倪紅玉 洪德全 趙 朋（安徽省地震局，合肥 230031）

2014年霍山MS4.3地震發(fā)震斷層參數(shù)測定

倪紅玉 洪德全 趙 朋
（安徽省地震局，合肥 230031）

2014年4月20日安徽霍山MS4.3地震是霍山地區(qū)1973年MS4.5地震后的又一次4.0以上地震，震后序列活動頻繁，以往研究表明該地區(qū)的小震對周邊地區(qū)中強震的映震效果較好。對于中強地震，可以綜合震源機制解、余震的分布以及地表破裂帶等來推測其破裂參數(shù)。對于中小地震主破裂面的確定則比較困難。陳學忠等(2005)認為，地震破裂過程中的多普勒效應(yīng)，所產(chǎn)生的地震波的頻率存在方向性，因而可以利用P波或S波拐角頻率的方向性來反演地震的發(fā)震斷層參數(shù)，在國內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。作者利用該方法測定2014年4月20日霍山MS4.3地震的發(fā)震斷層參數(shù)。

使用安徽、湖北、河南臺網(wǎng)地震波形資料，震中距在200 km以內(nèi)的臺站共18個，其中LNA（爛泥坳）、SJH（石家河）、BZY（豹子崖）、FZL（佛子嶺）臺震中距在15 km以內(nèi)，為了避免距離太近影響測定結(jié)果，用于測定的臺站共14個，震中距在42～200 km，方位角在24～327°，跨度達303°，能很好地反映地震波頻率隨方位的變化，可以保證測定結(jié)果的可靠性。先將波形數(shù)據(jù)去傾處理，后進行富氏變換，再經(jīng)積分后得到觀測位移譜。在近震源條件下，震源距r較小，可以忽略地殼介質(zhì)非彈性衰減的影響。采用Brune模型， 通過對地震位移譜和速度譜進行積分的方法求得P波的拐角頻率（圖1a）。設(shè)有N個臺站，臺站的方位角為φi（i=1，2，3，…，N）拐角頻率的倒數(shù)為T0i（i=1，2，3，…，N）則T0i與cos（φ0－φi）的線性相關(guān)系數(shù)r為：

式中，xi=cos（φ0－φi），yi=T0i。根據(jù)相關(guān)系數(shù)方法，當r取最小值時，對應(yīng)的φ0為斷層破裂傳播方向。利用各個臺站方位角和拐角頻率數(shù)據(jù)，繪制線性相關(guān)系數(shù)r隨φ0的曲線（圖1右），可以看出，當φ0=238.5°時，相關(guān)系數(shù)r最小，即通過P波數(shù)據(jù)測得2014年4月20日霍山MS4.3地震的破裂方向為238.5°。進而利用最小二乘法擬合得到地震馬赫數(shù)和破裂長度，破裂速度為1.9 km/s，破裂長度為0.27 km。

劉澤民等（2015）利用Snoke方法計算了霍山MS4.3地震的震源機制解：節(jié)面I走向為135°，傾角為78°，滑動角為-33°，節(jié)面II走向為232°，傾角為57°，滑動角為-167°，其中節(jié)面II的走向與本文反演結(jié)果較為一致。余震精定位的結(jié)果顯示，余震呈北東向分布。作者通過多臺P波和S波的拐角頻率的方向性，擬合出破裂面沿NE-SW向，結(jié)合震源機制解、余震精定位、現(xiàn)場調(diào)查和震區(qū)周邊的地質(zhì)構(gòu)造背景等分析認為，落兒嶺—土地嶺斷裂很可能是2014年4月20日霍山MS4.3地震的發(fā)震構(gòu)造。

圖1　2014年4月20日霍山MS4.3拐角頻率和破裂方位角