汶川M_W7.9和集集M_W7.6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条件下发生的板内逆断层型地震。本文对比分析了两次地震前的CMT解、震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解反演得到逆断层类型构造应力场吻合,而震区附近中小地震具有随机发生的性质,反演得到了震前与构造应力场不一致的走向滑动类型的局部应力场,但当局部应力场变化到与构造应力场一致时,数月后发生主震;同样,用青藏高原东部的CMT解震源机制反演得到走向滑动类型的构造应力场,逆冲类型的汶川主震与构造应力场的压应力轴吻合,震区附近中小地震反演得到了与构造应力场一致的区域应力场,但震前局部应力场变化为逆冲类型应力场一致时,随即发生主震。说明逆断层型主震区附近随着震源区应力积累,在震前会出现相似的应力场转换现象,当最终转换到与发生主震的应力状态一致时,表明震源区附近应力已达到相当高的应力水平,是发生大地震的征兆,应引起进一步的关注。     

福建仙游地震序列的震源机制解

2010年8月4日至2013年10月4日福建仙游共记录到地震1209次,其中最大地震为2013年9月4日发生的ML5.0地震。为了加强对仙游地震序列的研究,更好地了解仙游地震的发震构造及震区的区域应力场,本文利用福建数字地震台网宽频带地震记录,采用矩张量反演方法,得到仙游地震序列中ML3.5的6次地震的震源机制解。这6次地震的震源机制解结果较为一致,都为走滑型地震,断层走向为NW向,倾角陡立,主压应力轴方向为近SN向。反演得到的主压应力轴方向与福建地区的区域应力场并不一致,本文认为仙游地震是由位于震区的金钟水库蓄水造成震区应力调整而引起的。     

1998年张北地震序列构造应力张量变化特征的研究

根据张北地震序列的地震活动特征,利用张北震区1998年1月～1999年3月间145个3 级左右地震的震源机制解资料,应用Gephart(1990)的应力张量反演方法,研究张北地震序列构造应力张量的总体变化特征和时序变化特征;研究发现强余震发生前,应力张量的波动幅度不是很大,震源及附近地区的构造应力作用较强,强余震发生后,应力因发生破裂而重新分布。而且震源区的构造应力场方向与华北地区的构造应力场方向基本一致,说明张北主震和强余震都是在华北统一构造应力场的作用下发生的。     

2009年云南姚安6.0级地震震源机制与发震构造的分析研究

利用P波、SV波、SH波初动及其振幅比联合反演震源机制解的方法,计算了2009年7月9日发生在云南姚安6.0级地震余震序列的震源机制解,同时结合地震序列的空间分布,对姚安6.0级地震的发震断层性质和震区应力场特征进行综合分析。结果分析表明：（1）姚安6.0级地震发震断层为NWW—SEE向的直立右旋走滑断层,与美国哈佛大学的主震CMT解节面基本一致,也与余震优势方向分布一致,证明结果可靠;（2）震区主压应力场优势方向为NNW—SSE向,与其现今区域构造应力场主压应力NNW—SSE向一致,表明主震应力场主要受到现今区域构造应力场的控制,同时还有一些小的余震与主震应力场不同,表明震区应力场的多样性和复杂性;（3）结合本次地震序列的空间分布、震源机制解特征、震区断裂构造特征综合分析,综合判定姚安6.0级地震的发震构造属于马尾箐断裂。     

2009年云南姚安6.0级地震震源机制与发震构造的分析研究

利用P波、SV波、SH波初动及其振幅比联合反演震源机制解的方法,计算了2009年7月9日发生在云南姚安6.0级地震余震序列的震源机制解,同时结合地震序列的空间分布,对姚安6.0级地震的发震断层性质和震区应力场特征进行综合分析。结果分析表明：（1）姚安6.0级地震发震断层为NWW—SEE向的直立右旋走滑断层,与美国哈佛大学的主震CMT解节面基本一致,也与余震优势方向分布一致,证明结果可靠;（2）震区主压应力场优势方向为NNW—SSE向,与其现今区域构造应力场主压应力NNW—SSE向一致,表明主震应力场主要受到现今区域构造应力场的控制,同时还有一些小的余震与主震应力场不同,表明震区应力场的多样性和复杂性;（3）结合本次地震序列的空间分布、震源机制解特征、震区断裂构造特征综合分析,综合判定姚安6.0级地震的发震构造属于马尾箐断裂。     

2003年伽师6.8级地震序列特征和震源机制的初步研究

在位于1997-1998年新疆伽师9次6级地震分布区域的东南端，2003年2月24日又发生6．8级地震。结合伽师6．8级地震序列震源机制解结果，对该地震序列的基本特征和震源区应力降等进行了对比分析。结果表明，6．8级地震断层是在北西向的区域应力场挤压作用下产生的倾滑逆断层，震源以单侧破裂为主，破裂方向与极震区走向，以及北西向的主压应力方向一致。震前震源区应力显著增强，震后应力释放较为彻底。中强余震震源机制解与主震有明显差异，表现出震源区应力场处于不稳定的调整阶段，余震震源机制的差异为震后地震趋势的判定提供了依据。     

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。     

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。     

1976年龙陵震群的小震震源机制

本由区域台网地震波资料，反演得到１９７６年运动龙陵地震群６０２个中小地震的震源机制解，中对机制解的各参数进行了分析和系统聚类。结果表明：小震机制解的优势取向和主要类型与序列中的大地震震源机制一致。反演得到震源区应力场方向为：最大压应力主轴方位１９５°，仰角５°；中等压应力主轴方位３１４°，仰角７９°；最小压应力主轴方位１０４°，仰角１０°。这与其它资料给出的结果相符，虽然区域应力场的平均方向比     

2019年6月17日长宁MS6.0地震序列震源区二维构造应力场特征研究

使用近震波形反演方法求解2019年6月17日四川长宁Ms6.0地震序列的震源机制解和震源深度, 共得到30个可靠的M>3.0地震震源机制解和震源深度, 结合该地区已有的震源机制解, 开展震源区构造应力场反演, 小尺度探讨震源区的构造应力环境。 反演结果显示, 震中附近区域主要以逆冲型应力性质为主, 局部地区包括少量走滑分量以及混合类型。 最大主压应力方向主要以NEE向或NE向为主。 在筠连以东地区, 不同于北部的逆冲型, 应力性质以走滑型兼少量混合类型为主, 最大主压应力方向近EW向。 构造应力场方向与形成长宁背斜的构造应力存在一定交角, 2019年长宁6.0级地震可能是由NE或NEE向近水平应力挤压产生的该地区滑脱面之上背斜核部的逆断层活动造成的。     

云南地区震源机制及应力场特征

利用云南和四川区域台网记录的地震波形资料,采用CAP方法计算得到了云南地区1999年1月至2014年8月268次M_L≥4.0地震的震源机制解,结合收集的哈佛大学1976年以来109次地震的震源机制解,分析了云南地区震源机制解分类及其区域特征。基于上述震源机制解资料,采用区域应力张量阻尼反演方法计算了云南地区每个网格的最佳拟合构造应力张量,并利用最大主应力计算方法计算得到了云南地区最大水平主应力的方向。结果表明:1)研究区地震震源类型以走滑型为主,其次为正断型,逆断型相对较少,震源机制空间分布特征明显,反映了研究区不同区域受力源及其作用方式的差异性;2)云南地区应力场方向呈现一定的空间连续性,最大水平主压应力方向由北向南呈顺时针旋转,由西向东呈逆时针旋转,同时应力场方向表现出空间的不均匀性,EW和SN方向分别存在2个应力转换区。应力场反演结果显示,云南地区应力场较为复杂,主应力方向变化很大,不同区域存在明显差异。     

盈江地区构造应力场和断层识别的联合迭代式反演研究

搜集了盈江及其邻区5组地震序列震源机制解并反演得到该区域的构造应力场。研究结果显示：盈江地区整体主压应力以NNE向为主,主张应力以ESE向为主;但其局部应力场不完全一致,沿苏典断裂分布的主压应力轴走向随着断裂走向由北向南延伸角度逐渐向北偏移,而盈江地区的西南部,其主压应力走向更偏向于东,这可能与大盈江断裂的横向拉伸有关。此外,本研究通过应力场反演识别出了5组地震序列震源机制解的主发震断层节面的走向、倾角、滑动角及发震断层的摩擦系数,为今后该区域的地震研究及地壳动力学变迁提供了参考。     

利用1996年丽江地震序列反演震区应力状态

本文以1996年丽江M_S7.0地震为例,以地震目录和强震震源模型为输入参数,将力学计算与统计分析相结合,反演计算了1986～1996年间丽江震区2.5°×3.0°空间范围内的地壳应力状态.结果表明,丽江地区应力场最大主应力为近南北向,方位角为355°,最小主应力方位角为241°,二者倾角为近水平,应力形因子为0.398,最大主应力大小约为53 MPa,远小于完整岩石的强度.该方法可获得地壳深部绝对应力大小、有效摩擦系数,反演获得的震区地壳深部应力状态的方向性特征与震源机制解结果基本一致;该研究表明地震活动的空间分布可以为我们提供有关强震孕震的地壳深部应力状态信息.这些结果对了解震区应力场具有理论上和实践上的意义.     

2013年8月香格里拉德钦—得荣M_S5.9地震序列震源机制与应力场特征

利用中国区域台网地震波形记录,采用CAP方法反演了香格里拉德钦(位于云南省)—得荣(属于四川省)2013年8月28日MS5.1、8月31日MS5.9地震及8次MS4余震的震源双力偶断层面解和震源质心深度.结合震区地质构造、余震分布、烈度分布、动力学背景等资料,分析了此次地震序列的震源机制和应力场特征.反演结果表明,此次地震序列为节面倾角倾斜的正断层型地震,发震断层为NWW向活动构造带.序列中最大地震MS5.9和次大地震MS5.1地震的破裂节面分别为走向299°、倾角53°、滑动角-73°;走向290°、倾角55°、滑动角-72°.震源区受到强烈的水平拉张力、垂直挤压力作用.MS5.9地震后续余震T、P轴方位角随时间变化强烈,表明MS5.9地震后震源区应力调整作用明显.震源区应力场反演结果显示,地震发生的构造带上最大主拉应力为NNE-SSW向,最大主压应力为NW-SE向,与GPS观测所反映的地表最大主应力分布方向基本一致,表明震源区的应力状态可能主要受到背景大尺度构造应力场的控制.此次地震序列填充了川滇地区震源机制及应力场的空间分布图像,1976年以来可靠的震源机制解资料表明香格里拉次级块体是川滇块体及周边区域显著的拉张作用区域.香格里拉次级块体和保山次级块体正断层地震的断层节面及震源应力轴分布的空间变化,与GPS观测反映的地表最大主拉应力分布较一致,其空间分布特征反映了在青藏高原物质挤出背景下,块体之间相互作用、地势差异等作用对构造活动的影响.     

河北及邻区震源机制与构造应力场

采用CAP方法反演2008年1月至2013年11月河北及邻区M_L3.5以上地震的震源机制,结果显示:震源错动类型以走滑断层类型为主,兼有一定数量的正断层;构造应力场最大主压应力轴方向NEE,与之前的研究结果一致,但呈现出暂时的正断层兼走滑的应力状态,具有继承性和差异性特征,推测可能与中等地震易受局部构造活动影响以及巨大地震改变了区域构造应力作用方式有关。     

云南及邻区地壳应力场研究

地壳应力场对探讨区域构造动力过程和形变机制有重要意义.为了获得云南及邻区精确的构造应力场以及确定先前研究中存在差异地区的构造应力场,本研究首先在搜集研究区已有震源机制解的基础上,使用gCAP方法反演了近年来发生的地震震源机制解,共获得研究区震源机制解1302个;其次,在应力场反演时,提出了定量设置反演网格大小的方法,并删除阻尼和无阻尼反演应力场结果性质存在差异的网格.最终,基于大量震源机制解资料获得研究区精确的应力场：(1)云南及邻区震源机制解类型以走滑型为主,遍布整个研究区,逆走滑和逆冲型地震集中分布在云南与四川盆地交界地区,正断型和正走滑型地震较少,主要分布在滇西和滇西北地区;研究区震源机制解的多样性,在一定程度上反映了研究区构造活动和应力场的空间差异性.(2)云南及邻区整体应力场表现为：主压应力轴方位迹线呈以西北角为中心的扇形分布,主张应力轴方位迹线呈以西北角为中心的弧形分布,总体上反映青藏高原物质向东南的运移作用对研究区应力场具有控制作用.(3)研究区应力场类型以走滑型为主,局部地区出现逆冲和拉张型应力场,所得结果与前人应力场研究结果总体上一致.(4)腾冲火山区地壳应力场为走滑...     

P波极性资料确定的2022青海门源MS6.9地震序列震源机制及应力场

为研究2022年门源M_S6.9地震的发震构造及构造应力场特征,文章先搜集了1月8—30日M≥1.9地震事件的P波初动符号,基于P波初动极性反演震源机制解的方法,得出66个地震的震源机制解,参考水平应变花面应变对地震震源机制的划分原则进行分类,虽然震源机制分布类型较广,但走滑类震源机制超过半数,表明此次地震序列以走滑为主;然后基于得到的震源机制解,利用网格搜索法反演该区构造应力场,得到研究区内呈NEE-SWW向挤压,NNW-SSE向拉张;主震震源机制P和T轴与所处的应力区应力方向相近;最后模拟研究了主震震源机制与应力体系的关系,得到此次地震是在构造应力场作用下沿最优节面破裂的,可视其为该区域应变能积累后的一次正常释放。该研究对后续的发震机制和地球动力学分析具有参考意义。     

岫岩5.4级地震序列主应力变化特征研究

根据1999年岫岩地震序列的活动特点, 将其划分为前震、 余震密集、 余震平静、 余震衰减4个时段, 利用收集整理的1999年6月至2000年9月间该序列中161次2.5级以上地震的震源机制解和Gephart的应力反演方法, 研究了震源区各时段内构造应力场的总体特征和时序变化特征。 结果表明, 序列的主压应力方向与华北地区的构造应力场基本一致, 而且最大主压应力的空间取向经历了主震前相对稳定—主震后分散—最大余震前相对稳定—最大余震后分散的全过程。 该结果对主震和最大余震的预测具有一定的参考价值。     

强震前后震源区应力场变化一例

美国夏威夷Kaoiki地区1983年11月16日发生M=6.6地震。取该地区1977-1985年的74次M3地震的震源机制解, 分时段进行系统聚类分析发现:一般年份的震源机制类型和各类型所占比例差别不大;6.6级地震前后出现其它时间没有的直立节面走滑类型地震, 主震亦属此种类型, 此时还抑制了其它时间占优势类型地震的发生。笔者认为, 这是一种可信的前兆现象。取不同时间段震源机制解, 用滑动矢量拟合法反演震源区应力场的结果表明, 6.6级地震前后出现方向较稳定的应力场, 其最大压应力主轴1和最小压应力主轴3分别呈近东西和近南北的水平方向。中等压应力主轴2基本直立, 且前震、主震、余震的震源机制与它们吻合。其它时间的应力场都表现为2取近水平的状态, 相应的地震破裂以低倾角水平滑动为主。强震前后的震源区应力场与其它时段应力状态的显着差异表明, 应力场的变化控制了强震孕育、发生、发展的过程。文中最后讨论了Kaoiki地区特定的环境因素及其作用。      

山东长岛震群震源机制解一致性参数时空演化特征

借助山东数字地震台网记录到的长岛海域的中小地震波形资料,采用P波初动求取小震震源机制解的方法对研究区内293个ML≥2.0地震进行震源机制反演,并根据震源机制解的资料对长岛地区进行应力张量反演,计算各节点震源机制解一致性参数的时空演化,进而分析长岛地区的应力状态以及震源机制一致性参数的时空演化特征。结果表明:(1)研究区地震震源以走滑型为主,正断型次之,逆断型最少,初步判断发震断层为SE走向的高角度的走滑断层,主要表现为水平运动。(2)通过反演得到研究区区域平均应力场主压应力方向为101.4°,倾角29.1°;中等应力方向为280.8°,倾角60.8°;主张应力方向为11.3°,倾角0.3°,应力张量方差为0.085。(3)震源机制一致性参数的时空分布与中等地震活动有一定的关系,具体表现为:在中强地震发生前,震源机制和应力场一致,震源区附近的构造应力场的作用增强,此时震源机制一致性参数处于较低水平。空间上,研究区震源机制一致性参数整体上呈现出中间低两边高的特点,所有ML≥4.0地震都发生在极低值区或者高值区向低值区变化的过渡带上。