新疆4次中强地震前小震震源机制变化特征

采用点源位错模型、层状介质速度结构,利用地震波垂直向记录的直达 、 波最大振幅,计算小地震震源机制。通过系统聚类,利用矢量合成方法,计算得到各类解的平均震源机制解。采用上述方法,针对2003年以来新疆北天山西段和中天山地区4次中强地震前,震源区周围中小地震震源断错性质和P轴方位的变化进行分析。结果显示,中强地震前2～3年中小地震震源机制解类型随机分布,震前1年表现出明显的优势分布特点,主压应力P轴方位发生较明显的偏转变化。     

研究中强地震前中小地震震源机制变化的一种方法

定义了“P轴分布集中度”用以研究中强地震前中小地震震源机制变化。利用祁连山中东段地区布设的中法微震数字监测台网多年的监测资料和甘肃数字监测台网的资料,使用P波和S波初动和振幅比联合反演方法反演了两次中等地震前震源区附近地区中小地震震源机制解和发震应力场;利用“P轴分布集中度”这一参数分析研究了这两次中等地震前中小地震震源机制和发震应力场的时间变化。结果表明,震前1~2年中小地震震源机制解P轴开始集中,在震前集中到大约与主震震源机制的发震应力场一致。     

帕米尔东北侧中强地震前应力场动态变化特征分析

依据乌恰、喀什和巴楚3个台小震综合机制解资料,分析研究了帕米尔东北侧中强地震前震源区及其附近地区应力场的动态变化过程.结果表明3个台小震综合机制解的P轴方位各自存在较明显的优势分布,这种分布与区域应力场的分布特征基本吻合.该区发生的4次6级以上地震前3个台小震综合机制解的P轴方位显示出较好的一致性,特别在伽师地震前P轴方位集中分布于N60°～74°E,与伽师强震群震源机制解的P轴方位基本相同.     

美国南加州地区1981—2011年MW≥6.0地震前发震应力场与构造应力场趋于一致现象研究

定义了“P轴分布集中度”, 用以研究中强地震前中小地震震源机制变化． 利用美国南加州地区1981—2011年地震的震源机制解资料, 分析了该地区8次M_W≥6.0地震前由小震震源机制求得的发震应力场P轴的集中情况． 结果表明, 其中7次地震前均观察到了“P轴分布集中度”值具有极小值, 即小震发震应力场P轴向区域构造应力场主压应力的集中现象, 为中强震预测提供了一种方法．      

天山地震带(中国境内)震源机制一致性参数的时空特征

基于天山地震带2003—2014年306个MS3.5以上的震源机制解资料,将天山地震带划分为一定的网格,利用每个网格节点及其周围一定范围内的多个震源机制解进行应力张量反演;计算各节点震源机制一致性参数的时空分布,在此基础上研究了天山地震带的应力状态,以及震源机制一致性参数时空分布与中强以上地震活动的关系。结果表明,反演获得的天山地震带主应力与早期研究结果具有相似性,整个天山地震带主应力轴以SN向为主,局部区域呈现NNE、NNW向。震源机制一致性时空分布与天山地震带中强地震的发生具有一定的对应关系,天山中东段地区中强地震大多发生在震源机制一致性参数低值分布区或其边缘附近。2011年下半年以来,天山中东段地区震源机制一致性参数总体呈现由紊乱到一致的过程,与该时段内新疆地区中强地震的成组活动相互对应;2008年乌恰6.9级强震前,南天山西段震源机制一致性参数也明显下降;此外,从计算得到的天山地震带b值图像来看,2003年以来5级以上中强地震多分布于b值相对较低的区域。     

濮阳小震集中区震源机制解与应力场跟踪分析与研究

利用垂直向Pg和Sg波的最大振幅比法,计算濮阳小震集中区2002年1月-2014年9月发生的45个ML≥2.0地震的震源机制解。结果表明:研究区发震构造断层及其地震震源类型以走滑为主、构造应力以水平和近水平力推扭为主。震源一致性参数下降反映区域构造应力场的增强。统计P轴方位结果表明研究区P轴方位变化与地震活动有一定的相关性。该区小震P轴方位的时序变化可供中强地震预测参考。     

涿鹿4.3级地震前后应力场变化特征

采用目前普遍接受的基于初动符号和振幅比的HASH方法,计算了2008年10月至2018年10月张渤带西段中小地震震源机制解;在获得震源机制解的基础上,进一步利用震源机制解一致性参数研究了涿鹿4.3级地震前后的应力场变化特征。结果表明:该区域震源机制解以正断型和走滑型为主,逆冲型次之,涿鹿4.3级地震后走滑型地震较震前略有上升,表明该区域的剪切作用增强;主压应力轴方位大致为NEE-SWW,主张应力轴为SSENNW向;涿鹿4.3级地震发生在震源机制一致性参数的低值边缘附近,发震时间也在一致性参数的低值时段。     

利用GPS和震源机制解研究青藏块体东北部构造应力场方向变化特征

利用1970年以来至今青藏块体东北部大量的震源机制解,分时间统计其主压应力方位并求其归一化分布。根据P轴的优势分布方位,推测其主压应力方向。同时,借助有限元方法,利用GPS大地水平形变观测资料,把1999年以来青藏块体东北部大量的GPS资料经过解算,计算其最大主应变率场及最大剪切应变率场。将震源机制解P轴的主压应力方向和GPS计算的最大主应力方向进行对比,分析青藏块体东北部构造应力场随时空的变化特点及时空差异性,探讨震源机制解P轴的优势分布方位、GPS资料的最大主应力方向与地震孕育之间的关系。     

茅山断裂带及邻区地震震源机制解计算及应力场反演

利用2001年1月~2014年4月江苏及邻区数字地震波形资料,采用P波、S波初动和振幅比联合求解方法计算了茅山断裂带及邻区149次中小地震震源机制解。震源机制解特征分析表明,研究区中小地震震源类型以走滑型为主,兼有一定比例的正断层类型,而逆冲型相对较少,P、T轴优势方向分别为NEE-SWW、NNW-SSE向。利用149次地震的震源机制解,采用自助线性应力反演(LSIB)方法反演了研究区应力张量。结果显示,最大主应力S_1方位角为254.2°,俯角为2.6°,最小主应力S_3方位角为163.9°,俯角为9.5°。为了进一步印证所得应力张量的可靠性,又利用1970年以来M_L≥3.5地震震源机制解再次反演,所得结果中最大主应力S_1方位角为252.4°,俯角为8.4°,最小主应力S3方位角为160.4°,俯角为12°。2份不同的震源机制解资料反演所得应力张量十分接近。应力张量结果表明,茅山断裂带及邻区处于以NEE-SWW向水平压应力和NNW-SSE向水平张应力为主的现代构造应力场中。     

利用CAP 方法快速计算云南地区中小地震震源机制解

地震的震源机制解是反应区域应力场的重要参数,充分利用数量众多的中小地震将有助于获得更高精度的区域应力场分布。本文以滇西地震预报实验场下关虚拟测震台网为例,介绍了利用虚拟台网产出数据,采用CAP 方法计算中小地震震源机制解的流程,并将该方法应用于计算云南地区2013 年2 月～ 2014 年2 月间MS≥3. 0 的64 次中小地震震源机制解。结果显示:①本文给出的方法为一种半自动处理方法,该方法可以在地震速报结果之后45 分钟之内给出震源机制解,分析认为影响震源机制解快速产出的主要因素是格林函数库的建立和编程实现标注P 波到时的全自动化;②云南地区中小地震震源机制解以走滑为主,但在香格里拉和洱源地区有少量正断层地震存在,位于研究区域内中小地震P 轴主应力方向在川滇菱形块体南部以北北西-南南东为主,而在印支板块则主要以北北东-南南西为主。     

伽师序列中小地震震源机制分析

采用点源位错模型,层状介质速度结构,通过计算理论地震图,与观测的地震垂直向记录的直达P、S波最大振幅拟合,反演震源机制的方法。系统查阅了万余张地震记录图件,得到可信的小地震震源机制共计554个。有震源机制的地震完全覆盖了序列的震区范围,时间上也分布于序列的各个阶段,因此认为这些小地震对于地震序列具有一定的代表性。计算2个震源机制的2个P轴在三维空间中的夹角和2个T轴之间的夹角,再以2个夹角之和作为距离,采用系统聚类的方法对大量地震震源机制解进行分类。取和主体破裂方向(NE)一致的两类正断层地震,求其占全部类型的地震数目的比例,用来刻画应力场的变动情况。对照伽师序列的6级强震,两类正断层地震出现3次显著的增加。3组强震都在其后发生,这就给出了确切的前兆信息。小地震震源机制显示出的变化,表明它们对于强震孕育发生非常灵敏。文章最后提出伽师强震序列的块体旋转成因模型。     

东昆仑断裂带玛沁段周围小震震源机制解系统聚类分析

利用P、S波最大振幅比计算得到东昆仑断裂带玛沁段周围2008年以来57个小地震震源机制解,并进行系统聚类分析。结果表明,该区小震错动方式以走滑型活动为主,平均主压应力P轴方位角为50°,倾角为5°,主张应力T轴方位角为140°,倾角为4°,与该区所受的地球动力学背景基本一致。     

PRELIMINARY APPLICATION OF FOCAL MECHANISM SOLUTIONS OF SMALL AND MEDIUM-SIZE EARTHQUAKES TO FAULT STABILITY ANALYSIS IN THE SOUTHEASTERN TIBETAN PLATEAU

Analysis of stress state of faults is helpful to understand crustal mechanical properties and seismicity. In the paper, we invert the horizontal crustal stress field in the southeastern Tibetan plateau using focal mechanism solutions of small and medium-size earthquakes, and apply them to estimate the stability of regional major faults. Firstly, we collect focal mechanism solutions of small and medium-sized earthquakes in the southeastern Tibetan plateau. The dataset includes more than 1 000 focal mechanism solutions in the past twenty years. Magnitudes of these earthquakes vary from M3.0 to M6.0. Most of the focal mechanism solutions were determined using waveform inversion technique. Although most of focal mechanism solutions in the southeastern Tibetan plateau are strike-slip faulting, their spatial pattern is different in sub-regions. Normal faulting earthquakes mainly occurred in the western Sichuan region, reverse faulting earthquakes mainly occurred in the boundary zone between the Tibetan plateau and the South China craton, and strike-slip faulting earthquakes mainly occurred in the central and southern Yunnan region. Next, we settle on a mesh with grid spacing of 0.5° in longitude and latitude in the region and invert the horizontal crustal stress field at each grid point. Spatial variation of the maximum principal stress axis in the southeastern Tibetan plateau shows a clockwise rotation around the eastern Himalaya syntax. The azimuth of maximum compressional stress axis is about 88.1° in the western Sichuan region, about 124.6° in the South China craton, and about 21.6° in the western and southern Yunnan region. The azimuth of regional maximum compressional stress is nearly parallel to the direction of terrain elevation gradient, and that of the minimum compressional stress is nearly parallel to the tangential direction of the topographic elevation contours. The spatial pattern reflects the control role of gravity spreading of the Tibetan plateau on the regional horizontal stress field. Finally, we analyzed regional fault stability based on these collected focal mechanism solutions. The fault instability parameter (I) is defined based on the Mohr-Coulomb criterion and indicates the degree of fault approximating to rupture. The instability parameters on fourteen major faults in the southeastern Tibetan plateau were calculated. Our results show that the stability of the Lianfeng-Zhaotong Fault is the lowest before 2014 in the region, which indicates the fault zone is close to rupture at that time. Our results provide a new useful tool to assess regional seismic potential using dense focal mechanism solutions.     

华北4次中、强地震前震源区及其附近应力场的变化

使用小震机制解资料 ,分析了 1975年海城 7 3级和 1976年唐山 7 8级强震及 1983年菏泽 5 9级和 1995年苍山 5 2级中强震前 ,震源区及其周围不同构造部位应力场的时、空变化 ,证实震前震源区附近应力场曾有某些异常改变 ,如唐山强震前震源区周围出现长达 4a多的小震机制解主应力轴一致性取向的现象 ,菏泽地震前小震机制解P轴“集中—转向” ,苍山地震前P轴偏转且一致性增强。同时还发现 ,唐山地震前应力场异常变化开始时间可能早于 1972年 ;震源区内的陡河台与源外区的昌黎台小震综合机制解反映出震前的受力差异 ;震源断层附近不同应力区内震源机制解和地震活动有时空动态差异。这些现象一定程度上提供了不同构造条件和应力背景下 ,中、强震前震源区不同构造部位力学状态的改变或地震孕育过程的信息 ,对研究不同地震的孕震过程及差异有一定意义。     

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。     

新疆天山地区与川滇地区中强地震震源机制解对比分析

利用1970年以来新疆天山地区和川滇地区中强地震震源机制解,对两区中强地震的错动性质做了对比分析,得出以下两点结论:(1)新疆天山地区中强地震断错性质复杂多样,主要以逆断层型和走滑型地震为主;而川滇地区强震主要以走滑型地震为主。(2)新疆天山地区走滑型地震大多包含倾滑分量,单纯的水平错动地震数量极少;而川滇地区走滑型地震的错动方式主要以水平错动为主,倾滑分量较小。     

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。      

汶川Mw7.9和集集Mw7.6地震前应力场转换现象及其可能的前兆意义

2008年四川汶川Mw7.9地震和1999年台湾集集Mw7.6地震均为挤压推覆构造环境下发生的板内逆断层型地震.通过对比分析2次地震前的CMT解、震源区附近的中小地震震源机制解及其反演的应力场可知,集集地震主震震源机制解与用台湾内陆中西部的CMT解反演得到的逆断层类型构造应力场吻合,而在主震前震源区附近中小地震震源机制...     

张北地区震前、震时和震后的震源机制

对于张北地震之前出现在小震条带上的地震，我们收集了区域地震台网的P波初动和垂直向记录的直达P、S的最大振幅，由理论地震图反演出15次地震的震源机制；同样的方法反演得到145次余震的震源机制；连同刘瑞丰给出的6．2级主震、哈佛大学提供的5．6级强余震的矩张量解一起分析。发现，震前小震震源机制优势取向的平均解、震后余震震源机制优势取向的平均解和主震以及强余震的矩张量解，基本一致。震前、震时和震后的震源机制的优势取向，没有发生可以觉察的显著变化。表明震区始终受到构造应力场的控制，呈现出一定的稳定性。