双差地震定位法误差定量分析

利用双层地壳模型,在下地壳中构造若干地震事件构成事件簇,分别在真实震源位置中添加不同程度的噪声后作为初始震源位置进行重定位,重定位中分别使用均匀分布和仅分布于事件簇一侧的台站,分析了初始震源位置和台站分布情况对双差重定位结果的影响。研究结果表明,在台站均匀分布情况下,当初始震中位置偏离真实震中小于22.3km时,双差重定位后事件的震中位置平均偏离真实震中小于3.1km,事件间的相对震中距离为2.9km与真实值3.35km接近,重定位后事件深度分布比真实事件集中;重定位后事件间的相对震中位置与添加的噪声水平关系不大,表明双差重定位法得到的事件间的相对震中位置更加稳定。当台站仅分布于震群一侧时,重定位结果与台站均匀分布时基本相同,表明台站分布对双差重定位结果影响不大。最后对双差重定位中最大震源对距离参数MAXSEP的分析表明,当事件簇中震源对平均距离比MAXSEP稍大时,重定位结果中部分事件的震源位置可能是不可靠的。

2021年阿克塞M5.5地震重定位及构造意义

2021年8月26日甘肃省酒泉市阿克塞县发生M5.5地震,这次地震是发生在祁连山地震构造带西段的一次显著地震。利用区域台网记录的宽频带地震波形数据,通过CAP方法反演阿克塞M5.5主震及其M3.7余震的震源机制解,进一步利用双差定位方法对研究区2021年1月1日—11月29日间的地震事件进行重定位,以此分析此次地震的发震构造及其意义。结果表明阿克塞M5.5地震是一次以逆冲性质为主的地震事件;重定位后,地震事件呈明显的集中分布特征,阿克塞M5.5主震震源深度为14.1 km,余震序列震源深度大多分布于15~25 km。综合分析震源机制解、重定位结果以及区域构造背景,认为阿克塞地震的发震断层为党河南山南缘断裂,未来应重点关注祁连山西段发生中强地震的危险。

2019年6月17日四川长宁地震重定位及震源机制研究

采用双差重定位和W震相波形反演方法分析"地震编目系统"和中国地震台网中心提供的地震观测报告及区域地震波形数据,对2019年四川长宁地震序列进行了重定位,反演获取了M>4.5地震的震源机制解。地震序列重定位结果显示,长宁地震序列沿NW优势方向呈条带状分布,集中分布于5-10 km深度范围,且发震断层面呈高倾角。震源机制反演结果表明,2019年6月17日四川长宁M_S6.0主震的两个可能发震断层面参数分别为:节面Ⅰ走向12°,倾角50°,滑动角139°;节面Ⅱ走向131°,倾角59°,滑动角48°,最优矩心深度为7.5 km,矩震级M_W5.74。此外几个M>4.5余震的震源机制也基本与主震类似,均为以逆断为主外加少量走滑的地震破裂事件。综合分析长宁地震序列的重定位、震源机制反演结果以及震中和附近区域的地质构造背景信息推断,本次长宁主震的发震破裂面呈NW-SE走向,发震断层为长宁-双河背斜东北翼发育的逆冲断层。

2020年1月19日新疆伽师M 6.4地震的重定位及震源机制

采用双差重定位和W震相反演方法分析“地震编目系统”和中国地震台网中心提供的地震观测报告及区域地震波形数据,对2020年1月19日新疆伽师地震进行重定位,反演前震及主震震源机制。地震序列重定位结果显示,2020伽师地震呈两个优势方向展布,分别为WNW向和NNW向;其中WNW向为主要余震优势分布区域,呈现长约34km条带状分布在柯坪塔格断裂带西段的北侧。另外一条优势分布沿NNW向长约8km。深度剖面显示,震源深度集中分布于10~20km范围。震源机制反演结果表明,2020年1月19日新疆伽师M_(S)6.4主震2个发震断层面参数分别为:节面Ⅰ,走向76°,倾角81°,滑动角109°;节面Ⅱ,走向190°,倾角21°,滑动角26°,矩震级M W5.87,震源表现为逆断为主外加少量走滑的地震破裂事件。综合分析伽师地震序列的重定位、震源机制和震中及附近区域的地质构造背景,推断2020新疆伽师地震的发震破裂面呈WNW走向,发震断层为近EW走向柯坪塔格断裂带的西段。

云南通海2018年8月地震序列重定位及震源机制

文中使用中国地震台网中心地震编目系统、中国地震台网数据备份中心提供的正式观测报告和区域事件的波形数据,基于双差定位和W-Phase反演方法,对2018年8月云南省通海地震序列进行了重定位并反演了2次M5. 0主震的震源机制。2018年8月云南通海地震序列发生在川滇块体的南部边缘地区。川滇块体东部,小江断裂带分割了川滇块体与华南块体;川滇块体的西南部,红河断裂带分割了川滇块体与中南半岛。这2条主要断裂带阻挡并吸收了向S运动的川滇块体的大部分运动分量,因此在川滇块体的南部边界积累了大量构造应力,导致该地区的地震活动性较强。作为地震活动较强的地区,通海在1970年曾发生过M7. 0强震。2018年通海地震序列中2次M5. 0主震是1970年之后发生在通海及周边地区震级较大的地震。对通海地震序列的震源机制开展研究,可为通海及周边地区的防震减灾工作提供重要的地震学证据支持。文中,首先采用双差重定位方法对通海地震序列的震中进行定位;在此基础之上,采用W-phase波形反演方法反演获取了2次主震的震源机制。经过重新定位的地震震中分布显示,通海地震序列以NE-SW优势方向呈条带状分布,余震震源集中分布在深度5~10km的范围内,且发震断层呈现高倾角的特征。震源机制反演结果显示,2018年8月13日发生的M5. 0地震的2个节面的走向、倾角和滑动角分别为298. 2°、45. 2°、-172. 9°和203. 2°、84. 9°、-45. 0°,矩震级MW5. 07;14日发生的第二次M5. 0地震的2个节面的走向、倾角和滑动角分别为297. 0°、63. 6°、-161. 5°和198. 5°、73. 5°、-27. 7°,矩震级MW4. 89。综合分析通海地震序列重定位及震源机制反演结果可知,其发震断裂可能为NE走向的明星-二街断裂带,且地震序列的时空分布特征及震源机制信息与区域地震构造背景一致。

2019年夏河M5.7地震的余震序列重定位及发震构造

甘肃夏河M5.7地震的震中位于临潭-宕昌断裂与西秦岭北缘断裂之间。文中采用g CAP方法及P波初动方法求解了主震的震源机制解,并利用双差定位方法对夏河地震及其余震序列进行了重定位,分析了地震的发震断层。结果显示:节面Ⅰ的走向、倾角和滑动角分别为185°、56°和127°;节面Ⅱ的走向、倾角和滑动角分别为312°、48°和48°。重定位后,余震序列的震源呈NE倾、宽2~4km的条带状分布,深度集中于3~9km。余震的分布特征与主震震源机制解的节面Ⅱ相符,由此推断夏河M5.7地震的发震断裂为临潭-宕昌断裂的次级断裂,该断裂的走向为312°,倾向NE。最后,初步探讨了该次地震的发震模式。

云南盐津地区两种地震序列的地震活动性分析

2020年9月—2021年1月,云南盐津地区出现了密集中小地震活动。为获取更完备的地震目录和更准确的震源参数,利用2020年1月—2021年2月云南及其邻区地震台网记录到地震事件的观测报告和连续波形,采用匹配定位方法检测到了1340次地震事件。利用联合波形互相关的双差地震定位方法进行重定位,获得了检测目录中351次地震的精确位置,对精定位后的地震活动时空分布特征进行分析研究,结果表明:盐津地区发生的密集中小地震活动为先后发生的2种不同类型的地震序列,沿两条不同走向和倾角的断裂分布,其中2020年9—10月的M_(L)3.9震群型地震序列发生在NNW走向、倾角约为75°的盐津—筠连断裂;2021年1月的M_(L)5.2孤立型地震序列发生在近SN走向、断层线与盐津—筠连断裂呈约30°夹角且倾角约为50°的隐伏断裂。

潍坊青州M_(L)4.1地震震源区发震构造分析

2022年5月2日7时53分山东潍坊青州发生M_(L)4.1地震,基于中国地震台网中心的地震观测报告和山东数字化台网的波形资料,采用双差定位法对潍坊青州地震序列进行重新精定位,利用P波初动方法对其中11个M_(L)2.0以上的地震求震源机制解。利用阻尼时空应力反演方法和MSATSI软件包反演震源区局部应力场特征。经过分析得到以下结论:青州地震序列往SN向展布、倾向N。主震震源机制显示为正断,其节面Ⅰ走向263°、倾角31°、滑动角-109°,节面Ⅱ走向106°、倾角61°、滑动角-78°,局部应力场最佳主压应力轴呈NWW-SEE向(-92.19°)低倾角(16.09°)挤压,最优主张应力轴呈SSE-NNW向(0.26°)近水平(8.45°)拉张。本文推断发震断层为走向EW的隐伏断裂。

2014年云南盈江M_S6.1地震前后序列分布差异研究

利用云南测震台网提供的波形数据及观测报告,采用LOC3D速度模型对2014年5月30日云南盈江MS6.1地震主震进行了精定位,用双差定位法对2014年5月24日至6月30日期间的余震进行了重新定位。结果显示:地震序列分布显示出较为精细的几何结构,5月24日盈江MS5.6地震序列与5月30日MS6.1地震序列的空间分布具有较大差异,反映为震群型地震,且MS5.6地震序列后期的余震存在向未来的MS6.1地震的震源集中的时空演化特征。

2008年喀喇沁旗震群精定位与震源机制分析

对2008年8月19日内蒙古喀喇沁旗震群和随后在该地区发生的地震进行重定位,并计算震源机制,以此来研究震群的发震构造背景。双差法重定位的深度剖面显示,震源分布与八里罕断裂倾斜方向基本一致,震源机制类型与断裂活动性质相近。震群中震源机制解类型比较离散,没有出现趋于一致的现象。历史上该区发生过强震,震源体岩石比较破碎,不利于应力应变的集中,但对整个区域应力场的增强比较敏感,可作为华北块体应力背景增强的敏感窗口。

2022年门源地震序列揭示的断层几何形状及滑动特性

2022年门源地震序列的发生为周围断裂特性研究提供了新的资料.为研究门源地震序列所在的冷龙岭断裂和托莱山断裂形状,本研究首先搜集了2022年门源地震序列的地震观测资料,对地震事件进行双差精定位,获得了765个精定位地震事件,然后采用本研究改进的基于模糊聚类的断层面形状确定方法得到了冷龙岭断裂、托莱山断裂及北冷龙岭断裂的走向和倾角.为进一步研究这些断层的滑动性质,本研究搜集了发生在冷龙岭断裂和托莱山断裂及其邻区的中强地震震源机制,求解了该地区的走滑兼逆冲的构造应力场,区域应力场结果可以理解为青藏高原东北缘的东北向扩展所致.将求解得到的构造应力场投影到冷龙岭和托莱山断裂上,发现这两条断裂均表现为走滑兼逆冲的地质活动.另外2022年门源地震序列有少量事件发生在北冷龙岭断裂,为检验这些事件是否为2022年门源地震破裂所触发,求解了2022年门源地震在北冷龙岭断裂上的库伦破裂应力变化,发现2022年门源地震促进了北冷龙岭上地震的产生.这些研究对认识该地区的断裂活动特性和地震动力学有一定意义.

2022年6月1日四川芦山M_(S)6.1地震的震源参数及其构造启示

2022年6月1日四川芦山发生M_(S)6.1地震.基于四川区域台网的地震资料,采用HypoDD(双差重定位)方法对芦山M_(S)6.1地震序列ML≥1.0的地震事件(2022年6月1日至7日)进行了重定位,利用gCAP(generalized Cut And Paste)波形反演方法获取了序列中M_(S)≥3.0地震的震源机制和矩心深度,同时用Bootstrap方法评估了主震震源机制结果的稳定性以及计算了不同机构得到的多个震源机制中心解的最小旋转角,计算了现今区域应力场体系在2022年芦山M_(S)6.1地震和2013年芦山M_(S)7.0地震震源机制节面产生的相对剪应力和正应力,并根据芦山M_(S)6.1地震序列重定位后的震源位置拟合了发震断层面,分析了该地震序列的发震构造.获得的主要结果如下:(1)芦山M_(S)6.1地震序列主要沿着双石—大川断裂呈现NE-SW向的优势展布,初始破裂深度主要集中在10~18 km,平均深度14.5 km,整体呈现西北浅、东南深的空间分布特征.芦山M_(S)6.1主震和M_(S)4.5余震均位于余震区东南端,序列中其余的地震大都位于主震的西北侧,呈现为单侧破裂的特征,发震断层面倾向为SE向.(2)Bootstrap方法估算的误差以及多个震源机制中心解的最小空间旋转角均显示gCAP反演得到的主震震源机制误差较小,结果较为稳定可靠,芦山M_(S)6.1主震震源机制解为节面Ⅰ:走向228°、倾角46°、滑动角106°;节面Ⅱ:走向26°、倾角46°、滑动角74°,矩心深度12 km,矩震级MW5.8,M_(S)≥3.0余震的震源机制为逆冲型,震源矩心深度介于11~13 km.P轴方位主要为NW-SE向,与区域构造应力场的方向基本一致.(3)震源机制与应力场关系模拟结果表明2022年芦山M_(S)6.1地震和2013年芦山M_(S)7.0地震发震断层面的形状均处于相对剪应力和正应力的抑制节面,且不利于应力的充分释放.结合已有地质构造和以上分析结果,认为2022年芦山M_(S)6.1地震震源机制的节面Ⅱ为该地震断层面,发震构造极有可能为走向NE且倾向SE的隐伏逆冲断层,可能和2013年芦山M_(S)7.0地震走向NE、倾向NW发震构造上的次级反冲断层有关,这与2013年芦山M_(S)7.0地震发震构造倾向NW的断层方向有所不同.

2022年芦山M_(S)6.1地震:发生在隐伏反冲断层上的一次中强地震

继2008年汶川M_(S)8.0地震和2013年芦山M_(S)7.0地震后,2022年6月1日在龙门山断裂带南段又发生了一次M_(S)6.1强震,距离2013年芦山M_(S)7.0地震震中位置仅10 km.为研究此次地震的发震断层及两次芦山地震的关系,对震后60天的余震序列进行重定位,获得了933个高精度定位结果,EW,NS和UD方向上的定位误差分别为0.15 km,0.13 km和0.23 km.余震序列在水平分布上沿北东—南西向略长,在深度上主要分布在12—20 km,10 km以浅余震很少.余震震源深度剖面显示发震断层面倾向南东,与2013年芦山M_(S)7.0地震发震断层结构中的反冲断层倾向一致,两次芦山地震的发震断层结构相交为复式Y型断裂结构,此次芦山地震的发震断层为其中一条深度更深的反冲断层.此次地震没有产生地表破裂,推测发震断层为一条埋深较深的隐伏断层.两次芦山地震的余震震中分布区跨过了该区域的一条大型逆冲型断裂带,即双石—大川断裂带.深度剖面显示芦山M_(S)7.0地震的南东倾向余震带穿过双石—大川分支断裂,大部分集中在断裂下方,但有少量地震发生在断裂上方,由于断裂带下方上地壳存在高速异常体,推测芦山M_(S)7.0地震的反冲断裂向上逆冲滑动时受到断裂所在高速区的阻挡.此次芦山M_(S)6.1地震的余震主要发生在双石—大川分支断裂下方,但在发震断层的浅部位置没有明显的高速体分布,推测双石—大川分支断裂可能对发震断层的滑动起到了控制阻挡作用,使其没有继续向浅部破裂.

云南盐津地区中小地震活动性研究

1研究背景丰富的中小地震记录和准确的震源参数可以为研究地震活动性、发震断层及破裂特征、震情趋势判定、探索地震成核及触发机制等提供重要的地震学依据。Liu等(2019)利用模板匹配滤波和双差定位研究2016年青海门源M_(S)6.4地震的早期余震时空分布特征发现,冷龙岭北部断层破裂带中出现了16组重复地震群,可能是由主震震后滑移触发。李姣等(2020)对2017年漾濞M_(S)4.8和M_(S)5.1地震序列进行微震检测及重定位,确定了发震断层,并认为“震群(多震)型”相对于“主余型”地震序列,具有余震数量相对更少、余震活动衰减更快的特征。

2021年云南漾濞M_(S)6.4地震序列发震构造及其与2013年洱源、2017年漾濞地震的异同

2021年5月21日云南漾濞发生M_(S)6.4地震.为深入了解该地震的发震断层及发震构造特征,探讨其与2013年洱源与2017年漾濞地震发震构造及背景的异同,本文基于中国地震台网中心的观测报告,使用双差方法对漾濞地震序列进行重定位,并从全球矩心矩张量(GCMT)和美国地质调查局(USGS)搜集了9个震源机制解计算了震源区构造应力场,初步得到如下结论:(1)2021年漾濞地震序列呈NW-SE向展布且SE端余震数量多于NW端,余震区地壳应力不均匀释放,致使5.0级及以上地震周边余震稀少;4个5.0级及以上地震初始破裂深度大于矩心深度,推测发震断层是从断裂底部向浅部破裂.(2)发震断裂是维西—乔后—巍山断裂西南侧的未知断裂F2、F3,其走向NW-SE、倾向SW、倾角近垂直,具有右旋走滑特征.其中F2贯穿整个地震序列,长约30 km,F3主要发育在中南段,长约11 km,两条发震断层相交于地震丛集中间位置.(3)震源区构造应力场是走滑的应力机制,呈SSE向(174.57°)低倾伏角(18.79°)挤压,及SWW向(-93.65°)近水平(5.21°)拉张状态.震源区的发震构造受川滇块体与滇南块体形成的右旋走滑边界控制.(4)这3个地震均发生在川滇块体右旋走滑西南边界形成的走滑应力机制作用背景下.2013年洱源地震可能更多的受控于局部构造的垂向差异运动;2017年漾濞地震仅受到川滇块体西南边界的右旋走滑作用;2021年漾濞地震则主要受控于川滇块体西南边界的右旋走滑运动,还存在少量局部构造垂向差异运动作用.

2014年云南景谷M_s6.6地震序列重定位与震源机制解特征

针对云南景谷地震序列的特征研究尚浅.为讨论2014年10月7日云南景谷Ms6.6地震的发震构造及序列分布,利用云南测震台网提供的波形数据及观测报告,采用MSDP软件中的Loc3dSB(川滇)模型对主震进行了精确定位,然后利用双差定位法对2014年10月7日至31日期间的余震序列进行了重新定位;并使用P波初动与振幅比联合反演方法计算了震源机制解.结果显示:序列以走滑型地震为主,主压应力具有北北东及北东两个优势方向,序列分布呈北西向线性展布,主体分布在西北端较浅而东南端较深的线性区域内,说明地震的初始破裂面可能为北西向节面,为一次右旋走滑地震;余震分布还具有清晰的端点及转换区域,存在显著的分段差异.另外,东南端的余震在晚期逐渐转移到几何形态明显不同的段落上,近期地震危险性值得关注.

2022年门源M_(S)6.9地震序列的断层形状及滑动特性研究

1研究背景2022年1月8日青海门源县发生M_(S)6.9地震,该地震孕育于祁连山-河西走廊活动断裂的托莱山断裂和冷龙岭断裂的交接部位。前人对托莱山断裂和冷龙岭断裂的倾向和倾角的考察存在争议。而震后地表破裂调查没有给出深部断层倾向的信息。

2015年云南沧源M_S5.5地震序列分布与演化特征

利用云南测震台网波形数据及观测报告,结合构造背景及历史地震活动,从序列活动特征及参数、较大地震的震源机制解及序列精定位等方面分析了2015年3月1日云南沧源MS5.5地震序列的发震构造及序列分布演化特征。结合震源机制解结果及震区构造,本次地震的发震构造可能为南汀河断裂带(西支)、呈左旋走滑。本次地震的余震活动较弱,序列随时间衰减较快,具有明显的阶段性;双差重定位结果反映其主体破裂区为北北东向、近似竖直的带状区域,可能为单侧破裂,且后期的余震呈向浅部及外围区域扩散的趋势。

2013年芦山M_S7.0地震序列断层结构及震源区应力场特征

使用芦山地震序列2013年4月20日至5月20日一个月的地震震相数据和MS4.0以上地震的波形数据,通过双差定位方法得到了3 398个地震的精定位结果,利用时间域全波形反演方法得到17个地震的矩张量解。综合分析地震双差定位结果和芦山地震序列中强地震震源机制解,发现芦山地震发震构造由主震断层和次级反冲断层组成,主震断层为一走向北东、倾向北西、倾角约为45°的高角度逆冲断层,次级反冲断层与主震断层走向相同,倾向相反,两条断层均未出露地表。主震和余震震源机制解均为逆冲型,几乎没有走滑分量。震源区主压应力方位为北西向,与发震断层走向近乎垂直。

2019年6月17日四川长宁6.0级地震序列活动特征

2019年6月17日,四川长宁发生6.0级地震。在地震发生后四个月内,震源区地震活动呈现出频度高、强度大、衰减慢的特点。在此次震群的发展演化过程中,跟踪研究其余震序列活动特征,包括描述序列发展过程中大小地震比例关系及应力变化的b值,对于监视和分析地震危险性具有重要意义。本文在对地震序列进行精确重定位的基础上,利用长宁地震前后研究区的地震目录,计算了当地b值时空分布。b值空间分布表明,在长宁M6.0地震前震源附近b值明显低于周围;长宁M6.0地震后,序列b值从东南向西北开始回升,之后分布较为平均。b值时间过程表明,在地震后,b值在短时间内降低到极低的水平,然后开始回升;这期间b值出现多次震荡,强余震多发生在b值下降过程中。截至8月31日,震源区的地震活动仍然非常活跃。