Snoke震源机制求解方法应用研究

通过2003年青海德令哈M_L 6.7地震序列的主震和3个不同震级的余震震源机制解测定实例,展示了Snoke(2003)震源机制求解方法的应用过程和结果,提出了应用该方法需注意的问题。将同时利用了P波和S波初动方向及振幅比数据的测定结果与仅用P波初动方向数据的结果作了对比研究,说明仅用P波初动方向常常不能有效约束震源机制解,而Snoke方法增加使1用的SH波和SV波的初动方向以及SH波、SV波与P波的观测振幅比数据,使解答得到了更有效的约束,提高了解答的可信度。本试验研究说明,基于区域性的宽频带数字地震记录,利用Snoke震源机制求解方法,有可能测定出比较可靠的中、小地震的震源机制解。

2010年6月5日山西阳曲4.6级地震震源机制解多方法测定与比较

基于山西数字地震台网的宽频带波形资料,采用CAP方法和矩张量解方法反演,得出2010年6月5日山西阳曲MS4.6地震的震源机制解,二种结果基本一致;与已有的Snoke方法得出的震源机制解结果相比较,发现矩张量解方法与Snoke方法获得结果的一致性更好。得出,中等地震发生后,可选择三种方法中的任一种来测定震源机制解,为发震断裂构造的判定提供参考依据。

多种方法研究2012年7月20日江苏高邮M_S4.9级地震震源机制解和震源深度

本文用多种数字地震学方法研究了2012年7月20日江苏高邮MS4.9级地震的震源机制解和震源深度.首先用CAP方法反演了江苏高邮MS4.9级地震的震源机制解和震源深度,最佳解节面I走向角为109°,倾角85°,滑动角18°;节面II走向角17°,倾角72°,滑动角175°;矩震级MW为4.82;优势震源深度为10km.为验证研究结果的可靠性,我们一方面用Snoke方法反演了高邮地震的震源机制解,反演结果与CAP方法反演的结果相差不大;另一方面,使用近震深度震相到时差的测量和对远震波形拟合的方法进一步研究震源深度,结果均表明江苏高邮MS4.9级地震的震源深度在9～10km左右,与CAP方法的结果一致.多种方法研究结果的一致性可以充分说明本文研究结果比较可靠.结合前人地质资料的研究成果和本文对高邮地震震源机制解的研究,我们认为滁河断裂很可能是江苏高邮MS4.9级地震的发震构造.

用格点尝试法求解P波初动震源机制解及解的质量评价

P波初动符号物理图像明确,是稳定的地震波信息.在资料充分时,可以较好地确定震源机制解.网格搜索法是目前流行的利用P波初动符号求解地震震源机制解的方法.不过,在实际观测资料不充分时,虽然较迭代算法优越,但网格搜索法依然有较大的不确定性.到目前为止,人们还没有找到合理的解决方案,极大地制约了这一类方法的应用.针对这一现状,本文在许忠淮提出的格点尝试法的基础上对网格搜索法进行了几个方面的改进.首先,采用新的加权方法计算加权矛盾比:权重因子包括反映初动符号质量的权重以体现资料质量的影响;不包括反映观测点与节面距离的权重以避免因节面附近资料权重的双重减小带来的系统偏差;通过减小震源球上密集资料点的权重以部分地抵消震源球上P波初动符号资料分布不均匀对可能解的影响.在通过加权矛盾比筛选可能的震源机制解时,把震源球分为面积相对均匀的网格进行解的搜索,避免了因网格划分不均匀所导致的平均解的计算偏差.针对资料不足情况下震源机制解会受控于个别观测点P波初动符号的情况,我们借鉴杰克刀(jackknife)技术,在可选解中增加了那些一个观测点被去除后的可选解,既对解的质量有了更好的把握,又增加了找到真解的可能性.进一步地,针对可选解存在多个解簇的情况,本文提出了通过聚类提供多组可选解的做法.最后,针对目前缺乏对解的合理评价体系的现状,提出了主要基于解的离散度并参考加权最小矛盾比对震源机制解质量进行评价的新方案.

多方法研究四川炉霍Ms5.3地震震源机制解

2011年4月10日四川省炉霍县发生了Ms5.3级地震,利用这次地震的观测数据,采用了CAP、TDMT-INVC和Snoke三种方法,研究不同解算方法得到的此次地震震源机制解结果。结果显示:(1)三种方法计算出的震源机制解参数基本一致,说明三种方法求解结果是稳定、可靠的。(2)计算得到的地震矩震级Mw为5.2;节面I的参数为:走向45°,倾角84°,滑动角-160°;节面Ⅱ的参数为:走向313°,倾角70°,滑动角-6°;P轴方位角271°,仰角18°;T轴方位角177°,仰角10°;发震断层属于走滑型略兼正倾滑分量性质。(3)最佳拟合震源深度为11 km,与该区域的优势发震层位深度比较一致。(4)该次地震震源机制解节面II参数与震中附近鲜水河断裂带的产状较为相同,主压应力方向与区域应力方向也比较一致,这些说明此次地震是鲜水河断裂左旋走滑错动的结果。

山西数字遥测地震台网震源机制解速报方法及结果分析

使用振幅比法计算地震的震源机制解软件 ,要求条件低、计算简便易行 ,可满足地震台网在地震速报中同时提供震源机制解参数的需要。利用山西数字遥测地震台网考核运行期间的数字记录资料 ,进行了震源机制解的速报与分析 ,结果表明 ,虽然山西数字遥测地震台网运行的时间很短 ,能够计算震源机制解的地震有限 ,但是结果仍可显示出受华北构造应力场一定的控制作用 ,半数中小地震的震源机制解和华北强震的震源机制解相同。

2003年青海德令哈6.7级地震序列的震源机制解及其构造含义

利用8个流动数字地震台和国家数字地震台站的地震波形记录,测量了2003年4月17日青海德令哈6.7级地震及其主要余震的直达P波、SV波、SH波的初动方向和振幅比,应用Snoke(2003)的测定震源机制解的格点尝试法,测定出德令哈地震序列的48个2.4级以上地震的震源机制解.搜集分析了美国哈佛大学测定的德令哈6.7级主震和2004年二期地震活动中的7个地震的震源机制解.基于余震空间分布特征和对震源机制解特征的分析,讨论了德令哈地震序列的可能断层活动方式和地震的构造含义.结果表明,主震和大部分余震都是沿NWW—SEE走向的逆断层错动,北边的上盘可能沿低角度向北倾的断层面向南仰冲;个别正断层余震可能是震源区挤压变形弧顶区附近发生的局部张性破裂;在二期地震活动中,逆断层和走滑断层都有,走滑断层地震主要发生在震源区东侧.德令哈地震活动是青藏高原东北缘NWW—SEE向延伸的挤压带继续处于隆升活动中的表现,这一继承性新构造运动是德令哈地震序列的可能发震原因.

震源机制解谱聚类方法的研究及应用

多参数、多维度的震源机制解很难通过直观观察或简单的对比分析来进行有效的类型划分.谱聚类是一种基于谱图理论的聚类方法,对震源机制解这类非线性可分数据具有良好的划分效果.本文尝试使用该方法对震源机制解进行聚类分析,采用最小旋转角为相似度矩阵,利用规范割集准则(Ncut)完成类型判别,以间隔统计量法(Gap statistic)确定聚类数的最优解,从而对海量的震源机制解数据进行快速准确的类型划分.本文不仅通过一组随机样本数据集验证了这种方法的可行性和可靠性,还分别以海城M_(S)7.3地震序列和川滇及周边地区的震源机制解集作为研究对象,验证了此方法的实用性.结果表明,该方法合理细分了区域内的震源机制解类型,不同类型解之间的差异性主要体现在受不同的区域构造背景控制,有利于区域地震活动性的研究.总体上看,基于震源机制解的谱聚类方法是区分震源机制解类型较为有效的方法,具有一定的实用价值.

利用谱聚类方法研究新丰江库区的震源机制解

为检验震源机制解谱聚类方法的实用性,选择新丰江库区为研究区域,利用FOCMEC方法反演了该区域2012年1月1日—2018年12月31日ML2.0以上地震的震源机制解,并对其进行了谱聚类分析,最终获得该区域7种震源机制解类型;通过分析每种类型的震源机制解特征及其时空分布特征,探讨了震源机制解类型分布与区域构造的关系。结果表明:①新丰江库区地震破裂类型以正断型为主,兼有部分倾滑分量,其次为走滑型;②不同类型的震源机制解具有区域性的空间分布特征,主要受不同的构造背景影响,反映了新丰江库区地震活动和构造特征之间的关系;③不同类型震源机制解所描述的断裂分布反映了峡谷及大坝区库水渗透的构造条件,解释了区域地震频发的可能原因;④每种类型的震源机制解在研究时间范围内数量变化较为稳定。

大凉山次级块体及邻区震源机制解与区域应力场特征分析

基于Cut-And-Paste(CAP)全波形拟合反演震源机制解方法和阻尼线性逆推法(DRSSI),采用分区域选取地壳速度模型的形式,计算得到大凉山次级块体及邻区(101.5°~104.5°E,26.5°~30.5°N)震源机制解和区域应力场。结合构造地质、GPS观测数据等已有研究资料综合分析认为,大凉山次级块体及邻区震源机制解主要以走滑和逆冲机制为主,其空间分布特征与地质构造活动性质较吻合;区域应力场方向与GPS速度场运动方向基本一致,优势方向为NW-SE和NWW-SEE向,整个区域主要以走滑和逆冲性质为应力特征。震源机制解和区域应力空间分布特征表明大凉山次级块体在川滇块体、巴颜喀拉块体和华南块体三者联合作用的影响下形成了现今的应力格局,川滇块体相对向SE滑移以及青藏高原物质的E、SE向逃逸为大凉山次级块体及其周围地区强烈变形及大尺度位移的主要动力来源。

基于CAP方法的2013湖北巴东5.1级地震震源机制与发震构造研究

利用湖北与重庆区域台网共9个台的宽频带数字地震记录,采用CAP法(Cut and Paste Method)反演了湖北巴东2013年12月16日MS5.1地震震源机制解,其最佳双力偶解为节面I:走向166°,倾角82°,滑动角41°;节面Ⅱ:走向69°,倾角49°,滑动角169°;最佳震源深度主要集中分布在5.5km附近。分析认为此次地震的发震断层为带有逆冲成分的走滑性质断层,主压应力P轴近EW向,主张应力轴近NS向。余震序列主要呈EW分布,少部分呈NS方向分布,较大余震的发震破裂滑动类型以正走滑型的居多,其次为逆倾滑型及逆走滑型。结合7次较大余震的机制解判断,近EW向节面为发震断层。

2012年7月20日江苏省高邮-宝应M4.9地震震源机制解

据中国数字地震台网中心测定：2012年7月20日20时11分50秒,江苏省高邮市和宝应县交界处发生M 4.9地震（φN31.12°,λE119.61°）（见图1）。江苏省大部分地区有强烈震感,震中区附近部分烟囱和院墙倒塌,并造成1人死亡,3人受伤。

2012年彝良M_S5.7和M_S5.6地震序列重定位和震源机制解特征

利用地震科学探测台阵在云南、贵州地区的17个流动台站的地震记录,采用双差定位法对2012年9月7日云南彝良MS5.7和MS5.6地震及其余震序列(ML≥1.0)进行重定位.在获得精确的震源位置后,采用CAP法反演了MS≥4.0地震的震源机制解.结果显示,彝良MS5.7主震位于(27.509°N,103.971°E),震源深度为9.7km,震源机制解节面Ⅰ走向251°、倾角66°、滑动角150°,节面Ⅱ走向354°、倾角63°、滑动角27°;彝良MS5.6主震位于(27.563°N,104.034°E),震源深度为10.0km,震源机制解节面Ⅰ走向235°、倾角39°、滑动角147°,节面Ⅱ走向352°、倾角70°、滑动角56°.反演结果显示断层的几何形态、余震分布特征、震源机制解特征及构造应力场等均有很好的一致性.综合断层的运动学特征、地震活动规律和地质构造背景,推测彝良地震的发震断裂为昭通断裂带的前缘断裂,即NE走向的石门断裂.导致震区受灾严重的主要原因是由于彝良地震震源深度较浅,能量释放多发生在地壳浅部所致.

山西地区ML≥3.0地震震源机制解研究

选取2007年至2010年ML≥3.0的49个地震,重点研究该时间段内山西发生的5次ML4.0以上的地震,通过snoke方法的计算结果,与仅用振幅比方法所得的结果进行对比分析,结果表明,snoke方法是可行的。

宁夏中部小震震源机制解研究

本文利用宁夏区域台网共27个台的宽频带数字地震记录，采用CAP方法和Snoke方法反演了宁夏中部19次ML3．0以上地震震源机制解。结果显示：东侧牛首山-罗山-固原断裂带和中部的烟洞山断裂带主要以右旋走滑为主，带少量逆冲分量，与实际主控断层的情况一致；西侧的中卫-同心断裂带以左旋走滑为主；19次地震的CAP法计算结果中的16次地震机制解走向在105-189°之间，另有2次为350°和353°，和断层走向基本一致。综合应力场研究结果表明该区域地震产生的震源区构造变形是近北东向发生压缩，近北西向发生相对扩张。对比2种方法计算结果发现，Snoke方法计算结果不理想。分析认为，一方面，宁夏台网台站间距较大，分布不理想；另一方面，识别小地震的初动及振幅比时存在误差。因此，对于西部台站稀疏地区CAP方法计算小震震源机制结果更为可靠。

2015年11月22日广东徐闻M_L 4.2地震震源机制解及精定位分析

基于海南地震台网数字波形资料,采用CAP方法对2015年11月22日广东徐闻M_L 4.2地震反演震源机制解,计算得出节面Ⅰ参数:走向110°,倾角84°,滑动角-158°;节面Ⅱ参数:走向18°,倾角69°,滑动角-5°。推断为1次走滑为主兼有正断性质的破裂,与铺前—清澜断裂属于走滑正断的运动特征较为吻合。对2000年1月—2016年6月主震周边地区(19.3°—20.6°N,110.0°—111.0°E)M_L1.0以上183次地震进行双差精定位分析,得到146次地震的重定位结果。结果显示:震源深度分布不再仅局限于10 km附近,而是呈垂直带状分布,与雷琼地区新构造运动主要以垂直差异性活动为主的活动特征相吻合。

2010年1月24日河津MS4.8级地震的震源机制解

分别采用CAP、矩张量解和Snoke三种方法反演2010年1月24日山西河津MS4.8级地震的震源机制解,结果显示,CAP和矩张量节面解一致性好,Snoke方法略有差异,从实用性看,CAP方法可直接利用现有处理系统震相数据,相比其他两种方法在中等发生后产出速度快;Snoke方法更适用于中小地震震源机制解的测定。

海原地震带中东段几次小震震源机制解研究

利用宁夏区域台网共27个台的宽频带数字地震记录,采用CAP法和snoke法反演了海原地震带中东段M_L3.0级以上8次地震震源机制解。结果显示:2种方法计算8次地震的震源机制解虽有一些差别,但总体属性均为左旋走滑,北部带有少量拉张分量,南部带有少量逆冲分量,与实际主控断层的情况一致。对比这2种方法我们发现,计算结果比较接近,Snoke法在节面及主压、主张应力轴的方位明显较CAP法分散,CAP法计算结果更为可靠。

基于CAP方法的2019年湖北应城M_(S)4.9地震震源机制与发震构造研究

利用湖北区域台网8个台站的宽频带数字地震记录,采用CAP法反演了湖北应城2019年12月26日M_(S)4.9(M_(L)5.3)地震震源机制解。其最佳双力偶解:节面I走向49°,倾角78°,滑动角162°;节面Ⅱ走向143°,倾角72°,滑动角13°;主压应力P轴近EW向;主张应力轴近NS向;最佳震源深度约8.0km。其最大余震为2020年1月8日M_(S)2.6(M_(L)3.3)地震,余震序列呈NW分布。分析结果认为:此次地震由带有逆冲成分的走滑型断层错动造成,节面Ⅱ为发震断层且与皂市断裂有关。

濮阳小震集中区震源机制解与应力场跟踪分析与研究

利用垂直向Pg和Sg波的最大振幅比法,计算濮阳小震集中区2002年1月-2014年9月发生的45个ML≥2.0地震的震源机制解。结果表明:研究区发震构造断层及其地震震源类型以走滑为主、构造应力以水平和近水平力推扭为主。震源一致性参数下降反映区域构造应力场的增强。统计P轴方位结果表明研究区P轴方位变化与地震活动有一定的相关性。该区小震P轴方位的时序变化可供中强地震预测参考。