梁姍姍 鄒立曄 劉艷瓊 張雪梅
(中國地震臺網(wǎng)中心,北京100045)
據(jù)中國地震臺網(wǎng)測定,北京時間2022年1月1日0時—31日24時,中國大陸地區(qū)共發(fā)生MS≥4.0地震14次。其中,最大1次為2022年1月8日青海海北州門源縣MS6.9地震。本文對這些地震進行震源機制反演,進一步豐富中國測震臺網(wǎng)地震編目產(chǎn)出內(nèi)容[1],以期為地球科學(xué)研究人員提供更為詳實的基礎(chǔ)成果資料。
本文使用中國地震臺網(wǎng)固定臺站記錄的寬頻帶地震波形資料,選取臺站方位角覆蓋好,波形質(zhì)量高,距震中400 km以內(nèi)的臺站參與震源機制反演計算。圖1給出了所使用臺站的分布。
圖1 14次M S≥4.0以上地震震中位置和所用臺站分布,子圖為門源地震序列Fig.1 Map of the epicenters of the 14 earthquakes with M S≥4.0 and the distribution of the used stations,and the inserted figure shows the Menyuan earthquake sequence
本文采用ISOLA近震全波形方法[2-3],對中國大陸地區(qū)MS≥4.0地震進行震源機制反演,并確定其最佳震源機制解和相應(yīng)的矩心深度。反演時,采用中國地震臺網(wǎng)中心速報目錄的終報結(jié)果作為基本參數(shù),以震中為起始點,矩心深度的搜索范圍為1—30 km,步長為1 km,矩心時間偏移的搜索范圍為發(fā)震時刻前后2.25 s,時間步長為0.1 s,采用偏矩張量反演模式,基于單一點源模型在時間和空間范圍內(nèi)搜索震源機制最優(yōu)解,并將震源機制反演得到的波形互相關(guān)系數(shù)作為震源深度的函數(shù),反演不同深度的震源機制解,以最大波形擬合系數(shù)對應(yīng)的矩心深度和震源機制解為最佳結(jié)果。
本文震源機制反演使用的一維速度模型參考了Crust2.0全球速度模型[4],應(yīng)用離散波數(shù)法[5-6]計算得到格林函數(shù),采樣頻率為1 Hz。
我們以2022年1月23日青海海西州德令哈市MS5.8地震為例進行震源機制反演。圖2給出了此次地震震源機制反演相關(guān)圖件。圖2a為青海德令哈MS5.8地震震源機制反演震源深度與波形相關(guān)系數(shù)間的關(guān)系。從圖2a可以看出,震源機制類型在不同深度上變化不大,大部分顯示為走滑型為主地震,矩心深度11 km處,波形相關(guān)系數(shù)最大,雙力偶(DC)分量占68.7%,補償線性偶極子分量(CLVD)占31.3%。節(jié)面Ⅰ:走向169°,傾角71°,滑動角?179°,節(jié)面Ⅱ:走向79°,傾角89°,滑動角?19°;矩心深度11 km;矩震級MW5.5。圖2b給出了此次地震震源機制反演理論波形和觀測波形對比圖,由圖可以看出,觀測波形和理論波形的匹配度較高,其對應(yīng)的波形擬合圖方差減少量(VR)為0.72,條件數(shù)(CN)為2.1。
圖2 1月23日青海德令哈M S5.8(M W5.5)地震震源機制解反演Fig.2 Focal mechanism inversion of Qinghai Delingha M S5.8(M W5.5)earthquake on January 23
經(jīng)過對14次地震事件(表1)波形的預(yù)處理和震源機制反演,本文得到了13次MS≥4.0地震事件的震源機制解(圖3)(需說明的是,由于2021年1月8日1時55分門源MS4.1余震臺站波形記錄受門源主震較大噪聲干擾,臺站信噪比低,很難得到該次地震的最佳震源機制結(jié)果),具體震源參數(shù)如表2所示。我們利用震源機制三角形分類方法將本文所得到的震源機制解進行分類,其中,逆斷型1次,走滑型9次,未知型3次(圖4)。
圖4 2022年1月中國大陸地區(qū)M S≥4.0地震類型圖解Fig.4 Theternary diagram of the focal mechanismsin the mainland of China in January 2022
表1 2022年1月中國大陸地區(qū)M S≥4.0地震基本參數(shù)Table 1 Eventslist of the earthquakes with M S≥4.0 in the mainland of China in January 2022
表2 2022年1月中國大陸地區(qū)M S≥4.0地震的震源機制結(jié)果Table 2 Focal mechanism solutionsof the earthquakeswith M S≥4.0 in themainland of China in January 2022
圖3 本文所得震源機制解,子圖為門源地震序列Fig.3 The focal mechanism solutionsobtained in this paper,and the inserted figure shows the Menyuan earthquake sequence
由圖3可以看出,2022年1月發(fā)生在我國大陸地區(qū)的地震,除1月4日新疆鞏留MS4.8地震位于天山地區(qū),為逆斷型性質(zhì)之外,其余中等強度地震均位于青藏高原地區(qū),其震源機制以走滑型性質(zhì)為主。1月8日在青藏高原東北緣青海門源發(fā)生的MS6.9地震,其機制為走滑型,主震及余震附近有托萊山斷裂和全新世左旋走滑斷層性質(zhì)的冷龍嶺斷裂(https://www.eq-igl.ac.cn/),主震和余震的震源機制自西向東具有明顯的特征差異,得到的6次余震震源機制中,位于主震附近的余震的震源機制和主震相似,而位于余震序列最東側(cè)的2次余震(1月12日MS5.2和MS4.5地震)以逆斷型為主,與主震類型有差異,余震震源機制空間分布特征反映了主震發(fā)震斷層的復(fù)雜性。
感謝國家海洋環(huán)境預(yù)報中心徐志國高級工程師和應(yīng)急管理部國家自然災(zāi)害防治研究院張廣偉副研究員在震源機制解結(jié)果驗證方面和文章成文過程中給予的幫助。