately determined in the inversion. The results show that moment tensors of some events differ significantly from double couple, the deviation increases with decreasing plunge angle of null axis. All these events occurred in the upper crust, much shallower than those reported so far, for example, in NEIS Bulletin. Focal mechanism solution obtained from the moment tensors are consistent with the idea that the Indian plate collides northwards with the Eurasian plate and that an eastward spreading exists in the crust of the Tibetan Plateau. The stress drops for earthquakes of intraplate are systematically higher than those of earthquakes in suture zone. The source process duration becomes longer with seismic moment, but for the same seismic moment, the process duration for earthquakes in suture zone is about 1.4 times of those for intraplate event, these results suggest that the earthquakes near suture zone may be of a special characteristics in source process differently from those in intraplate. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismologica Sinica,14, 423 – 434, 1992.     

利用直达P波测定地方震震源深度的探讨

震源深度是地震时空参数中的基本参数,是目前最难测准的参数之一。可以使用直达P波测定震源深度。要确保测定结果的精度,必须加密台网观测点,使台间距的大小与震源深度相当。利用四川省西昌和冕宁大桥水库两个遥测地震台网的直达P波资料,测定发生在其监控区域内137个地震的震源深度。结果发现,该区域地震的平均深度和深度下限存在随震级增大而增加的现象。其中有部分地震的震源深度,利用本研究方法测定的结果与使用遥测地震台网计算机定位程序输出的结果相差较大。作者认为,这部分地震使用计算机定位程序得出的震源深度有较大的误差。     

江苏及邻区地震重新定位和构造特征分析

本文将双差定位和遗传算法定位两种方法相结合,对江苏及邻区1980～2005年的地震进行重新定位研究.重新定位后大大改善了原地震定位的精度,地震在空间上更加集中分布在某些区域,地震震源深度分布结果更加合理.江苏及邻区地震主要发生在上地壳和中地壳;研究区不同构造单元的震源深度统计分析表明,下扬子断块江苏段、冀鲁断块和豫皖断块的地震震源深度特点相似,在10～11 km、15～17 km深处存在二个明显的地震优势分布,推测分别在上地壳底面和中地壳;在25 km深处也存在一小的地震优势分布面,但地震频次较低.大别山地区地震的震源深度与下扬子断块、冀鲁断块和豫皖断块内的地震震源深度存在明显的差异,主要差异为大别山地区10 km以上的浅源地震十分发育,在6～7 km的深处有一地震优势分布,该深度附近地震波速度可能较高,而在10 km以下差异不大.