2022年7—9月中国大陆地区M≥4.0地震震源机制解测定＊
时间：2023-01-19 21:35:06 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
梁姗姗 邹立晔 刘艳琼 张雪梅 李旭茂
（中国地震台网中心，北京 100045）
据中国地震台网测定，北京时间2022年7月1日0时—9月30日24时，中国大陆地区共发生M≥4.0地震19次（表1）。其中，6.0级以上地震1次，为2022年9月5日四川甘孜州泸定县发生的M6.8地震。本文对这些地震进行震源机制反演，进一步丰富中国测震台网地震编目产出内容，以期为地球科学研究人员提供更为详实的基础成果资料[1-4]。
表 1 2022年7—9月中国大陆地区M≥4.0地震基本参数Table 1 Events list of the earthquakes with M≥4.0 in the mainland of China during July to September 2022
本文使用中国地震台网固定台站记录的宽频带地震波形资料，选取台站方位角覆盖好，波形质量高，距震中650 km以内的台站参与震源机制反演计算。图1给出了所使用台站的分布。
图 1 19次M≥4.0以上地震震中位置和所用台站分布Fig. 1 Map of the epicenters of the 19 earthquakes with M≥4.0 and the used stations
本文采用ISOLA近震全波形方法[5-6]，对中国大陆地区M≥4.0地震进行震源机制反演，并确定其最佳震源机制解和矩心深度。反演时，采用中国地震台网中心速报正式结果作为参考参数，以震中为起始点，矩心深度的搜索步长为1 km，浅源地震和中源地震深度搜索范围分别为1—30 km和100—150 km，M4.0—5.9和M6.0以上地震矩心时间偏移的搜索范围为发震时刻前后2.25 s和6.0 s，时间步长为0.1 s。文中采用偏矩张量反演模式，基于单点源模型在时间和空间范围内搜索震源机制最优解，并将震源机制反演得到的波形互相关系数作为震源深度的函数，反演不同深度的震源机制解，以最大波形拟合系数对应的矩心深度和震源机制解为最佳结果。
本文震源机制反演使用的一维速度模型参考了Crust2.0全球速度模型[7]，应用离散波数法[8-9]计算得到格林函数，采样频率为1 Hz。
经过对这些地震事件波形的预处理和震源机制反演，本文得到了18次M≥4.0地震事件的震源机制解，具体震源参数如表2所示。需说明的是，由于2022年9月5日石棉M4.2余震台站波形记录受泸定主震波形叠加影响，事件波形信噪比低，很难得到该次地震的最佳震源机制结果。我们利用震源机制三角形分类方法将本文所得到的震源机制解进行分类，其中，逆断型6次，走滑型7次，正断型4次，未知型1次（图2）。
表 2 2022年7—9月中国大陆地区M≥4.0地震的震源机制结果Table 2 Focal mechanisms of the earthquakes with M≥4.0 in the mainland of China during July to September 2022
图 2 2022年7—9月中国大陆地区M≥4.0地震类型图解Fig. 2 The ternary diagram of the focal mechanisms in the mainland of China during July to September 2022
对于大地震来说，震源破裂范围并非简化的单个点源，而是一个有限断层长度，采用单一点源和固定震中位置反演震源机制具有一定的局限性。因此，为减少初始震中和有限断层长度对大地震震源机制反演结果的影响，采用平面网格搜索法来进一步确定2022年9月5日M6.8泸定地震的最佳矩心位置和矩心偏移时间。综合固定震中位置确定的M6.8泸定地震最佳矩心深度、节面走向以及余震序列空间分布特征，初步判断走向166°的节面为泸定主震可能的发震断层面。我们以初始定位震中和反演矩心深度为参考点，对走向166°的水平面震源区进行网格化，平面长度、宽度分别为55 km和25 km，网格步长5 km×5 km，共划分55个网格点。图3为水平面内网格点分布及搜索的最佳震源机制解。由图可知，18号网格点对应波形拟合系数最大，对应的最佳震源机制解参数：节面Ⅰ、节面Ⅱ的走向、倾角和滑动角分别为72°、81°和166°及164°、76°和9°；
最佳矩心位置为（29.557 1°N，102.142 5°E），相比初始震中位置向SE方向偏移；
矩心偏移时间4.12 s；
方差减小量VR=0.72，相比固定震中位置搜索，VR值变大。图4给出了此次地震的震源机制反演理论波形和观测波形对比图。
图 3 平面内网格搜索泸定M6.8地震最佳震源机制解Fig. 3 The best focal mechanism solution of the Luding M6.8 earthquake using grid search in the horizontal plane
图 4 泸定地震主震震源机制解的拟合波形（红色） 与观测波形（黑色） 对比图，滤波频带为0.03—0.05 Hz。图中右侧字符表示台站代码，波形上方数字为方差减少量，其代表波形拟合程度Fig. 4 Comparison of the synthetic （red）and observed （black） waveforms for the Luding mainshock with best-fitting solution，the frequency range of band-pass filtering is 0.03—0.05 Hz. The station codes are plotted on the right of the figure，the numbers above the waveforms are variance reduction，which indicate for the degree of waveform fitting
2022年9月5日四川泸定发生M6.8地震震中位于鲜水河断裂带南东段附近。鲜水河断裂带是我国西部著名的强震活动带，具有左旋水平剪切运动特征，走向近北西—南东向（图5）。主震和最大余震（9月7日四川泸定M4.5）的震源机制解结果均显示地震为左旋走滑性质，说明四川泸定M6.8地震的破裂主要受鲜水河断裂所控制。
图 5 四川泸定主震和最大一次余震（MS4.5） 震源机制解Fig. 5 The focal mechanism solutions of the Luding mainshock and a largest aftershock （MS4.5）
致谢感谢国家海洋环境预报中心徐志国高级工程师和应急管理部国家自然灾害防治研究院张广伟副研究员在震源机制解结果验证方面和文章成文过程中给予的帮助。
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