基于地震波反演研究南天山中西段的震源深度

南天山中西段位于塔里木块体与西昆仑之间,地震频发。本文利用基于波形反演的CAP方法对南天山中西段地震震源深度进行了反演,得到的震源深度与用到时定位得到的震源深度进行了对比,发现用到时定位得到的震源深度整体偏浅。同时,南天山中段山前地区震源深度比南天山中段中部地区震源深度浅,南天山由西往东呈现震源深度变浅的趋势。南天山中西段震源深度整体分布在15—23km,有明显的地震活动深度下界。     

乌鲁木齐地区现今构造应力场综合分析

乌鲁木齐地处天山中段.震源机制解研究表明,北天山中段区域主压应力方向为N10°E左右,且具有自西向东逐渐东偏的特点.在乌鲁木齐地区,由中强地震震源机制解反演的主压应力方向为N15°-20°E;由断层滑动资料反演的乌鲁木齐周边构造应力场的主压应力方向为N17°W-N2°E.上述两种资料反演的乌鲁木齐构造应力场主压应力方向...     

2003年2月24日新疆伽师Ms6.5级地震震源破裂过程研究

利用中国数字地震台网和IncorporatedResearchInstitutionsforSeismology (IRIS)提供的远场宽频带P波垂向记录,基于有限地震断层方法,反演了2 0 0 3年2月2 4日新疆伽师6 5级地震震源破裂过程.结果表明,本次地震为北倾低角度稍具左移分量的逆冲破裂事件,断层面走向30 0°,倾角2 8°,震源深度7 5km .其震源机制与1997～1998年伽师强震群有明显区别,而与1996年阿图什地震相似.推断该地震是由塔里木盆地向北挤压,在天山造山带引发逆冲断层活动造成的.     

新疆天山中段地壳和上地幔顶部P波速度结构研究

天山造山带一直以来是研究盆山耦合作用的理想场所,深入理解这一地区的壳幔结构对认识天山造山带深部动力学过程具有重要意义.本研究基于2009—2020年新疆区域数字地震台网固定台站、震后架设应急流动台站以及部分宽频带流动地震台站记录到的M_S≥1.5地震到时资料,采用双差地震层析成像方法反演获得了新疆天山中段精细的地壳和上地幔顶部三维P波速度结构和地震震源参数.结果显示：新疆天山中段具有复杂的深浅构造关系,地壳浅部及上地壳P波速度结构与地表地质构造密切相关,高速异常区对应于天山造山带,低速异常区对应于沉积盆地.研究区中东段中地壳和下地壳存在较大范围低速区,与两侧准噶尔盆地和塔里木盆地上地壳和中地壳低速区相连,且准噶尔盆地和塔里木盆地下地壳及上地幔顶部双向均向新疆天山中段下方倾斜.结合前人诸多研究成果推测,在南北向构造挤压作用下,塔里木盆地与准噶尔盆地双向向天山造山带壳幔岩石圈发生“层间插入与俯冲削减”.重定位后地震分布显示,地震震源深度优势范围为0～25 km,主要沿断裂带、盆山结合部以及不同块体接触部位分布,且与壳内低速体有较好的相关性.这些结果可能为研究新疆天山中段...     

西南天山-帕米尔2008年10月5日MS6.7级地震震源机制研究

利用Incorporated Research Institutions for Seismology (IRIS)提供的远场宽频带P波及SH波记录,基于点源模型及有限断层模型方法,反演研究了2008年10月5日发生在中国天山与塔吉克斯坦交界区域的一次M_S6.7级地震震源机制.结果表明,本次地震为南倾高角度稍具小幅度走滑分量的逆冲破裂事件,断层走向为57.2°,倾角为42.7°,震源深度为7.4 km.根据研究结果,我们认为这是一次逆断层加小幅度走滑分量的地震事件,推断该地震可能与帕米尔向北北西方向挤压西南天山,在帕米尔-西南天山边界引发的逆冲断层活动有关.     

新疆北天山中东段呼图壁地区震源深度的重新测定

联合Hyposat法、PTD法和gCAP矩张量反演法,重新测定新疆北天山中东段呼图壁地区2010—2017年502个地震的震源深度,并对震源深度剖面进行初步分析。结果表明,重新测定的震源深度优势分布为15—20km,平均震源深度为16km,呼图壁M_S 6.2地震的震源深度为20km;研究区南部和中部的震源深度集中分布在20km左右,与北天山壳内低速体的层位相当,可能是上地壳和下地壳之间的韧性剪切带存在的部位,起到滑脱层的作用,研究区北部的震源深度则向浅部扩展;呼图壁M_S 6.2地震的发震断裂可能在清水河子断裂下方的1条隐伏反冲断层上,可能是霍尔果斯断裂向前沿断坡冲断受阻而在相反方向上发育分支反冲断层的结果。     

小震震源机制解反演芦山断层倾角

断层的几何形态控制着上盘地层的变形特征,断层运动模型的地球物理与大地测量反演依赖于断层几何参数的给定,而在几何参数中,断层倾角参数对反演结果的影响最为显著.为探索芦山地震与地表同震位移的关系,本文以分布在芦山地震断层周围的地震震源机制解为起算数据,运用地震矩张量理论反演得到芦山地震断层面倾角的平均值为42°.为了进一步精细化断层的几何结构,根据震源机制解分布的差异特征,沿断层走向与断层面宽度方向将其划分成为3×3断层模型.经计算发现断层南段、中段、北段的倾角均随深度增加而减小,在同一深度上,断层中段的倾角小于南段和北段的倾角,在8～12 km深度时,从南到北断层面的倾角分别为66.29°、51.10°、55.22°,在12～16 km深度时,从南到北断层面的倾角分别为44.67°、34.95°、43.40°,在16～20 km深度时,从南到北断层面的倾角分别为42.00°、29.93°、31.11°.分别采用单一平面模型(1×1)与分段分层模型(3×3)计算地表同震位移,发现两个模型的计算结果具有较好的一致性.相对单一平面模型(1×1)而言,分段分层模型(3×3)的计算结果与GPS观测值符合性更好,由此表明本文给出的细化后断层更接近断层的真实形态.     

1303年山西洪洞8级地震震源断层研究

1303年在山西洪洞附近发生的8级巨大地震, 是中国根据现存较为详细的文献记载史料所确定的最早的一次8级地震。 这次地震距今已有700多年的历史, 而地震所在区域至今仍有持续不断的小地震活动。 本文根据地震破裂区1981年至2013年的中小地震精定位地震目录, 采用震源断层面拟合方法, 反演得到了1303年山西洪洞地震的震源断层面参数: 走向19.3°、 倾角88.5°、 滑动角-170.0°。 断层面长75.5 km, 宽26.2 km, 深度为地下11.12 ～37.35 km。 将地震破裂区的地震精确定位资料以近东西向的洪洞断裂为界划分为地震北段和地震南段, 分段进行地震震源断层拟合, 反演得到洪洞地震北段震源断层面参数: 走向13.7°、 倾角76.6°、 滑动角-157.6°。 断层面长32.7 km, 宽21.7 km, 深度为地下11.97～32.86 km; 南段震源断层面参数: 走向20.3°、 倾角87.1°、 滑动角-154.6°。 断层面长45.9 km, 宽16.6 km, 深度为地下9.32 km～25.50 km。 无论是分段还是不分段, 反演得到的洪洞地震震源断层均是右倾的近直立断层, 属于右旋走向滑动性质。 分段计算得到的地震北段震源断层深度比南段更深, 将反演得到的震源断层与临汾盆地深部构造最新研究成果进行了分析对比, 北段震源断层深度及倾角大小与深地震剖面推测得到的深大断裂几乎相同。 震源断层在地表的投影与洪洞地震的高烈度区能够较好地对应。     

考虑断层震源的南天山一帕米尔地区地震危险性模型协调统一研究

分析中亚—中东地震危险性模型和中国模型在南天山—帕米尔地区的地震危险性模型特点,重新划分面源潜在震源区,重新确定新潜源的地震活动性参数.使用南天山—帕米尔地区的断层资料建立了断层震源模型,并计算断层震源的地震活动性参数.将面源和断层源结合,使用协调后的模型计算该地区的地震危险性.研究表明,使用断层源模型后,帕米尔高原几...     

利用NLLoc方法对新疆精河地震的定位研究

利用非线性定位方法NLLoc,对新疆精河地区2017年8月9日至9月30日期间M≥3.0级的22个地震进行重新定位,并与中国地震台网中心正式目录结果进行对比,讨论了NLLoc方法在速度模型复杂的新疆地区定位的可行性.研究结果表明,NLLoc方法重定位新疆精河地震事件中,在发震时刻、震中方面误差较小,满足定位精度要求,但深度值上相差较大.NLLoc方法定位结果相对较为集中,主要分布于14～21 km,与CAP反演的深度分布为12-21 km,平均深度17 km,主震的震源深度21 km结果相符合,且与新疆地区的平均震源深度21±10 km和北天山地震带的平均震源深度19 km的结论相符.结果显示:NLLoc方法可用于地壳速度结构变化大、分布复杂地区的新疆地震定位,且有助于更好地解决震源深度测定问题,提高地震定位精度.     

2013 年3 月27 日台湾南投MW 6. 0 地震震源机制解与发震构造研究

采用基于近远震波形的CAPjoint 方法,对2013 年3 月27 日台湾南投MW6. 0 地震分别进行了单独反演和联合反演,获得了各自的震源机制解及震源深度。其中,联合反演所得的最优双力偶机制解参数为,节面Ⅰ:方位角0°,倾角30°,滑动角78°;节面Ⅱ:方位角193°,倾角60°,滑动角96°;震源深度18km。为了验证联合反演的有效性和可靠性,采用由重抽样理论发展而来的Bootstrap 方法,对近远震数据分别进行了重采样,并对其单独反演和联合反演所得的参数进行了统计,验证了联合反演的有效性及稳定性,并发现远震反演震源深度的结果一定程度上受台站分布的影响,若要获得精确的震源深度则需要方位角分布较好的远震台站记录。根据前人对集集地震及车笼埔断层的研究成果以及南投地震的发震断层性质接近车笼埔断层的认识,推测此次地震可能发生在车笼埔断层上。     

1998年以来伽师地震(MW≥6.0)应力相互作用与强震活动的关系

新疆伽师地区位于南天山、塔里木盆地和帕米尔3个构造系统的交接部位,20世纪末—21世纪初该区在短时间内发生了一系列强震.地震应力触发理论认为,地震之间存在相互联系.文中反演了1998年和2003年2次伽师地震的震源特征,重建了断层破裂模型;之后基于黏弹性松弛理论,计算了2次地震与2020年M W 6.0地震的相互应力作...     

2012年11月20日宁夏永宁MS4.6 地震震源机制解与发震构造

2012年11月20日在宁夏银川市永宁县与兴庆区交界处发生M_S4.6地震,为了更好地了解此次地震的发震构造,首先采用Hypo2000绝对定位方法得到该地震的震中位置及余震分布;然后采用CAP方法反演了此次地震的震源机制解和震源深度. 反演结果表明,永宁M_S4.6地震是一个带有少量逆冲分量的右旋走滑地震.该地震矩震级为M_W4.3,最佳双力偶解为:节面Ⅰ走向11°,倾角74°,滑动角171°;节面Ⅱ走向103°,倾角81°,滑动角16°.最佳震源深度为8km左右.从该地震震中和震源机制解以及震源深度剖面分布来看,这次地震很可能发生在银川隐伏主断层西侧的次级断层上.      

震源深度误差对矩张量反演的影响

在用矩张量反演方法确定地震的震源机制和震源的破裂过程时，由于测定震源深度的误差，很难保证计算格林函数时所采用的震源深度(理论震源深度)和实际震源深度完全相等．理论震源深度和实际震源深度的差异(震源深度误差)对矩张量的反演或多或少会造成影响．借助于合成地震图较系统地讨论了震源深度误差对3种基本类型(正断层、逆断层和走滑断层)的震源反演造成的影响．对于正断层和逆断层，震源深度误差主要影响各向同性成分和补偿线性向量偶极成分．在理论震源深度大于实际震源深度时:对于正断层，震源深度误差导致出现虚假的正的各向同性分量和负的补偿线性向量偶极分量；随着差异的增大其绝对值逐渐增大；对于逆断层，震源深度误差导致出现虚假的负的各向同性分量和正的补偿线性向量偶极分量，其绝对值随着震源深度误差的增加而增加．在理论震源深度小于实际震源深度时，结果恰好相反:对于正断层，震源深度误差产生了虚假的负的各向同性分量和正的补偿线性向量偶极分量；对于逆断层，震源深度误差产生了虚假的正的各向同性分量和负的补偿线性向量偶极分量．同样，随着深度误差的增大，它们的绝对值也逐渐增大．对于走滑断层，震源深度误差对矩张量反演的影响则不同于正断层和逆断层两种情况，受影响最大的是震源时间函数的形状．无论理论震源深度小于还是大于实际震源深度，震源时间函数的形状都发生不同程度的拖尾现象．数字试验表明，当震源深度误差小于20 km时对于地震的总体机制的反演没有明显影响．另外，当理论震源深度大于实际震源深度时，震源深度误差对矩张量反演的影响相对较小．      

华北强震断层面解和震源深度特征

本文利用远震P波及SH波和区域地震P_(nl)波波形反演方法,测定了华北9次强震的断层面解、震源深度及地震矩.结合其他作者测定的7次地震的结果,分析了华北16次强震断层面解及华北地震震源深度特征.结果表明,华北多数强震为走滑型地震,也有个别正断层型及逆断层型地震;16次地震多数发生在地壳中部10-25km深度范围内.     

北天山地区中强地震震源机制解分析

利用北天山地区历史上24次中强地震震源机制解,进行系统聚类及应力场反演分析.结果表明,北天山地区中强地震震源断错性质主要以倾滑逆断层为主.多数地震的主破裂面为NW向.与其附近地震构造走向基本一致.主压应力P轴方位近NS向,倾角较小;主张应力T轴倾角较大,显示出区域应力场主要受近NS向水平挤压作用.最大主应力方向从东到西呈现出NNE-Ns-NW的渐变过程.     

2012年4月15日福建仙游M_L 4.1地震震源机制解及震源深度

从2010年8月4日至2013年4月24日在福建仙游共发生记录到地震667次,其中最大地震为2012年4月15日发生的ML4.1级地震。本文利用矩张量反演方法 ,反演得到2012年4月15日ML4.1、2012年11月25日ML3.8地震的震源机制解。这两次地震的震源机制解都为走滑断层,断层走向为北西向,主压应力轴方向为近南北向。分别利用波形拟合和sPL深度震相方法确定2012年4月15日ML4.1地震的震源深度,认为该次地震的震源深度在8~9 km。     

新疆天山地区强震前地震条带不清晰的原因初探

新疆地区在强震前地震条带不明显.本文对比分析了新疆天山与川滇地区区域构造背景和地震震源机制解,得到:①新疆天山地区区域地震构造以逆冲型为主,而川滇地区区域地震构造以走滑型为主.②1970年以来的天山地区中强地震以逆断层和走滑型地震类型为主,走滑型地震多数包含较大的倾滑分量;而川滇地区6级强震以走滑型地震类型为主,地震主要以水平错动为主.认为弱震条带适用于以水平剪切错动为主的地震,而新疆天山地区地震倾滑分量较大,因此中强地震前弱震条带图像不清晰,中短期地震预报意义不显著.     

闽粤赣交界区地震震源位置及速度结构研究

采用震源位置及速度结果的联合反演方法确定闽粤赣交界区(24°~26.5°N,114°~117.8°E)地震的震源位置以及震源区速度结构。结果显示:1闽粤赣交界区地震震源平均深度随震级增大而加深的特征明显,即地震震级越大,震源深度越深,但平均深度不超过15 km;越靠近沿海,地震震源深度有加深的趋势。2通过对河源地区、邵武-河源断裂带中段(寻乌-瑞金)区域、政和-大浦断裂带中段(漳平附近)区域以及闽粤近海区域地震剖面研究,发现地震多发生于高低速异常结合部位。     

基于区域地震波形的2017年新疆精河MS6.6地震破裂方向性及发震构造研究

2017年8月9日的新疆精河MS6.6地震是近年来天山北缘发生的最大地震,震中位于由多条逆冲断层组成的库松木契克断裂带内.由于震源较深、构造形变复杂、区域地震台站相对稀疏,仅根据震源机制解、余震分布和InSAR观测结果等难以直接判定发震构造.本文针对倾滑型地震发展了一种基于区域地震波形的破裂方向性测定方法,利用余震作为参考地震进行路径校正,根据主震和参考地震的波形时移差和Pn-Pg到时差分别确定主震在水平方向和深度方向的破裂尺度,进而推断同震破裂的延展方向和延伸尺度.本文在反演了主震的点源参数后,应用新发展的方法测定了地震的破裂方向性.点源反演结果显示,精河地震是一个发生在中地壳的高角度逆冲地震,矩震级约6.2,质心深度21km,震源持续时间5.5s,两个双力偶节面分别为102°/45°/106°(NP1)和259°/47°/74°(NP2).破裂方向性分析结果显示,地震的破裂面为南倾的NP1节面,地震沿着破裂起始点向西南方向、向下破裂,总破裂长度约11.5km,其中,沿深度的破裂范围约7km,沿水平的破裂范围约9km,平均破裂速度约2.1km·s-1.综合区域地质资料、卫星影像等判定本次地震的发震断层为精河南断层,地震可能只破裂了断层的下段(17~25km),并未破出地表.