利用短周期P波确定小震震源参数的新方法

提出了一种通过短周期(0.5～2Hz)P波反演来确定小震震源机制和地震矩的新方法,其中用已知震源机制的4级地震来校正没有给定模型的速度结构的影响。校正基于震群波形的分析,其结果显示震群中不同大小的地震事件,例如4级和2级,在短周期频带上显示出相似的信号,表明了传播过程的稳定。由于4级和2级地震事件的拐角频率都高于2Hz,因此可以认为是点源,并且没有给定模型的结构对短周期P波的影响可以由已知震源机制的4级地震推导出。同样,已经很好确定了参数的2级小震也能够为在更高频率,例如2～8Hz上研究更小的地震事件提供校正。尤其是我们发现,未给定模型的结构对短周期P波的影响主要是数据和一维合成之间的振幅的差异。我们定义"振幅放大因子"(AAF)为数据和一维合成之间的振幅比,不同的震群事件得到的AAF基本一致,有很好的稳定性且与震源机制无关,因此,它的简单函数为研究小震提供了有用的校正。我们用校正过的数据和短周期P波的合成来确定震源机制,并且采用网格搜索的方法来使拟合的误差最小化。确认检验显示了在重现可靠结果中AAF因子校正的重要性和有用性。我们以2003年的大贝尔震群为例对这一方法进行了说明。但该方法对南加州其他震源区的应用结果也同样很好,因为我们已经说明10km×10km的震源区AAF因子的稳定性和与震源机制的无关性。根据定义,AAF因子包含台站场地效应、路经效应和地壳散射效应。尽管想要分离出这些效应已经证明是很困难的,但AAF的稳定性和与震源机制无关性说明它们主要受接收台站附近场地结构的影响。另外,不同地区不同地震事件的垂向分量和径向分量AAF的比值看起来一致,说明这些AAF(v)/AAF(r)比值可能是场地条件的简单函数。本文得到了92个大贝尔地震序列ML2.0级以上地震的震源机制和地震矩。这些震源平面解包含了大量精细的断层结构情况,但仍与地震活动图案吻合得很好。最后我们提出符合3个震级档(2.0