包 豐 倪四道 趙建和謝 軍 陳偉文 曾祥方

1）中國合肥230026中國科學技術(shù)大學地球和空間科學學院蒙城地球物理國家野外科學觀測研究站

2）中國武漢430077中國科學院測量與地球物理研究所大地測量與地球動力學國家重點實驗室

3）中國合肥230031安徽省地震局

引言

確定震中位置和發(fā)震深度是分析主震破裂物理過程以及研究區(qū)域地震活動性的基礎，也是指導地震災害救助的重要依據(jù)之一.影響定位精度的因素主要包括拾取震相到時的精度和研究區(qū)速度模型的準確度，因此，提高地震定位精度的主要努力方向是提高這兩個因素的精度或者降低其誤差對定位結(jié)果的影響.當前，架設密集地震臺網(wǎng)進行近臺地震定位（李文軍等，2005；Bondár et al，2008），InSAR技術(shù)觀測震中附近地表形變并反演地震矩中心的位置（Zha et al，2009），以及噪聲互相關(guān)定位法（Xie et al，2011；Zhan et al，2011）等都有助于獲取天然地震高精度的位置.在我國，不少中強地震發(fā)生在臺網(wǎng)較為稀疏的地區(qū)，主震過后迅速架設密集流動臺網(wǎng)能夠提高絕對定位和相對定位的精度，但傳統(tǒng)的絕對定位方法對地殼模型有苛刻的依賴，其結(jié)果的準確度受到三維速度結(jié)構(gòu)的顯著影響（周龍泉等，2009）.相對定位的方法雖然不能保證結(jié)果絕對位置的精準，但是卻能有效降低模型誤差的影響，得到事件對之間較為可靠的空間偏移，因而成為研究余震區(qū)尺度和特征的有效方法.近年來以雙差法為代表的相對定位方法在國內(nèi)外均得到了廣泛的應用（楊智嫻等，2003，2011；Yang et al，2005；黃媛等，2006；吳建平等，2009；于湘?zhèn)サ龋?010）.

用走時資料反演震源深度往往會產(chǎn)生較大的誤差，這不僅是因為求解線性走時方程時發(fā)震時刻與震源深度不易解耦，深度定位比較依賴震源區(qū)地震波的速度結(jié)構(gòu)也是一個重要原因.當臺站方位角分布均勻且震中距范圍小于2倍震源深度時，記錄的Pg和Sg波到時才能比較好地確定震源深度，但是國內(nèi)區(qū)域臺網(wǎng)的臺站大多很難滿足這個要求.因此，震源定深仍然是地震工作者關(guān)注的難題.而近震深度震相（如sPL，sPg，sPmP，sPn）的研究為地震定深提供了一種新的思路，在臺站分布不理想的情況下，能夠比較好地確定震源的深度（Langston，1987；Bent，Perry，2002；高立新等，2007；崇加軍等，2010；羅艷等，2010）.

北京時間2011年1月19日12時7分，安徽省安慶市市轄區(qū)與懷寧縣交界處發(fā)生了MS4.4地震，震中位于30.66°N、117.10°E，震源深度6km（據(jù)中國地震臺網(wǎng)中心（China Earthquake Networks Center，簡寫為CENC）正式目錄①http：∥www.csndmc.ac.cn／newweb／cgi-bin／csndmc／csn＿catalog＿p003.pl？mode＝catalog＆ot＝20110119＿0407433.）.地震發(fā)生后，蒙城地球物理國家野外科學觀測研究站的研究人員迅速架設6臺短周期地震儀組建流動臺陣進行余震監(jiān)測.從2011年1月20日17時—1月25日13時，該臺陣一共記錄到26次余震，其中最大余震2.7級，發(fā)震時刻1月25日10時9分.

為了得到較為準確的主震和余震序列的絕對位置，本研究主要使用6個圍繞主震的臨時臺站的數(shù)據(jù)，從中截獲26次余震的到時目錄.首先利用P和S震相的絕對到時獲取余震序列的初始位置（Klein，2002；李文軍等，2005），接著采用雙差地震定位方法（Waldhauser，Ellsworth，2000）對該余震序列重新定位.進一步研究發(fā)現(xiàn)，所使用的流動地震儀存在明顯的時鐘誤差.本文采用基于S－P到時差的方法，得到地震序列比較可靠的真實位置，并通過sPL深度震相分析余震事件的深度分布特征.在此基礎上，選取最大余震位置通過主事件定位方法（Spence，1980；周仕勇等，1999；楊智嫻等，2002），得到了主震較為精確的位置.最后，綜合主震和余震序列定位結(jié)果，討論余震區(qū)的三維時空展布特征以及主震與余震序列的位置關(guān)系.研究該余震序列的時空分布規(guī)律將加深對安慶主震位置和破裂特征，特別是破裂尺度、破裂過程及破裂擴展等問題的了解，對認識地震活動性與郯廬斷裂南段區(qū)域構(gòu)造背景之間的關(guān)系，以及勾畫發(fā)震斷層形態(tài)均起著非常重要的作用.

1 臺站和數(shù)據(jù)

安慶地震翌日，研究人員在圍繞震中半徑約5km的范圍內(nèi)陸續(xù)架設了6套短周期地震儀（臺站編號131—136，見圖1所示）.這些地震儀內(nèi)置速度平坦型三分向檢波器，時間服務采用GPS授時與內(nèi)部時鐘相結(jié)合的方式.

這些儀器組成圍繞震中區(qū)的密集臺陣連續(xù)工作90個小時，這段時間內(nèi)國家地震數(shù)據(jù)共享中心（China Earthquake Data Center，簡稱CEDC）統(tǒng)一目錄②http：∥data.earthquake.cn.共記錄到該區(qū)5次1.5級以上的余震，其中發(fā)生在2011年1月25日10時9分的2.7級余震，是截至2011年4月安慶地震的最大余震（表1）.從連續(xù)波形記錄中共截取出26次至少有3臺儀器可以清晰識別P波初動和S波震相的余震事件.所有事件波形經(jīng)去傾斜和去均值處理，積分到位移后，拾取P波初動震相，再將兩水平分量旋轉(zhuǎn)至徑向分量和切向分量后，拾取S震相.

表1 流動臺陣記錄的1.5級以上余震（引自CEDC統(tǒng)一目錄③ http：∥data.earthquake.cn.）Table1 M≥1.5aftershocks recorded by the temporary seismic array（from uniform catalog of CEDC）

圖1 絕對到時初始定位和雙差法重新定位的結(jié)果（a）A－－A′剖面深度分布圖；（b）B－－B′剖面深度分布圖；（c）余震序列的震中分布圖.空心圓為絕對到時初定的余震序列，實心圓為雙差法重新定位的余震序列，實三角為流動臺站的分布，實心星號為CENC速報的主震位置①http：∥www.csndmc.ac.cn.，空心星號為CENC正式的主震位置②http：∥www.csndmc.ac.cn／newweb／cgi-bin／csndmc／csn＿catalog＿p003.pl？mode＝catalog＆ot＝20110119＿0407433.Fig.1 Location by using absolute arrival time earthquake location method and double-difference earthquake location method（a）Depth distribution along A－－A′；（b）Depth distribution along B－－B′；（c）Epicenter distribution of aftershocks.Open circles represent aftershocks located by absolute arrival time earthquake location method，solid dots indicate aftershocks relocated by double-difference earthquake location method，solid triangles denote temporary stations used，solid star shows location of the main shock preliminarily reported by CENC，and open star shows final location of the main shock by CENC

2 初步定位

在臺站架設的過程中觀察到基巖廣泛出露，考慮到研究區(qū)位于地殼拉張階段巖漿侵入作用產(chǎn)生的大龍山A型花崗巖體附近（邢鳳鳴，徐祥，1994），本研究采用從Crust 2.0模型中剝除淺表500m軟沉積層（vP＝2.5km／s）的速度結(jié)構(gòu)（命名為Crust 2.1），波速比vP／vS設為1.73.雖然本研究采用的模型較為簡單，但由于實際觀測的臺站臺間距較小，地震序列基本又被臺站包圍，限制在10km×5km范圍內(nèi)，且整個序列的相對位置受模型因素的影響較小，因而能夠得到比較可靠的地震位置.定位使用的一維地殼速度模型數(shù)據(jù)見表2.

我們選取這26次余震，人工截取128條P和125條S震相到時數(shù)據(jù).首先利用這些震相絕對到時信息得到余震序列的初始位置；然后再以該絕對定位的結(jié)果作為雙差法的初始位置參數(shù)，得到26次余震更為集中的位置（圖1）.由于地震定位問題的求解是非線性的，故首先將非線性方程線性化，并通過線性迭代使走時殘差均方根收斂，得到震源位置的最佳估計.定位時，搜索了不同試驗深度走時殘差均方根最小的震源位置.雖然主震和所有余震序列基本都包圍在10km×5km的流動臺陣限定范圍內(nèi)，但絕對定位的結(jié)果較為散亂.經(jīng)雙差法重新定位后余震序列聚集在較小區(qū)域.沿N45°E走向作深度剖面，無論是絕對到時初定的結(jié)果還是雙差法重新定位的結(jié)果，都表明余震序列基本集中在地下4—6km的區(qū)域.

表2 定位使用的一維地殼速度模型Table 2 1Dcrustal velocity model

3 時鐘誤差和重新定位

大多數(shù)地震定位方法，包括本文用到的絕對定位、雙差定位和主事件相對定位，都是建立在時間域內(nèi)對到時殘差求極值的反演算法.一般認為，這類算法定位的結(jié)果依賴于震相拾取、速度結(jié)構(gòu)和臺網(wǎng)分布，但地震數(shù)據(jù)時間標記的準確度將直接影響定位結(jié)果.當使用密集流動臺陣的臺站對余震序列進行相對定位以獲取余震區(qū)精細結(jié)構(gòu)時，事件之間的位置間隔很小，波形數(shù)據(jù)的時間標記準確與否變得尤為重要.遺憾的是，在野外架設的應急流動臺一般很難滿足周圍環(huán)境恒溫的要求，如果沒有采用GPS及時校準時鐘或者GPS搜星出現(xiàn)故障，儀器內(nèi)部的晶振有可能會出現(xiàn)時間漂移.由于我們采用了把地震儀（地震計與數(shù)字采集器一體化設計）埋入地下的觀測方式，內(nèi)部時鐘經(jīng)一次對時后就無法再通過GPS更新，并且由于當時研究區(qū)下暴雪等惡劣天氣原因，溫差較大，因此這些儀器內(nèi)部時鐘可能存在較大漂移.而時間標記的誤差有時會嚴重影響小臺陣地震定位的準確性，不通過其它方式處理很難有足夠的精度討論余震區(qū)內(nèi)部的精細結(jié)構(gòu)（Havskov，Alguacil，2010）.

Stehly等（2007）利用噪聲互相關(guān)的方法計算南加州3個寬頻臺站對（GSC-PAS，PASPFO和PFO-GSC）11年間每個月的噪聲互相關(guān)函數(shù)（noise cross-correlation function，簡寫為NCF），結(jié)果顯示NCF存在不對稱的現(xiàn)象，揭示這些儀器存在一定的時鐘誤差.為了減小時鐘誤差的影響，通常的做法是在地震儀數(shù)字采集記錄器上連接一臺GPS授時定位儀，及時同步儀器內(nèi)部時鐘，但有一些強震儀（加速度計）或便攜式地震儀正常工作狀態(tài)需要在一次校正完時鐘并移除GPS天線之后.儀器內(nèi)部晶振的不穩(wěn)定性導致地震數(shù)據(jù)時間標記存在一定的誤差.為減小其對余震序列定位精度的影響，考慮到同一次近震事件S震相和P震相的時間間隔很短，如震中距20km時S－P到時差一般為2—4s，極短時間內(nèi)影響儀器性能的環(huán)境因素一般比較穩(wěn)定，因此，可認為同一地震的S－P到時差主要取決于震源到臺站之間的距離，而與儀器內(nèi)部時鐘誤差或者說與事件的發(fā)震時刻的關(guān)系不大.本文基于S－P到時差（TS－TP）重建P震相和S震相的走時數(shù)據(jù)tP和tS.設P波與S波的波速之比為常數(shù)α，正常波速比vP／vS的值約為1.73，而地殼中的一些低速層位有時會出現(xiàn)α大于1.8的情況，另外，在一些弱震區(qū)或穩(wěn)定塊體內(nèi)部，α也可能小于1.7（張學民等，2004）.這里采用α值為正常波速比1.73.tP和tS的計算公式如下：

3.1 時鐘誤差分析

若某一事件P到S時間段內(nèi)晶振工作狀態(tài)較為穩(wěn)定，通過臺陣原始記錄的S－P到時差重建P和S走時資料進行地震定位的方法，能夠消去各臺站的發(fā)震時刻誤差，則重新構(gòu)建的P和S走時數(shù)據(jù)主要受事件到各個臺站距離，地殼結(jié)構(gòu)模型（vP／vS波速比），以及震相拾取精度的影響，這樣，多臺聯(lián)合定位的結(jié)果將較少受各臺時鐘標記誤差的影響.為進一步了解儀器工作過程中內(nèi)部時鐘的穩(wěn)定性，我們有必要研究由地震儀記錄器所標記的各事件發(fā)震時刻時鐘誤差的變化規(guī)律.數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)控制地震數(shù)據(jù)準確計時的方式主要涉及兩方面內(nèi)容：一是保持內(nèi)部實時時鐘準時，二是對數(shù)字化后的波形數(shù)據(jù)加上時間標記（time stamping of data）.通常，記錄器可以通過使其內(nèi)部振蕩器與實時時鐘保持同步，控制對數(shù)據(jù)的采樣，從而完成對數(shù)字化后的波形數(shù)據(jù)加上時間標記的工作.假設t0為記錄器所標記的發(fā)震時刻，tpick為拾取的P震相到時，tsp為S－P方法構(gòu)建的P震相到時，另外，在某次事件發(fā)生時，單臺儀器P震相的時間標記誤差設為Esta，則真實的發(fā)震時間可表示為t0－Esta，那么

單臺時鐘誤差可表示為

這樣，當Esta趨于0時，tsp＝tpick－t0.

我們令每次事件Nsta個臺站的平均發(fā)震時刻為ˉt0，則

得到每次事件最優(yōu)（最接近真實值）的發(fā)震時刻，在此基礎上，我們引入臺陣整體偏差E，并將其定義為

圖2展示了安慶地震后架設的6個流動臺站E隨時間的演化規(guī)律：一方面，每日凌晨，儀器時鐘標記的誤差有較為明顯的波動，這可能是受當時較低氣溫的影響；另一方面，隨著儀器連續(xù)工作時間的積累，臺陣整體偏差E稍微有增長的趨勢.對E求平方根，可以粗略估計時鐘的漂移程度.圖2中顯示E值約為0.01s2，則推測時鐘誤差約為0.1s，這有可能造成幾百米的定位誤差.因此，有必要采用S－P到時差方法對余震序列重新定位，提高地震位置的精確度.

圖2 臺陣整體時鐘誤差E的時間演化圖.黑點表示余震事件Fig.2 Variation of array system clock error with time.Black dots indicate aftershocks

3.2 地震序列重新定位

圖3 安慶地震序列重新定位結(jié)果（a）主事件相對定位方法對主震重新定位；（b）A－－A′剖面深度分布；（c）B－－B′剖面深度分布；（d）安慶地震序列重新定位的震中分布.圖（a）中，三角形為相對定位所用臺站的分布，星號為主震相對定位的最終結(jié)果；圖（b）—（d）中，空心圓為初定的余震序列，綠色實心圓為2011年1月21日18時之前雙差重新定位的余震序列，藍色倒三角為1月21日18時—25日雙差重新定位的余震序列，正三角為流動臺分布，實心星號為CENC速報的主震位置①http：∥www.csndmc.ac.cn.，空心星號為CENC正式的主震位置②http：∥ www.csndmc.ac.cn／newweb／cgi-bin／csndmc／csn＿catalog＿p003.pl？mode＝catalog＆ot＝20110119＿0407433.，紅色方框為主事件相對定位后主震的位置Fig.3 Result of the relocated Anqing earthquake sequence（a）Relocation of the main shock by using master event relative location method；（b）Depth distribution along A－－A′；（c）Depth distribution along B－－B′；（d）Epicenter distribution of the relocated Anqing earthquake sequence.In figure（a），triangles are permanent stations used，and star represents the main shock；In figures（b），（c）and（d），open circles represent aftershocks located primarily by using absolute arrival time earthquake location method，green solid circles represent aftershocks relocated by using double-difference earthquake location method before 18：00on Jan.21，2011blue inverted triangles are aftershocks relocated by using doubledifference earthquake location method from 18：00on Jan.21to Jan.25，regular triangles denote temporary stations，solid and open stars denote the same as in Fig.1，red square represents the main shock relocated by using master event relative location method

仍然采用Crust 2.1模型，聯(lián)合原始記錄的128條P和125條S走時，重新構(gòu)造124條tP和124條tS走時資料，波速比vP／vS設為1.73，通過絕對定位方法對余震序列初步定位，再采用雙差定位方法對其重新定位，得到時鐘誤差校正后的余震序列分布（圖3）.絕對定位的結(jié)果仍然較為分散，這可能是受到三維速度結(jié)構(gòu)的影響.而雙差重新定位的結(jié)果顯示為一塊長約1.5km、寬約1km的長方形區(qū)域.余震區(qū)的長度與地震標度律預測的MW4.3左右地震的破裂尺度接近（Somerville et al，1999）.余震序列分布大致呈N70°E的走向，與附近的宿松—樅陽斷裂很靠近，兩者走向上似乎也比較接近，但與震源機制解所揭示的走向有一定差別，達55°左右（洪德全等，2011；謝祖軍等，2012）.導致兩者差距的原因尚需更多研究.從深度剖面上看，余震序列近水平地分布在5km附近，最深與最淺的余震相距不到0.5km，整個余震區(qū)呈厚近0.3km的薄板狀展布.

4 討論

4.1 地震序列的深度

流動臺雙差定位的結(jié)果顯示，余震序列發(fā)震深度集中在5km附近，且僅在0.5km范圍內(nèi)變化，可以利用近震深度震相方法作進一步的確定.

觀察區(qū)域地震臺的波形資料，在一定震中距范圍內(nèi)經(jīng)常看到一些清晰的近震深度震相（如sPL，sPg，sPmP，sPn）以及它們的參考震相Pg，PmP和Pn.研究發(fā)現(xiàn)，這些近震深度震相和其參考震相的到時差基本不隨震中距變化而變化，但對震源深度的變化卻非常敏感.因此，正確識別這些近震震相可以較好地約束震源深度，在臺網(wǎng)稀疏的地區(qū)也同樣適用.其中，sPL震相是從震源出射的SV波向上傳播在地表附近發(fā)生全反射轉(zhuǎn)換為P波，再繼續(xù)沿地表傳播被臺站接收到的信號.它具有低頻的特性，其能量主要集中在徑向分量上，切向分量能量非常微弱（圖4）.崇加軍等（2010）采用F-K波形對比的方法，研究了震中距50km內(nèi)sPL震相的基本特征及其在確定震源深度方面的應用，發(fā)現(xiàn)在稀疏臺網(wǎng)情況下，利用sPL震相估計中小地震的深度具有比較高的準確度.

圖4 sPL震相識別（以ML2.0以上余震為例）.圖中Z為垂向分向，R為徑向分向，T為切向分向.sPL在徑向上強，且比較不尖銳Fig.4 Identification of sPL phase，with aftershocks of ML≥2.0as example.Zis vertical component，Ris radial component，and Tis tangential component.sPL is strong and lumpy on the radial component as compared to P or S wave

本文選取距離主震震中約11km的安慶地震臺（ANQ）的余震波形數(shù)據(jù)，截至2011年4月一共記錄了15次ML1.0以上地震，所有數(shù)據(jù)都進行去傾斜和去均值處理，并將它們的水平分向旋轉(zhuǎn)到徑向和切向，積分到位移后識別出比較清晰的sPL震相.作為案例，圖4給出了ML2.0以上余震3個分向的波形記錄圖.其中sPL震相的周期明顯大于其它體波震相，sPL－P到時差大約為1.1s.圖5a為15次ML1.0以上余震的sPL－P到時差隨發(fā)震時間的分布，可見sPL－P到時差基本都集中在1.0—1.2s范圍內(nèi).

圖5 通過sPL震相估計地震序列的深度（a）ML1.0以上余震的實測sPL－P到時差演變；（b）不同震源深度下sPL－P的理論到時差與震中距的關(guān)系Fig.5 Determination of focal depth by using sPL（a）Measured sPL－P arrival-time differences of ML≥1.0aftershocks；（b）Relation between theoretical sPL－P arrival-time difference and epicentral distance at different focal depths

根據(jù)均勻半空間模型sPL震相產(chǎn)生的原理（崇加軍等，2010），假設P波速度vP已知，vP／vS波速比為1.73，震源深度為h，則sPL與P的到時差（sPL－P）與震中距Δ的關(guān)系可表示為

若h2遠小于Δ2，h2＋Δ2的值趨于Δ2，則式（7）可以近似為

繪制震源深度從1km到10km的變化曲線時，sPL－P到時差隨震中距變化的關(guān)系曲線如圖5b所示.當震中距約為3倍以上的震源深度時，sPL－P到時差才基本不隨震中距變化.本研究中安慶地震序列的震中距范圍從11—15km、sPL－P到時差1.0—1.2s大體對應5—6km的震源深度.

4.2 主震位置及其與余震序列的關(guān)系

一般而言，余震序列的時空分布特征包含著各次余震發(fā)生過程的信息，并可以推斷主震發(fā)生的物理過程（Kisslinger，1996）.過去，對一些破裂到地表的大地震的研究發(fā)現(xiàn)，余震區(qū)的范圍大致反映主震的破裂尺度，而主震破裂尺度又與震源區(qū)應變釋放程度或主震應力降等物理過程相關(guān)（Wells，Coppersmith，1994；Biasi，Weldon，2006）.對于大多數(shù)中強地震或更小地震，地表破裂痕跡通常不明顯，一般可以通過余震區(qū)尺度粗略地估計主震破裂區(qū)的范圍.對余震序列進一步研究發(fā)現(xiàn)，一次地震的余震區(qū)范圍并不總是固定不變，不少地震觀測到余震區(qū)尺度隨時間擴展的現(xiàn)象（Tajima，Kanamori，1985；吳開統(tǒng)等，1990；張四昌，刁桂苓，1992）.因此，由余震序列分布范圍定義的破裂面積可能稍大于實際的同震破裂面積（Wells，Coppersmith，1994），而早期余震區(qū)能夠較好反映主震同震破裂區(qū)的尺度.根據(jù)主震與其余震的相對位置關(guān)系可以把余震歸為3個類型（Kisslinger，Jones，1991）：其中一類是主震之后短時間內(nèi)發(fā)生的“早期余震”，其特點是主要分布在主破裂面上，并且能夠勾畫出主破裂面的基本特征；第二類余震同樣主要發(fā)生在主斷裂帶上，但卻位于主震初始滑動段落之外，表征著早期余震區(qū)的擴展，可能反映主斷裂帶整體性質(zhì)的空間差異及其破裂端部與障礙體之間的相互作用（Tajima，Kanamori，1985）；還有一類余震發(fā)生在比主震破裂尺度大得多的遠處，可能是主震或其它余震應力觸發(fā)的結(jié)果.可見，早期余震序列的位置和深度分布對發(fā)震斷裂帶的同震破裂區(qū)尺度有比較好的約束（Kanamori，Anderson，1975；Dietz，Ellsworth，1990），往往能夠比較好地反映同震破裂區(qū)的三維形態(tài)展布和產(chǎn)狀，可以與震源機制解的結(jié)果互為補充.本文重新定位結(jié)果是否正確反映了安慶地震主破裂區(qū)的尺度呢？研究這次余震序列的時空分布，發(fā)現(xiàn)2011年1月21日18時之前的余震主要位于余震序列的西南部，而1月18時到1月25日的余震則主要位于整個序列的東北部.隨著時間的推移，余震區(qū)似乎呈現(xiàn)向北東方向擴展的趨勢，故推測該余震區(qū)可能比主破裂區(qū)稍大.為了與初步定位結(jié)果對比，同樣沿N45°E走向作深度剖面，發(fā)現(xiàn)26次余震基本都集中在5km深度.隨著時間推移，似乎出現(xiàn)從深往淺演變的趨勢，但并不明顯，沒有超出0.3km“薄板”限定的范圍.垂直于該走向的深度剖面圖上也觀察到了這個現(xiàn)象.由于本文流動臺站的臺間距較小，且基本上各個方位角都有臺站分布，所以經(jīng)過時鐘誤差校正之后余震序列重新定位的結(jié)果比較可靠.

安慶地震的最大余震發(fā)生在2011年1月25日10時9分，震級2.7級.經(jīng)上述雙差定位后得知該余震位于整個余震序列的東北部，以其為參考地震，選取能夠同時清晰記錄參考地震和主震Pg震相，且方位角分布較為均勻的7個固定臺站的到時資料，通過主事件相對定位方法得到較為準確的主震震中位置（圖3）.從主震與余震序列的相對位置來看，安慶主震位于余震序列的中東部（圖3）.由于這些地震基本都被震中區(qū)的6臺密集流動臺站所包圍，故最終定位的結(jié)果具有較高的可信度.

5 結(jié)論

2011年1月19日安慶MS4.4地震是安徽省自1979年3月2日固鎮(zhèn)MS5.0地震以來發(fā)生的最大地震.這次地震震級不大，但是由于震源較淺（約5km），且震中離安慶市中心較近（約15km），安慶市區(qū)震感非常強烈；合肥、南京和蕪湖等地區(qū)震感明顯；連250km以外的武漢和杭州也多處報道有震感.本研究主要通過雙差方法定位26次余震的位置，并采用基于S－P到時差重建P和S走時資料的方法，基本上克服了儀器時鐘誤差對余震定位精度的影響，從而得到了比較可信的余震序列空間展布.定位結(jié)果顯示，這次地震發(fā)生在大別山隆起東翼下?lián)P子斷裂坳陷帶內(nèi)的宿松—樅陽斷裂帶附近.這條斷裂帶自南西起，整體往N60°E的走向延伸，與附近呈N45°E走向的郯廬斷裂南段斜交分布（姚大全等，1997；翟洪濤等，2010）.自1970年以來，該斷裂沿線兩側(cè)25km范圍內(nèi)共發(fā)生3級以上地震11次，但并沒有4級以上地震的記錄（翟洪濤等，2010）.安慶此次地震的余震區(qū)長軸方向與其走向基本一致，呈北東向展布.

通過分析余震序列方法研究主破裂區(qū)，具有其它方法所沒有的優(yōu)勢.例如，通過余震特別是早期余震的精確定位可以較為準確地劃定余震區(qū)的空間范圍和隨時間的變化規(guī)律，進而研究同震破裂區(qū)的精細結(jié)構(gòu)，并結(jié)合震源機制解分析主震的真實破裂面走向甚至傾向和傾角，還可以進一步研究余震的發(fā)生與主震的位置以及因果關(guān)系等科學問題.研究發(fā)現(xiàn)，安慶地震的各次余震的震源深度非常集中，其變化范圍基本限定在0.4km之內(nèi)，整個余震區(qū)呈長1.5km、寬1km、高0.3km的薄板狀面式展布，橫臥在5km的地殼深處.根據(jù)余震發(fā)生的先后順序，似乎可以在余震區(qū)內(nèi)部劃分出兩塊鄰近的區(qū)域，預示隨著時間的推移，這個余震序列有從南西往北東方向擴展的趨勢.據(jù)此推測，由26個余震序列構(gòu)成的余震區(qū)可能并不完全反映主震破裂區(qū)面積，而是稍大于主震同震破裂區(qū).從深度方向來看，也似乎存在向淺處擴展的趨勢，但并不明顯，沒有超出0.3km的限定范圍.從余震序列精確定位的結(jié)果來看，僅僅參考該余震區(qū)的分布，很難將安慶主震的真實破裂節(jié)面從震源機制解的兩個節(jié)面中區(qū)分開來.余震區(qū)呈薄板狀近水平展布的地震比較少見.2008年7月29日美國洛杉磯盆地東側(cè)Chino Hills地區(qū)發(fā)生的MW5.4地震也觀察到了類似的現(xiàn)象.雙差定位的結(jié)果顯示，該地震的余震序列呈板狀近水平地集中在13—16km的深度范圍內(nèi)（Hauksson et al，2008）.由余震序列的分布特征推測，這可能緣于地殼中某個近水平板狀或薄板狀展布的結(jié)晶塊體（如巖漿侵入巖的巖被、巖床或巖席）的破碎，表現(xiàn)為一條主破裂和多條微破裂羽列式排列的形式.由此可見，即便是一次MS4.4中小地震，其余震序列的分布也可能比較復雜.

此外，這次地震的最大余震正好被流動臺陣記錄到，雙差定位結(jié)果顯示其位于余震序列的東北角.以該余震為參考地震，經(jīng)主事件方法相對定位，得到了較為準確的主震位置.通過觀察主震與余震序列的相對位置不難發(fā)現(xiàn)，主震位于余震序列的中東部，似乎介于擴展前后余震區(qū)之間.結(jié)合余震序列的時空分布特征，推測主震破裂區(qū)的尺度可能圈定在余震區(qū)擴展前的那部分區(qū)域之內(nèi).但由于安慶地震震級較小，早期余震大多發(fā)生在主震之后的幾個小時內(nèi)，且大多早期余震在流動臺站架設之前就已釋放，因而這個余震區(qū)的空間分布規(guī)律或許并不能很好地反映主震破裂的物理過程和主破裂內(nèi)部的精細結(jié)構(gòu)特征.

在安徽省地震局和安慶市地震局的熱心幫助下，流動臺站的架設工作才得以順利完成，在此一并表示誠摯的謝意.

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