鄭建常 陳運(yùn)泰

1）中國(guó)北京100081中國(guó)地震局地球物理研究所

2）中國(guó)濟(jì)南250014山東省地震局

稀疏臺(tái)網(wǎng)反演區(qū)域地震偏量矩張量解的穩(wěn)定性＊

鄭建常1，2），陳運(yùn)泰1）

1）中國(guó)北京100081中國(guó)地震局地球物理研究所

2）中國(guó)濟(jì)南250014山東省地震局

使用區(qū)域地震臺(tái)網(wǎng)的波形資料，研究了2010年2月26日臺(tái)灣以東海域MW5.4地震的偏量矩張量，所得結(jié)果與Havard CMT目錄給出的解之間的Kagan角為9.5°，兩者較為一致；反演得到這次地震的震源深度為41km，接近USGS給出的定位結(jié)果，可能更接近真實(shí)的震源深度.選擇不同的臺(tái)站組合，分析了臺(tái)站布局對(duì)矩張量解的影響.結(jié)果顯示，3個(gè)臺(tái)站的組合基本上都可以較為準(zhǔn)確地得到矩張量解，臺(tái)站方位覆蓋越好，反演得到的解的偏差越?。辉诤线m的情況下，兩個(gè)臺(tái)站的組合也可以得到較為可靠的解.

偏量矩張量 稀疏臺(tái)網(wǎng) 離散波數(shù)法 波形反演

引言

對(duì)全球較大的地震（矩震級(jí)MW≥5.5），哈佛大學(xué)的全球矩心矩張量（Global Centroid Moment Tensor，簡(jiǎn)寫(xiě)為GCMT）項(xiàng)目組使用全球地震臺(tái)網(wǎng)記錄的大于45s的長(zhǎng)周期波計(jì)算矩心矩張量（Dziewonskiet al，1981），美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）基于周期T≥15s的體波分析矩張量（Sipkin，1982；Sipkin，Needham，1989），東京大學(xué)地震研究所使用周期在45—100s之間的波形也在做類(lèi)似的分析，并且實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)實(shí)時(shí)的自動(dòng)處理（Kawakatsu，1995）.這些研究都使用遠(yuǎn)震波形，并且只有在幾千千米外能產(chǎn)生足夠能量信號(hào)的強(qiáng)震才能進(jìn)行分析.

現(xiàn)代的區(qū)域?qū)掝l帶數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)使得在區(qū)域范圍內(nèi)（震中距1°—10°）反演較小地震的矩張量成為可能（Dreger，Helmberger，1993；Retsima，Lay，1993；Romanowiczet al，1993；Braunmilleret al，1995；Nábělek，Xia，1995；Randallet al，1995；Thio，Kanamori，1995；Ammonet al，1998）.與遠(yuǎn)震相比，區(qū)域地震和地方震的矩張量反演更為復(fù)雜：在較近的震中距內(nèi)，波形含有豐富的高頻信號(hào)，由波的干涉產(chǎn)生的波（如Lg波）可能在記錄中占主導(dǎo)地位，并且其近場(chǎng)效應(yīng)可能非常強(qiáng).在遠(yuǎn)震研究中為計(jì)算合成地震圖而采用的射線(xiàn)理論計(jì)算方法，不得不用能重現(xiàn)整個(gè)波場(chǎng)的全波形方法替代.

20世紀(jì)90年代以來(lái)，區(qū)域矩張量反演方法得到了很大的發(fā)展.Patton和Zandt（1991）首先對(duì)用于遠(yuǎn)震的面波反演算法進(jìn)行修改使之適用于區(qū)域性地震；Dreger和Helmberger（1993）提出了區(qū)域地震和地方震的時(shí)間域矩張量反演算法；Randall等（1995）基于Langston（1981）提出的時(shí)間域反演方案，使用Kennett（1983）的反射矩陣法計(jì)算格林函數(shù)，由區(qū)域3分量的位移記錄計(jì)算偏量矩張量；Cameron等（2006）對(duì)該方法進(jìn)行了改善，并用于研究加勒比海地區(qū)海嘯預(yù)警問(wèn)題；Romanowicz等（1993）以及Thio和Kanamori（1995）等對(duì)美國(guó)西部地區(qū)的中等地震開(kāi)展了常規(guī)的區(qū)域矩張量分析；Ritsema和Lay（1995）使用周期大于35—50s的區(qū)域長(zhǎng)周期地動(dòng)記錄反演了美國(guó)西部MW＞4.5的地震矩張量；Pasyanos等（1996）比較了區(qū)域面波反演和時(shí)間域矩張量反演方法的結(jié)果，并進(jìn)行了中等地震矩張量解的準(zhǔn)實(shí)時(shí)處理的嘗試.Braunmiller等（2002）使用區(qū)域臺(tái)網(wǎng)資料，計(jì)算了歐洲—地中海地區(qū)的較強(qiáng)地震的矩張量解，并對(duì)解的可靠性進(jìn)行了討論.Kubo等（2002）檢查了日本防災(zāi)科學(xué)技術(shù)研究所（National research Institute for Earth science and Disaster prevention，簡(jiǎn)寫(xiě)為NIED）的區(qū)域矩張量目錄的質(zhì)量，使用合成數(shù)據(jù)檢驗(yàn)了區(qū)域矩張量解的穩(wěn)定性，并討論了數(shù)據(jù)噪聲以及速度結(jié)構(gòu)和震中位置的誤差對(duì)解的影響.Ichinose等（2003）使用不同的速度結(jié)構(gòu)模型，對(duì)美國(guó)加利福尼亞?wèn)|部和內(nèi)華達(dá)州西部的MW≥4.0地震進(jìn)行了矩張量計(jì)算，并研究認(rèn)為在方位角的分布較為均勻的情況下，至少3個(gè)臺(tái)站就可以得到較好的矩張量解，且P和T軸方向的偏差可在10°以?xún)?nèi).Zahradnik等（2008）使用全波形數(shù)據(jù)反演了希臘地區(qū)6次MW4.0左右的中等地震的矩張量，并就增加矩張量解的穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)討論.Scognamiglio等（2009）發(fā)展了時(shí)間域地震矩張量反演的自動(dòng)確定和修正方法，并對(duì)意大利地區(qū)M≥3.5的近震或區(qū)域性地震事件進(jìn)行了矩張量分析.

對(duì)于區(qū)域性地震，經(jīng)?？赡苡龅降囊粋€(gè)問(wèn)題是由于噪聲、臺(tái)站布局等因素造成的可用臺(tái)站數(shù)不足.Dreger和Helmberger（1993）專(zhuān)門(mén)研究了稀疏臺(tái)網(wǎng)下區(qū)域地震矩張量的反演方法；Walter（1993）使用周期15—50s的單臺(tái)3分向區(qū)域性地震的記錄波形，研究了內(nèi)華達(dá)州一次mB5.5地震的震源機(jī)制；Godano等（2009）使用稀疏臺(tái)網(wǎng)的振幅數(shù)據(jù)非線(xiàn)性反演震源機(jī)制的研究表明，對(duì)大多數(shù)3個(gè)3分向臺(tái)的組合，可得出正確的解，并且震源機(jī)制中走滑成分越高，對(duì)解的約束就越好.

據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，2010年2月26日01時(shí)07分58.7秒（協(xié)調(diào)世界時(shí)，UTC），在臺(tái)灣以東海域發(fā)生了MS5.1地震，中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)給出的震中位置位于23.8°N，122.8°E.對(duì)這次地震，世界上多個(gè)有關(guān)的研究機(jī)構(gòu)都獨(dú)立給出了震源位置和矩張量解，這些結(jié)果之間多少存在一些差異，詳細(xì)比較見(jiàn)表1.本文以這次地震為例，進(jìn)行了區(qū)域矩張量反演，并在此基礎(chǔ)上選擇不同的臺(tái)站組合討論稀疏臺(tái)網(wǎng)對(duì)矩張量解穩(wěn)定性的影響.

表1 不同機(jī)構(gòu)給出的2010年2月26日臺(tái)灣以東海域M5.4地震矩張量解比較Table 1Moment tensor solutions for the 26Febuary 2010 M5.4earthquake in Taiwan adjacent area by different institutions

為了分析本文得到的解的變化程度，選取哈佛大學(xué)全球矩心矩張量目錄（GCMT）給出的震源機(jī)制作為參考解，使用Kagan（1991）定義的不同震源機(jī)制間的最小旋轉(zhuǎn)角（Kagan角），計(jì)算本文得到的震源機(jī)制結(jié)果與CCMT參考解之間的Kagan角，用以衡量解的穩(wěn)定程度.

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)

這次地震發(fā)生在琉球島弧外側(cè)，距離臺(tái)灣島最近約120km.我們使用來(lái)自于IRIS網(wǎng)站的波形數(shù)據(jù)，在震中距5°范圍內(nèi)主要有臺(tái)灣寬頻帶地震臺(tái)陣（Broadband Array in Taiwan for Seismology，簡(jiǎn)寫(xiě)為BATS）的7個(gè)臺(tái)，分布在地震的西側(cè)，以及日本氣象廳地震臺(tái)網(wǎng)（Japan Meteor－ological Agency Seismic Network）的YOJ臺(tái)，位于地震的北側(cè).地震及臺(tái)站分布見(jiàn)圖1.

原始波形為速度記錄，在計(jì)算過(guò)程中首先進(jìn)行儀器校正，然后在0.01—0.1Hz的帶寬進(jìn)行帶通濾波，加5%的余弦邊瓣.圖2給出了NAC臺(tái)的3分向記錄以及濾波和積分后的波形.將速度記錄積分轉(zhuǎn)換成位移，對(duì)位移進(jìn)行反演.臺(tái)灣的KMN臺(tái)由于記錄積分后出現(xiàn)漂移，所以沒(méi)有使用該臺(tái)的資料.

GCMT給出了這次地震的震源機(jī)制，見(jiàn)圖1.日本防災(zāi)科學(xué)技術(shù)研究所（NIED）使用日本地區(qū)寬頻帶地震臺(tái)網(wǎng)給出的此次地震的震源機(jī)制，與哈佛大學(xué)的結(jié)果非常接近，二者之間的Kagan角為3.43°，矩張量解的參數(shù)見(jiàn)表1.臺(tái)灣的“中央氣象局”（Central Weather Bureau，簡(jiǎn)寫(xiě)為CWB）根據(jù)臺(tái)灣的寬頻地震網(wǎng)（CWBSN＿BB）使用Kao和Jian（2001）發(fā)展的矩心矩張量求解方法也得出此次地震的矩張量解.這3個(gè)機(jī)構(gòu)得到的震源機(jī)制解的對(duì)比情況見(jiàn)表1.

對(duì)這次地震，臺(tái)灣的“中央氣象局”（CWB）給出了臺(tái)網(wǎng)定位位置：23.69°N，122.87°E，震源深度52.1km，震級(jí)為M5.8.與該機(jī)構(gòu)的矩張量反演得到的矩心位置存在一定的差異，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（USGS）給出的震源位置：23.79°N，122.85°E，深度39.3km，體波震級(jí)mB5.5，與其它的定位結(jié)果偏差較大.日本氣象廳（Japan Meteorological Agency，簡(jiǎn)寫(xiě)為JMA）的地震目錄給出的此次地震震源位置：23.7°N，122.8°E，深度50km，震級(jí)為MJ5.7.

由此可見(jiàn)，不同機(jī)構(gòu)給出的這次地震的震中位置存在較大差異，不單在水平方向上相差幾十千米（水平方向上的差別更多表現(xiàn)在緯度上），深度差異也十分明顯：GCMT和NIED給出的深度都在30km左右，USGS和CWBSN＿BB給出的深度在40km左右，而JMA和CWB的臺(tái)網(wǎng)定位結(jié)果給出的深度都在50km.由于此次地震發(fā)生在琉球島弧的外側(cè)，精確地測(cè)定此次地震的深度及震源機(jī)制，有助于詳細(xì)了解和深入研究該區(qū)域的大地構(gòu)造.因此我們使用圖1所示的7個(gè)臺(tái)站的寬頻帶數(shù)據(jù)求解這次地震的矩張量.Kubo等（2002）使用合成數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)表明，在水平方向上，即使定位誤差超過(guò)0.1°，區(qū)域矩張量解仍然相當(dāng)穩(wěn)定.說(shuō)明在水平成層介質(zhì)模型下，矩張量對(duì)震中位置的不精確不敏感.對(duì)比幾個(gè)定位位置可以看出，雖然GCMT和NIED使用了不同范圍的臺(tái)站和不同頻率區(qū)間的波形，但二者得到的震中位置非常接近.因此我們選用了GCMT給出的震中位置，只在深度方向上進(jìn)行搜索.

1.2 區(qū)域矩張量分析方法

地球內(nèi)部的任意震源可以表示為6個(gè)獨(dú)立分量的矩張量.該矩張量可以分解為雙力偶（double couple，簡(jiǎn)寫(xiě)為DC）分量和非DC分量，非DC分量包括各向同性體積分量（isotropic，簡(jiǎn)寫(xiě)為ISO）和補(bǔ)償線(xiàn)性矢量偶極子分量（compensated linear vector dipole，簡(jiǎn)寫(xiě)為CLVD）.雙力偶分量描述的是各向同性介質(zhì)中的沿?cái)鄬用姘l(fā)生的剪切滑動(dòng)，通常被接受為構(gòu)造地震的震源模型.在一些情況下，震源機(jī)制可能偏離雙力偶模型，在矩張量中表現(xiàn)為非DC分量部分.本文強(qiáng)制約束矩張量解中的ISO分量為零，進(jìn)行偏量矩張量的反演.

Kikuchi和Kanamori（1991）提出了迭代反褶積方法來(lái)計(jì)算遠(yuǎn)震的矩張量解.類(lèi)似他們的方法，我們考慮區(qū)域地震的矩張量反演，使用Bouchon（1981）的離散波數(shù)法計(jì)算格林函數(shù).對(duì)于中等地震而言，由于震源破裂時(shí)間較短，可以用狄拉克－δ函數(shù)來(lái)表示震源時(shí)間函數(shù).并且研究表明，在矩張量反演過(guò)程中震源時(shí)間函數(shù)的長(zhǎng)度主要影響標(biāo)量地震矩的大?。–escaet al，2006）.在這種情況下，合成位移地震圖由6種基本震源機(jī)制對(duì)應(yīng)的基本地震圖組合來(lái)近似（Kikuchi，Kanamori，1991）：

式中，Ei（t），i＝1，2，…，6，為6種基本地震圖，ai為待求解的系數(shù).

系數(shù)ai與矩張量Mij有關(guān)，在地理坐標(biāo)（朝北為正，朝東為正，朝上為正）下：

矩張量Mij的特征矢量提供了斷層機(jī)制的走向、傾角、滑動(dòng)角，特征值提供了標(biāo)量地震矩，并將矩張量分解為3個(gè)部分：DC＋CLVD＋I(xiàn)SO.在偏量矩張量反演情況下，令各向同性體積分量為零，即系數(shù)a6＝0.

使用最小二乘法求解反演問(wèn)題，使得觀測(cè)波形與合成波形之間的錯(cuò)配程度最小.錯(cuò)配函數(shù)定義如下：

式中，obsi為觀測(cè)波形，syni為合成波形，i＝1，2，…，n，n＝臺(tái)站數(shù)×分向數(shù)×使用頻率數(shù).

運(yùn)用網(wǎng)格搜尋法搜尋預(yù)先設(shè)定的嘗試震源位置和時(shí)間平移，以確定最優(yōu)結(jié)果.通過(guò)搜索得到最小二乘法誤差最小的解，即合成波形與觀測(cè)波形相關(guān)程度最好.

1.3 地殼結(jié)構(gòu)模型

由于地震發(fā)生在琉球島弧，此處由于菲律賓板塊的俯沖作用地殼略有增厚（李志偉等，2007）.參考Rao和 Wu（1995），Ma等（1996），以及 Kim 等（2005）對(duì)臺(tái)灣地區(qū)地殼結(jié)構(gòu)的研究成果，本文使用如圖3所示的地殼速度模型.

1.4 雙力偶震源機(jī)制的最小旋轉(zhuǎn)角（Kagan角）

用于描述震源受力情況的雙力偶震源模型的T，P，B軸彼此正交，構(gòu)成了以震源為原點(diǎn)的三維坐標(biāo)系.在保持應(yīng)力軸手性順序的情況下，Kagan（1991）利用正交矩陣和四元數(shù)代數(shù)給出了任意兩個(gè)雙力偶模型之間的三維空間最小旋轉(zhuǎn)角的計(jì)算方法，表示了震源球上兩個(gè)不同震源機(jī)制之間的偏轉(zhuǎn)程度，稱(chēng)為Kagan角（例如，對(duì)于同一斷層，左旋走滑和右旋走滑兩種機(jī)制之間的Kagan角為90°）.這一概念已經(jīng)被應(yīng)用到了有關(guān)震源機(jī)制研究的工作中（Kubo，F(xiàn)ukuyama，2002；Okal，2005；Pondrelliet al，2006）.有關(guān)Kagan角的推導(dǎo)和求解詳見(jiàn)Kagan（1991，2007）的有關(guān)論文.

2 結(jié)果與分析

2.1 臺(tái)灣以東海域5.1級(jí)地震震源機(jī)制

使用臺(tái)灣臺(tái)網(wǎng)的6個(gè)臺(tái)（YHN、NAC、SSL、YUL、TPU、TWG）和日本的YOJ臺(tái)的波形資料進(jìn)行了矩張量反演.選用的頻帶寬度為0.01—0.1Hz.臺(tái)站方位角的缺口為227.49°.震中位置選用GCMT目錄給出的結(jié)果，在深度方向上進(jìn)行搜索，起始深度為5km，步長(zhǎng)為2km，共24個(gè)搜索深度，最深到51km.

計(jì)算得到的標(biāo)量地震矩9.327×1016N·m，相當(dāng)于矩震級(jí)MW5.4；震源機(jī)制解：節(jié)面A的走向192°，傾角37°，滑動(dòng)角100°；節(jié)面B的走向0°，傾角53°，滑動(dòng)角83°.

圖4給出了本文使用這7個(gè)臺(tái)的資料得到的矩張量解，以及不同深度搜索得到的最優(yōu)解的錯(cuò)配值變化曲線(xiàn).我們得到的結(jié)果與GCMT目錄給出的解十分接近，兩個(gè)震源機(jī)制解之間的Kagan角為9.46°.

觀測(cè)波形與合成波形的擬合結(jié)果見(jiàn)圖5.由圖5可見(jiàn)，波形的前半段擬合效果較好；由于使用了比較簡(jiǎn)單的一維速度模型，后半段的尾波部分?jǐn)M合情況較差.

2.2 3個(gè)臺(tái)的組合

選擇了部分3個(gè)臺(tái)站的組合來(lái)計(jì)算矩張量解，結(jié)果見(jiàn)表2和圖6.

由表2可見(jiàn)，由3個(gè)臺(tái)站的組合，基本都可以得到較為準(zhǔn)確的矩張量解.其中，臺(tái)站分布覆蓋的方位角張角較?。ā?0°）的臺(tái)，得到的震源機(jī)制與GCMT給出的解的Kagan角在20°范圍以?xún)?nèi)；而臺(tái)站覆蓋的方位角張角較大（≥30°）的組合，得到的解與GCMT解的Kagan角在15°范圍以?xún)?nèi).矩震級(jí)結(jié)果的差基本在0.1級(jí)以?xún)?nèi).因此認(rèn)為，布局較好的3個(gè)臺(tái)可以得到較為準(zhǔn)確的區(qū)域地震的矩張量解.

表2 不同臺(tái)站組合的矩張量結(jié)果比較Table 2 Summary of inversion results using different station combination

與前面7個(gè)臺(tái)的資料得到的結(jié)果相比，這幾組3個(gè)臺(tái)的組合結(jié)果的Kagan角都在15°的范圍內(nèi)，說(shuō)明3個(gè)臺(tái)的組合得到的結(jié)果較為穩(wěn)定.

2.3 兩個(gè)臺(tái)站的組合

在所用的7個(gè)臺(tái)中隨機(jī)選取兩個(gè)臺(tái)的資料進(jìn)行反演求解矩張量.表3給出了所有臺(tái)站組合的情況，以及其張角、方位角空白、最佳解的矩心深度，矩張量解與GCMT結(jié)果的最小旋轉(zhuǎn)角等.圖7給出了這21種組合得到的矩張量解.

表3 不同臺(tái)站組合得到的矩張量結(jié)果及其參數(shù)Table 3 Parameters and results of moment tensor inversion using different station combination

圖8和圖9分別給出了YUL、NAC臺(tái)和YHN、NAC臺(tái)得到的矩張量解的波形擬合情況.由圖可見(jiàn)，吻合得相對(duì)也較好.

統(tǒng)計(jì)分析了由兩個(gè)臺(tái)站得到的矩張量解的Kagan角的分布情況，見(jiàn)圖10.其中，Kagan角≤15°的解占23.8%；Kagan角在20°—30°之間的占47.6%；Kagan角在30°以?xún)?nèi)的解占所有解的76.2%.

分析各臺(tái)的不同組合的平均Kagan角（表4），可見(jiàn)除YHN臺(tái)和TPU臺(tái)以外，其余臺(tái)的平均值都在30°以?xún)?nèi)，TPU臺(tái)也剛剛超過(guò)30°.唯一例外的是YHN臺(tái)，該臺(tái)與其它臺(tái)的組合得到的解與GCMT結(jié)果的平均偏離超過(guò)了40°.該臺(tái)位于斷層面解的節(jié)線(xiàn)附近，這一現(xiàn)象可能與該臺(tái)所處的位置有關(guān).

3 討論與結(jié)論

基于臺(tái)灣和日本的7個(gè)3分向?qū)掝l帶地震臺(tái)，應(yīng)用全波形區(qū)域矩張量反演方法得到了2010年2月26日臺(tái)灣以東海域MW5.4地震的偏量矩張量.得到的結(jié)果與哈佛大學(xué)GCMT目錄以及日本防災(zāi)科學(xué)技術(shù)研究所（NIED）給出的解較為一致.其中與GCMT解的Kagan角為9.46°，與NIED解的Kagan角為11.04°.在GCMT給出的震中位置上對(duì)深度進(jìn)行搜索，結(jié)果得出震源深度為41km.

表4 各臺(tái)參與臺(tái)站組合的矩張量解的平均Kagan角Table 4 Average Kagan angle for individual stations used

選擇分布不同的3個(gè)臺(tái)站的組合，結(jié)果顯示基本上都可以得到較為準(zhǔn)確的矩張量解.其中，臺(tái)站分布覆蓋的方位角張角較小（≤30°）的臺(tái)，得到的震源機(jī)制與GCMT給出的解的Kagan角在20°范圍內(nèi)；而臺(tái)站覆蓋的方位角張角較大（≥30°）的組合，得到的解與GCMT解的Kagan角在15°范圍內(nèi).可以認(rèn)為由3個(gè)臺(tái)站的組合得到的解較為穩(wěn)定.

研究了兩個(gè)臺(tái)站的所有組合求解矩張量解情況.統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：Kagan角≤15°的解占23.8%，Kagan角在30°以?xún)?nèi)的解占所有解的76.2%.這說(shuō)明在合適的情況下，用兩個(gè)區(qū)域性的地震臺(tái)求解，也可以得到較為準(zhǔn)確的矩張量解.

由于此次反演使用的臺(tái)站的震中距除YOJ臺(tái)為77.13km外，其余6個(gè)臺(tái)站的震中距均在120—250km之間，臺(tái)站記錄的信噪比均大于100dB.因此可以認(rèn)為波形受噪聲水平干擾很小，接近于理想的地震圖.由圖7和圖8可見(jiàn)，矩張量解可以很好地?cái)M合觀測(cè)波形前半部分的震相，說(shuō)明本文給出的速度結(jié)構(gòu)也比較合適.至于觀測(cè)波形的尾波部分，我們認(rèn)為這些震相反映的是更精細(xì)的地下介質(zhì)的情況，由于我們使用的地殼模型比較簡(jiǎn)單，未能準(zhǔn)確地?cái)M合這些更加復(fù)雜的震相.

本文反演得到的矩張量解與GCMT、NIED及CWB的結(jié)果基本一致，但仍存在一些細(xì)微的差異.Dreger和Helmberger（1993）認(rèn)為全球與區(qū)域矩張量結(jié)果的差別可能是由于臺(tái)站覆蓋不完整，影響了反演過(guò)程中對(duì)局部最小值的認(rèn)定，或者來(lái)自于不正確的速度模型以及定位的不準(zhǔn)確等所致.從本文的結(jié)果來(lái)看，在觀測(cè)資料較好的情況下，使用3個(gè)臺(tái)站的波形資料時(shí)，矩張量解的穩(wěn)定性范圍在15°的范圍內(nèi).本文使用區(qū)域資料在同一震中位置上進(jìn)行矩張量反演得到的該地震震源深度為41km，與USGS以及CWBSN＿BB得到的結(jié)果非常一致，而與GCMT和NIED以及JMA的結(jié)果存在大約10km的誤差.由于GCMT使用遠(yuǎn)震波形和PREM模型，對(duì)深度的分辨率可能不如區(qū)域波形資料的分析，因此我們認(rèn)為本文得到的深度結(jié)果可能更接近真實(shí)的地震震源.

本文使用的波形資料來(lái)自于IRIS網(wǎng)站.中國(guó)地震局地球物理研究所許力生研究員以及劉超博士對(duì)有關(guān)工作給予了幫助；審稿人提出了寶貴的修改意見(jiàn)和建議.作者在此謹(jǐn)致謝忱！

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Stability of sparse station data inversion for deviatoric moment tensor solution of regional earthquakes

Zheng Jianchang1，2），Chen Yun－tai1）
1）Institute of Geophysics，China Earthquake Administration，Beijing100081，China
2）Earthquake Administration of Shandong Province，Jinan250014，China

Observations from regional seismic network are used in studying deviatoric moment tensor for theMW5.4earthquake of 26Febuary 2010in Taiwan adjacent area.The smallest rotation angle defined by Kagan（1991）between our result and the Havard GCMT solution is 9.5°，and the focal depth we determined is 41km，which is close to USGS location result and possibly closer to the real source.The paper also discusses the effect of station distribution on deviatoric moment tensor inversion by selecting different station combinations.The result shows that，for the data sets from three 3－component stations，the solutions are mostly accurate.The better station coverage，the less departure from real solutions.In appropriate case，the data set from two 3－components stations may result in relatively reliable solution.

deviatoric moment tensor；sparse network；discrete wave－number method；waveform inversion

10.3969／j.issn.0253－3782.2012.01.003

P315.3＋3

A

鄭建常，陳運(yùn)泰.2012.稀疏臺(tái)網(wǎng)反演區(qū)域地震偏量矩張量解的穩(wěn)定性.地震學(xué)報(bào)，34（1）：31－43.

Zheng Jianchang，Chen Yun－tai.2012.Stability of sparse station data inversion for deviatoric moment tensor solution of regional earthquakes.Acta Seismologica Sinica，34（1）：31－43.

中國(guó)地震局地震行業(yè)科研專(zhuān)項(xiàng)（200808068）與中國(guó)地震局監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)司震情跟蹤定向工作任務(wù)（201002220102），及山東省地震局重點(diǎn)科研項(xiàng)目（JJ1103y）和博士基金項(xiàng)目（10B05）聯(lián)合資助.

2011－01－14收到初稿，2011－04－18決定采用修改稿.

e－mail：zjcmail＠yeah.net