含衰减地层微地震震源机制反演及其反演分辨率

微地震震源机制的反演对于非常规油气开发具有至关重要的作用.微地震信号主频高、能量小,容易受地层吸收衰减作用的影响使其波形发生畸变,本文提出了一种考虑地层吸收衰减作用的微震源机制反演方法,并利用费雷谢偏导矩阵的SVD分解(特征值分解)方法,分析研究了地层的吸收衰减因子的变化对于微地震震源机制反演分辨率的影响,根据理论计算给出了不同地震数据对各种震源机制反演的适用条件.理论计算证明,采用直达P波和S波数据联合反演震源的T值,单独利用直达P波反演震源的k值,可以有效降低地层吸收衰减作用对反演结果的影响.     

用(P)、(S)波速度振幅比求小震机制解的可行性研究

利用数字地震记录直达P、S波最大速度振幅比和仿真后的最大位移振幅比资料分别测定了小震震源机制参数,并对两种结果进行了对比分析。理论分析和实测结果表明,二者基本一致,说明直接利用区域台网数字地震记录直达P、S波最大速度振幅比代替最大位移振幅比测定小震震源机制解是可行的。     

震源机制一致性的预测意义

我们利用层状介质点源位错模型,由区域地震台网垂直向记录的直达P、S波最大振幅资料,反演中小地震的震源机制的方法,分别得到大同震区1990～2002年的620次震源机制、张北震区1998年1月至1999年3月的145次震源机制.     

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。     

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P珔、S珔波最大振幅,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。     

赣南地区小震震源机制分析

利用从震源向上射出的直达P、S波引起的地动位移振幅比求解震源机制,得到赣南及近邻地区58个ML2.0~4.2地震的震源机制解。对震源机制解P、T轴参数进行l0°间隔归一频数分析,得到如下结论:①本区地震断层以走滑型为主;②震源机制P轴方位主要分布在270°～330°间,平均方位为287°,P轴倾俯角以小于30°的近水平优势分布,这一结果与区域NWW-SEE水平挤压为特征的构造应力场相吻合。     

云南禄劝地震部分余震的矩张量反演

利用数字盒式磁带记录加速度仪组成的流动地震台网所记录的三分向近场加速度图,通过矩张量反演确定了1985年4月18日云南禄劝 Ms=6.1地震的部分余震的震源机制.以均匀半无限弹性介质的格林函数解释路径效应,并通过正演计算识别由两次积分得到的位移地震图中的直达 P 波、直达 S 波和 SP 转换波震相,然后用这些震相进行矩张量反演.反演结果表明,在解超定线性方程组时,采用适当的加权系数,可使上述直达波和转换波的理论计算值与观测值拟合得较好.尽管用以反演的三个余震大小不同(震级 ML48,3.2,3.5),震源位置也有差别,但它们的震源机制却非常接近,且与主震的震源机制相当一致.这一特征显示了余震的发生与主震发震构造的内在联系.这些实例说明,由震源球球面上分布适宜的数字地震台网取得的近场加速度资料,借助于即使是简单的介质模型,通过地震矩张量反演,不但可以得出这些地震震源的主要成份————剪切位错源,同时还可得出震源所含的其它成分,如膨胀源和补偿线性向量偶极.      

利用直达P波测定地方震震源深度的探讨

震源深度是地震时空参数中的基本参数,是目前最难测准的参数之一。可以使用直达P波测定震源深度。要确保测定结果的精度,必须加密台网观测点,使台间距的大小与震源深度相当。利用四川省西昌和冕宁大桥水库两个遥测地震台网的直达P波资料,测定发生在其监控区域内137个地震的震源深度。结果发现,该区域地震的平均深度和深度下限存在随震级增大而增加的现象。其中有部分地震的震源深度,利用本研究方法测定的结果与使用遥测地震台网计算机定位程序输出的结果相差较大。作者认为,这部分地震使用计算机定位程序得出的震源深度有较大的误差。     

P波极性数据所揭示的台湾地区三维应力结构的初步结果

采用综合震源机制方法,利用503393个P波极性数据反演了台湾地区的三维应力结构.对于给定点,根据该点及邻近区域地震的所有P波极性数据采用地震综合震源机制进行估算,P波极性数据的权重由高斯距离函数给定.该方法可以采用大量P波极性数据,包括不能确定单个地震震源机制的P波极性数据.与传统的震源机制确定应力场的方法相比,该方...     

利用地震走时计算波速与震源深度

利用青海台网记录清晰的P波震相资料,根据单层地壳模型地震走时方程,计算了P波速度和震源深度,得到直达波速度正态分布置信区间为5.96~6.09 km/s,首波波速度置信区间为7.69~8.06 km/s,震源深度置信区间为5.6~5.8 km。     

河北南部及邻近地区中小地震震源机制特征分析

利用P波初动和振幅相结合的广义极性振幅技术法(GPAT),反演2007-2016年河北南部及邻近地区发生的368个ML≥2.0中小地震震源机制解,利用统计方法和系统聚类方法,分析震源机制解参数特征。结果表明,河北南部及邻区中小地震以走滑地震为主;正断层和逆断层相对较少,断层面以倾斜或直立为主,断层运动表现为左旋走滑和右旋走滑,应力作用以水平和近水平推扭方式为主。     

求震源机制P波初动解的格点尝试概率法

考虑到Ｐ波初动数据在震源球面上分布的不均匀性对节面解的可能影响，不用矛盾符号所占比例的大小作为选择可取节面解的标准，而是将震源球面分成许多小块，再确定有Ｐ波初动数字的小块为正号区或负号区的概率，最后以全部有数据小块的平均概率的高低作为选择解答的标准。用此改进方法重新测定了徐纪仁等（Ｘｕ ｅｔ．ａｌ，，１９８８）发表的青藏高原地区９９个地震的震源机制解，从中筛选出了２０个可信的解答。     

首都圈地区中小地震全波形震源机制反演

目前对首都圈地区中小地震的震源机制研究所用的方法主要有P波初动极性法、 振幅比法及波形反演方法。 前两种方法只利用了波形中很少量的信息, 且对于稀疏台阵效果较差, 而传统的波形反演法也仅利用了波形的部分信息, 且对于震级、 数据资料等有一定的要求。 为克服上述传统方法中的局限并进一步提高震源机制解的准确性, 本文采用一种新的综合利用上述各种信息的全波形匹配方法来反演首都圈地区中小地震的震源机制解, 提高反演解的可靠性。 为了检验所使用的全波形匹配震源机制反演方法的可靠性, 我们首先进行了合成数据测试, 结果表明全波形匹配方法可以得到稳定可靠的震源机制解。 利用新的全波形匹配方法计算了2019年4月北京发生的两次地震震源机制解, 并结合活动断裂进行分析。 将新的全波形震源机制反演方法应用于首都圈地区2015年以来的22个地震(2.2≤M≤4.3), 并对22个地震的震源机制解及应力轴分布进行了分析, 与前人研究结果具有较好的一致性。     

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。     

辽宁地区2008年以来ML≥3.0地震震源机制解分析

收集2008—2015年辽宁境内ML≥3.0地震波形资料,读取P波初动,采用P波初动方法,求解地震震源机制解。分析盖州震群、海城序列等地震的震源机制不同变化特征。     

首都圈地区震源机制解及现今构造应力场时空变化特征研究

基于2009年1月至2017年11月首都圈地区发生的8 061个地震事件的23 293条P波初动极性数据,采用改进的格点尝试法计算了首都圈地区单次地震的震源机制解和小震综合断层面解。在初步分析这些数据的基础上,利用计算得到的单次地震的震源机制解和搜集到的已有历史地震的震源机制解数据,运用线性反演法对首都圈地区构造应力场的时空变化特征进行了研究。结果显示:① 研究区的地震震源机制解类型以走滑型为主,正断型次之,这些地震震源机制解的P轴方位大都为ENE向和近EW向,与该地区的构造应力场方向基本一致,仅有个别地震的P轴方位为NNW向;② 首都圈地区的构造应力场具有较好的一致性和连续性,最大主应力轴方位由西部的ENE向至东部的近EW向呈现顺时针旋转的趋势,应力类型整体上为走滑型,这与以往的研究结果相一致;③ 通过与已有研究结果相比较认为:京西北地区现今构造应力场是相对稳定的,最大主应力轴未呈明显改变;唐山地区和北京地区的构造应力场（最大主应力轴）在1976年唐山地震前后可能发生了变化,唐山地震后一年至今（1977—2017年）是否发生变化,依据现有的计算结果尚不得而知,需要更多的研究来进一步验证.      

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。     

盖州青石岭地震序列发震构造初探

利用双差定位方法对盖州青石岭震群2012年2月至2015年8月的地震活动进行了重新定位,并使用CAP方法和P波初动法计算了M_L≥4.0地震的震源机制解,之后结合盖州地区的地震地质资料,分析了青石岭震群的发震构造.结果表明:青石岭震群在平面上呈NW向分布,地震活动主要分布在6 km×3 km的矩形范围内,震源深度为7—10 km;较大地震的震源机制解的走向与精定位后地震的优势分布方向一致;综合分析双差定位结果、震源机制解和发震区的地震地质等资料,初步认为九寨—盖县北段西北侧存在NW向次级铲式正断层,青石岭震群即为该断层在区域应力场作用下不断地左旋走滑-拉张错动造成的.      

Focal Mechanism and Focal Depth of the May 22, 2016 MS4.6 Earthquake in Chaoyang, Liaoning

An earthquake with M_S4.6 occurred at 17:08 p.m., May 22, 2016 in Chaoyang County, Liaoning Province. We used the P-wave first motion method, TDMT method, and CAP method to determine the focal mechanisms and the PTD method and sPn-Pn method to determine the focal depth. The focal mechanism results of the three methods are consistent. The depth results of the CAP method, PTD method and sPn-Pn method are close. We used the double difference location method to relocate earthquakes in 2009-2016, and obtained the strikes and dip angles of the small earthquake distributions with the help of simulated annealing algorithm and gauss Newton algorithm fitting. According to the focal mechanism results, the depth results, the characteristics of small earthquake distributions and the structural characteristics of the source area, the seismogenic fault strike is NEE and the main pressure force direction is NNW. The earthquake focal mechanism is for a normal fault type with a little left-lateral strike slip motion.     

地震类型与震源机制

本文分析了我国14次地震序列的主要地震断层面解和错动性质。结果表明:震群型序列中较强地震的断层面解基本相同,其错动性质或相同或互为共轭错动;双震型序列中两次主震的断层面解明显的不同,其错动性质也有差异,它们的较大余震断层面解分别相似于两次主震的断层面解。在这种情况中,有意义的是第一主震至第二主震中间均有与第二主震断层面解相似的地震发生;主震型序列中早期较强余震断层面解多与主震相同,也有少数较杂乱,总的看来这种一致性劣于震群型序列。最后讨论了不同震型地震断层面解的差异在实用中的意义。