Preliminary research to determine stress districts from focal mechanism solutions in Southwest China and its adjacent area

The method of sliding direction fitting is used to determine stress districts, taking the shear stress directions and ratios of shear stress to stress on fault planes given by focal mechanism solutions as the criteria to select focal mechanism solutions of one region and sorting out the earthquakes controlled by different tectonic stress fields, and then determining the stress districts from epicenter distribution of earthquakes. We call this method as step by step convergence method. By inversion analyzing of 297 focal mechanism solutions, we consider that Southwest China and its adjacent area can be divided into 5 stress districts, and we worked out directions of the three principal stresses and values of shape factor φin 5 stress districts.     

用滑动方向拟合法反演唐山余震区的平均应力场

将每个震源机制解的两个节面交替取作尝试的断层面,使计算的断层面上的剪切力方向与观测的断层面的滑动方向夹角最小,从而根据29个震源机制解结果反演了唐山余震区三个分区的平均主应力方向和中等主应力相对大小。本文结果说明,唐山余震区的最大主应力轴水平,取近东西方向,较之1976年唐山大震前的方向可能水平地顺时针转动了大约30。对同样地区用平均P,B,T轴推断主应力方向的结果与用上述方法所得结果基本一致。所作的数值试验说明,在特定情况下,用平均P,B,T轴推断构造应力主轴方向时有可能出现系统偏差。      

华北北部地区现今应力场时空变化特征研究.

依据2002——2006年的中小地震资料,利用格点尝试法分析计算了华北北部4个应力小区的平均主应力轴,讨论了华北北部地区的现今应力场特征.在此基础上,对1977——1998年研究区内的单个地震震源机制解进行了进一步的分析计算,并结合以往的研究结果,研究了华北北部地区现今应力场随时间的变化特征,结果印证了唐山地震前后,唐山震源区及其邻近地区应力场主应力方向出现的转动和变化的现象:1976年唐山发生7.8级地震后,唐山震源区及其邻近的北京地区和邢台地区震源机制解的平均P轴可能顺时针转动了约15deg;——30deg;。北京地区和邢台地区近期（2002——2006年）的平均主应力轴与唐山地震前的综合断层面解较为一致,这两个地区应力场似乎转回到唐山地震前的状态. 而唐山区震源机制解的平均P轴在地震后则一直稳定在EW向上。位于张家口——渤海断裂带西段的京西北地区,其现今应力场则相对比较稳定,唐山地震前后主应力方向没有太大变动。鉴于数据资料等方面的原因,本文的研究结果仅仅是初步给出了华北北部地区应力场近几十年来一种可能的调整变化图象。      

京西北盆岭构造区现代构造应力场的非均匀特征

京西北盆岭构造区包括延矾、怀涿、蔚广、阳原、灵丘、怀安及张家口多个活动断陷盆地.通过对该区大量活动断层擦痕的测量,利用由断层滑动资料反演构造应力张量的计算方法,获得研究区24个测点的构造应力张量数据;同时利用格点尝试法对研究区两个不同应力分区的中小地震震源机制解进行了分析.依据断层滑动与震源机制解两类资料的分析计算结果,初步给出了研究区现代构造应力场的非均匀特征：延矾盆地区域（B区）断层滑动反演的构造应力张量与震源机制解类型均表现为走滑型,表明该区受控于NEE-SWW向挤压、NNW-SSE向拉张的区域构造应力作用.怀涿、蔚广等盆地所在的山西断陷带北部尾端区域（A区）断层滑动反演的构造应力张量与震源机制解类型以正断型为主,表明怀涿、蔚广等盆地所在的山西断陷带北部尾端区域（A区）受近NNW-SSE向拉张的局部构造作用相对于延矾盆地更为显著.现代构造应力场的非均匀分布反映了京西北盆岭构造的差异特征.     

小震震源参数与震源机制的联合测定

本文采用一个非均匀破裂圆盘位错模式,考虑到介质-仪器系统的影响,计算了它在不同幅射方向的P波初动位移与半周期,以及几组用于测定震源参数的理论曲线。在采用1/4周期测定介质的Q值和球面拟合震源机制解的基础上,给出了一个小震震源参数与震源机制的联合测定方法。该方法的实质是,将震源断层面作为被测参数的一部分,并同时考虑它对其它被测参数的影响,从而获得单个小震震源参数与震源机制的相应解。最后,根据新丰江水库区四个台的小震资料作了实测与分析,所得结果为:介质的平均Q值约450,地震矩1019——1020达因厘米,平均应力降约35巴;其震源机制解亦反映了本区构造应力场的主要特征。      

潮汐应力与大震关系研究

选用1976—2009年全球震源深度小于70 km, M_W≥7.0的地震为研究对象, 利用震源机制解资料, 对每个地震的发震断层面进行了判断, 得到233个地震的发震断层面解。 据此, 本文讨论了发震时断层面上的地球固体潮汐剪应力方向与滑动方向的关系以及潮汐正应力在发震时所处的相位, 发震时断层面的库仑应力值。 结果表明, 当潮汐剪应力方向与滑动方向一致时触发作用最为明显, 逆断层地震与潮汐的关系最为密切; 而当潮汐剪应力方向与滑动方向相反时, 地震较少发生。     

福建近岸海域滨海断裂的应力分析

福建东南沿海地区曾发生多次强震。本文利用该区1604～1989年的47次地震的震源机制资料,采用力轴张量计算法推算了该区应力主轴方向,结果与其他文献给出的主压应力方向相符,即北西西-南东东向。在此基础上,得到最大剪切应力平面的走向和倾角。讨论了最大剪切应力平面与福建沿海近岸海域中存在的滨海断裂（牛山岛-兄弟屿断裂）的位置关系。从应力分析的角度初步探讨了滨海断裂带上地震活动由北向南增强的原因。     

利用多个震源机制解求东大别地区平均应力场

利用地震的震源机制解资料,得到应力张量在地理坐标系下的表达式,进而可计算平均应力张量.通过求平均应力张量的本征向量,即可得到其主轴方向,并由此推断区域应力场方向.利用东大别地区219次地震的震源机制解资料,比较了不同相似程度和不同起算震级资料得到的主轴方向,认为该方法计算结果非常稳定,主轴方位角的误差小于5°,倾角的误...     

美国Cove Fort-Sulphurdale地热区地震震源机制和各向异性研究

Cove Fort-Sulphurdale位于美国犹他州中西部, 是一个地质特征独特的地热资源富集区． 为了有效开发地热资源, 有必要了解该地区的应力分布和裂缝分布． 本文在前人工作的基础上使用地震资料, 利用波形匹配、 P波极性和横纵波振幅比联合约束反演的方法, 研究该地区地震的震源机制解; 同时结合该地区的横波分裂分析研究, 确定该地区的应力分布和断层/裂隙走向． 波形反演结果显示, 实际数据与模拟数据的波形匹配度非常高, 且二者的P波初动极性和横纵波振幅比也都非常相近． 由震源机制分析得出的断层面走向大部分趋于南北向, 与美国区域应力图显示的最大水平主应力指向(南北方向), 具有较好的一致性, 符合目前研究对该地区的构造认知． 横波分裂分析结果也表明如果各向异性主要是由该地区的断裂构造所引起, 那么该地区的主要断层或裂缝的方向可能为南北向．      

A possible change in stress field orientation due to the 1976 Tangshan earthquake

Two techniques are used to study the stress field in the Tangshan region. First, the mean directions of principal stress axes in three subregions of the Tangshan aftershock region are determined from 29 focal mechanism solutions. In doing so a slip-fitting technique is applied which determines the mean stress tensor by minimizing the angle between the observed slip direction on every fault plane and the calculated shear stress resolved onto the fault planes. Each of the two nodal planes of the focal mechanism solutions are alternately considered as a possible fault plane. Second, by making a grid search over all possible orientations of stress axes, the meanP,B andT axes in the Tangshan region, both before and after the Tangshan mainshock, are found on the basis of firstP-wave polarity readings from a number of small earthquakes. The results indicate that there is a possible azimuthal change of the principal stress axes in the focal region due to the occurrence of the mainshock.     

利用小震震源机制解研究宁夏北部及邻区构造应力场

利用垂直向和波振幅比方法计算了2003年1月至2009年10月间宁夏北部及邻区的31个中小地震震源机制解,然后对计算所得的31个地震震源机制解进行系统聚类及应力场分析,并利用格点尝试法研究阿拉善区域（I区）和银川盆地及以北地区（II区）的平均震源机制解。结果表明：31个中小地震中走滑型地震占了近77％,显示出宁夏北部及邻近地区地震错动方式以近走滑为主;I区域地震产生的震源区构造变形是近南北向发生压缩,近东西向发生相对扩张;II区域构造应力场主压应力方向以水平作用为主,地震产生的震源区构造变形是北东向发生压缩,北西向发生相对扩张。     

张渤带陆地段现代构造应力场的非均匀特征

依据活动构造展布及震中分布等情况,将张渤带(张家口-渤海断裂带)陆地段及邻近地区划分为6个应力区,利用格点尝试法计算了1967～2006年间这6个分区内的529个震源机制解.结果显示,6个分区的应力结构较为一致,均为走滑型应力结构;但在应力方向上有明显不同,其应力主轴方向有由西北端的NEE向至东南端的近EW向呈顺时针旋转的趋势.此外,以1976年唐山地震与1998年张北地震为时间界限,计算了张渤带陆地段3个构造交汇段(即张北-怀来段、南口-三河段、天津-塘沽段,简称西段、中段、东段)上的地震震源机制解及各构造段在不同时段的平均主应力轴分布,得到了应力场随时间的变化特征.其中,西段与中段的构造应力场变化复杂,其应力主轴方向在唐山地震后经调整已基本回复至唐山地震前的状态;而东段的平均应力主轴呈顺时针旋转,目前仍为近EW向.张渤带陆地段现代构造应力场的时空非均匀变化特征可能与周边块体的相互作用及两次中强地震(唐山地震与张北地震)有关.     

2008年盈江地震序列的震源参数和震源机制相关系数研究

基于云南数字地震台网记录的2008年盈江地震序列的数字波形资料, 采用波谱分析方法和Brune震源模型, 得到盈江地震序列的震源参数。 利用两次地震事件的相同台站的震源谱参数(零频振幅)计算谱振幅相关系数, 据此对地震的震源机制进行聚类分组, 并收集和对比地震序列已知的震源机制解结果, 发现每组内震源机制解P轴的相关性较好, 且相关系数越大, P轴的方位角就越接近。 将盈江地区划分为三个研究区, 联合震源参数的应力降和聚类分组中每组的平均震源机制解结果研究地震序列发生过程中应力的释放水平和应力场方向变化特征。 结果表明: 不同阶段震源机制解类型的变化和转化特征一定程度上反映了孕震过程中区域应力场随时间的变化特征, 并且地震震源机制解类型在时间段上的集中并向区域构造应力场方向转换的现象可能是发生强震的标志。 震源机制解分组类型和对应类型的地震的应力降有一定依赖关系, 震源机制解类型反映的应力场与区域应力场接近的地震应力降高, 震源机制解类型反映的应力场与区域应力场差距较大的地震应力降普遍较低。     

汶川余震震源机制变化的原因

2008年5月12日,汶川M8.0主震是一个主压应力轴NW-SE的逆倾滑型的地震,而之后的余震震源机制解有的与主震震源机制解一致,有的发生了明显变化,由南至北逐步变成走滑型地震.主震和同主震震源机制解一致的部分余震,在构造应力场直接作用下,龙门山推复体向四川地块逆冲,致使在逆断层的上下盘之间的断层面上产生粘滑而发生逆倾...     

Determinations of directions of the mean stress field in Sichuan-Yunnan region from a number of focal mechanism solutions

Introduction With the model of double couple point source, both orientations of the T, B, and P axes of a single focal mechanism solution and parameters of the two nodal planes may be determined. The focal mechanism solution under ″the model of the best double couple″ can also be given by seis- mic moment tensor, such as those provided by Harvard CMT solutions. The orientations of the T, B, and P axes from one earthquake are associated with the released stress, but they cannot be re- gar…     

由多个地震震源机制解求川滇地区平均应力场方向

基于震源断层面解的空间取向和断层滑动方向,写出相应力轴张量在地理坐标系中的表达式,进而给出计算平均力轴张量及主值的方法,即通过求解相应的本征方程得到. 对使用多个震源机制解的T,B,P轴参数计算平均应力场的方法,以用滑动方向拟合法反演富蕴、唐山地区平均应力场数据进行验证,二者结果一致. 选择具有地震构造意义的地块或地震带内大量地震的震源机制解研究区域平均应力场. 根据川滇13个地震带（区）的256次中强地震的震源机制解,给出了各带（区）应力张量的定量分析结果. 该方法算法简便,使由大量地震震源机制解资料分析构造应力场的方法走向定量化.      

华北地区地震震源机制分区特征

利用华北地区(北纬36°—42°;东经111°—125°范围)2010年1月至2014年6月≥ML2.5的918个地震事件波形资料,采用FOCMEC方法计算震源机制,根据参与计算的清晰初动数量及振幅个数,以及在分别采用5°、10°、15°不同步长搜索震源机制解结果必须为同一组接近解的原则,我们共得到572个可靠的震源机制解.对于震级相对较大且波形低频部分信噪比较好的地震,同时采用TDMT全波形反演方法反演了矩张量,最终得到14个地震的矩张量,并与利用FOCMEC方法得到的震源机制解进行了比较.同时我们还搜集了1937年以来华北地区中强地震的震源机制解结果.根据震源机制类型特征及构造特点,我们从空间上对震源机制结果进行了分区分析.结果表明:研究区内中小地震的震源机制类型相对复杂,但仍能看出中小地震震源机制有显著的分区特征,震源机制主要类型是正断型和走滑型,并且大部分正断型震源机制分布在山西断陷带、唐山老震区、海城老震区内.该现象表明研究区内主要变形以平移和拉张为主;同时通过大于4级以上地震震源机制类型主要为走滑型可得出,走滑型应力在华北地区应力场上占绝对优势,但是局部地区的正断型应力也比较显著,比如山西断陷带、海城老震区、唐山老震区、渤海内(烟台—蓬莱段局部地区).     

analyzing the variation characteristics of stress field in hetao seismic belt using focal mechanism data

Based on analysis of background of geological tectonic movement and strong earthquake activity, we first obtained the focal mechanism solutions using amplitude ratio and CAP method, then determined the characteristic of average stress field of the study area by inversion of the stress field. On this basis, we selected the source mechanism consistency parameter as the inspection index to obtain the latest changes of stress field in Hetao seismic zone based on its temporal and spatial analysis. Two methods were used in the stress field inversion for comparison and analysis, which are average stress axis tensor and LSIB(Linear stress inversion bootstrap, LSIB). According to the geological tectonic movement and focal mechanism solutions of M_S≥4.0 earthquakes from 1970, we judge that the stress field evolution process of Hetao seismic belt is controlled jointly by vertical difference movement and horizontal shear movement, resulting in that the normal fault and strike-slip fault mechanisms are dominating.Taking into account the station layout of the study area, and in order to ensure the accuracy of calculation, we calculated 224 earthquakes focal mechanism solutions by using amplitude ratio and CAP method, including 164 earthquakes with 2.8≤M_L<3.5, 42 earthquakes with 3.5≤M_L<4.0, and 18 earthquakes with M_L≥4.0; The statistical results on type of focal mechanisms show that, there are 142 strike-slip earthquakes(63.4%), 50 normal fault earthquakes(22.3%)and 32 thrust fault earthquakes(14.3%). In this study period(from 2001 to 2012), most earthquakes had a strike-slip mechanism in Hetao seismic belt, this is one of the inherent characteristics of the stress field.The result of average stress axis tensor and LSIB shows that, the azimuth of maximum compressional stress is 47°～52°, direction is NE-SW; The azimuth of minimum compressional stress is 313°～322°, direction is NW-SE; This indicates that, the stress field characteristics of Hetao seismic belt and its sub-block are not completely consistent. Linhe Basin exhibits coordinated stress field characteristics with Hetao seismic belt, but Hubao Basin exhibits regional differences, direction of compressive stress has clockwise deflection in Baotou area, and the compressive stress direction is NEE. This heteropical character of stress field is also confirmed by horizontal projection distribution of stress axis of historical strong earthquakes and recent moderate and small earthquakes. Since 2003, the temporal sequence curve of consistency parameter of Hetao seismic belt had a downward trend, this change was caused by focal mechanism consistency parameter of Linhe to Wuhai area, which indicates that this structural position is possible to be a priority area for stress accumulation and accelerated release in future.     

P波极性数据所揭示的台湾地区三维应力结构的初步结果

采用综合震源机制方法,利用503393个P波极性数据反演了台湾地区的三维应力结构.对于给定点,根据该点及邻近区域地震的所有P波极性数据采用地震综合震源机制进行估算,P波极性数据的权重由高斯距离函数给定.该方法可以采用大量P波极性数据,包括不能确定单个地震震源机制的P波极性数据.与传统的震源机制确定应力场的方法相比,该方...     

Temporal and spatial variation characteristics of present stress field in the northern area of North China

From focal mechanism solutions of the earthquakes in the northern part of North China during the period of 2002～2006,the directions of principal stress axes in 4 stress sub-districts are analyzed using a grid test method.The characteristic of present crustal stress directions is discussed.Based on this result and on the focal mechanism solutions calculated for some events in the period of 1977～1998,in combination with some other study results,the temporal variation of present crustal stress directions in the northern part of North China is investigated.The re-sults confirm that the direction of crustal principal stress in some regions had somewhat rotated after the 1976 Tangshan M7.8 earthquake.The mean P axes of the focal mechanism solutions rotated clockwise not only in Tangshan sub-district,but also in Beijing and Xingtai sub-districts after the Tangshan earthquake.In Beijing and Xingtai sub-districts the orientations of principal stress axes in the period of 2002～2006 are consistent with that before the Tangshan earthquake,implying that the stress orientations has rotated back to the state before the Tang-shan earthquake in these two sub-districts.The directions of the mean P axes are nearly E-W in Tangshan sub-dis-trict since the M7.8 earthquake.The present stress field in the sub-district northwest to Beijing,or in the western part of the Zhangjiakou-Bohai fault zone,is relatively stable during the time period concerned in this study.Because of the limitation of data,this paper only states a possible variation of stress field in the northern part of North China in the recent decades.