震源机制解谱聚类方法的研究及应用

多参数、多维度的震源机制解很难通过直观观察或简单的对比分析来进行有效的类型划分。谱聚类是一种基于谱图理论的聚类方法,对震源机制解这类非线性可分数据具有良好的划分效果。本文尝试使用该方法对震源机制解进行聚类分析,采用最小旋转角为相似度矩阵,利用规范割集准则(Ncut)完成类型判别,以间隔统计量法(Gap statistic)确定聚类数的最优解,从而对海量的震源机制解数据进行快速准确的类型划分。本文不仅通过一组随机样本数据集验证了这种方法的可行性和可靠性,还分别以海城M_S7.3地震序列和川滇及周边地区的震源机制解集作为研究对象,验证了此方法的实用性。结果表明,该方法合理细分了区域内的震源机制解类型,不同类型解之间的差异性主要体现在受不同的区域构造背景控制,有利于区域地震活动性的研究。总体上看,基于震源机制解的谱聚类方法是区分震源机制解类型较为有效的方法,具有一定的实用价值。     

首都圈地区震源机制解综合研究

对首都圈地区2002年1月～2010年6月619个ML≥2.0地震的震源机制解的基本特征进行了统计分析,并且依据区域构造特征将首都圈划分为3个区域,用聚类统计方法中的最长距离法对各分区的机制解进行了聚类分析,研究了各分区的构造应力张量特征。研究结果表明,首都圈地区震源机制解P轴方位的优势分布为NNE-NEE向,T轴方位的优势分布为NNW-NWW向,绝大多数地震震源处的应力场以水平作用为主,破裂以水平走滑为主。首都圈西部最大主压应力方位为NE75°,中部最大主压应力方位为NE62°,东部最大主压应力方位近EW向,区域构造应力场以水平向挤压为主要特征。     

山西地区中小地震震源机制解系统聚类分析

运用P、S波最大振幅比计算得到2007年至2010年山西地区347次中小地震震源机制解,进行系统聚类分析。结果表明,山西地区小震错动方式以走滑型的正断层活动为主,伴有少量的斜滑、逆冲类型。     

2012年以来新丰江水库区地震震源机制解及构造应力场时空变化特征

研究新丰江水库地震活动和震源机制及区域构造应力场分布,对理解新丰江库区诱发地震的特点和成因机理有着重要的意义。基于2012—2018年新丰江库区M_L2.0及以上地震的142个地震波形数据,分别采用FOCMEC方法和SATSI方法反演了中小地震震源机制解和区域应力场,并对其时空变化特征进行了研究。结果表明：新丰江库区地震破裂类型以正断型为主,兼有部分倾滑分量,其次为走滑型;P轴优势走向为NWW—SEE向,倾角近于垂直,T轴优势走向为NNE—SSW向,倾角近乎水平;库区整体以NWW—SEE向的垂直挤压和NNE—SSW向的水平拉伸为主,应力类型为正断型;由东南部NW—SE向至西北部的NWW—SEE向,最大主应力轴方向呈现逆时针旋转的趋势,旋转角度约为18°,应力类型也由正断型转变为走滑型;2012年以来,新丰江各区域的应力场较为稳定,但在2015年和2018年可能发生过相对较大的变化,这种变化是否存在,依据现有结果仍不得而知,需要在以后的研究中进一步验证。     

新丰江水库地震的震源机制及其成因初步探讨

广东省新丰江水库蓄水后地震活动性有很大增高,大部分地震发生在大坝附近的深水峡谷区,形成一条北西方向的密集带,震源深度极浅,随后,在蓄水后约二年半于1962年3月19日发生了6.1级强地震。 根据水准测量与地震波波谱资料的分析确定了主震的断层参数;用P波初动振幅确定了主震前后18个月内150次小地震的断层面解,用平滑P波初动图案求得了2000余次小地震的发震应力方向;计算了水库荷载在库基岩体中产生的位移场和应力场;分析了主震及其几个大余震前的地震纵波与横波的速度比变化情况。 结合地震活动性和地质背景初步讨论了新丰江水库地震的诱发机制,认为:水的渗透作用是诱发这次地震的主要原因。     

新丰江水库地震震源应力场与构造应力场

引言新丰江水库自蓄水后,发生了一系列地震。区内存在三件基本事实:一、河源断裂近期具左旋错动;二、地震主要沿水库狭谷区呈北西西向分布,河源断裂本身很少地震活动;三、震源机制解表明,主张应力轴(T)稳定于北北东向,近于水平,主压应力轴(P)则在垂     

新丰江水库地震的震源机制及其成因初步探讨

广东省新丰江水库蓄水后地震活动性有很大增高,大部分地震发生在大坝附近的深水峡谷区,形成一条北西方向的密集带,震源深度极浅,随后,在蓄水后约二年半于1962年3月19日发生了6.1级强地震。 根据水准测量与地震波波谱资料的分析确定了主震的断层参数;用P波初动振幅确定了主震前后18个月内150次小地震的断层面解,用平滑P波初动图案求得了2000余次小地震的发震应力方向;计算了水库荷载在库基岩体中产生的位移场和应力场;分析了主震及其几个大余震前的地震纵波与横波的速度比变化情况。 结合地震活动性和地质背景初步讨论了新丰江水库地震的诱发机制,认为:水的渗透作用是诱发这次地震的主要原因。     

渤海及其邻区震源机制解特征

通过分析渤海及邻区的震源机制解的特征,发现该区现代构造应力场的主压应力方向为NEE-EW向,主张应力方向为NNW-SN,以水平和近水平应力作用为主。渤海盆地及邻区的地壳破裂以NW-WNW和NNE-NE走向的共轭剪切破裂活动为特征,是现代构造应力场作用的构造基础。震源机制解的系统聚类表明,渤海及邻区的地震主要以走向滑动地震为主,其次为正断层地震,对应该区不同的构造运动。     

1997～1998年伽师强震群小地震震源机制解系统聚类分析

用P、S波最大振幅比法计算1997~1998年伽师强震群MS2.5~3.7小地震震源机制解,对小地震震源机制解进行系统聚类分析。结果表明,伽师小地震主要以走滑和正断层为主,与该时段发生的伽师6级强震具有相似的断错性质。1997年伽师小地震主压应力P轴方位为北东或近南北向,与1997~1998年6级强震主压应力P轴方位一致。1997年4月6日6.4级和1998年8月2日6.1级两次6级正断层地震前出现地震空段现象。     

三峡地区地震震源机制解初步研究

根据三峡与邻近地区实际天然地震数据,利用GMT软件绘制出三峡地区两次地震的震源机制解。绘制出了三峡地区1964年以来地震震中分布情况,以及频率变化。震源机制解以及三峡与邻近地区断层资料显示出该地区受到西藏块体、四川盆地、川滇块体与鄂尔多斯地块的共同挤压作用,三峡及邻区的现今水平构造应力场的主压应力轴为北东东向,是喜马拉雅期构造应力场的继续。近东西向的向东移动显示出该地区可能为青藏高原地幔物质向东"逃逸"的通道之一。根据水库蓄水前后震源机制解资料反映的震源机制变化,认为蓄水对于三峡及邻区应力场在垂向上有一定的影响。     

首都圈地区震源机制解综合研究

Comprehensive statistical analysis was performed on the basic features of focal mechanisms of 619 ML≥2.0 earthquakes which occurred in the capital circle area from January 2002 to June 2010. By dividing the capital area into three studying regions based on regional tectonic characteristics, cluster analysis was conducted on the focal mechanisms of all subregions using the longest distance method in the statistical cluster analysis to study the characteristics of tectonic stress tensors. The result shows that dominant P-axis azimuth distribution is NNE-NEE and that of T-axis is NNW--NWW, most of the focal areas are controlled by a horizontal stress field and rupture is mainly of horizontal strike-slip. The maximum principal compression stress orientation is NE75° in the west, NE62° in the middle, and near EW in the east of the capital area. The regional tectonic stress field is characterized by horizontal compression.     

广东新丰江水库地震垂向引潮力的调制作用研究

按照前人对新丰江水库地震序列特征的研究,以1965年为界将新丰江水库地震序列分为前期和后期,对前期(M<,s>≥4.3)和后期(M<,s>≥4.2)地震垂向引潮力的触发特征进行了研究.发现前期15次M<,s>≥4.3级地震发震时刻垂向引潮力的方向处于向下区间的有12次,占80%;其中M<,s>≥4.5级地震全部都处于垂...     

新丰江水库显著地震前小震序列特征及应用研究

新丰江水库地区是近年来东南沿海地震带地震最为活跃的地区, 相继在2012年2月16日、 2013年2月22日发生了M_L5.2、 M_L5.1地震。 本文利用新丰江水库地区地震序列的分区丛集性, 通过研究各分区1972年以来的11次M_L4.5以上显著地震前小震序列, 发现11次地震中有8次震前90天内小震经历了“平静—活跃—平静—发震”的演化过程。 为了将研究成果应用于日常的震情预测工作中, 文中借鉴气象暴雨预警中的蓝—黄—橙—红四色分级预警模式, 提出了适合于小震丛集地区日常震情预测的分级危险度模式, 并利用新丰江锡场和大坝区2011年来的小震目录给出了应用实例。 实践证明此种方法最大的优势是可以给出预测区地震危险性相对的变化, 从而可以对区域的震情演化有一个较好的把握。     

新丰江水库地震序列的分段研究

从新丰江水库地震序列分段、地震序列参数统计、地震序列分段与库水位关系等方面探讨新丰江地区的地震特征.结果表明:①水库地震全序列低b值(≤0.9)时段与大区域地震活动的增强存在一定的相关性,余震活动在一定程度上具有华南地区地震活动“窗口”的作用.②水库地震晚期余震释放阶段55个ML≥3.5级地震分序列研究显示,1975年...     

张家口地区近年中小地震震源机制解及应力场反演

利用垂直向Pg和Sg波最大振幅比方法,计算得到张家口地区2007—2015年发生的中小地震震源机制解;通过系统聚类分析,研究震源机制分布特征与断裂活动的关系,并采用网格搜索法对张家口地区的现今地壳应力场进行反演,得到了较为精确的张家口地区的构造应力场。结果表明:主压应力轴的走向范围:211°～223°,即NE—SW向;主张应力轴的走向范围:323°～332°,即NNW—SSE向,P轴、T轴都近于水平;两组节面的走向分别为N18°E向和近EW向(N83°E),破裂以水平走滑为主。     

Focal Mechanism Solutions and Stress Field Inversion of Moderately Strong Earthquakes in the Northern Tianshan Area

Using the focal mechanism solutions of 24 moderately strong earthquakes in the northern Tianshan area, we carried out system cluster and stress field inversion analysis. The result indicates that, the focal mechanism solutions of moderately strong earthquakes are mainly dipslip reverse faulting in the northern Tianshan area. The principal rupture planes of earthquakes are NW-oriented. It is basically consistent with the strike of earthquake structure in its adjacent area. The direction of the principal compression stress P axis is nearly NS, and its inclination angle is small; while the inclination angle of the principal extensional stress T axis is large. It shows that the regional stress field is mainly controlled by the near-NS horizontal compressive stress. The direction of the maximum principal stress shows a gradation process of NNE-NS-NW from east to west.     

Hierarchical Clustering Analysis of Focal Mechanism Solutions, Taking the Haicheng Earthquake Sequence as an Example

The currently used methods for analyzing a number of focal mechanism solutions are often ineffective for large samples.With the aid of the basic concept of hierarchical clustering methods for pattern recognition and in combination with the expression of focal mechanism solutions themselves,the sum of the angle between P-axes and the angle between T-axes of 2 solutions is defined as a distance,and a software for hierarchical clustering analysis by the shortest distance method and longest distance method is compiled.The number of types in the clustering results can be determined in accordance with different requirements.For focal mechanism solutions of the same type,the average position of each stress axis can be calculated by the method of vector composition and thereby the spatial orientation of the average focal mechanism solution can be determined.In order to test the feasibility and reliability of the software,hierarchical clustering analyses are made for the focal mechanism solutions of 24 earthquak     

Feasibility Study on Determining Focal Mechanism Solutions of Small Earthquakes Using the Velocity Amplitude Ratio of P-and S-Waves

The focal mechanism parameters of small earthquakes are determined by the maximum velocity and displacement amplitude ratio of the direct P-and S-waves recorded by digital stations. The displacement is obtained from the velocity by emulation, and the two results are compared and analyzed. Results of the oretical analysis and practical measurement indicate that the two results of velocity and displacement are consistent, and it is feasible that the maximum displacement amplitude ratio be replaced by the maximum velocity amplitude ratio of the direct P-and S-waves recorded by regional seismic networks when determining focal mechanism solutions of small earthquakes.     

珊溪水库地震小震震源机制解特征研究

利用P波初动和直达P、S波最大速度振幅比联合求解小震震源机制的方法求出珊溪水库ML2.0以上地震的震源机制,得到了珊溪水库震源机制各参数时空特征如下:主压应力为SN向,主张应力为EW向,应力主要为水平应力,发震断层倾角较大且多为走滑断层。在个别4级左右地震前P轴方位都有偏离再恢复的现象。在北纬27.65°～27.69°间,P轴方位集中在0°±30°或者180°±30°,节面走向集中在45°±15°或者135°±15°。震源深度大于4km的地震倾角多集中在70°～90°度之间。