1995年7月河北沙城地震群的震源断层

利用在怀来附近布设的中-欧合作小孔径数字化地震台网的资料,以相对定位法测定了1995年7月河北沙城地震群的震源位置,用理论地震图拟合了P波、S波最大振幅比值,反演了震群54个地震的震源机制。从三维空间上分析了沙城震群的震源位置、震源机制,认为震源断层是NE向高倾角右旋走滑断层,并将其与宏观调查结果、地质活断层等作了对比。研究后认为:沙城震群发生在地壳浅层NE向地质断层延伸和扩展的新破裂上,属于现代地壳应力场作用下浅层断层发育过程中的地震。文中讨论了作者所提出的利用地震序列的震源分布和震源机制资料分析震源断层的意义。

用现今小震推断洪洞、临汾两次历史大震的震源断层

山西临汾地区是一个历史强震多发区 ,130 3年和 16 95年发生了洪洞 (M =8)和临汾(M =7 )两次特大地震。这两次地震所在区域至今仍有持续不断的小地震活动 ,具有明显的大震区地震长期活动特征。我们对临汾无线传输地震台网记录的 1987～ 1999年期间发生的16 70次中、小地震重新进行了震源定位。根据对这些地震震源位置三维空间分布特征和震源机制解的分析 ,认为洪洞地震的震源断层应是长 80km ,埋深 5～ 2 6km的NNE走向、高倾角的右旋走滑型断层 ,而临汾地震的震源断层是长 70km ,埋深 5～ 2 2km的NWW走向、高倾角的左旋走滑型断层。这与洪洞。

1999年山西大同M_S5.6地震的震源断层

大同震区先后在 1989、1991和 1999年发生MS >5地震 ,利用大同遥测地震台网的记录资料进行比较精确的地震序列震源定位 ,结合宏观烈度分布和震源机制解资料 ,详细地分析对比了 3次子序列的异同。结果显示 ,1999年MS5 .6地震的震源断层是走向NWW、长 16km、宽12km、埋深 5km以下、倾角近直立的左旋走滑断层。而前 2个子序列是NNE为主的右旋走滑断层活动所致 ,表明地震破裂方向发生了变化。这种 2个以上方向先后出现、并且强弱有别的地震破裂是普遍存在的 ,表明震源环境的复杂程度与地震序列的类型有关。虽然震区存在NE向的大王村断裂和NW向的团堡断裂 ,但目前没有证据说明震源断层和 2条构造断层连通。 3次子序列的震源断层都是走滑断层 ,也和 2条构造正断层有别。 1999年的子序列可能属于新破裂。

1995年云南武定6.5级地震震源断层的三维特征

利用１９９５年武定６．５级地震序列中地震的震源分布、震源机制，从三维空间、时间进程，研究了武定地震的震源断层的空间取向、活动特征．分析结果表明，武定地震的震源断层是隐伏在地下的ＮＷＷ走向直立的右旋走滑断层，与极震区烈度分布一致．虽然有大规模的ＮＳ向汤朗—易门活动断裂纵贯震区，武定６．５级主震的发生与它无关．鉴于强震和浅表地质活断层之间关系的不确定性，需要了解地壳的深部构造．本文提出的方法可以识别地壳深部的震源断层．

华北地区M_S≥6.5级地震震源断层参数的研究

本文根据地震和地震构造等资料,研究华北地区公元1300年以来MS≥6.5级地震的发震断裂的基本参数.利用1966年以来隆尧、海城、渤海和唐山等有仪器记录的地震的相关参数进行回归分析得出了地震烈度Ⅷ度区长轴长度与余震区长轴长度的回归关系式及震级与震源体破裂长度的回归关系式.用余震区长轴长度代替震源体的破裂长度,从而给出各次地震的震源断层破裂长度.利用地震测深的地壳结构构造剖面、地震序列的震源分布、壳内低速层和地壳上部的构造、盆地构造与居里面分布和已知地震震源分布等资料推断了震源破裂的上下界.基于一定的合理假定推导出了断层滑动角的估计方法,并应用于本研究区,得出了各次事件的断层滑动角.

洪洞临汾大震震源断层的相互作用和地震趋势分析

山西临汾地区1303年和1695年发生了洪洞(M8)和临汾(M7 3/4)两次相距最近特大地震。地震所在区域至今仍有持续不断的小震活动。我们根据1670次中、小地震精确震源定位结果和149个小地震的震源机制。通过震源三维空间分布和震源机制解的分析,认为洪洞地震和临汾地震的强相互作用是解锁,因此导致临汾地震提前发生;此外,2者之间还存在弱相互作用,并且和随机发生的地震达到一种平衡。2次大地震对区域所积累的应变基本释放完毕,难以再形成与应力场一致的大破裂,使得临汾地区连续的地震活动以中小地震的形式体现,连续300多年都没有5级以上地震发生。估计今后临汾地区的这种低水平活动将继续下去,发展趋势是安全的。

1303年山西洪洞8级地震震源断层研究

1303年在山西洪洞附近发生的8级巨大地震,是中国根据现存较为详细的文献记载史料所确定的最早的一次8级地震。这次地震距今已有700多年的历史,而地震所在区域至今仍有持续不断的小地震活动。本文根据地震破裂区1981年至2013年的中小地震精定位地震目录,采用震源断层面拟合方法,反演得到了1303年山西洪洞地震的震源断层面参数:走向19.3°、倾角88.5°、滑动角-170.0°。断层面长75.5km,宽26.2km,深度为地下11.12~37.35km。将地震破裂区的地震精确定位资料以近东西向的洪洞断裂为界划分为地震北段和地震南段,分段进行地震震源断层拟合,反演得到洪洞地震北段震源断层面参数:走向13.7°、倾角76.6°、滑动角-157.6°。断层面长32.7km,宽21.7km,深度为地下11.97~32.86km;南段震源断层面参数:走向20.3°、倾角87.1°、滑动角-154.6°。断层面长45.9km,宽16.6km,深度为地下9.32km^25.50km。无论是分段还是不分段,反演得到的洪洞地震震源断层均是右倾的近直立断层,属于右旋走向滑动性质。分段计算得到的地震北段震源断层深度比南段更深,将反演得到的震源断层与临汾盆地深部构造最新研究成果进行了分析对比,北段震源断层深度及倾角大小与深地震剖面推测得到的深大断裂几乎相同。震源断层在地表的投影与洪洞地震的高烈度区能够较好地对应。

震源断层方法在活断层探测中的应用

通过精确修订震源位置后,小震呈现线性或带状分布规律,使用数学方法对线性或带状分布的中小地震拟合一个空间的平面作为震源断层,来揭示地震空间分布与活动构造的关系。以1976年唐山7.8级地震、1668年郯城81/2级地震和2013年芦山7.0级盲断裂地震为例,对大震区余震的震源断层进行拟合,获得了3次地震发震断层在震源深度上的几何结构和运动方式,且拟合结果与深部构造探测比较吻合,表明震源断层方法对于活断层探测有重要的补充意义。

1989年和1991年大同—阳高两次地震震源断层的三维特征

从地震学与地震地质学交叉、融合的思路出发，通过地震活动图象分析及震源机制的研究，得到了１９８９年与１９９１ 年大同—阳高两次地震震源断层的三维特征，即走向ＮＥ２５°，倾向ＮＷ，长约２０ｋｍ ，埋深５ ｋｍ ～７ ｋｍ ，宽１２ ｋｍ ，高角度，呈右旋走滑特性。指出地壳分层结构及等震线等资料与之有较好的一致性，讨论了震源断层与附近地质构造的关系。

芦山地震的震源断层及在应急救援中应用的可能性

芦山地震之后，岩崩灾害造成交通断绝，通往极重灾区乡镇的道路只有一条窄路；而极灾区仅仅限于5个乡镇，坍塌的楼房等大型废墟不多，大量投入的大型器械和运输车阻碍交通，成为救灾的瓶颈。在情况不明的条件下，军政领导应急过度在所难免。不能忽视，地震初期地震系统提供的信息存在不确定性：2min地震基本参数速报的震级偏低很多；震区构造研究程度低，对主震的发震构造有不同认识，经现场考察之后提出发生在盲断裂的判断；

1556年华县大震的震源断层

地震定位确定的震源位置表示的是地震初始破裂点的位置，震级低则震源体积也小，作为一级近似，可用初始破裂点表示中小地震的震源体的位置。虽然大量小震震源体未必相互衔接，但是它们共存于一个条带，应当具有成因上的联系。发生强震时，震源错动必然使断层面及其两侧岩体处的介质相对破碎，在构造应力场的作用下，随后易于发生小震。历史大地震区持续有小地震发生，是大震区长期活动的一种表现，属于震源体附近地壳的继承性活动。因此，可以由这些小地震的群体特征来描述历史大地震震源体的特征。

澄江5.2级地震的震源机制、震源应力场和震源断层

利用地震波资料对澄江 5 2级地震序列的震源机制、震源应力场和震源断层作了分析研究。结果表明 ,整个序列发展过程中 ,震源区及附近 ,构造应力场以南东东方向、水平作用为主的压应力场为主。其次还有南南东向、水平作用为主的压应力场的作用。由序列震源机制解分析 ,主震发震断层是走向北北东 ,倾角较陡的断层面 ,在南南东—南东向 ,接近水平的压应力场作用下 ,该断层面具有以左旋走滑为主的错动性质。该断层面是序列的主破裂面。在序列发展过程中 ,北西西—北西向断层也参与了活动。有的余震 ,虽然发生在与主破裂面一致或接近的断层面上 ,但破裂错动的旋性发生了变化 ,出现了相对主破裂事件的反向错动。极少数余震破裂错动性质呈现出以倾向滑动为主的特征。在序列发展过程中 ,破裂面及其错动性质显著地复杂。由于强震的发生 ,主破裂的错动 ,使得震源区局部应力场状态错综复杂。

华北平原块体地壳应力场与强震震源断层参数的研究

历史上华北平原块体周缘及内部强震活跃,本论文从地壳应力场和震源断层两个方面出发对这一地区开展详细的研究,希望能为地震预测提供有益的背景资料。本文的主要研究内容包括以下3方面:一是在不同构造分区的最优一维速度模型下,对华北平原块体的中小地震进行重新绝对定位;二是基于重定位结果和最优一维速度模型,由大量P波初动极性应用综合震源机制解法,计算华北平原块体的地壳应力场;三是在重定位结果和地壳应力场的基础上,对1679年三河–平谷地震、1830年河北磁县地震和1303年山西洪洞地震的震源断层的几何参数和运动方式进行研究,详述如下:首先,本论文使用虚拟台网技术整合华北平原块体2001年1月1日至2013年12月31日11个省级台网和"地震科学台阵探测流动观测实验场"的震相到时资料,采用Hypo2000定位方法进行初步绝对定位。挑选出重定位后定位精度A、B类的6 504个地震事件,采用VELEST程序获得了华北平原块体8个不同构造单元的最优一维P波速度模型。在此基础上再次使用Hypo2000方法进行华北平原块体多速度模型下地震绝对定位。基于新的重定位结果,我们得到以下认识:(1)重新定位后震中水平位置变化不大,地震丛集性和条带性更加明显。(2)重定位后地震沿垂向展布在0~30 km之间,山西断陷带震源深度由南向北逐渐变浅绝大多数地震沿断陷盆地主控边界断裂线性展布,震源深度剖面较清晰地勾画出山西断陷带各盆地的发震断层下界。(3)重定位后震源深度剖面揭示了一些比较有意义的现象,如郯城震源区下方地震直立分布,霍山地区倾向北东的地震条带,邢台震源区向北西方向倾斜的地震密集带等。其次,在绝对定位和最优一维速度模型的基础上,对华北平原块体22 069次地震的116 571个P波初动极性,采用综合震源机制解法获得华北平原块体0.5°×0.5°×20 km的精细地壳应力场图像。华北平原块体地壳应力场具有以下特征:(1)综合震源机制解类型以走滑和正断层类型为主,综合震源机制解的一个节面走向大体与所在区域的主要断裂走向相一致,符合华北平原块体周缘及内部现今的剪切拉张状态。(2)P轴方位自西向东呈现NE-NEE-近EW的偏转图像,T轴方位在山西断陷带内与断陷盆地的主控边界断裂走向垂直,自西向东呈现NW-NNW-近NS向的逆时针旋转,T轴方位的一致性要好于P轴方位,预示华北平原块体目前主要受NW-NNW向主张应力控制。(3)山西断陷带的应力状态以正断层为主,在临汾盆地北部和忻定盆地出现走滑应力状态的局部特征;张渤带从西向东应力状态分为正断层型、走滑型和正断层型,P轴方位呈NENEE-EW向顺时针旋转;郯庐断裂带应力结构以走滑和正断层为主,主压应力方向由北向南表现为NEE-EW-SEE向偏转,以郯庐断裂带为界,主压应力方向从西往东由ENE方向逐渐偏转为近EW方向。(4)秦岭–大别山构造带受华北平原块体应力场的控制减弱,逐渐向华南地块的应力场转向。华北平原块体的应力场主要受到来自太平洋板块俯冲和青藏高原挤压作用的控制,太平洋板块的北西西向的俯冲作用强于青藏高原的挤压碰撞对华北平原块体的影响。最后,基于大震震源区余震长期活动及余震发生在发震断层面上及其附近区域的假设,由现今精确定位的震源位置和区域应力场确定了1679年三河–平谷地震、1830年河北磁县地震和1303年山西洪洞8级地震的震源断层几何参数和运动方式。1679年三河–平谷地震的震源断层走向为38°,倾向南东,倾角为82°,滑动角为-156°,断层错动类型为右旋走滑兼具正断分量;1830年河北磁县地震的震源断层走向为283°,倾向北北东,倾角为74°,滑动角为-26°,断层错动类型为左旋走滑兼具正断分量;1303年山西洪洞8级地震的震源断层走向为19°,倾角为88°,滑动角为-179°,滑动性质为右旋走滑型。

用现今小震研究1830年磁县地震的震源断层

1830年磁县271地震是有记录以来发生在晋冀鲁豫交界地区最大的一次地震。根据现今小地震的震源位置和震源机制的研究，利用万永革等（2008）提出的方法对磁县地震震源断层的几何结构以及构造应力场作用下震源断层的运动方式进行研究。利用1983—2010年发生在磁县地震震源区的精定位地震目录，将模拟退火算法和高斯—牛顿算法相结合，给出了利用小震密集程度求解到的磁县7？地震的断层面走向、倾角和断层面4个顶点的位置，并根据已有区域应力场参数得到断层滑动角及其误差（表1）。

1695年临汾7(3/4)级强震震源断层拟合

山西临汾地区是一个历史强震多发区,1303年和1695年发生了洪洞(M=8)和临汾(M=73/4)两次特大地震,短时间内在同一盆地相继发生两次特大地震,这在我国乃至世界上大陆内部都是极为罕见的。本小组曾采用地震学分析,由现今活动的众多中小地震资料推测历史强震1303年洪洞8级地震震源断层空间取向及其运动方式,为了更好地研究山西盆地地震构造,本文反演1695年临汾73/4级地震震源断层,推断震源断层在应力场作用下的错动方式,为山西地区地壳速度模型的建立、研究深部构造及与孕震构造环境的分析提供基本依据。

利用谱元法研究震源参数对于近断层地震动上盘效应的影响

国内外已有诸多学者基于强震记录或数值模拟方法开展了近断层地震动的上盘效应分析,并获得了初步的认识,但上盘效应随震源参数的变化规律仍有待深入探讨。本文使用运动学有限断层震源模型,运用高精度谱元法模拟逆断层破裂模式下近断层区域地震动,对比上、下盘地震动差异进而分析近断层地震动上盘效应。通过改变单一震源参数,研究断层上界埋深、震级大小以及断层倾角对地震动上盘效应的影响规律。研究结果表明:(1)使用运动学有限断层震源的谱元法数值模拟可以较好地反映近断层上盘效应;(2)上盘效应随测点到断层上界在地表投影的水平距离Rx的增加先增大后减小,最终趋于稳定。(3)上盘效应随断层上界埋深的增加先增大后减小,且随着断层上界埋深的增加,上盘效应峰值区会向远离断层破裂迹线的方向扩展。(4)上盘效应受矩震级影响较小,但总体随矩震级的增大而增大;上盘效应峰值区到断层破裂迹线的距离不随矩震级的变化而变化。(5)随着断层倾角的增加,上盘效应先增大后减小,当断层倾角为45°时上盘效应最为明显;随着断层倾角增加,上盘效应峰值区会向远离断层破裂迹线的方向扩展;当断层倾角为90°时不存在上盘效应。

利用星载D-INSAR技术获取的地表形变场提取玛尼地震震源断层参数

以1997年11月8日西藏玛尼地震为例,通过三通差分干涉处理,获取了玛尼地震同震位移场.并在此基础上,采用弹性半空间介质中的位错模型,正演了玛尼地震发震断层某些几何学和运动学性质.结果表明:（1）发震断层两侧的变形场在垂向距断层110 km的区域仍受同震形变场影响.地表破裂带所造成的非相干性条带贯穿整个图像,长约110km.（2）发震断层最大水平位错达7.96 m.（3）发震断层可分为4段.其中中间两段所产生的变形场较大,长度分别为27和37 km,平均滑动值分别为6500和6000 mm,深度均为35km,前者是玛尼地震的主破裂面.西段和东段规模较小,长度分别为23和26km,前者滑动量为4000 mm,后者为5800 mm,两者深度分别为20和18km.

有限断层震源模型局部参数定标律

从eQuake-RC的有限断层源破裂模型数据库等来源收集、整理了全球范围的211个地震的错动分布,逐一从中提取局部震源参数,区分板内地震和俯冲带地震,建立了三种破裂类型的凹凸体参数,包括最大凹凸体和其它凹凸体的面积、长度,平均错动量,凹凸体中心和破裂起始点的坐标等与相应全局参数的定标律。经过对比分析,发现凹凸体参数与全局参数关系比与矩震级关系的离散性和相对误差都小得多。与相关文献的结果比较,由于本文数据量的大幅度增加,得到的有限断层模型局部参数定标律的可靠性有很大提高。

有限断层震源全局参数定标律的稳定性

根据eQuake-RC网站及相关文献,建立了383个地震全局参数的数据集,与二十多年中3篇参考文献先后发表的震源全局参数及其定标律统计结果比较,讨论了定标律的稳定性。虽然数据量大大增加,尤其是高震级数据增加更显著,震级范围扩大,不同年代的全局参数与矩震级域数据点的分布大多重叠,新补充的数据往往分布在以往数据分布的延伸方向上。区分两类地震、三种破裂类型、五(三)个震级段统计全局参数定标律,与3篇参考文献的结果比较,期望值两两相对差别的特征相近,统计标准差有所减小,说明随数据增加全局参数定标律结果变化不大,总体趋于稳定。分4组比较、分析数据分布的区域特征,没有发现系统性差别,说明全球数据是可以一起统计的。板内地震和俯冲带地震分组的结果表明,震级范围不同,高震级段数据分布存在明显差异,宜分开统计。

基于有限断层震源模型的北京地区强地震动模拟——以1679年三河—平谷8级地震为例

采用谱元法在国家超算中心“天河一号”上模拟了1679年三河—平谷8级地震北京地区强地面运动,开发了适用于谱元法模拟的运动学有限断层震源程序,并依据地面GIS高程数据和地下勘探资料建立了含地表起伏的北京地区精细三维速度结构模型,实现了最高频率为2 Hz的确定性物理模拟。对比双侧破裂和2种单侧破裂情况的模拟结果,重点讨论了破裂方式对强地面运动的影响,结果表明:①三河—平谷地区及附近地区近断层效应明显,北京地区峰值速度总体上呈现“南强北弱,东强西弱”的特征,三河—平谷和大厂地区PGA最高可达0.37 g和0.32 g,平谷、三河、大厂等附近区域加速度峰值明显高于其它地区,为震害分布的主要区域;②断层破裂方式显著影响地面运动分布情况,双侧破裂与单侧破裂相比,影响范围广且对北京地区威胁最大,北京中心城区PGA和PGV分别达到0.12 g和1.0 m/s;③断层破裂方式的改变显著影响了观测点速度时程结果,导致观测点震中距发生变化,当震中距减小时观测点速度时程结果对应出现峰值时刻提前、峰值增大以及地震动持时延长的现象,尤其在观测点处存在沉积地形时这一现象则更为明显。