1995年7月20日怀来盆地Mem>Lsub>=4.1地震的破裂过程l

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,这次地震震中位于40.326N,115.448E,震源深度5.5 km．在此主震之后该地区小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．在主震之后约两小时发生了一次ML=2.0地震,震中位于40.323N,115.447E,震源深度5.0 km,其震源位置与主震非常接近．我们用这一ML=2.0地震作为经验格林函数,用正则化方法反演了主震的震源时间函数．考虑到怀来数字地震台网的仪器响应是速度型的,为了减少高频噪声干扰,我们在反演之前先将主震和经验格林函数的数字波形记录去掉仪器响应,再积分得到位移记录．我们分别选取了怀来数字地震台网5个野外台站的Z分向P波,各个震相所取长度为0.5 s左右．由各个震相所得结果是一致的,这次ML=4.1地震是两次破裂．各个台站的震源时间函数表现出较强的地震多普勒效应,我们确认由P波初动数据和余震分布确定的走向37,倾角40的节面为破裂面．通过试错法我们反演得到了如下结果:两次破裂的持续时间均约为0.1 s,但第1次破裂长度为0.5 km,比第2次破裂的尺度0.3 km长．第1次破裂速度为5.0 km/s,也明显大于第2次破裂速度3.0 km/s．第2次破裂发生于第1次破裂开始之后0.06 s,第1次破裂在破裂面上的传播方向与破裂面走向夹角为＝140(逆时针为正,下同),第2次破裂在破裂面上的传播方向与破裂面走向夹角为＝80,以第1次破裂的起始点为原点,第2次破裂的起始点位于＝－100的方位,距离第1次破裂的起始点0.52 km．我们用远场地动位移频谱测量法得到了ML=4.1地震的地震矩为3.31013 Nm,应力降为4.6 MPa,破裂半径0.16 km．      

山西地区震源新参数间关系初探

利用“十五”数字化后山西地震台网记录的612次 ML ≥2．0地震,使用中国地震局地震预测研究所推广的中小地震新参数计算软件,计算其中148次事件的震源新参数,对地震矩、矩震级、震源破裂尺度、应力降、拐角频率等参数间的定标关系做初步研究,得出 ML 震级与地震矩、矩震级间存在较好的线性正相关;震级与震源尺度间存在多项式关系;与应力降的对数呈显著正相关,当大于 ML 4．0后,随着震级的增大,释放的应力降略有变缓;与拐角频率的对数呈负相关。     

华东地区小震P波震源参数特征初探

选取上海数字化地震台网(台阵)记录到的2001～2004年华东地区发生80次记录较好的小地震.扣除仪器响应、介质响应等,反演单台记录垂直向纵波(P波)震源谱,根据布龙位错模型,计算每个地震单台拐角频率、地震矩、零频谱值、震源破裂半径、应力降等参数,求出每个地震的震源参数的平均值及其均方差,给出了该区小震震源的范围,研究了各参数之间的关系以及各参数与震级(ML)之间的关系.结果表明,华东地区小地震(ML 0.8～4.4)拐角频率与震级的关系可以用三次曲线拟合,亦可以将ML 2.5～3.0做为分界点用直线分段拟合,后者效果更好;零频谱值的对数与震级关系可以用直线拟合,也可以用二次曲线拟合,效果好于直线拟合;地震矩与震级的关系与零频谱值相似;震源破裂半径的对数与震级的关系可用直线、二次曲线以及三次曲线拟合,3者效果相近;应力降与震级、地震矩以及震源破裂半径之间不存在明显的依赖关系.     

用经验格林函数方法从红山地震台数字化资料提取隆尧地震的震源时间函数

2002年4月22日在邢台老震区隆尧县境内发生了一次ML4．8地震，这次地震邢台地区震感强烈，随后又发生15次小的余震。我们从这些余震中任意选择了5次余震分别作经验格林函数，提取了该地震的震源时间函数，目的是从这个地震来反映邢台震区的地质构造和震源情况。结果表明：无论以哪次余震的记录作为经验格林函数，结果都相当一致。发生于2002年4月22日的ML4．8地震只是老震区断层的单次破裂，此次事件的持续时间较短，只有0．7s左右，上升时间约为0．5s。为了验证所提取的震源时间函数的稳定性和可靠性，作者用5个小余震的UD，EW，NS方向分别作经验格林函数处理，结果相当一致；同时用全波、P波和SH波进行提取震源时间函数的对比，结果表明，用全波和SH波效果较好，所得结果非常一致，而用P波提取的震源时间函数效果不很理想。即同一台站的不同震相求得的震源时间函数的幅度存在差异。     

河北唐山地区中小地震震源参数的测定

采用谱分析的方法，利用首都圈数字遥测地震台网的观测资料，计算了唐山地区2002年ML2．0以上的58个中小地震的波谱，进而估算了地震矩、拐角频率、应力降、震源破裂半径，并讨论了它们之间的相互关系以及拐角频率和应力降的时间分布特征。分析表明，地震矩与震级、拐角频率与震级的关系密切，证实结果可信、稳定。     

用经验格林函数方法从长周期数字波形资料中提取共和地震的震源时间函数

1990年4月26日，在青海省共和县发生了一次震级MS=6.9地震．这次地震之后，于1990年5月7日、1994年1月3日和1994年2月16日在原震区又发生了MS分别为5.5，6.0和5.7的余震．我们分别以这几次余震的中国数字地震台网的长周期记录作为经验格林函数对该地震的长周期记录进行反褶积，提取了该地震的远场震源时间函数．无论以哪次余震的记录作为经验格林函数，反褶积的结果都相当一致．结果表明，发生于1990年4月26日的MS=6.9地震至少由两次规模相当的事件构成，两次事件的发震时刻相差约30 s．第一次事件的持续时间较短，约12 s，震源时间函数的上升时间约5 s；第二次事件的持续时间较长，约17 s，上升时间约8 s．分析分别从P波和SH波提取的震源时间函数，我们注意到，从SH波中提取的震源时间函数比从P波中提取的震源时间函数复杂，表明这次地震的震源过程除了上述两次规模相当的事件外，还存在规模较小的事件．这一结果与我们由矩张量反演得到的结果以及用宽频带波形资料借助于经验格林函数方法所得的结果一致．我们以较小余震对较大余震做反褶积得到较大余震的震源时间函数．结果表明，发生在1994年1月3日的MS=6.0和1994年2月16日的MS=5.7地震的震源过程相当简单，其震源时间函数为一简单脉冲．对于1990年4月26日MS=6.9地震，我们从不同台站的资料中得到的震源时间函数具有方位依赖性．然而，这种方位依赖性在3个余震的震源时间函数中几乎没有显示．从不同台站或同一台站的不同震相求得的震源时间函数的幅度存在差异，但震源时间函数在其持续时间上的积分却相当稳定，亦即从任何一个台站测得的标量地震矩相当一致． 以3个余震的记录作为经验格林函数得到的1990年4月26日地震的相对标量地震矩分别为22(以1994年1月3日MS=6.0地震的记录为经验格林函数)、26(以1994年2月16日MS=5.7地震的记录为经验格林函数)和66(以1990年5月7日MS=5.5地震的记录为经验格林函数)．据此推算，MS=6.0地震与MS=5.7地震的相对标量地震矩为1.18；MS=6.0地震与MS=5.5地震的相对标量地震矩为3.00；MS=5.7地震与MS=5.5地震的相对标量地震矩为2.54．这些结果与我们从资料中直接得到的相对标量地震矩(分别为1.15，3.43和3.05)一致，表明了作为提取震源时间函数的经验格林函数方法副产品的相对标量地震矩是地震大小的一种很稳定的度量.      

新疆南天山西段中小地震震源参数初步研究

采用多台多地震联合反演的方法得到了新疆南天山西段2012年6月至2013年10月各台站中小地震的震源谱,进而计算149次ML≥2.0地震的应力降、地震矩、震源破裂半径、拐角频率等震源参数,并分析南天山西段地区震源参数形态特征。结果表明,南天山西段地区震级与地震矩(M0)、矩震级(MW)、震源尺度(R)之间表现为正相关,与地震的拐角频率之间成负相关。地震矩(M0)随着震源破裂尺度逐渐变大,成正相关的一次函数关系。初步分析后认为,震级在ML2.5~3.6范围内的地震更适合于研究南天山西段地区有关应力降特征的跟踪和研究。     

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．      

新疆北天山中东段地区震源参数研究

本文首先利用经验格林函数方法证明了新疆北天山中东段地区的震源谱基本满足ω-2 模型。在此基础上 ,通过对S波观测谱中的噪音、仪器、路径、场地等影响的逐一消除 ,得到了研究区 10 5次ML2 5～ 5 7地震的震源谱 ,进而根据Brune的圆盘震源模型计算了地震矩、应力降、震源半径等震源参数。结果表明 ,这些地震的标量地震矩M0 与ML 震级线性相关较好 ,关系为Log10 M0 =1 10ML+ 17 2 0 ;震源半径在 10 0～ 15 0 0m之间 ;应力降介于 1～ 16 0bar之间 ,优势分布于 1～ 10 0bar。地震矩与拐角频率的关系呈现出两段趋势 ,可能表明了研究区震源的多重标度特征 :当M0 小于 4× 10 2 1dyne cm时 (相当于ML4 0地震 ) ,应力降显示出对M0 有依赖关系 ;当M0 大于 4× 10 2 1dyne cm时 ,地震的应力降不依赖于M0 。     

广东地区地震波谱和震源参数某些特征及与地震预报的关系

在波谱分析的基础上,对广东地区75个地震的波谱和震源参数进行了研究和探讨,侧重研究了它们与地震强度的关系,初步结果表明：地震波谱和震源参数的震源半径,地震矩,应力降,平均位错,环境剪切应力,它们与地震的震级的相关性十分密切,主要表现在当震级小于ML3．8时,应力降、平均位错、环境剪切应力的对数跟震级呈现明显的正相关,而拐角频率、震源半径则与震级无关;反之,当震级大于ML3．8时,拐角频率、震源半径的对数则与震级又表现出很强的相关性,而应力降、平均位错、环境剪切应力与震级相关性不显著。上述结果说明,用地震波谱和震源参数开展地震预报研究必须十分注意它们与地震强度彼此的相关性问题,否则会对异常的判别造成很大的影响,从而得出错误的结果。     

广西龙滩库区地震震源参数定标关系

利用广西龙滩数字地震台网记录的2006年9月—2013年7月1284次ML1.0级以上地震波形资料,采用Brune（1970）模型,通过几何扩散校正,介质衰减校正,仪器校正等将速度记录谱归算为震源位移谱,使用遗传算法计算拐角频率及零频极限,然后计算地震矩、应力降等小震震源参数,给出各种参数之间的定标关系。研究表明：地震矩、近震震级、破裂半径、矩震级和拐角频率等之间可以拟合为对数或半对数线性关系。而应力降、视应力降分布都比较零散,与地震矩、震源半径的关系并不明显,随地震矩、震源半径的变化关系比较弱。     

龙岗火山区地震震源参数研究

本文利用2007年5月-2010年6月间龙岗火山地震台网记录的火山区46个地震资料,采用Brune（1970）模式,通过几何扩散校正、介质衰减校正、仪器校正等将速度记录谱归算为震源位移谱,使用遗传算法计算拐角频率及零频极限,进而计算震源半径、地震矩等小震震源参数,并系统分析了各种参数之间的关系。研究中使用地震事件的震级为ML1.6～5.0,震源深度为5～10km。结果表明：地震矩范围为10^11～10^15N.m,震源半径为74～658m,地震应力降为0.14～13.1bar。地震矩与近震震级表现出半对数关系,拐角频率与地震矩呈现对数关系,应力降随震级变化不明显。     

浙江珊溪水库地震震源参数研究

利用浙江省区域数字地震台网记录的珊溪水库地震波资料,采用Brune(1970)模式,通过几何扩散校正、介质衰减校正、仪器校正等将速度记录谱归算为震源位移谱,使用遗传算法计算拐角频率及零频极限,进而计算震源半径、地震矩等小震震源参数,并系统分析了各种参数之间的关系。研究中使用发生于2002～2006年间ML2.0～4.6珊溪水库库区地震180个,分析结果为:地震矩范围为1011～1015N.m,震源破裂半径为74～727m,地震矩、拐角频率、矩震级及体波震级之间表现出一定的对数线性或半对数线性关系,并可分别表示为:lgM0=0.0061R 11.71,lgM0=1.11ML 10.11,MW=0.7447ML 0.7。地震应力降范围为0.08～4.95MPa,应力降与震源半径之间表现出一定的相关关系。     

云南姚安地震序列震源参数研究

2000年1月15日云南姚安发生5.9级和6.5级地震,利用布设在震中附近的6个流动数字地震台所记录的地震波资料,采用波谱分析和Brune理论的方法,得到姚安地震序列震源谱参数和震源参数。结果表明:地震序列的地震矩在108～1014N·m之间,应力降在0.005～10MPa之间,震源半径分布在50～660m之间,并得到地震矩M0和震级ML的关系为:lgM0=8.24+1.4ML。随着地震矩增大应力降增加,拐角频率反而减小;随震级的增大震源半径变大,但震源半径与应力降之间不存在明显的相关关系。     

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．      

由反演加速度图成像中强地震的破裂过程

提出了一种以小震的记录作为格林函数来成像中强地震破裂增长的反演方法。该方法通过迭代法中同时拟合多台的Ｐ、Ｓ波形,估计了子事件相对格林函数事件的破裂时间和振幅。我们用小事件作为格林函数反演了发生在帕克菲尔德地区的２次中强地震的加速度图。第１次地震（Ｍ＝４．６）于１９９３年１１月１４日发生在米德尔山,震源深度１１ｋｍ,在下一次帕克菲尔德主震的假定孕震区内。第２次地震（Ｍ＝４．７）于１９９４年１２月２０     

山东长岛地区地震波非弹性衰减Q值、场地响应及震源参数研究

利用山东台网记录的长岛震群2017年2月14日—9月1日期间的波形与震相资料研究长岛地区非弹性衰减系数,得到该地区介质平均Q值与频率f的关系式为Q(f)=363.9f1.374 1。采用Moya等[1]提出的利用遗传算法联合反演得到长岛周边台站的场地响应,根据Brune模型震源参数计算公式求解长岛震群序列地震震源参数。结果显示,各个震源参数之间均存在一定的相关关系,地震矩随ML震级的增大而增加,地震矩与破裂半径R之间存在半对数关系,拐角频率fc随地震矩的增大而减少;长岛地震序列的应力降数值普遍偏小,最大不超过0.9MPa,这意味着长岛震源区整体构造应力较低,也可能指示长岛震群为低摩擦应力的断层作用;震源参数随时间的变化方面,整体而言,长岛震群地震应力降变化起伏很大,在M4.1地震发生前,拐角频率与应力降均发生快速下降后随即翻转上升的现象,证明在M4.1地震发生前震源区整体应力的挤压逐渐增强。     

微震分析水压致裂的破裂过程

水压致裂技术广泛用于增加石油和天然气产量和开发地热资源．用水压致裂法在地下深部形成破裂带系以储存固液态废物是工业技术与环境保护科学相结合的最新进展．了解水压破裂的力学特性和破裂带的几何形状对于资源开发和贮存废物都十分重要．水压破裂常伴有大量极微震发生．分析伴生微震的时空强分布可得出水压破裂带的几何参数及破裂过程的运动学和动力学参数．利用波形相关分析和时空搜索定位法，我们高精度地确定了157个水压破裂伴生微震的震源位置．微震的空间分布图清晰地刻画出水压破裂带的空间尺度和取向．由微震的时空分布的变化推断出破裂带的扩展方向和速率．应用经验格林函数法分析孪生地震对得到较大微震的震源时间函数和震源参数，如地震矩、破裂半径和应力降．震源时间函数的方向性变化表明破裂向西北方向传播，与破裂带扩展方向一致．微震应力降的较大变化反映出水压破裂带上力学性质的显著不均匀性．      

安徽地区震源参数特征研究

根据安徽数字测震台网记录的23个地震波形事件,首先采用Atkinson方法得到安徽地区的非弹性衰减特征,再用Moya方法得到24个台站的场地响应。在此基础上,扣除传播路径、场地响应和仪器响应的影响,利用遗传算法得到2009年以来安徽测震台网记录的42个ML≥2.0地震的震源参数,并对这些震源参数特征进行了系统的分析与研究。研究结果表明,安徽地区地震的地震矩与近震震级之间存在较好的线性关系,近震震级与矩震级存在一定的偏差,应力降与近震震级存在明显的正相关,震级越大,拐角频率越小,震源破裂半径越大。     

用余震作为经验格林函数从GDSN长周期波形资料中提取1999年集集地震的震源时间函数

1999年9月20日17ｈ47minUTC（北京时间9月21日01ｈ47min）中国台湾省南投县集集镇发生Mw7.6地震，随后又发生许多中强余震．我们从这些余震中选择了Mw6.1和Mw6.2两次余震分别作为经验格林函数，并从包括IRIS，GEOSCOPE和CDSN在内的全球数字地震台网的长周期波形资料中提取了主震的震源时间函数．对于发生在9月22日的Mw6.1余震，有26个台站的78条记录的97对震相清晰可用；对于发生在9月25日的Mw6.2余震，有24个台站的72条记录的81对震相清晰可用．对于每个台站，从Ｐ和Ｓ两种震相中提取震源时间函数，分别称之为Ｐ波震源时间函数和Ｓ波震源时间函数．这样，利用两次余震从长周期波形资料中共提取了178个震源时间函数．从这些震源时间函数可以看到，除在特殊方位的几个震源时间函数由于主震和余震的震源机制的差别引起较大的畸变外，大多数台站的震源时间函数都具有相似性；同时，其形状随方位发生一定程度的变化．这两种特征都是对所提取的震源时间函数的稳定性和可靠性的客观反映．通过分析确认，这次地震由两次子事件构成，总持续时间约26ｓ．第二次事件比第一次事件晚大约7ｓ，第一次事件的矩释放率比第二次事件大15％．