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2022年6月1日四川芦山M_%28S%296.1地震的震源参数及其构造启示.pdf

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1、书书书第 卷 第期 年月地球物理学报 ,许英才,郭祥云 年月日四川芦山犕 地震的震源参数及其构造启示地球物理学报,():,:,犕 ,犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊(),():,:年月日四川芦山犕犛 地震的震源参数及其构造启示许英才,郭祥云宁夏回族自治区地震局,银川 中国地震局地球物理研究所,北京 摘要 年月日四川芦山发生犕 地震基于四川区域台网的地震资料,采用 (双差重定位)方法对芦山犕 地震序列犕 的地震事件(年月日至日)进行了重定位,利用 ()波形反演方法获取了序列中犕 地震的震源机制和矩心深度,同时用 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

2、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 年芦山犕 地震和 年芦山犕 地震震源机制节面产生的相对剪应力和正应力,并根据芦山犕 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:()芦山犕 地震序列主要沿着双石大川断裂呈现 向的优势展布,初始破裂深度主要集中在 ,平均深度 ,整体呈现西北浅、东南深的空间分布特征芦山犕 主震和犕 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 向()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 反演得到的主震震源机制误差较小,结果较为稳定可靠,

3、芦山犕 主震震源机制解为节面:走向 、倾角 、滑动角 ;节面:走向 、倾角 、滑动角 ,矩心深度 ,矩震级犕,犕 余震的震源机制为逆冲型,震源矩心深度介于 犘轴方位主要为 向,与区域构造应力场的方向基本一致()震源机制与应力场关系模拟结果表明 年芦山犕 地震和 年芦山犕 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 年芦山犕 地震震源机制的节面为该地震断层面,发震构造极有可能为走向 且倾向 的隐伏逆冲断层,可能和 年芦山犕 地震走向、倾向发震构造上的次级反冲断层有关,这与 年芦山犕 地震发震构造倾向的断层方向有所不同关键词芦

4、山犕 地震;双差重定位;震源机制;滑动特性;发震构造 :中图分类号 收稿日期 ,收修定稿基金项目国家重点研发计划项目(),宁夏自然科学基金项目(),中 国 地 震 局 震 情 跟踪 定 向 工作 任 务(,)共同资助第一作者简介许英才,男,年生,高级工程师,主要从事地震活动性及数字地震学工作 :通讯作者郭祥云,女,年生,高级工程师,主要从事震源机制及应力场反演等研究 :犛 狅 狌 狉 犮 犲狆 犪 狉 犪 犿 犲 狋 犲 狉 狊狅 犳 狋 犺 犲犕犛 犔 狌 狊 犺 犪 狀犲 犪 狉 狋 犺 狇 狌 犪 犽 犲狅 狀犑 狌 狀 犲,犻 狀犛 犻 犮 犺 狌 犪 狀犘 狉 狅 狏 犻 狀 犮 犲

5、犪 狀 犱 犻 狋 狊 狋 犲 犮 狋 狅 狀 犻 犮 犻 犿 狆 犾 犻 犮 犪 狋 犻 狅 狀 狊 ,犈 犪 狉 狋 犺 狇 狌 犪 犽 犲犃 犵 犲 狀 犮 狔狅 犳犖 犻 狀 犵 狓 犻 犪犎 狌 犻犃 狌 狋 狅 狀 狅 犿 狅 狌 狊犚 犲 犵 犻 狅 狀,犢 犻 狀 犮 犺 狌 犪 狀 ,犆 犺 犻 狀 犪犐 狀 狊 狋 犻 狋 狌 狋 犲 狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊,犆 犺 犻 狀 犪犈 犪 狉 狋 犺 狇 狌 犪 犽 犲犃 犱 犿 犻 狀 犻 狊 狋 狉 犪 狋 犻 狅 狀,犅 犲 犻 犼 犻 狀 犵 ,犆 犺 犻 狀 犪犃 犫 狊 狋 狉 犪 犮 狋 ,犕

6、 ,犕 期许英才等:年月日四川芦山犕 地震的震源参数及其构造启示 犕(,)犕 (),犕 犕 ,犕 :(),犕 犕 ,(),:,:,:,:,犕 犕 犘 ()犕 犕 ,犕 犕 犕 犓 犲 狔 狑 狅 狉 犱 狊 犕 ;引言据中国地震台网测定,北京时间 年月日 时分秒,四川省雅安市芦山县发生犕 地震,震中(,)位于龙门山断裂带南段,也处于巴颜喀拉地块东边界和四川盆地西缘的交界处,震源深度 地震导致雅安市震感强烈(四川省地震局,),成都、宜宾、乐山等地震感明显该地震是继 年芦山犕 地震后,时隔年芦山老震区发生的又一次显著性强震,震中位置距离 年芦山犕 地震震中不到 (图),震中 范围内震级最大的地震为

7、 年汶川犕 地震震中区最高烈度为度(中国地震局,),等震线长轴呈北东走向,长轴 ,短轴 而且 年芦山犕 地震为 年玛多犕 地震之后巴颜喀拉地块东部及毗邻区域发生的又一次典型强震事件,反映近些年该区域的强震危险性有所增加(,)本次芦山犕 地震也位于四川区域地震台网监测地 球 物 理 学 报()卷能力最好的区域之一,震中 以内有个近台,以内的近台数则达到了个,以内台站分布整体较为均匀且方位角覆盖较好,这为该地震震 源参数的 精确测 定 提 供 了 良 好 的 观 测条件自 年月日 时分秒芦山犕 地震后,截至 年月日时芦山震区共记录到地震 次(图),其中犕 以上地震次,犕 地震次,犕 地震次,犕 地

8、震次,犕 地震 次,犕 地震 次,犕 地震 次,地震序列活动较为丰富,其中日和日的日均频次最多,日之后逐渐衰减,主震和最大余震的震级差犕为,根据震级差的地震序列分类思路(中国地震局,;蒋海昆等,),该地震序列的震级差符合 犕 及余震频次较多的条件,表明此次地震为主余型()地震序列地震发生后,国内外研究机构及学者快速给出了该地震的震源机制(中国地震局地球物理研究所,;图芦山犕 地震震中、地质构造及历史地震(犕)分布黑色线条为研究区的断层(邓起东,)虚圆圈由内到外分别代表震中半径 、和 犕 ,(犕)(,),图芦山犕 地震序列震中分布、犕 犜和日频次图 犕 ,犕 犜 期许英才等:年月日四川芦山犕 地

9、震的震源参数及其构造启示 ,)、震源破裂过程和余震精定位(中国地震局地球物理研究所,)、震源机制中心解和其在周围产生的位移场和应变场以及历史地震对其的触发作用(小组,)、同震形变(,)以及震源区孕震环境和地震动强度预测(中国地震局地球物理研究所,)等方面的结果,为后续防震减灾工作和地震相关研究提供了依据,但是要确定本次芦山犕 地震精细的震源参数、为震后趋势判定提供更为具体的发震构造、厘清详细的发震断层以及与 年芦山犕 地震的关系需进一步深入研究为此,本文拟基于四川区域地震台网记录的 年月日至日的地震观测资料,采用 方法(,)对芦山犕 地震序列的震源参数进行精确定位同时,利用目前广泛 使 用 的

10、 波 形 拟 合 反 演 方 法(,)求解序列中犕 地震的震源机制解和矩心深度,通过 自助抽样方法(,)评估主震震源机制结果的可靠性基于震源机制中心解方法(万永革,)对比本文所得震源机制和多个机构、作者震源机制结果的最小空间旋转角通过震源机制与应力场数值模拟方法(万永革,)研究区域应力场与芦山地震震源机制的关系,根据断层面拟合方法(万永革等,)获取该芦山地震序列的断层面,最后结合本文的这些计算结果和已有地质构造等相关成果,给出此次地震的震源参数和发震断层面参数,为深入理解此次地震序列的活动特征、断裂的错动方式,以及进一步判定该地区强震活动的风险提供重要的参考 芦山犕 地震序列重定位本文基于四川

11、地震台网的观测数据,截至 年月日 时,收集了芦山犕 地震序列震源区(;)的 个犕 以上地震观测报告,其中 数量为 条,数量为 条,然后利用和达曲线剔除 倍均方差之外的离散数据,基于芦山地区的速度模型(表)(朱介寿等,;赵珠等,;王椿镛等,;吕坚等,),其波和波的波速比取 ,通过 (双差定位)方法进行精定位(,),地震丛的控制参数为:最大震中距()、最大震源间距(即 )、最 小 连 接 数(即 )为以及最小观测数(即 )为通过 预处理显示,使用的台站数为 个,使用 的 震 相 总 数 为 个,组 成 的 震 相 对 个和 震相对 个,考虑到芦山地区地壳结构的复杂性可能会影响波到时精度,为此设波权

12、重为,波权重为,然后对这些震相走时经过 定位得到了 个地震的精确位置,值(即双差方程的条件数)范围在 之间,向、向以及垂直向的相对平均定位误差分别为 、和 ,平均走时残差 表芦山地区一维速度模型犜 犪 犫 犾 犲 犇狏 犲 犾 狅 犮 犻 狋 狔犿 狅 犱 犲 犾 犳 狅 狉 狋 犺 犲犔 狌 狊 犺 犪 狀狉 犲 犵 犻 狅 狀模型编号层号模型犎 犞 犽 模型犎 犞 犽 注:犎为顶层深度,单位;犞为波速度,单位;犽为波速比重定位结果显示,芦山犕 主震重定位的震源参数为:发震时刻 年月日 时分 秒,震中位置 ,初始破裂深度 余震序列震中展现较为均匀的分布(图),且位于双石大川断裂之间,其中北东

13、向和北西向展布尺度大体接近,均基本为长约 ,宽约 左右的范围芦山犕 主震和犕 余震均位于余震区的东南端(图、),剩下的大多数余震均基本位于犕 主震的西北侧,大体呈现单侧破裂的特征地震序列的平均初始破裂深度约为 左右,震源深度的优势分布十分明显,主要集中在 之间,其中 深度的数量相对最多,约占 (图)震源位置随时间变化图(图、)显示,在时间上地震序列主要以 以内的地震活动为主,之内整体呈现由深部向浅部破裂的趋势,震源深度剖面(图)显示序列西南段比北东段略深一些,下边界从北东段的 左右下降至西南段的 左右;震源深度剖面(图)清晰刻画了震源沿着断层倾向分布的特点,揭示可能的发震断层倾斜方向为东南向,

14、整个地震序列密集区沿地 球 物 理 学 报()卷图芦山犕 地震序列重定位结果分布()震中随震源深度的分布;()震中随时间的分布;()震源在剖面上 上的投影;()震源在剖面 上的投影;()不同深度的地震数量 犕 ();();();();()着 向呈现长约 且宽约 的展布特征,其中月日 时 分 秒的犕 主震和 时 分 秒的犕 余震均基本位于地震序列最底端,单侧破裂特征明显,地震相对集中的区域倾角约为 左右本文的芦山犕 地震序列的重定位结果与中国地震局地球物理研究所()余期许英才等:年月日四川芦山犕 地震的震源参数及其构造启示震定位的结果基本一致此外,本文还通过速度模型(表)(,)对芦山犕 地震序列

15、进行了重新定位,定位结果显示地震序列的震源位置时空特征和前述基于速度模型的重定位结果基本一致,表明基于两种不同速度模型下,本文重定位得到的芦山犕 地震序列震源位置区别很小,反映了本文重定位结果的相对稳定性 芦山犕 主震的震源机制解与应力场 犵 犆 犃 犘方法测定主震及余震的震源机制和矩心深度根据 矩张量反演方法(,)测定本次芦山犕 地震的震源机制与矩心深度 方法的优点在于计算结果对速度模型及地壳横向变化的依赖相对较小(易桂喜等,;张广伟和雷建设,;白起鹏,),从而使得震源机制结果稳定、可靠,而且反演过程中采用了深度震相与体、面波的相对约束,使得震源矩心深度相对准确,该方法更多主要用于中强以上地

16、震震源机制、矩张量及矩心深度的计算,并在中国大陆一些重要构造区域得到了普遍的应用(李圣强等,;,;徐志国等,;,;殷伟伟和张蕙,;许英才等,)基于芦山地区的一维速度模型(表),通过频率波数法(,)计算格林函数,考虑到本次地震震级较大,部分台站波形存在限幅,为此选取了震中距在 范围且信噪比相对较好的 个台站进行反演,反演主震和犕 余震源机制解时,和面波截取窗长分别为 和,其相应的带通滤波频率范围分别为 和 ,走向、倾角与滑动角步长为,震级步长为,深度间隔为 图展示了芦山犕 地震震源机制反演残差随深度的变化,可以看出反演残差在深度 处为最小,即矩心深度 本文主震的震源矩心深度 和易 桂 喜 的 矩

17、 心 深 度 结 果 基 本 接 近(小组,),但是与中国地震局地球物理研究所()测定的矩心深度 差别较大,本文 方法主要用的是近震波形资料,而中国地震局地球物理研究所()反演断层面解利用的是远场波形资料,与本文结果的差异可能归因图芦山犕 震源机制解反演残差随深度的变化 犕 于各自分析方法及使用的资料尺度有所不同图展示了最小误差矩心深度处的台站理论与观测波形拟合情况,该图显示,理论和观测波形相关系数大于 的波段数占总数的、大于 的波段数占总数的,表明观测与理论波形拟合关系较好为此芦山犕 主震的震源机制解(表)为节面:走向 、倾角 、滑动角 ;节面:走向 、倾角 、滑动角 ,矩震级犕,矩心深度

18、(即本文结果)另外,本文还计算了基于速度模型和面波时窗 的震源机制解结果(即本文结果)、基于速度模型和面波时窗 的震源机制解结果(即本文结果),如表所示,本文的三个震源机制解结果的走向、倾角及滑动角等参数也均基本接近,侧面也反映了 方法计算该地震震源机制的相对稳定性地震序列中犕 地震的震源机制结果显示这些断层面参数结果较为接近(图和表),根据 ()震源机制类型的划分方法和这些地震震源机制结果(表),这三次地震错动方式均为逆冲型,矩心深度介于 之间,与主震的矩心深度 较为接近,这些地震的矩心深度均小于重定位的初始破裂深度,两者之间存在一定差异性,造成这种差异的原因可能是矩心深度通过是波形反演得到

19、的,主要代表的是地震所在破裂面地 球 物 理 学 报()卷图 反演的芦山犕 地震最佳拟合深度处的理论与观测波形拟合图红线和黑线分别代表理论地震图和观测地震图,波形左侧字母和数字分别为台站名和方位角(),台站名下方分别为震中距()和相对偏移时间();地震图下的数字分别为实际相对理论波形的移动时间()和之间的相关系数()犕 ,(),()()()()表芦山犕犛 主震及犕犛 余震的震源机制解()犜 犪 犫 犾 犲犉 狅 犮 犪 犾犿 犲 犮 犺 犪 狀 犻 狊 犿狊 狅 犾 狌 狋 犻 狅 狀 狊狅 犳 狋 犺 犲犕犛 犔 狌 狊 犺 犪 狀犿 犪 犻 狀 狊 犺 狅 犮 犽犪 狀 犱犻 狋 狊犕犛

20、犪 犳 狋 犲 狉 狊 犺 狅 犮 犽 狊(犳 狉 狅 犿犑 狌 狀 犲狋 狅犑 狌 狀 犲,)发震日期发震时刻震中位置深度 节面()节面()经度()纬度()犎犎走向倾角滑动角走向倾角滑动角犕犕犕 注:震中位置为重新定位后的经纬度,犎为初始破裂深度,犎为震源矩心深度的中心,而初始破裂深度反映的是地震初始破裂点的位置 主震震源机制解的误差评估本次芦山犕 主震的震源机制误差评估通过 利 用 方 法(,)进行,从而了解计算结果的稳定性,参考相关学者 计 算 震 源 机 制 过 程 中 对 台 站 选 择 的 抽样方式(,;郑建常等,)即以上述选择的 个台站波形为原始数据集,并按照放回抽样的方式进行,

21、这些台站可被重复采样或未被选中,然后进行 方法反演,对台站抽样及其反演过程进行了 次,其 方法统计结果表明(图),以该主震震源机制解节面为例,其走向主要集中在 ,倾角主要集期许英才等:年月日四川芦山犕 地震的震源参数及其构造启示图芦山犕 主震和犕 余震的震源机制 犕 犕 图 方法计算的芦山犕 地震的震源机制节面走向、倾角、滑动角和矩心深度结果(图中黑色曲线为正态分布曲线),犕 ()中在 ,滑动角主要集中在 ,最佳震源矩心深度主要集中在 走向、倾角、滑动角以及 最佳震 源矩心 深 度 的 标 准 差 分 别 为 、和 ,图中看出这些震源机制解参数分布相对集中,反映本文得到的该地震震源机制解结果比

22、较稳定可靠 和其他机构及作者结果的对比基于震源机制中心解的方法(万永革,)将本文计算的芦山犕 地震震源机制结果和国内外机构或作者的结果进行了对比(图),表显示这些各个震源机制的节面走向范围 、倾角范围 、滑动角范围 ,节面走向范围 、倾角范围 、滑动角范围 从最小空间旋转角来看,国内及本文测定最小旋转角范围 ,国外的震源机制解旋转角范围 ,最小空间旋转角的大小侧面反映了各种震源机制结果的差异程度,离散程度主要和不同机构或作者使用的方法、资料尺度和速度模型等参数不同所导致本文计算的三个结果震源机制中心解的最小空间旋转角相对最小,且这些最小旋转角基本都在 范围内,差异很小,反映这三个震源机制结果基

23、本一致,并将本文结果作为本次芦山犕 地震最终震源机制结果 芦山犕犛 地震震源机制节面的相对剪应力和正应力芦山犕 地震和构造应力场的关系采用万永革()提出的震源机制与应力体系关系模拟方法来研究该方法在震源区应力场及区域构造背景应力场与地震震源机制关系研究、断层滑动特性分地 球 物 理 学 报()卷图芦山犕 地震不同来源的震源机制对比震源球上方标记结果来源,下方数字表示最小空间旋转角最小空间旋转角指的是震源机制中心解与各个震源机制之间的最小空间旋转角 犕 表本文和不同机构及作者的芦山犕犛 地震震源机制解参数犜 犪 犫 犾 犲犉 狅 犮 犪 犾犿 犲 犮 犺 犪 狀 犻 狊 犿狊 狅 犾 狌 狋 犻

24、 狅 狀 狊狅 犳犕犛 犔 狌 狊 犺 犪 狀犲 犪 狉 狋 犺 狇 狌 犪 犽 犲 犳 狉 狅 犿狋 犺 犻 狊狆 犪 狆 犲 狉犪 狀 犱狅 狋 犺 犲 狉 犻 狀 狊 狋 犻 狋 狌 狋 犻 狅 狀 狊狅 狉犪 狌 狋 犺 狅 狉 狊研究者节面()节面()犘轴()犜轴()犅轴()走向倾角滑动角走向倾角滑动角方位角倾伏角方位角倾伏角方位角倾伏角中心解最小空间旋转角()本文结果 本文结果 本文结果 韩立波等 四川地震台 张?等 雷兴林 易桂喜 王卫民等 郭祥云等 注:除了本文结果,剩下机构或作者的节面结果来自 小组()析、发震构造研究以及隐伏断层推测等研究中得到了广泛的应用(章阳等,;余海琳

25、等,;崔华伟等,;许英才等,;万永革,)此次芦山地震的所在区域应力体系参考 ()的龙门山断裂带南段区域构造应力场参数:压轴走向 、倾伏角 ;张轴走向 、倾伏角,震源机制和应力场关系模拟时的应力形因子犚值为 利用上述参数对 年芦山犕 和 年芦山犕 地震,进行了震源机制和应力场关系模拟,得到了芦山地区在该应力体系下不同形状断层的震源机制模拟、相对剪应力和正应力分布(图),其中 年芦山地震结果参考郭祥云等()的断层面解现今应力体系下 年芦山犕 地震震源机制节面(走向 ,倾角 )上的相对剪应力、正应力为 和 ,剪滑角 ;节面(走向 ,倾角 )上的相对剪应力、正应力为期许英才等:年月日四川芦山犕 地震的

26、震源参数及其构造启示图芦山地区应力场体系下的震源机制模拟、相对剪应力()和相对正应力()为 年芦山犕 地震的震源机制,为本文计算的 年芦山犕 地震的震源机制 ,()()犕 ,犕 和 ,剪 滑 角 ;年 芦 山犕 地震震源机制节面(走向 ,倾角 )上的相对剪应力、正应力为 和 ,剪滑角 ;在节面(走向 ,倾角 )上的相对剪应力、正应力为 和 ,剪滑角 相对 剪 应 力 及 正 应 力 的 结 果 显 示,年 芦 山犕 及 年芦山犕 地震均不是发生在构造应力场的最大释放节面上,而是几乎均处于该构造应力场相对剪应力、正应力最小的区域,侧面反映了龙门山断裂南段的北东向断层产状可能不利于该区域构造应力的

27、充分释放,加之龙门山断裂带南段的构造应力格局是因为青藏高原对四川盆地 向的持续挤压,而龙门山断裂带走向主要为 向,即 向挤压力和 向断层近似于正交,若龙门山断裂发生逆冲型地震,从而较容易使得相对剪应力、正应力均处于构造应力场的最小释放节面震源机制模拟结果也表明,相对剪应力较大的区域主要位于走向 或 且倾角范围 的这些形状的断层,这与龙门山断裂带以北北东北东向为主的断层走向基本不符由于以上原因当每次发生中强地震时,应力一直处于释放不足以及持续积累的状态,侧面也反映了龙门山构造带中强震频发的可能原因之一,暗示该地区的强震危险性背景可能一直存在通过将 年芦山犕 地震震源机制节面、节面上的相对剪应力和

28、区域构造应力压轴及震源机制犘轴走向绘制成示意图(图)图中显地 球 物 理 学 报()卷图 区域主压应力(白色箭头)在芦山犕 地震震源机制节面和节面产生的相对剪应力及犘轴(黑色箭头)示意图 犘 ()犕 ()示,两个节面的倾角均为 ,走向 的 向节面及走向 的 向节面上的相对剪应力均较小,表明这种情况下只有积累足够强的应力才能发生剪切破裂,从而发生地震,节面的相对剪应力比节面略小,表明在节面上要比节面产生更强应力才能发生地震断层面拟合根据本文的重定位结果,基于地震断层面拟合方法(万永革等,)给出了 年芦山犕 地震序列的发震断层面,断层面走向为 ,标准差 ;倾角为 ,标准差 从图 中可以看出地震序列

29、中大多数地震较为均匀地集中在断层面两侧 之内的区域,拟合得到的断层为显著的 向倾,表明发震断层可能为一条走向为 且倾向为 的断层,这和上述重定位结果 剖面优势展布方向基本一致将本文计算的芦山犕 主震震源机制犘轴方位 、倾伏角,犜轴方位 、倾伏角 (表)作为震源区应力场参数,求解得出芦山地震断层面上的滑动角为 拟合的地震断图 重定位的芦山犕 地震序列在水平面()、断层面()及拟合面的横截面()上的垂直投影,以及距断层面距离()圆圈代表地震位置,粗线代表断层面边界,为走向,为倾向,为地震与断层面的距离,犇为震源深度,犉为地震频次 犕 (),(),()(),犇 犉 期许英才等:年月日四川芦山犕 地震

30、的震源参数及其构造启示层面参数走向 、倾角 、滑动角 和本文利用 方法反演得到的主震震源机制节面走向 、倾角 、滑动角 结果大体一致,断层面拟合及滑动角结果表明芦山犕 地震序列的发震断层主要表现为逆冲的运动性质 发震构造分析芦山犕 地震序列发生在龙门山断裂带南段近乎平行的两个走向 且倾向的双石大川断裂(即 和 )所形成的叠瓦状逆冲断层系之间(图 ),也发生在 年芦山 地震的余震区附近,这给序列发震构造的判定带来了一定的难度根据本文重定位、震源机制、应力场及断层面拟合等结果,再结合地质构造等其他资料来综合分析该地震序列可能的发震构造根据前文芦山犕 地震序列重定位后的深度剖面,地震较密集区域主要沿

31、着 向呈现长约 且宽约 的展布特征,给出的 剖面可能为该地震的断层剖面,为此 (即原 剖面)震源深度剖面(图 、)揭示其倾斜的方向为东南向,犕 主震和最大余震犕 位于地震序列最底端,呈现出显著的单侧破裂特征 次犕 以上地震的震源机制结果均为逆冲型(表),震源机制的两个节面走向基本在北北东、北东到北东东方向变化,结合 震源深度剖面断层倾向分布特征,认为这些地震的节面(即图 、)为可能的发震断层面该次地震的震源机制节面的平均倾角为 ,小于整个地震序列断层面拟合的平均倾角 ,而且次地震的初始破裂深度较深,即均大于 ,表明地震序列发震断层较深区域的倾角可能较缓结合整个序列断层面拟合的平均倾角 、犕 以

32、上地震震源机制节面的平均倾角 以及犕 以上地震的矩心深度来看,较好支持发震断层浅部具有较高的倾角和断层深部具有较缓的倾角这一特点图 芦山犕 地震的发震构造示意图()震源机制水平剖面;()震源机制在 剖面的垂直投影(粗黑线为可能的发震断层面,箭头代表断层两侧的相对运动方向);()芦山犕 地震的发震断层产状、下半球投影及震源机制辅助面和断层面示意图 犕 ()()(,)(),犕 地 球 物 理 学 报()卷从震源机制的垂直投影来看(图 ),发震断层可能为 向倾,断层上盘(即东南盘)位于剖面断层线上方,下盘位于其下方,根据震源机制垂直剖面特征给出了箭头的运动方向,这和典型逆冲构造十分相符,根据芦山地区

33、地震地质构造相关研究成果(刘瑞丰等,;,;许力生等,;吕坚等,;陈晨和胥颐,;王夫运等,;,;易桂喜等,;黎厚富等,;中国地震局地球物理研究所,),年芦山犕 地震的发震构造可能为双石大川断裂附近的一条走向、倾向及倾角约 的隐伏逆冲断层,即 年芦山犕 地震所在的逆冲断层主要为向倾(北西盘为上盘)的特征,这和 年芦山犕 地震所在的 向倾的逆冲断层可能相交形成了“”字型构造为此,根据震源机制水平剖面、沿 剖面的垂直投影及芦山犕 地震序列剖面来看,芦山犕 地震序列可能主要受到倾向、走向 向的隐伏逆冲断层控制,由于两个平行的双石大川断裂倾向均为向,所以剖面 显示的该倾向、走向 向的隐伏逆冲断层可能未到达

34、地表,这和 年芦山犕 地震序列发震构造主要为倾向的断层有着显著的不同,而且本次芦山犕 地震序列的发震断层也可能与 年芦山犕 地震走向、倾向发震构造上的次级反冲断层有关 结论本文基于四川区域地震台网的地震观测资料,利用双差重定位方法对 年月日四川芦山犕 早期地震序列进行了重新定位;同时,基于 波形拟合反演方法获得了序列中犕 地震的震源机制及矩心深度,并用 方法分析了主震的震源机制误差,对比了主震震源机制和多个机构及作者震源机制中心解结果的差异;然后采用震源机制与应力场数值模拟方法讨论了芦山地震震源机制和应力场的关系,根据重定位结果拟合了发震断层参数,进而初步分析了本次地震序列的发震构造特征主要的

35、认识和结论如下()重定位后的芦山犕 早期地震序列的 个犕 地震震中主要沿着双石大川断裂附近并呈现 向的优势展布,长、短轴均约为 左右,初始破裂深度主要介于 ,平均初始破裂深度约为 ,约 地震的深度位于 之间,且总体呈现西北浅、东南深的空间 分 布 特 征芦 山犕 主 震 和 次 大 的犕 余震均位于余震区域东南端,剩下的地震大都位于主震的西北侧区域,呈现为单侧破裂的特征()根据 方法估算的主震震源机制误差以及和多个震源机制中心解的最小空间旋转角,认为本文 方法得到的主震震源机制误差相对较小,计算结果较为稳定可靠,芦山犕 主震的震源机制解为节面走向 、倾角 、滑动角 ;节面走向 、倾角 、滑动角

36、 ,矩心深度 ,矩震级犕 犕 余震的震源机制解结果显示这些地震主要为逆冲型,震源机制节面主要为 向为主 轴方位主要呈现为 向,与区域构造应力场的方向基本一致矩心深度介于 之间,平均矩心深度 ,与主震的矩心深度 一致,且略低于重定位的平均深度()震源机制和应力场关系模拟结果显示,年芦山犕 地震及 年芦山犕 地震几乎均发生在区域背景构造应力场最小应力的释放节面上,表明这两个地震发震断层面(即龙门山断裂南段)的形状均处于相对剪应力和正应力的抑制节面,应力没有得到充分释放,暗示着该区域的强震危险性一直存在 年芦山犕 地震震源机制节面(走向 )的相对剪应力要略小于节面(走向 ),表明在节面上要比节面产生

37、更强应力才能发生剪切破裂,从而引起地震()断层面拟合参数及滑动角结果表明,芦山犕 地震序列的发震断层可能是一条走向、倾向、倾角 ,具有逆冲运动特征的断裂()根据本文的重定位、震源机制解、应力场震源机制关系模拟和断层面拟合结果,结合已有区域地震地质构造资料,综合认为 年芦山犕 地震震源机制的节面为断层面,其地震序列的发震构造可能为走向、倾向 的隐伏逆冲断层,可能和 年芦山犕 地震走向、倾向发震构造上的次级反冲断层有关致谢本文的图件主要用软件(,)绘制中国地震局地球物理研究所“国家数字测震台网数据备份中心”(:)提供了地震波形数据,三位审稿专家及编辑部老师给出了宝贵的修改建议,作者在此一并表示衷心

38、感谢期许英才等:年月日四川芦山犕 地震的震源参数及其构造启示犚 犲 犳 犲 狉 犲 狀 犮 犲 狊 ():,犕 犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:():犕 ,()():,犕 ,犘 狉 狅 犵 狉 犲 狊 狊 犻 狀犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:()():,犛 狋 犪 狋 犻 狊 狋 犻 犮 犪 犾 犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲,():(),犕 犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲 犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲犅 狌 犾 犾 犲 狋 犻 狀,():,:,犕 犛 犲 犻 狊 犿 狅 犾 狅 犵 犻 犮 犪 犾犚

39、 犲 狊 犲 犪 狉 犮 犺犔 犲 狋 狋 犲 狉 狊,():,:,()():,()犕 ,()():,犕 ,()():,犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,犈 犪 狉 狋 犺犪 狀 犱犘 犾 犪 狀 犲 狋 犪 狉 狔犘 犺 狔 狊 犻 犮 狊,():,:,犆 犺 犻 狀 犪犈 犪 狉 狋 犺 狇 狌 犪 犽 犲犈 狀 犵 犻 狀 犲 犲 狉 犻 狀 犵犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾(),():,:,犕 :犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾 狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:,犕(

40、犕)犃 犮 狋 犪犛 犲 犻 狊 犿 狅 犾 狅 犵 犻 犮 犪犛 犻 狀 犻 犮 犪(),():,:,犕 ,犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾狅 犳犛 犲 犻 狊 犿 狅 犾 狅 犵 狔,():,犕 犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾狅 犳 犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:犕 ,()():,犛 犲 犻 狊 犿 狅 犾 狅 犵 犻 犮 犪 犾犚 犲 狊 犲 犪 狉 犮 犺犔 犲 狋 狋 犲 狉 狊,():犕 ,()():,:,犅 狌 犾 犾 犲 狋 犻 狀狅 犳狋 犺 犲犛 犲 犻 狊 犿 狅 犾 狅 犵 犻 犮 犪 犾犛 狅 犮 犻 犲 狋 狔狅 犳犃 犿 犲

41、 狉 犻 犮 犪,():,犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():犈 犪 狉 狋 犺 狇 狌 犪 犽 犲犛 犮 犻 犲 狀 犮 犲,():,:犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾 狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:地 球 物 理 学 报()卷 犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:,犃 犮 狋 犪犛 犲

42、 犻 狊 犿 狅 犾 狅 犵 犻 犮 犪犛 犻 狀 犻 犮 犪(),():,犕 犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾 狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:,犕 犈 犪 狉 狋 犺犪 狀 犱犘 犾 犪 狀 犲 狋 犪 狉 狔犘 犺 狔 狊 犻 犮 狊,():,:,():,犕 ,犈 犪 狉 狋 犺 狇 狌 犪 犽 犲犚 犲 狊 犲 犪 狉 犮 犺犃 犱 狏 犪 狀 犮 犲 狊,():,:,犕?犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:,犕 ,犃 犮 狋 犪犛 犲 犻 狊 犿 狅 犾 狅 犵

43、 犻 犮 犪犛 犻 狀 犻 犮 犪(),():,:,犕 犛 犲 犻 狊 犿 狅 犾 狅 犵 狔 犪 狀 犱犌 犲 狅 犾 狅 犵 狔(),():,:,犕 ,犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:,犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:,犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾 狅 犳犌 犲 狅 犱 犲 狊 狔犪 狀 犱犌 犲 狅 犱 狔 狀 犪 犿 犻 犮 狊(),():,:,犕 犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾 狅 犳犛 犲 犻 狊 犿 狅 犾 狅 犵 犻 犮 犪

44、犾犚 犲 狊 犲 犪 狉 犮 犺(),():,:,犕 犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲 犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾 狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:,犕 犈 犪 狉 狋 犺 狇 狌 犪 犽 犲犚 犲 狊 犲 犪 狉 犮 犺犻 狀犆 犺 犻 狀 犪(),():,:,犃 犮 狋 犪犛 犲 犻 狊 犿 狅 犾 狅 犵 犻 犮 犪犛 犻 狀 犻 犮 犪(),():,:犆 犺 犻 狀 犲 狊 犲 犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾 狅 犳犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 狊(),():,:,犅 狌 犾 犾 狅 犳犆 犺 犲 狀 犵 犱 狌犌 犲 狅 犾 狅 犵 狔犐 狀 狊 狋 犻 狋

45、狌 狋 犲(),():,犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 犪 犾 犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾犐 狀 狋 犲 狉 狀 犪 狋 犻 狅 狀 犪 犾,():,:,犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 犪 犾 犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾 犐 狀 狋 犲 狉 狀 犪 狋 犻 狅 狀 犪 犾,():,:,犘 犺 狔 狊 犻 犮 狊 犪 狀 犱犆 犺 犲 犿 犻 狊 狋 狉 狔狅 犳狋 犺 犲犈 犪 狉 狋 犺,犘 犪 狉 狋 狊犃犅犆,:,:犑 狅 狌 狉 狀 犪 犾狅 犳 犌 犲 狅 狆 犺 狔 狊 犻 犮 犪 犾犚 犲 狊 犲 犪 狉 犮 犺:犛 狅 犾 犻 犱犈 犪 狉 狋 犺,():,:附中文参考

46、文献白起鹏 显著非双力偶震源的矩张量反演及破裂过程研究 博士论文合肥:中国科学技术大学陈晨,胥颐 芦山犕 级地震余震序列重新定位及构造意义地球物理学报,():,:崔华伟,郑建常,柴光斌等 年月 日济南长清犕 地震震源区发震构造分析地球物理学进展,():,:邓起东 中国活动构造图(万)北京:地震出版社郭祥云,蒋长胜,韩立波等 中国大陆及邻区震源机制数据集(年):蒋海昆,曲延军,李永莉等 中国大陆中强地震余震序列的部分统计特征地球物理学报,():黎厚富,王世元,周亚东等 龙门山大川双石断裂在都江堰隐伏段的综合探测研究地震工程学报,():,:李圣强,陈棋福,赵里等 年月中国东北犕 深震的非同寻常震源

47、机制:区域波形反演与成因探讨地球物理学报,():,:期许英才等:年月日四川芦山犕 地震的震源参数及其构造启示刘瑞丰,陈运泰,邹立晔等 年月 日四川芦山犕(犕)地震参数的测定地震学报,():,:吕坚,王晓山,苏金蓉等 芦山 级地震序列的震源位置与震源机制解特征地球物理学报,():,:小组 年月日四川省雅安市芦山 级地震的震源机制中心解和其在周围产生的位移场和应变场以及历史地震对其的触发作用():四川省地震局 四川芦山发生 级地震():万永革,沈正康,刁桂苓等 利用小震分布和区域应力场确定大震断层面参数方法及其在唐山地震序列中的应用地球物理学报,():万永革 同一地震多个震源机制中心解的确定地球物

48、理学报,():,:万永革 震源机制与应力体系关系模拟研究地球物理学报,():,:万永革 断裂带震源机制节面聚类确定断裂带产状方法及在 年漾濞地震序列中的应用地球物理学报,():,:王椿镛,韩渭宾,吴建平等 松潘甘孜造山带地壳速度结构地震学报,():王夫运,赵成彬,酆少英等 深反射剖面揭示的芦山 级地震发震构造地球物理学报,():,:许力生,严川,张旭等 芦山犕 地震究竟发生在哪里?地球物理学报,():,:许英才,郭祥云,冯丽丽 年月日青海门源犕 地震序列重定位和震源机制解研究地震学报,():,:徐志国,梁姗姗,邹立晔等 年 月日新疆呼图壁犕 主震震源机制及余震序列定位地震地质,():,:易桂喜

49、,龙锋,闻学泽等 年 月 日康定犕 级地震序列发震构造分析地球物理学报,():,:易桂喜,龙锋,等 年芦山地震序列震源机制与震源区构造变形特征分析地球物理学报,():,:殷伟伟,张蕙 利用震源机制判别山西地区地震事件类型大地测量与地球动力学,():,:余海琳,万永革,黄少华等 利用波初动数据研究 年云南漾濞犕 地震序列震源机制解及应力场地震研究,():,:张广伟,雷建设 年云南腾冲 级双震发震机理地球物理学报,():,:章阳,万永革,陈婷等 河北临城地震序列揭示的一条隐伏断层中国地震,():,:赵珠,范军,郑斯华等 龙门山断裂带地壳速度结构和震源位置的精确修定地震学报,():郑建常,林眉,王鹏等 方法反演震源机制的误差分析:以胶东半岛两次显著中等地震为例地球物理学报,():,:中国地震局 地震现场工作大纲和技术指南北京:地震出版社中国地震局 中国地震局发布四川芦山 级地震烈度图():中国地震局地球物理研究所 年月日四川雅安市芦山县 级地震科技支撑简报()():中国地震局地球物理研究所 年月日四川芦山 级地震 的 震 源 特征():朱介寿,曹家敏,刘舜化等 用人工地震初探川西地区的地壳结构成都地质学院学报,():(本文编辑胡素芳)

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