木里震群震源机制解及应力场特征分析

<正>1研究背景2013年7月以来木里地区小震活动增强,截至目前,四川数字地震台网共记录7万余次小震活动,其中最大地震为2017年9月12日ML 4.4地震。该震群活动位于丽江—小金河断裂中段,关于该断裂,有研究如下：徐锡伟等（2017）基于地震地质学标志,认为宁蒗—木里—冕宁地区具有发生6级及以上强烈地震的能力;刘晓霞等（2021）基于GPS数据,认为丽江—小金河断裂带以木里为界,NE段存在从地表向深部延伸至15 km左右的断层强闭锁段。同时,雅砻江锦屏水库位于震群附近,有研究认为,锦屏水库蓄水对于该区域内发震构造背景和断裂活动有一定影响（蔡一川等,2015）;邵玉平等（2017）提出,     

新丰江地震震源机制解及构造应力场

本文根据新丰江无线遥测台网1983年10月1日——1987年4月30日165次小震中的83次8个子台都记录到的 P 波初动资料,按 P 波初动的异同,划分出37个类型,把相同类型叠加作成震源机制解且归为5个大类.根据5个大类的各应力轴及节面的特征来讨论本区的现今构造应力场.显然,与前人认识是不同的,与笔者1981年提出的结果类似,但更显示了以南北向挤压为特征的构造应力场.      

乌鲁木齐地区中小地震震源机制解及构造应力场

主要对乌鲁木齐地区中小地震震源机制解及构造应力场进行分析。 结果表明, 乌鲁木齐地区中等地震震源断错性质主要以倾滑逆断层为主, 地震破裂面与其附近构造走向基本一致, 主压应力P轴方向为NE向或近NS向; 乌鲁木齐地区小地震的震源断错性质表现出一定的区域性, 破裂面以近EW向为主, 主压应力P轴方向近NS向, 兼有部分NE向或者NW向。 显示出小地震的发生既受局部地质构造的影响, 也受区域构造应力场的影响。     

北天山地区震源机制与构造应力场特征

本文利用新疆测震台网记录的宽频带波形数据,采用CAP方法反演北天山地区2010—2018年M_S≥3.0地震震源机制解,进一步结合早期研究区的震源机制数据反演了应力场。结果表明,研究区地震破裂类型以逆断型和走滑型为主,其次为正断型,过渡型最少; P轴方位大体与北天山地区主要断裂构造的走向垂直,研究区以中部和西部近NS向以及东部近NNE向的水平挤压作用为主;分区反演应力场显示研究区北部最大主应力轴σ₁方位由西到东呈NNW—NS—NNE渐变过程,研究区南部最大主应力轴σ₁方位自西向东先呈NS—NNE变化,再呈NNW—NS—NNE渐变;研究区R值普遍较大, R值较小的区域主要位于研究区的西部和东部,说明研究区东部和西部部分R值较小的地区向东西方向的扩展分量较小,主要表现为物质的隆升分量。     

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.      

辽宁地区震源机制解及应力场特征的研究

收集整理了前人所做的辽宁地区震源机制解结果，又利用近震Ｐ波初动资料，求行了本区１３个较大地震的断层面解，并在此基础上，对区域应力场特征进行了研究。通过对本区２３个（３．５≤Ｍ≤７．５）地震震源机制解资料的统计，其结果表明，本区构造应力场主压应力轴（Ｐ）集中于ＮＥＥ向，主张应力轴（Ｔ）为ＮＮＷ向，断层面所受的力以水平分量占优势，Ｎ轴仰角大多较陡，其断层活动以走滑借动为主。     

九寨沟M_S7.0地震震源机制解及构造应力场研究

2017年8月8日四川九寨沟县发生M_S7.0地震。根据中国地震台网固定台站的记录波形,利用gCAP方法和P波初动符号反演方法求解了主震的震源机制解,其结果与哈佛CMT震源机制解、美国地质勘探局发布的震源机制以及中国地震局发布的各震源机制解有很好的一致性。此外,还求解了九寨沟地震震中附近2010—2016年间28次小震的震源机制解,利用得到的小震震源机制解反演了该区域的构造应力场。结果表明,这一区域构造应力场的最大应力轴与最小应力轴均为水平方向,其中最大应力轴方向为NWW方向,最小应力轴方向为SSW方向。     

岳阳地区震源机制与构造应力场

由震源机制反映本区地壳构造应力场具有很好的统一性。主压应力轴优势方向近东西，主张应力轴近南北，并大都以N轴起立，P、T轴水平为特征，容易发生错动的断层系统为NE和NW向，以平推运动为主，前者顺扭，后者反扭。局部地区震源应力场显示不同程度的差异性。     

Modern tectonic stress field in the Chinese mainland inverted from focal mechanism solutions

IntroductionTheinversionapproachofregionalstressfielddevelopedinrecent10to20yearsprovidesausefultoolforstudyingthemeanstressinagivenregion(Angeller,1979;Ellsworth,1981,Xu,Ge,1984).Becauseitusesmultitudinousfaultsinsteadofsinglefault,itcanremovetheinhomogeneityoflocalmediumsoastorevealtheregionalstressinformation.Besides,thismethodproducesaRvalue,whichisdefinedby(O-2--q)/(q--q),andmaydescribestherelativemagnitUdeofintermediateprincipalstress,whereq,acand%arethemaximum,theintermediateandthemi…     

京西北地区地震重定位及构造特征

采用双差定位法对京西北地区(39.5°—41.5°N,113°—117°E)2013年1月1日至2017年12月31日6 223次有效地震进行精确定位,得到该区震源分布的精细图像和震源深度剖面图。结果显示,重新定位后地震的水平分布更集中,沿断裂带分布特征更加明显,震中在断裂带呈更明显的条带状、簇状分布,地震与线状的深浅断裂构造的关系密切;大部分地震发生在中上地壳,震源分布为典型震源密集区的空间形态,呈纵深约15 km、直径20—40 km的近圆形"厚饼状"。     

京西北地区地震重定位及构造特征

采用双差定位法对京西北地区（39.5°—41.5° N,113°—117° E）2013年1月1日至2017年12月31日6 223次有效地震进行精确定位,得到该区震源分布的精细图像和震源深度剖面图。结果显示,重新定位后地震的水平分布更集中,沿断裂带分布特征更加明显,震中在断裂带呈更明显的条带状、簇状分布,地震与线状的深浅断裂构造的关系密切;大部分地震发生在中上地壳,震源分布为典型震源密集区的空间形态,呈纵深约15 km、直径20—40 km的近圆形“厚饼状”。     

京西北盆岭构造区现代构造应力场的非均匀特征

京西北盆岭构造区包括延矾、怀涿、蔚广、阳原、灵丘、怀安及张家口多个活动断陷盆地.通过对该区大量活动断层擦痕的测量,利用由断层滑动资料反演构造应力张量的计算方法,获得研究区24个测点的构造应力张量数据;同时利用格点尝试法对研究区两个不同应力分区的中小地震震源机制解进行了分析.依据断层滑动与震源机制解两类资料的分析计算结果,初步给出了研究区现代构造应力场的非均匀特征：延矾盆地区域（B区）断层滑动反演的构造应力张量与震源机制解类型均表现为走滑型,表明该区受控于NEE-SWW向挤压、NNW-SSE向拉张的区域构造应力作用.怀涿、蔚广等盆地所在的山西断陷带北部尾端区域（A区）断层滑动反演的构造应力张量与震源机制解类型以正断型为主,表明怀涿、蔚广等盆地所在的山西断陷带北部尾端区域（A区）受近NNW-SSE向拉张的局部构造作用相对于延矾盆地更为显著.现代构造应力场的非均匀分布反映了京西北盆岭构造的差异特征.     

鄂尔多斯块体西南缘地区震源机制解与构造应力场特征分析

计算了2001年1月至2018年9月鄂尔多斯块体西南缘地区(33°—38°N,103°—109°E)M_L≥3.0地震的震源机制,分析了该区域震源机制解特征,在此基础上,采用平均矩张量技术反演了该区域的构造应力场特征。结果表明,研究区震源机制类型以走滑型和逆冲型为主,其空间分布基本与区域构造动力背景和断裂性质一致,少量不符合区域构造性质的震源机制则反映了局部地质构造的复杂性。区域构造变形主体为NE向压缩,NW向相对扩张,反映了青藏高原块体对鄂尔多斯块体的直接作用。     

应用综合震源机制解法推断鄂尔多斯块体周缘现今地壳应力场的初步结果

利用2007年8月1日至2013年7月21日发生在鄂尔多斯块体周缘的8499个地震的49844个P波初动符号资料,应用综合震源机制解法获得了鄂尔多斯块体周缘0.25°×0.25°的精细地壳应力场,所得应力场结果基本上覆盖了整个鄂尔多斯周缘地区.研究结果表明鄂尔多斯周缘地壳应力场具有以下特征: (1)在环绕鄂尔多斯周缘的银川—吉兰泰断陷带、河套断陷带、岱海断陷带、山西断陷带和渭河断陷带内,综合震源机制解结果以正断层型为主,且综合震源机制解节面走向大体与控制断陷带边界的主要断裂走向相一致,与鄂尔多斯周缘断陷带现今的拉张状态相一致.(2)在鄂尔多斯西南缘,综合震源机制解类型主要为逆冲、逆冲走滑和走滑型,反映了鄂尔多斯块体在西南缘受到青藏高原北东向挤压作用.鄂尔多斯西南缘的应力场的主压应力方向在远处为东向,源自于青藏高原向东北挤压作用,靠近鄂尔多斯块体表现为北东—南西向.(3)P轴方位在局部地区变化较大,但总体呈现规律性变化.P轴方位在鄂尔多斯块体西缘,从南向北,主压应力轴方位更加偏北;在其北缘,由西向东,主压应力轴方位更加偏东.在其南缘和东缘,主压应力轴方位变化不大,大体上平行于控制各断陷带主要断裂走向.P轴倾角在西南缘为近水平,在其周缘各盆地内P轴倾角近直立.(4)T轴方位总体表现为北西—南东向;在鄂尔多斯周缘各断陷带内,T轴走向大体与控制断陷带主要断裂走向以及断陷盆地走向相垂直.(5)鄂尔多斯块体在其西南角受到来自青藏高原的北东向挤压和其东北角深部物质上涌形成的北西—南东向拉张力联合作用,上述作用使得鄂尔多斯块体周缘地区除西南区为挤压区外,其余区域均为剪切拉张区,与先前研究认为鄂尔多斯周缘地区处于引张应力场作用相符合,较好地解释了环鄂尔多斯周缘的断陷盆地构造,亦符合鄂尔多斯块体东西两侧的右旋剪切拉张带以及南北两侧的左旋剪切拉张带的认识.     

使用小震震源机制解研究山东地区背景应力场

基于山东地区1970—2012年5月387次中小地震震源机制解数据,使用Gephart和Forsyth的 FMSI方法计算了该区的平均构造应力方向; 使用区域应力张量阻尼反演方法,结合共轭梯度法求解了应力张量的阻尼最小二乘最优化问题,并根据Lund和Townend推导给出的由构造应力张量计算最大水平主应力方向的公式,反演计算了山东地区构造应力场的空间分布特征,并讨论了该区构造应力场的变化及其与郯庐断裂带的关系．     

综合震源机制解法反演湖南地区构造应力场的初步结果

基于435个地震的1580条P波数据,通过综合震源机制解方法,根据地震与网格点之间的距离不一样来确定P波符号的权重,反演得到了湖南地区0.2°×0.2°的二维构造应力场.相较以往利用震源机制求解应力场的方法,该方法不仅能直接采用P波初动资料反演应力场而略去计算震源机制的中间步骤,而且能够尽可能多地使用本地区小震P波数据对应力场方向进行限定.初步研究结果表明：湖南地区综合震源机制解总体分布特点为逆断型和不确定型;P轴倾角近水平,方位具有一定的分区性,总体上呈NWW-SEE向;T轴倾角偏高,方位在局部地区变化较大,统一性相对较差;湖南地区整体上受NWW向的挤压应力,对该区的活动断裂具有一定的控制,这或许也是该区地震多发生于郴州、娄邵、湘西州所构成的NW向空间条带的主要原因之一;湖南地区主要受菲律宾海板块NWW向的推挤作用,其次才受太平洋板块向西俯冲的影响,西面虽受印度洋与欧亚板块的水平碰撞,但由于碰撞主要引起青藏高原向东扩张,同时又受到云贵高原的阻隔,其影响至本区已大为减弱.     

综合震源机制解法反演湖南地区构造应力场的初步结果

基于435个地震的1580条P波数据,通过综合震源机制解方法,根据地震与网格点之间的距离不一样来确定P波符号的权重,反演得到了湖南地区0.2°×0.2°的二维构造应力场.相较以往利用震源机制求解应力场的方法,该方法不仅能直接采用P波初动资料反演应力场而略去计算震源机制的中间步骤,而且能够尽可能多地使用本地区小震P波数据对应力场方向进行限定.初步研究结果表明：湖南地区综合震源机制解总体分布特点为逆断型和不确定型;P轴倾角近水平,方位具有一定的分区性,总体上呈NWW-SEE向;T轴倾角偏高,方位在局部地区变化较大,统一性相对较差;湖南地区整体上受NWW向的挤压应力,对该区的活动断裂具有一定的控制,这或许也是该区地震多发生于郴州、娄邵、湘西州所构成的NW向空间条带的主要原因之一;湖南地区主要受菲律宾海板块NWW向的推挤作用,其次才受太平洋板块向西俯冲的影响,西面虽受印度洋与欧亚板块的水平碰撞,但由于碰撞主要引起青藏高原向东扩张,同时又受到云贵高原的阻隔,其影响至本区已大为减弱.