張旭， 許力生

中國地震局地球物理研究所， 北京 100081

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利用視震源時間函數(shù)反演尼泊爾MS8.1地震破裂過程

張旭， 許力生*

中國地震局地球物理研究所， 北京 100081

以2015年4月26日MS7.1余震為經驗格林函數(shù)事件，利用全國和全球的寬頻帶記錄提取了2015年4月25日尼泊爾MS8.1地震的P波視震源時間函數(shù)和Rayleigh波視震源時間函數(shù)，并通過聯(lián)合反演這些視震源時間函數(shù)獲得了這次地震的時空破裂過程圖像. 無論是P波視震源時間函數(shù)還是Rayleigh波視震源時間函數(shù)都呈現(xiàn)出很強的方位依賴性，表明震源斷層具有相當?shù)某叨惹移屏殉瘱|南方向擴展. 時空破裂過程圖像清楚地證實了這一特征，并更清晰地顯示，破裂幾乎是純粹的單側破裂，從破裂起始點開始，沿斷層面向東南方向擴展～100 km，同時沿斷層面向深部擴展～80 km，形成～125°的破裂優(yōu)勢方向和～5.8 m的最大位錯. 地震的破裂時間歷史相對簡單，呈非間斷性擴展，持續(xù)時間約50 s.

經驗格林函數(shù)； 尼泊爾MS8.1地震； 視震源時間函數(shù)； 震源過程

1 引言

2015年4月25日6時11分26.27 s(國際時)于尼泊爾發(fā)生MS8.1(Mw7.8)地震，震中位于84.708°E，28.147°E，震源深度15 km. 大約半小時后，在主震附近發(fā)生了一次MS7.0(Mw6.6)的強余震(A1)，一天后，即2015年4月26日7時9分11.01 s(國際時)，在距主震～130 km處又發(fā)生了一次MS7.1(Mw6.7)的強余震(A2)(圖1).

這次MS8.1地震發(fā)生在印度板塊與歐亞板塊的邊界帶，位于青藏高原的南緣. 根據(jù)史料記載，這里發(fā)生過多次災難性地震(Bilham et al., 2001)，形成一系列低角度的逆沖斷裂(Yin and Harrison, 2000; Bilham et al., 2001). 距今最近的地震當屬1950年的阿薩姆地震(Chen and Molnar, 1977; Molnar, 1990). 2015年4月25日發(fā)生的MS8.1地震及其強余震當屬這類低傾角逆沖型事件，這已得到震源機制初步結果的證實(表1，表2，表3).

表1 主震的震源機制

表2 余震A1的震源機制

表3 余震A2的震源機制

地震發(fā)生不久，除震源機制外，國內外地震研究機構還很快發(fā)布了震源破裂過程的結果(張勇等，2015；USGS, 2015; 王衛(wèi)民等，2015). 這些結果之間有相同之處，均表明位錯發(fā)生在起始破裂點的東側，似乎表明為一單側破裂，地震過程持續(xù)約100 s，可以分為兩個階段，即兩次事件，第一次事件發(fā)生在前50 s，是主要的能量釋放區(qū)間，第二次事件發(fā)生在后50 s，但釋放的能量較小. 不過，更引人注意的是彼此之間不可忽視的差異.

震源破裂過程的反演本身是一項比較復雜的工作，初步結果之間存在差異在所難免. 況且，作為震后快速響應，使用的技術比較單一，使用的資料也比較有限，而且不同的人采用的技術和資料也不盡相同. 因此，對這次地震的震源過程進行多方面更深入的研究是非常必要的.

我們獲取的地震記錄中主要包含兩種效應，一是地震的震源效應，二是路徑的傳播效應. 我們研究震源破裂過程，首要任務是去除路徑的傳播效應. 地震學的發(fā)展使我們能夠通過理論計算得到路徑效應(Kennett, 1983; Wang, 1999)，即理論格林函數(shù)，但其精確和可靠程度很大程度上依賴于介質模型. 然而，介質模型和實際的介質之間的差別始終是存在的，因此理論格林函數(shù)是對路徑效應的近似. 與理論格林函數(shù)相比，經驗格林函數(shù)不依賴于介質模型，可以在相當程度上代表路徑傳播效應. 因此，利用經驗格林函數(shù)可以更好地分離出震源效應(Hartzell et al., 1978; Mueller et al., 1985).

根據(jù)已有的震源機制解(表1，表2和表3)，余震A1和A2與主震都具有非常類似的震源機制. 余震A1的震源機制不但與主震相似，而且震源位置也非常接近，但是其發(fā)震時刻距主震太近，以致其信號在很多臺站都無法與主震信號區(qū)分開來. 余震A2的震源機制與主震也非常接近，震源位置略遠(二者相距約130 km)，但仍在主震的震源區(qū). 且考慮到我們所用的臺站的震中距和信號的波長，余震A2仍不失為理想的經驗格林函數(shù)事件.

已有的震源破裂過程多借助于理論格林函數(shù)獲得(張勇等，2015；USGS, 2015; 王衛(wèi)民等，2015)，所以，本研究以余震A2為經驗格林函數(shù)事件，首先利用PLD(Projected Landweber Deconvolution)(Bertero et al., 1997；Piana and Bertero, 1997；張勇等，2009)技術從遍布全球和全國的寬頻帶臺站(圖1)記錄的波形數(shù)據(jù)中提取主震的P波視震源時間函數(shù)和Rayleigh波視震源時間函數(shù)，分析主震的破裂方向性特征；然后借助于震源破裂過程的視震源時間函數(shù)反演技術(Chen and Xu, 2000; Xu et al., 2002; 張勇，2008)，利用提取的P波視震源時間函數(shù)和Rayleigh波視震源時間函數(shù)聯(lián)合反演主震的時空破裂過程.

2 數(shù)據(jù)

為了利用經驗格林函數(shù)技術分析主震震源過程的復雜性，我們利用分布在全球(IRIS)和全國(鄭秀芬等，2009)的寬頻帶臺站記錄的主震和余震A2的波形記錄, 并初步選擇震中距10°～90°范圍的垂直向波形記錄. 為了使所用臺站分布在空間上較為均勻，我們對選取的資料按照震中距和方位角分布進行了重新篩選，使震中距間隔和方位角間隔均為10°，最終用于本研究的臺站分布如圖1b所示.

3 視震源時間函數(shù)

3.1 P波視震源時間函數(shù)

首先我們將主震和余震A2的垂直向P波記錄的采樣率降至10sps，并采用0.01～0.05 Hz的帶通濾波去除低頻和高頻噪聲，然后分別截取主震和余震P波初動前10 s至后110 s信號，最后利用PLD技術提取視震源時間函數(shù). 利用PLD技術提取各臺站的視震源時間函數(shù)(即P波視震源時間函數(shù))后，仍需進行一些后處理，例如，根據(jù)合成地震圖(視震源時間函數(shù)與經驗格林函數(shù)的褶積)和觀測地震圖的匹配情況去掉一部分匹配較差的臺站的視震源時間函數(shù)，而且還要根據(jù)視震源時間函數(shù)的方位依賴性特征再去掉一些被認為奇異的視震源時間函數(shù).造成這種情況的原因很可能是主震記錄和/或經驗格林函數(shù)記錄受到了“瞬時”干擾. 圖2a展示了最后入選的所有P波視震源時間函數(shù).

把從不同臺站的P波視震源時間函數(shù)按照臺站相對于震中的方位進行排列(圖2a)，我們可以清楚地發(fā)現(xiàn)這些視震源時間函數(shù)的形狀在隨方位的變化而變化. 這種方位依賴特征表明，這次地震的震源具有相當?shù)某叨惹移屏丫哂忻黠@的方向性(Lay and Wallace, 1995; 許力生等，2014). 破裂的優(yōu)勢方向應該在100°左右，因為在此周圍的震源時間函數(shù)的有效持續(xù)時間最短，且起始時間最早；相反，300°左右應該是破裂的背向，因為在此周圍的震源時間函數(shù)的有效持續(xù)時間最長，且起始時間最晚. 另外，這次地震的主要能量應該釋放在前50 s. 50 s后雖然有能量釋放，但已相當少. 同時，從180°與270°之間的震源時間函數(shù)可以看出，即使前50 s, 震源過程仍具有一定的復雜性，至少有兩次大小相當?shù)淖邮录?

利用經驗格林函數(shù)技術提取的視震源時間函數(shù)只包含地震矩相對大小的信息，而沒有地震矩絕對大小的信息. 為了討論問題的方便，我們采用USGS測定的標量矩5.449×1020N·m(http:∥earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us20002926 scientific_tensor:us_us_20002926_mwc[2015-05-09])對各臺站提取的視震源時間函數(shù)進行標定，讓這些視震源時間函數(shù)包含地震矩的絕對大小，并將其投影到極坐標中(圖3a).

圖1 尼泊爾MS8.1地震及其余震以及使用的臺站(a)紅色五角星為主震，紫色五角形為兩次強余震，紅色圓圈為截至2015年5月6日的余震，震源機制解采用GCMT結果；(b)紅色五角星為震中位置，紫色三角形為本研究使用的臺站.Fig.1 The epicenters of the Nepal MS8.1 earthquake and its aftershocks as well as the used stations(a) The red star refers to the main-shock, the purple stars, the two stronger aftershocks, the red dots, the aftershocks till 2015 May 6, the beach balls are from GCMT solutions; (b) The red star refers to the epicenter and the purple triangles, the used stations.

圖2 依賴于方位的視震源時間函數(shù)(a) 來自P波(P波視震源時間函數(shù))；(b)來自Rayleigh波(Rayleigh波視震源時間函數(shù)).Fig.2 The azimuth-dependent ASTFs(a) From the P waveform data (the P-ASTFs ); (b) From Rayleigh waveform data (the Rayleigh-ASTFs).

圖3 P波視震源時間函數(shù)的極坐標展示與破裂優(yōu)勢方向分析(a)P波視震源時間函數(shù)的極坐標展示(參看許力生等， 2014),白色字表示時間，單位為s；(b)P波視震源時間函數(shù)峰值時間隨方位的變化.綠色點為測量值，紅色曲線為擬合結果.Fig.3 The polar-coordinate exhibition of the P-ASTFs and the analysis of dominant rupture direction(a) The polar-coordinate exhibition of the P-ASTFs; (b) The variation of the peak times of the P-ASTFs. The green dots are the measured values of the peak times of the P-ASTFs, and the red line is the simulated one.

視震源時間函數(shù)的極坐標更直觀且更清楚地展示了視震源時間函數(shù)的方位依賴性. 從圖3a可以看出，地震矩釋放的有效時間窗(高亮度帶)大體呈橢圓形，在東南方向，高亮度帶較窄，且離中心圓較近，這是破裂的優(yōu)勢方向；在西北方向，高亮度帶相對較寬，且距中心圓較遠，這是破裂的背向. 同時，我們還注意到，在東北方向和西北方向有一些高亮度點，是能量匯聚的方向，表明破裂有朝這些方向擴展的跡象.

為了定量估計地震破裂的優(yōu)勢方向，我們測量了所有P波視震源時間函數(shù)的峰值時間TP，并利用正弦函數(shù)對這些時間點進行擬合(圖3b). 根據(jù)擬合的結果，TP最小值位于142°，最大值位于334°. 這兩個值分別對應于破裂的優(yōu)勢方向和優(yōu)勢方向相反的方向. 注意，142°的相反方向為322°，而不是334°，這是由于實際的破裂模型不是一個簡單的線源模型的緣故，是實際模型的復雜性的表現(xiàn).

3.2 Rayleigh波視震源時間函數(shù)

與P波視震源時間函數(shù)相比，面波視震源時間函數(shù)具有更好的時間分辨能力(Lay and Wallace, 1995; 許力生等，2014)，因此，面波視震源時間函數(shù)的方位依賴性更強，更能夠反映出破裂的優(yōu)勢方向. 為此，我們從Rayleigh波中也提取了視震源時間函數(shù)(即Rayleigh波視震源時間函數(shù)).

在提取Rayleigh波視震源時間函數(shù)時，我們采用了與處理P波資料類似的流程. 但考慮到面波頻率較低，使用了0.005～0.0333 Hz的帶通濾波，且采用2.5～4.2 km·s-1的群速度窗截取Rayleigh波資料.

圖2b展示了最終優(yōu)選的Rayleigh波視震源時間函數(shù). 正如所料，我們可以更清楚地看到這些視震源時間函數(shù)的形狀隨方位的變化. 再次表明，這次地震的震源具有相當?shù)某叨惹移屏丫哂忻黠@的方向性.

不過，Rayleigh波視震源時間函數(shù)表明，破裂的優(yōu)勢方向在70°～80°之間，而不是在100°左右；破裂的背向在280°左右，而不是在300°左右. 這種差異是由于P波包含周期相對較短的破裂信息而Rayleigh波包含周期相對較長的破裂信息所致.

圖4a是Rayleigh波視震源時間函數(shù)在極坐標中的展示. 與P波視震源時間函數(shù)的極坐標展示相比，Rayleigh波視震源時間函數(shù)反映的方位依賴性更強烈、更清楚. 高亮度帶形成更加明顯但不很規(guī)則的橢圓形，在東北方向和東南方向，高亮度帶較窄，且離中心圓較近，這是破裂的優(yōu)勢方向；在西北方向，高亮度帶相對較寬，且距中心圓較遠，這是破裂的背向. 同時，在東北方向、西北方向和西南方向有一些高亮度點，表明這些方向也是能量匯聚的方向，這都是破裂過程復雜性的表現(xiàn).

圖4b展示了所有Rayleigh波視震源時間函數(shù)的峰值時間TP測量值以及利用正弦函數(shù)對這些點的擬合曲線. 需要說明的是，在這里我們進行了兩次擬合，第一次擬合考慮了所有的測量值，擬合結果如紅色曲線所示，TP最小值位于71°，最大值位于285°. 第二次擬合沒有考慮紫色的測量值，擬合的結果如藍色曲線所示，TP最小值位于108°，最大值位于288°. 圖4b中紫色的測量值來自圖4a中東南方向那塊特殊的區(qū)域，這塊區(qū)域在圖3a中看不到，因此這部分能量還不能確認. 或者說，雖然是震源過程復雜性的表現(xiàn)，但不屬于共性特征。 考慮到這種特殊情況，我們認為第二種擬合結果更可取，即破裂的優(yōu)勢方向在108°，而背向在288°.

4 震源破裂過程

P波視震源時間函數(shù)包含相對高頻的震源破裂信息，而Rayleigh波視震源時間函數(shù)包含相對低頻的震源破裂信息. 為了獲取主震比較完整的震源破裂過程圖像，我們聯(lián)合反演P波視震源時間函數(shù)和Rayleigh波視震源時間函數(shù).

經過如前所述的優(yōu)選后，有些臺站既有P波視震源時間函數(shù)，又有Rayleigh波視震源時間函數(shù)，而有些則只有P波視震源時間函數(shù)或者Rayleigh波視震源時間函數(shù)，而且這些臺站在空間上很不均勻. 太過不均勻的臺站分布必然對反演結果造成影響，所以在反演之前，我們對臺站進行了重新篩選，盡可能使得用于反演的視震源時間函數(shù)資料在空間上趨于均勻. 同時，為了在確保反演結果不失時間分辨能力的情況下減少計算量，我們把用于反演的視震源時間函數(shù)的采樣率降至1 sps.

根據(jù)USGS發(fā)布的結果，主震的微觀震中在28.147°N，84.708°E，震源深度為15 km；主震的震源機制如表1所示. 我們以走向295°，傾角11°的節(jié)面為發(fā)震斷層面，以斷層面與地表的交線為斷層上邊界，自地表沿斷層傾向180 km處為斷層的下邊界. 我們以USGS確定的震源位置為起始破裂點. 由起始破裂點沿斷層面向西北80 km處作為斷層的西北邊界，由起始破裂點沿斷層面向東南150 km處作為斷層的東南邊界. 將這個矩形區(qū)域分割成23×18個子斷層，使子斷層成為10×10 km的正方形.

為了穩(wěn)定反演結果，我們不但引入了空間光滑約束，還引入了時間光滑約束(Yagi et al., 2004; 張勇，2008)，同時，還引入了標量地震矩最小的約束以壓制過低頻的噪聲(張勇，2008). 盡管引入了上述約束，但方程系統(tǒng)依舊是一個線性系統(tǒng)，因此，我們采用一直以來使用的共軛梯度法(Chen and Xu, 2000; Xu et al., 2002; 張勇，2008)求解這個方程系統(tǒng).

圖4 Rayleigh波視震源時間函數(shù)的極坐標展示(a)與破裂優(yōu)勢方向分析(b)(參看圖3)Fig.4 The polar-coordinate exhibition of the Rayleigh-ASTFs and the analysis of dominant rupture direction (see Fig.3)

圖5 聯(lián)合反演P 波視震源時間函數(shù)和Rayleigh波視震源時間函數(shù)得到的斷層面上的靜態(tài)位錯分布 與相應的震源時間函數(shù)(a)靜態(tài)位錯分布，五角星為起始破裂點；(b)震源時間函數(shù).Fig.5 Static slip on the fault plane obtained by jointly inverting the P-ASTFs and the Rayleigh-ASTFs, and the corresponding Source Time Function (STF).(a) Static slip, where the star refers to the initial point; (b) STF.

需要說明的是，為了保持線性的反演系統(tǒng)，我們不得不假設震源破裂的最大破裂速度，也不得不設定每個子斷層的最大滑動時間. 經過多次嘗試，3 km·s-1的最大破裂速度和40 s的子斷層最大滑動時間不但能夠滿足方程系統(tǒng)而且能夠最好地解釋所有觀測數(shù)據(jù).

圖5和圖6展示了反演的結果. 破裂具有明顯的單側破裂特征，主要的位錯分布在起始破裂點左下方，破裂區(qū)域大體呈三角形，水平方向長達～100 km，沿斷層面向下延伸～80 km. 最大位錯達～5.8 m, 平均位錯達～2.3 m. 圖6以快照的形式展示了破裂的傳播過程. 可以看出，破裂過程是一個從起始點開始逐漸向左下方傳播的過程. 換句話說，在水平方向上，從右向左傳播；在垂直方向上，從上向下傳播.圖5b展示了與震源破裂過程對應的地震矩率隨時間的變化過程，最大矩率為～2.5×1019Nm·s-1. 需要說明的是，在圖5的左上角有一較小的破裂區(qū)，這一破裂區(qū)尺度小滑動弱，且出現(xiàn)在地震過程即將結束的時段(圖6)，所以很可能是噪聲所致.

圖7展示了觀測視震源時間函數(shù)與合成視震源函數(shù)的對比，平均相關系數(shù)達0.88，這表明反演得到的同震位錯模型能夠很好地解釋觀測資料.

主震和余震的空間關系是我們關注的一個重要問題. 為此，我們計算了每個子斷層釋放的標量地震矩，并計算了相應的矩震級(Lay and Wallace, 1995). 把每個子斷層作為一次地震事件展示于圖8. 可以看出，主震事件和余震之間是空間上互補的關系，而且余震大多發(fā)生在主震破裂的尾端. 同時，從圖8還可以更清楚地看出，破裂從西向東從淺至深的單側破裂特征.

圖8 主震破裂過程的等效事件與余震的空間分布黑色的五角星為主震的起始破裂點(微觀震中)，彩色的圓圈為主震的等效事件，顏色表示破裂起始時間，灰色圓圈為截至 2015年5月6日的余震事件.Fig.8 Distribution of the equivalent events o the mainshock rupture and its aftershocks The black star refers to the initial point of the mainshock (microcosmic epicenter), the colored circles refer to the equivalent events of the mainshock, where the color indicates the start time of the rupture, and the gray circles refer to the aftershocks till May 6 of 2015.

5 討論與結論

尼泊爾MS8.1地震和MS7.1余震震源機制的相似性允許我們借助于經驗格林函數(shù)技術從一個新視角認識主震震源破裂過程的復雜性. 與理論格林函數(shù)相比,經驗格林函數(shù)能更好地描述路徑的傳播效應. 面波視震源時間函數(shù)比體波視震源時間函數(shù)的方位依賴性更強. 體波視震源時間函數(shù)攜帶相對高頻的破裂信息，而面波視震源時間函數(shù)攜帶相對低頻的破裂信息. 正因為這些特點，我們選擇余震作為經驗格林函數(shù)事件對主震的震源過程進行反演分析.

為了盡可能準確認識尼泊爾MS8.1地震的震源復雜性，我們盡最大努力收集了國內外的寬頻帶地震記錄. 經過主震和余震記錄的配對篩選，視震源時間函數(shù)方位依賴性篩選，最終獲得127條P波視震源時間函數(shù)和140條Rayleigh波視震源時間函數(shù). 這些視震源時間函數(shù)最大程度地揭示了主震震源斷層的有限性和破裂的方向性.

通過聯(lián)合反演P波視震源函數(shù)和Rayleigh波視震源時間函數(shù)獲得的震源破裂過程表明，尼泊爾MS8.1地震是一次單側破裂事件. 破裂從起始點開始，沿斷層面向東南方向擴展～100 km，與此同時，破裂沿斷層面向深部擴展～80 km，破裂面呈三角形狀，最大位錯約5.8 m. 跟已有的結果相比(張勇等，2015；USGS，2015；王衛(wèi)民等，2015)，相同之處僅在破裂的方向性上，均為向東南方向擴展的單側破裂；不同之處也十分明顯，破裂面的形狀各不相同，位錯量也各不相同.

圖9 聯(lián)合反演得到的主震震源時間函數(shù)以及平均的P波視震源時間函數(shù)、平均的Rayleigh波視震源時間函數(shù)和所有P波視震源時間函數(shù)與Rayleigh波視震源時間函數(shù)平均后的結果Fig.9 The jointly inverted STF(Inversion) and the averaged P-ASTFs (P), the averaged Rayleigh-ASTFs (Rayleigh) and the averaged one of all the P-ASTFs and Rayleigh-ASTFs(P & Rayleigh)

已有的結果表明(張勇等，2015；USGS，2015；王衛(wèi)民等，2015)，尼泊爾MS8.1地震持續(xù)了約100 s，而且有兩次事件，第一次在前50 s，是主要的事件，第二次在后50 s，是次要的事件. 我們的反演結果則清楚地顯示，這次地震只有一次事件，發(fā)生在前50 s. 至于已有結果中出現(xiàn)的第二次事件，我們認為可能是青藏高原特殊的介質結構引起的特殊的路徑效應的反映，也可能是觀測資料不完善造成的結果. 為了確認尼泊爾MS8.1地震的破裂歷史，將我們反演破裂過程時得到的震源時間函數(shù)、平均的P波視震源時間函數(shù)和Rayleigh波視震源時間函數(shù)以及二者平均后的視震源時間函數(shù)展示于圖9. 可以看出，在P波視震源時間函數(shù)和Rayleigh波視震源時間函數(shù)以及二者平均后的視震源時間函數(shù)上都可以看出50 s之后的第二次事件，但這是方位依賴性引起的虛假現(xiàn)象. 因此，我們可以確認，尼泊爾MS8.1地震的時間歷史相對比較簡單，這次地震是一次“一氣呵成”的事件. 至于它的持續(xù)時間，這里的反演結果顯示為40 s. 但如果考慮經驗格林函數(shù)事件的持續(xù)時間(10 s左右)，那么這次地震的持續(xù)時間應為50 s左右.

根據(jù)P波視震源時間函數(shù)的方位依賴性，破裂的優(yōu)勢方向在142°；根據(jù)Rayleigh波視震源時間函數(shù)的方位依賴性，破裂的優(yōu)勢方向在108°. 我們知道，體波視震源時間函數(shù)包含相對高頻的破裂信息，而面波視震源時間函數(shù)包含相對低頻的破裂信息，所以不難理解142°的破裂方向主要取決于淺部破裂；而108°的破裂方向主要取決于深部破裂. 這一特征與斷層破裂向東南向深部擴展的特征一致. 如果考慮斷層綜合的破裂方向，我們不妨取二者的算術平均，即125°.

綜上所述，尼泊爾MS8.1地震的震源幾乎是純粹的單側破裂，從破裂起始點開始，沿斷層面向東南方向擴展～100 km，同時沿斷層面向深部擴展～80 km，形成破裂的優(yōu)勢方向125°. 地震的能量釋放歷史總體比較簡單，屬于一次非間斷性擴展的事件，持續(xù)時間約50 s，形成最大位錯 ～5.8 m.

致謝 本研究使用的波形資料來源于IRIS數(shù)據(jù)中心和中國地震局地球物理研究所“國家數(shù)字測震臺網(wǎng)數(shù)據(jù)備份中心”.

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附中文參考文獻

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(本文編輯 胡素芳)

Inversion of the apparent source time functions for the rupture process of the NepalMS8.1 earthquake

ZHANG Xu, XU Li-Sheng*

InstituteofGeophysics,ChineseEarthquakeAdministration,Beijing100081,China

The apparent source time functions (ASTFs) of the NepalMS8.1 earthquake which occurred on April 25 of 2015 are retrieved from the P waveform data and the Rayleigh waveform data recorded at the broadband stations across the world and China using theMS7.1 aftershock as the empirical Green′s function event, which occurred on April 26 of 2015. And the image of the rupture process of the main-shock is obtained by jointly inverting the P-ASTFs and the Rayleigh-ASTFs. The evidential azimuth-dependence appears on both the P-ASTFs and the Rayleigh-ASTFs, indicating that the fault is finite in dimension and the direction of the faulting is at southeast. It is confirmed by the image of the tempo-spatial rupture，and the image more clearly shows that the rupture is nearly a purely unilateral one, starting at the initial point, propagating ～100 km toward southeast and ～80 km toward depth on the fault plane, respectively, and resulting in a dominant rupture direction of ～125°and a maximal dislocation of ～5.8 m. The rupture time history is relatively simple, suggesting an uninterrupted rupture with a duration time of about 50 s.

The empirical Green′s functions; The NepalMS8.1 earthquake; The ASTFs; The source process

10.6038/cjg20150604.

國家自然科學基金項目(41474046)和中國地震局地球物理研究所基本業(yè)務費(DQJB14B01)聯(lián)合資助.

張旭，男，在讀博士生，主要從事震源運動學和幾何學研究. E-mail:x_zhang@cea-igp.ac.cn

*通訊作者 許力生，男，研究員，主要從事地震學研究. E-mail:xuls@cea-igp.ac.cn

10.6038/cjg20150604

P315

2015-05-17，2015-06-06收修定稿

張旭， 許力生. 2015. 利用視震源時間函數(shù)反演尼泊爾MS8.1地震破裂過程.地球物理學報，58(6):1881-1890,

Zhang X, Xu L S. 2015. Inversion of the apparent source time functions for the rupture process of the NepalMS8.1 earthquake.ChineseJ.Geophys. (in Chinese),58(6):1881-1890,doi:10.6038/cjg20150604.