非对称地震矩张量时间域反演:理论与方法

本文在对称地震矩张量反演的基础上,进一步研究了非对称地震矩张量时间域反演的理论与方法,结果表明:非对称地震矩张量反演与对称地震矩张量反演类似,只需将对称地震矩张量反演方法略加改动,即增加3个待解参数,便可实现非对称地震矩张量反演.为了判断非对称地震矩张量反演相对于对称地震矩张量反演是否存在过度拟合,运用了AIC准则 (赤池信息准则).为了定量地描述地震矩张量之间的差异,引入了地震矩张量的矢量表示法.通过分析格林函数与地震矩张量各分量之间的关系,得出:在非对称地震矩张量反演时,若仅用垂直向地动位移数据,将无法区分M_xy与M_yx这两个分量, 需要同时运用垂直向与水平向地动位移数据进行联合反演才能区分M_xy与M_yx; 若采用不同的速度结构模型或不同的格林函数计算方法,则需重新评估地震矩张量各分量的分辨度问题.为检验非对称地震矩张量反演方法的可行性, 利用合成地震图进行了一系列数值试验.数值试验结果表明,在非对称地震矩张量反演中,有必要引入S波进行P波与S波联合反演以提高反演的准确性和判定断层面的能力.      

用广义射线理论线性反演一般地震点源的地震矩张量

用广义射线理论线性反演一般地震点源的地震矩张量刘瑞丰党京平方韶东陈培善（中国北京１０００８１国家地震局地球物理研究所）主题词线性反演地震矩张量点源震源物理的研究工作是当代地震学的一个重要前沿课题．由于地震矩张量在一级近似下完整地描述了地震震源的等效力...     

地震矩张量反演在地震快速反应中的应用

利用地震矩张量反演的方法,对1996年11月～1998年1月发生于我国境内的10次MＳ5.2地震的震源机制进行了快速测定,并以地震震源参数简报的形式将测定结果及时发送中国地震局震情值班室和有关省地震局,在大震的快速反应中发挥了作用．     

数字地震资料在地震矩张量反演和常规地震分析中的应用研究

1　新疆及其邻近地区的三维速度结构我们将地震层析成像的方法应用于新疆及其邻近地区的三维速度结构的研究。利用新疆地震台网及其邻近区域国外台站的 P波到时数据 ,重建了该区地壳上地幔的三维速度图像 ,目的是为了探讨不同构造单元的深部构造环境、主要强震带地壳上地幔速度结构特征 ,以及速度结构与地质构造的关系等。研究结果表明 :在新疆及其邻近地区 ,各地质构造单元岩石层厚度和软流层的深度与全球平均结果有很大的不同 ,区内横向不均匀性相当明显 ,全球对称的平均模型用于本区只是一种粗略的近似 ;盆地是上地幔的隆起区 ,褶皱系是…     

地震矩张量及其反演（讲座）

地震矩张量及其反演（讲座）陈培善（中国北京１０００８１国家地震局地球物理研究所）编者按：在中国科学技术大学研究生院开设的“地球物理进展”课程，由工作在第一线的诸多专家投诉。乃程内容翔实丰富，反映了当前地球物理到邓５受新进展。深受研究生和广大学者的欢迎...     

由矩张量反演得到的北部湾地震的震源机制

1994年12月31日和1995年1月10日,在北部湾海域发生了MS=6.0和MS=6.1地震．运用广义反射-透射系数矩阵方法计算格林函数,利用中国数字地震台网(CDSN)记录的两次地震的长周期体波资料,用频率域矩张量反演方法得到了这两次地震的震源机制．反演结果表明,这两次地震都是以剪切位错为主的事件,它们都是在相同的构造环境下,受到同一断裂的构造运动所控制,在北西-南东向为主压应力、北东-南西向的主张应力的作用下发生的．连续发生的MS=6.0,6.1地震,与菲律宾海板块和欧亚板块沿近北西-南东向碰撞有关．MS=6.0地震发生后震源区应力场发生了明显的变化,MS=6.1地震的发生与MS=6.0地震的发生引起的应力场调整有一定的联系．     

用P波波形资料反演中强地震地震矩张量的方法

本文给出了利用不同震中距范围（３°—９０°）的长周期Ｐ波记录资料,通过波形拟合和反演确定地震矩张量的方法．在求解过程中,不引入矩张量的迹为零这一约束条件．有６个独立分量的地震矩张量解可分解成各向同性部分、最佳双力偶和补偿线性矢量偶极．文中给出了发生在中国的５次６级以上地震的地震矩张量反演结果,表明在一些地震的震源过程中存在不可忽略的体积变化．     

用P波波形资料反演中强地震地震矩张量的方法

本文给出了利用不同震中距范围（３°-９０°）的长周期Ｐ波记录资料，通过波形拟合和反演确定地震矩张量的方法．在求解过程中，不引入矩张量的迹为零这一约束条件．有６个独立分量的地震矩张量解可分解成各向同性部分、最佳双力偶和补偿线性矢量偶极．文中给出了发生在中国的５次６级以上地震的地震矩张量反演结果，表明在一些地震的震源过程中存在不可忽略的体积变化．     

地震矩张量及其反演

用地震矩张量描述一般类型的地震点源时,二阶矩张量是可以用来简明地表征震源特征的物理量。比如,可用它将震源表示为膨胀中心和双力偶的叠加。二阶地震矩张量可以分解成各向同性部分和纯偏量部分的相加,并且对偏量部分还可作多种形式的分解。本文通过对在主轴坐标系下的矩张量本征值的不同组合,给出了几种矩张量分解的形式及由它们所确定的等效点源模型,并根据本征值的大小,讨论了点矩张量所表示的震源机制解。本文还介绍了反演地震矩张量的方法。     

2004年首都圈地区中小地震的矩张量反演

通过首都圈地区宽频带数字地震波形反演, 获得了2004年发生在该地区的51次中小地震的矩张量解, 由此确定了这些地震的标量地震矩、 矩震级、 双力偶分量和补偿线性矢量偶极分量的大小以及断层面参数和应力轴参数, 并通过数值试验对反演结果进行了评价.     

利用地震矩张量反演阿尔金断裂带现今运动学特征

利用地震矩张量反演断裂形变带运动学参数的方法,应用于阿尔金断裂带现今运动学特征的研究。结果表明,阿尔金断裂带以沿Ｓ１４°Ｅ的压缩运动为主,压缩速率为１．１３ｍｍ／ａ;同时,断裂带还以０．１７ｍｍ／ａ的速率发生左旋剪切运动     

利用单台数字地震记录反演天祝—古浪5.4级地震矩张量

利用单台３分向数字化记录反演了１９９６年６月１日甘肃天祝－古浪５．４级地震的矩张量,并对所得结果与用Ｐ波被动符合的结果进行了比较。结果表明,二具有很好的一致性。结合谝地震的震源机制和震源区的断层的构造情况,认为该地震是在ＮＥ－ＳＷ的压应力作用下,近ＥＷ向的源原西断层天祝－古浪段左旋破裂错动的结果。由于我们得出的结果只是利用了记录波形的最初几个波形,因此它基本反映了该地震的初始破裂错动情况。     

利用地震矩张量反演地壳运动水平速度场的理论和方法

根据地震矩张量反演地壳水平形变速度包括两个主要步骤：（１）由震源机制解计算地壳的平均应变率；（２）由应变率求速度场。文中对反演的理论与方法作了详细论述，并讨论了速度场内的相对大地转动和线性结构的整体转动以及速度场的误差椭圆的计算方法。     

地震矩张量元素M_(rr)的空间分布与中国大陆岩石层地块

用哈佛CMT目录和中国地震震源机制目录给出了地震矩张量元素Mrr的符号的空间分布。这种空间分布图像相当于Tanimoto等 ( 2 0 0 0 )的“地壳势能变化”的空间分布图像的一种简化形式 ,Mrr的符号代表了地震震源处的应力状态。之所以进行这种简化是因为在相当多的情况下 ,地震的震源或矩心深度难以测准 ,并且震源机制目录的完整性得不到保证。将Mrr的分布图像与中国大陆岩石层地块的分布图像进行对照 ,可以发现由Mrr标志的地块内部的应力状态具有相当的一致性。地块边缘处的应力状态与地块内部的应力状态不同 ,似乎表明地块本身具有一定的整体性 ,同时地块之间存在相对运动     

区域台网地震矩张量快速反演系统研究

基于美国内华达大学地震实验室的矩张量反演程序,采用JAVA和HTML语言,研发了一套近实时全波形矩张量快速反演系统,用于区域台网地震矩张量的快速产出.该系统由区域地震速报系统触发,能自动实现中等强度地震矩张量的快速反演,同时也包含人机交互模块,可进行人工校正,最终以网页形式对外服务.本文将系统运行以来成功反演的结果与USGS和中国地震局地球物理研究所的计算结果进行对比,验证了该系统的可靠性.      

用远场资料反演西藏玛尼地震的高阶地震矩张量

采用扩展震源模型测定出更多的震源参数 .我们把震源用高阶地震矩张量表示 .为了减少在高阶地震矩张量表达式中出现的大量项 ,采用了 Haskell断层模型 .利用 GSN台网 32个台站的宽频带体波资料 ,反演了西藏玛尼地震的震源参数 .通过实际计算表明 ,该震源是一个走滑断层 ,破裂方向 75°,断层面为=77°、δ=88°,λ=0°,辅助面为=347°、δ=90°、λ=1 78°,破裂持续时间为 1 9s,断层尺度为 47km× 2 8km.这些结果将为地球动力学研究提供新的定量资料 ,对于震源层析成像研究等有实际意义 .     

2012年5月3日甘肃金塔MS5.4地震矩张量反演

使用甘肃省测震台网记录的三分向宽频带长周期数字波形资料,在时间域反演2012年5月3日甘肃金塔5.4级地震的矩张量解,并与Harvard大学CMT解进行比较。结合该地区的地质资料和构造背景,分析金塔地震的发震成因。结果显示震源性质为走滑型,断层破裂面走向为166°、倾角66°、滑动角-168°,P轴走向为32°,与金塔地震余震分布和地震破坏分布情况大体一致,由此推测金塔地震的发震断层可能为神螺山-野马井断层。     

伽师震源区中等强度地震矩张量反演及其应力场特征

使用区域数字地震台站记录的宽频带长周期波形资料,在时间域反演了1997~2004年伽师震源区52次中等强度地震的矩张量.反演结果揭示,在小尺度的伽师震源区内,震源机制解的P轴、T轴和N轴呈现出明显的分区特征.本文进一步把伽师震源区分为东区和西区,分别反演了东区与西区的应力场.应力场反演结果表明,东区的应力场主压应力轴走向为321°,基本水平.最大主张应力走向68°,倾角40°.截至2004年7月,伽师震源区西部的应力场一直较为稳定,最大主压应力方向为12°,最大主张应力方向282°,二者都基本水平,中等主应力轴基本直立.自西向东,伽师震源区最大主压应力轴逆时针旋转了49°,并且西区张应力的水平作用较为显著,东区压应力的水平作用显著.应力场的这种非均匀变化特征与GPS观测得到的地壳运动速率的空间分布以及塔里木盆地边界附近的地形地貌特征有很好的一致性.震源区深部结构的陡变以及位于震源区东部边界规模较大的NW走向的普昌断裂和色力布亚隐伏断裂可能对产生这种横向非均匀的局部应力场起了重要的作用.     

地震矩张量反演在地震观测报告中的应用

针对我国地震工作的实际需要,从１９９５年起,《中国地震台网目录和地震矩张量解》刊登了国内较大地震和全球大震的地震矩张量解和震源机制解。同时在《中国地震年报》上也刊登国内及邻区较大地震的地震长张量解和震源机制解。为了方便用户使用,本文对有关参数进行了说明。