1995年7月20日怀来盆地ML4.1地震序列震源参数的精确测定

1995年7月20日在北京西北的怀来盆地发生了一次ML4.1地震．这次地震震中位于40.326N,115.448E,震源深度5.5ｋｍ．在此主震之后该地区微震活动变得十分活跃．中-欧合作怀来数字地震台网记录并精确定位了这一地震序列．以８次余震的记录作为经验格林函数提取了ML4.1地震的震源时间函数,并通过叠加得到了信噪比较高的平均结果．结果表明,这次ML4.1地震由一强一弱两次事件组成．各个台站的震源时间函数显示出明显的地震多普勒效应．用试错法得到了ML4.1地震的第一次事件的破裂长度为0.44ｋｍ,破裂速度为4.0km/s;第二次事件破裂长度为0.25km,破裂速度3.0km/s．两次事件的破裂传播方向与破裂面走向的夹角（逆时针为正）分别为140和90,两次事件相距0.57km,第二次破裂发生于第一次破裂开始之后0.09ｓ．用单个经验格林函数提取了怀来盆地ML4.1地震序列中另外13次ML2.1地震的震源时间函数．结果表明,这些小震均由单次事件组成,震源时间函数宽度为0.05～0.16ｓ．用远场地动位移频谱测量法得到了0.9ML4.1的２５次地震的地震矩、应力降和破裂半径．地震矩和应力降都呈现出随震级而单调递增的规律性变化．在0.9ML2.4范围内,求得的破裂半径与震级没有显示出明显的相关性,可以认为,在这样小的震级范围内用本文所用资料已无法准确分辨小震的破裂尺度．     

地震破裂时-空过程的研究

我们以 1 990年 4月 2 6日在青海省共和县境内发生的 MS6.9地震及其强余震为例 ,利用中国数字化地震台网的长周期和宽频带波形资料 ,探讨了地震破裂时空过程的研究方法。首先 ,我们用频率域矩张量反演的方法 ,分别反演了 MS6.9的主震及其强余震的矩张量 ;然后 ,分别以几个余震作为经验格林函数 ,对MS6.9地震的长周期和宽频带记录进行反褶积 ,提取了 MS6.9地震的远场震源时间函数 ;最终 ,我们新发展了一种在时间域反演断层面上位错非均匀分布的方法 ,并用该方法分析了共和 MS6.9地震破裂的时空过程。1　长周期波形资料的反演关于 1 990年…     

怀来盆地的构造应力场

１９９５年７月２０日在北京西北的怀来盆地发生了一次ＭＬ＝４．１地震。在此主震之后该地区小震活动变得十分活跃。在１９９５年７月１日至１９９６年６月３０日期间，中－欧合作怀来数字地震台网记录并精确定位了这个地震序列的４５０多个地震。余震的震源分布表明，余震主要分布在两个共轭的断层上。在盆地南部边缘的余震震源位于走向５０°、倾向南东，倾角８０°的断层上，而盆地北部边缘的余震震源则位于走向１５０°、几乎竖直的断层上。用Ｐ波初动符合资料得到了主震的震源机制解。根据余震震源的分布，确定走向３７°、倾角４０°、滑动角－１５４°的节面为主震的断层面，另一节面走向２８７°、倾角７４°、滑动角－５３°。利用怀来数字地震台网的记录资料，分析了怀来地区近期地震活动性和构造应力场。结果表明，怀来盆地的主压应力轴的方位角为２３６°，倾角４８°，与主压应力轴近水平、北东东向的华北地区的构造应力场一致，表明了ＭＬ（＝４．１地震序列是在怀来盆地北东东向挤压、北北西向拉张的构造应力作用下发生的。处于上述两条共轭断层文汇处的怀来县城附近地区近期小震活动较少，表现出断层闭锁区的特征。怀来盆地潜在的地震危险性应予以特别关注，但其近期的微震活动并未显     

1997年中国西藏玛尼Mem>Ssub>7.9地震的时空破裂过程l

用中国数字地震台网（CDSN）的长周期波形资料反演了1997年11月8日中国西藏玛尼地区MS7.9地震的地震矩张量,用频率域里反褶积方法从P波和S波震相中分别提取了震源时间函数,并经反演依赖于方位的震源时间函数获取了断层面上破裂随时空变化的图象．矩张量反演结果表明：玛尼地震发震应力场的P轴和T轴均接近于水平,P轴在NNE方向（方位角29,倾角7）,T轴在SEE方向(方位角122,倾角23),断层错动以走滑为主;标量地震矩为3.41020 Nm,矩震级MW=7.6．由矩张量反演得到的震源时间函数显示,这次地震是由一次较小事件和较大事件组成的,较小事件大约持续5 s,较大事件持续约10 s．由余震分布可推断出玛尼地震的发震断层是走向为250、以走滑为主的左旋-逆断层,断层面的倾角比较陡,约88．根据反演结果计算了理论格林函数,然后用反褶积方法提取了震源时间函数．从不同台站的P波和S波中分别提取的震源时间函数一致表明这次地震破裂的时间历史比较简单,可用一宽度约10 s的正弦形的函数近似表示．进一步反演从不同台站上得到的、依赖于方位的P波和S波震源时间函数,获得了断层面上滑动的时空分布图象．从破裂的记忆式快照看,破裂开始于断层的西端,然后向东向下发展,总体上具有单侧破裂的特征．破裂面由3个破裂子区构成．一个在断层西端,深度约10 km(西区);另一个距断层西端约55 km,深度约35 km(东区);第3个距断层西端约30 km,深度约40 km(中区)．３个破裂子区构成约长70 km,宽60 km的破裂面．从破裂的遗忘式快照看,这次地震的破裂过程是相当复杂的,在不同时刻断层面上发生错动的地点并不相同,显示出这次地震的破裂过程具有愈合脉冲的特征,而且在断层面上的某些部位发生了多次错动;另一特征是最先和最后破裂的部位都不是主要的破裂区．根据标量地震矩计算了断层面上静态位错的分布,位错最高的3处（西区、东区和中区）的位错值分别为956 cm,743 cm和1 060 cm．由断层面上位错的分布推知,破裂主要集中在震中以东长约70 km的断层上;从余震的分布看,震中以西余震稀疏而震中以东余震密集．这些都表明这次玛尼MS7.9地震是北东东-南西西向至近东-西向断层向东扩展的结果．     

利用视震源时间函数反演尼泊尔M_S8.1地震破裂过程

以2015年4月26日MS7.1余震为经验格林函数事件,利用全国和全球的宽频带记录提取了2015年4月25日尼泊尔MS8.1地震的P波视震源时间函数和Rayleigh波视震源时间函数,并通过联合反演这些视震源时间函数获得了这次地震的时空破裂过程图像.无论是P波视震源时间函数还是Rayleigh波视震源时间函数都呈现出很强的方位依赖性,表明震源断层具有相当的尺度且破裂朝东南方向扩展.时空破裂过程图像清楚地证实了这一特征,并更清晰地显示,破裂几乎是纯粹的单侧破裂,从破裂起始点开始,沿断层面向东南方向扩展~100km,同时沿断层面向深部扩展~80km,形成~125°的破裂优势方向和~5.8m的最大位错.地震的破裂时间历史相对简单,呈非间断性扩展,持续时间约50s.     

2001年1月2 6日印度古杰拉特(Gujarat)Ｍem>Ssub>7.8地震时空破裂过程

从全球数字地震台网的长周期记录中,选择了震中距小于90的27个台站的54个P波震相和44个S波震相资料．首先,用波形反演方法确定了2001年1月26日印度古杰拉特(Gujarat)ＭS7.8地震的地震矩张量、震源机制、震源时间函数和时空破裂过程等震源参数．通过矩张量反演,并根据Kutch Mainland断层的走向、地震烈度的空间分布、余震震源的空间分布和震害的空间分布,确认2001年1月26日印度古杰拉特ＭS7.8地震的发震断层的走向为92、倾角为58、滑动角为62,即一走向近东-西向、断层面向南倾斜、以逆冲为主的左旋-逆断层．这次地震所释放的地震矩为3.51020 Nm,矩震级ＭW＝7.6．然后,借助合成地震图,采用频率域求谱商的方法,得到了依赖于台站方位的27个P波震源时间函数、22个S波震源时间函数以及平均的P波震源时间函数和S波震源时间函数．对震源时间函数的分析表明,这次地震是一次连续的破裂事件,开始比较急遽,但结束比较迟缓,总持续时间约19 s．最后,以所提取的P波和S波震源时间函数为资料,采用时间域的反演技术得到了断层面上滑动的时空分布．滑动量在断层面上的静态分布表明,断层面上的最大滑动量约为7 m．断层面上的最大应力降约为30 MPa,平均应力降约为7 MPa．滑动量大于0.5 m的区域在走向方向长85 km,在断层面倾斜方向宽约60 km(相应地,在深度方向约51 km)．破裂向东扩展约50 km,向西扩展约35 km．滑动量大于0.5 m的区域的主要部分呈椭圆形,其长轴取向与断层滑动方向一致．表明此区域破裂扩展的方向即是断层错动的方向．这种现象对于走滑断层情形是多见的,但对逆冲断层情形却少见．断层面上初始破裂点以东、以上部分面积大于初始破裂点以西、以下部分的面积,这是破裂非对称性的表现,表明破裂具有自西向东、自下向上单侧破裂的特征．从滑动率随时空变化的快照可以看出,滑动率在第4 s达到最大值,此时滑动率约为0.2 m/s,滑动基本上发生在破裂起始点及其周围．从第6 s开始,起始点的破裂基本结束,破裂开始向外围扩展．破裂向西的扩展速度明显小于向东的扩展速度．在第15 s,这种环形的扩展基本结束．自16 s以后,主要是一些零星的破裂点分布在破裂区的外围．从滑动量随时空变化的快照看,破裂自起始点开始后,逐渐向四周扩展．主要的破裂(滑动量大于5 m的区域)在6～10 s,具有明显的自西向东、向上的单侧破裂特征．在第11～13 s,破裂的西端向西、向下有所扩展．整个破裂过程持续约19 s．在整个破裂过程中的平均破裂速度约为3.3 km/s．     

震源时间函数与震源破裂过程

简要介绍了现代数字地震学的两个重要概念。一个是震源时间函数，另一个是地震震源的时空破裂过程。首先，从地震断层位移表示定量出发，介绍震源时间函数和震源破裂过程的基本概念。然后，分别介绍两种从远场地震记录中提取震源时间函数和获取有限断层面上时空破裂过程图像的反演方法。     

考虑震源破裂过程的青海玉树地震震动图研究

为了在缺少实时台站数据的情况下,研究震后地表地震动分布,本文尝试通过对震源做出某些约束,以提高震动图的精度.由于青海玉树地震的发震断层近似直立(倾向83°),震源破裂过程在时间和空间上呈明显的分区特征,分别考虑了地表破裂的线源发生模型和主震震级分解方法,用考虑了场地效应的震动图快速生成方法生成震动图.将两种方法生成的震动图与调查烈度比较.结果表明,基于震源破裂过程对主震震级进行分解,综合考虑各子事件生成震动图的方法,对震后的应急决策和灾情的快速评估是可行的.     

用经验格林函数方法研究澜沧-耿马MS=7.6地震的破裂过程x,auto,auto,415px);} h

运用经验格林函数反褶积方法,用中国数字地震台网(CDSN)6个台记录的MS=6.3余震的地震图作为经验格林函数,研究了1988年11月6日中国云南澜沧-耿马MS=7.6地震的破裂过程．反褶积结果表明,MS=7.6地震是一次比较简单的事件．分析了破裂的方向性,得出MS=7.6地震的破裂开始于微观震中,然后沿西北、东南两个方向近似对称地扩展,破裂总长度为70 km,持续时间19 s,破裂速度约为2 km/s．      

1986年8月26日门源6.4级地震破裂过程研究

本文根据我国基准台基式仪P波记录,利用终止相和地震波谱综合研究了1986年8月26日青海省门源6.4级地震的震源过程,并求出相应的震源动力学参数。结果表明,门源地震的发震构造为北东50°走向,它朝北东方向单侧破裂,破裂长度为20公里,平均破裂速度为1.83公里/秒。     

2000年6月4日印度尼西亚苏门答腊南部 Ms 8.0地震的时空破裂过程

利用全球地震台网的长周期地震仪记录到的远震体波反演了 2 0 0 0年 6月 4日印度尼西亚苏门答腊南部MS8 0地震的时空破裂过程。从P波和S波提取的震源时间函数的方向性效应都清楚地表明 :走向为 199°的节面为断层面 ,地震是从东北向西南方向的单侧破裂。这次地震破裂持续了约 16s。破裂区长约 95km ,宽约 6 0km ,平均静态位错约 11m ,最大静态位错达2 7m。平均静态应力降约为 90MPa ,最大静态应力降达 2 2 0MPa。     

用经验格林函数确定中小地震的震源时间函数

采用正则化方法,并以小地震近似地代替通常由理论计算出的格林函数,结合近场加速度资料反演了1985年4月18日云南禄劝 Ms=6.1地震4个余震的震源时间函数.结果表明,较大余震除了震源持续时间较长外,其破裂过程也较为复杂,具有明显的阶段性.而较小余震的震源时间函数则近似为一脉冲函数.根据布龙震源模式,我们估计了这4个余震地震断层的破裂速度和断层面上的平均质点运动速度,结果表明,地震断层面的破裂速度小于地震波传播的横波速度;断层面上的平均质点运动速度为几至十几 cm/s,基本保持在同一水平.      

估计震源破裂模型的经验格林函数法

用经验格林函数法模拟断层破裂过程，合成近场地面运动，并通过合成结果和真实记录的时程曲线、反应谱、傅氏谱的对比，估计断层破裂模型。     

1996年3月19日新疆阿图什6.9级地震:单侧破裂过程

结合已有的地质、余震分布及地震宏观考察资料,使用全球数字地震台网(GDSN)宽频带P波数据,利用波形拟合和有限断层的全局混合反演方法研究了1996年3月19日新疆阿图什地震的震源破裂时空过程.结果表明,这次地震是发生在柯坪断裂带的哈帕雷克断层上的一次具有逆倾和较小走滑分量的由西向东单侧破裂事件.断层面的走向为252°,倾角30°,震源深度为13km,震源持续时间为15s.破裂面上的滑动分布主要由两部分构成:初始破裂0.3m对应较小上升时间0.8s;最大滑动尺度1.0m则位于沿破裂方向离初始点约25km处,相应的上升时间为3.5s.由于微观震中是指震源开始破裂的地方,而宏观震中则代表地面破坏最严重的区域,我们的反演结果解释了其他研究者得出的微观震中与宏观震中相距约30km的结论.     

2013年7月22日甘肃岷县-漳县M_S6.6地震震源破裂过程

2013年7月22日,在甘肃岷县漳县交界处发生MS6.6地震,地震震中位置靠近临潭—宕昌断裂.本文通过构建有限断层模型,利用国家强震动台网中心提供的12条强地面运动三分量资料,通过波形反演方法来研究这次地震的震源破裂过程.结果显示这次地震是发生在甘东南地区岷县—宕昌断裂带东段附近的一次MW6.1级逆冲兼具左旋走滑破裂事件,最大滑动量约为80cm.发震断层走向及滑动性质与岷县—宕昌断裂吻合,推断本次地震与东昆仑断裂向北的扩展和推挤密切相关,是岷县—宕昌断裂进一步活动的结果.     

2004年7月11日西藏Mw62级地震震源破裂过程研究

基于有限断层模型，利用远场体波波形数据研究了2004年7月11日西藏MW62级地震的震源破裂过程.结果表明该地震是一个以倾滑为主的浅源正断层型地震，震源深度为125km，断层面走向152°，倾角44°，平均倾滑角-117°.破裂在震中处成核，然后以28km/s的平均速度向两侧传播，在震中以东偏北5km处达到最大滑动43cm.该地震主张力轴近E W方向，受浅部NNW SSE或N S向裂谷带控制，青藏高原南部的逆冲运动是引发这次地震的直接原因.     

用远震P波高频辐射能量快速估计2008年5月12日汶川Ms8．0地震的破裂特征

采用全球地震台网(GSN)宽频带垂直分向记录,选取P波初至后10分钟的波形,通过远震P波高频辐射能量,估算了2008年5月12日汶川Ms8.0地震的震源时间函数、破裂时间和有限地震断层的传播方向.所得结果与其他方法得到的结果大体一致,说明此方法作为一种震源特性的快速粗测方法是可行的.但对于汶川地震这一震例,该方法并不能很好地揭示地震震源过程的细节.     

1996年3月19日新疆阿图什6.9级地震:单侧破裂过程

结合已有的地质、余震分布及地震宏观考察资料,使用全球数字地震台网(GDSN)宽频带P波数据,利用波形拟合和有限断层的全局混合反演方法研究了1996年3月19日新疆阿图什地震的震源破裂时空过程.结果表明,这次地震是发生在柯坪断裂带的哈帕雷克断层上的一次具有逆倾和较小走滑分量的由西向东单侧破裂事件.断层面的走向为252°,倾角30°,震源深度为13km,震源持续时间为15s.破裂面上的滑动分布主要由两部分构成:初始破裂0.3m对应较小上升时间0.8s;最大滑动尺度1.0m则位于沿破裂方向离初始点约25km处,相应的上升时间为3.5s.由于微观震中是指震源开始破裂的地方,而宏观震中则代表地面破坏最严重的区域,我们的反演结果解释了其他研究者得出的微观震中与宏观震中相距约30km的结论.     

1994年玻利维亚地震破裂过程中的摩擦熔融

１９９４年玻利亚地震的震源参数显示最大地震效率η为０．０３６,最小摩擦应力为５５０ｂａｒ。因此震源过程虽耗散,这与观测到的慢破裂速度相一致。破裂速率仅是局部Ｓ波速度的２０％。在玻利维亚破裂中产生的非辐射能可以与１９８０年圣海伦斯火山喷发的热能相比,或者还大于它,足以融化３１ｃｍ厚的地层。一旦破裂开始,熔融就可能发生,使摩擦力减弱并促使断层滑动。     

2010年玉树超剪切破裂地震破裂过程反演

为探讨玉树地震是否为超剪切破裂事件,利用Yagi的方法重新进行了此次地震震源破裂过程的反演。通过给定不同的破裂速度进行对比,发现当破裂速度为4.7km/s时,理论与实际观测结果拟合残差最小,且反演结果更符合实际。另据P波高频辐射能量包络反演,破裂传播速度在4.7～5.8km/s范围内,而该地区的剪切波速度则为3.0～3.6km/s,从而证明了此次地震超剪切破裂现象的存在。反演结果表明,此次地震在玉树段的NW和SE段形成了19和31km的地表破裂,而震中所在的中段由于隆宝湖拉分盆地的存在,造成了15km的未破裂区。超剪切破裂是造成SE段玉树县城遭受严重破坏的原因之一。