王 巖，張 博，曹鳳娟，高業(yè)欣，殷軼娜，何飛虎

（遼寧省地震局，遼寧 沈陽(yáng) 110034）

遼寧地區(qū)2008年以來(lái)ML≥3.0地震震源機(jī)制解分析

王 巖，張 博，曹鳳娟，高業(yè)欣，殷軼娜，何飛虎

（遼寧省地震局，遼寧 沈陽(yáng) 110034）

收集2008—2015年遼寧境內(nèi)ML≥3.0地震波形資料，讀取P波初動(dòng)，采用P波初動(dòng)方法，求解地震震源機(jī)制解。分析蓋州震群、海城序列等地震的震源機(jī)制不同變化特征。

震源機(jī)制；遼寧地震；P波初動(dòng)

0 引言

遼寧地區(qū)地屬中國(guó)東北的南部，同時(shí)位處華北地塊的北部，境內(nèi)郯廬斷裂帶北段、北延段貫穿，斷層活動(dòng)頻繁，曾經(jīng)發(fā)生1975年海城MS7.3地震。

華北地塊是在太平洋板塊向歐亞大陸的俯沖和青藏地塊向東部擠壓的聯(lián)合作用下形成的，華北地震的發(fā)生也是兩種作用的結(jié)果，因此南北地震帶地震的發(fā)生，對(duì)華北地塊的促進(jìn)作用顯著［1］。

2008年汶川MS8.0地震發(fā)生之后，遼寧地區(qū)地震活動(dòng)顯著增強(qiáng)，是華北地區(qū)最先發(fā)生響應(yīng)地震的區(qū)域，此后遼寧及附近地區(qū)地震活動(dòng)水平持續(xù)升高，境內(nèi)先后發(fā)生了多年持續(xù)活躍的蓋州震群序列及1999年岫巖MS5.4地震后的首次5級(jí)地震——燈塔MS5.1地震［2］。

汶川地震后，遼寧地區(qū)地震的活動(dòng)水平的變化與區(qū)域應(yīng)力變化有著緊密的關(guān)系，本文利用P波初動(dòng)法計(jì)算2008年以來(lái)遼寧地區(qū)特別是蓋州震群、海城震群序列中ML≥3.0地震的震源機(jī)制解，分析震源機(jī)制變化特征與地震活動(dòng)之間的關(guān)系。

1 數(shù)據(jù)與方法

P波初動(dòng)法求震源機(jī)制解是目前常用的方法，其速度快、方法操作性強(qiáng)、求解結(jié)果可靠性高，廣泛應(yīng)用于地震事件分析、震源信息獲取及應(yīng)力場(chǎng)研究等方面［3］。

地震P波到達(dá)地表的初始震動(dòng)有些是向上的，有些是向下的，利用位于不同地點(diǎn)的臺(tái)站記錄的P波初動(dòng)極性四象限分布的物理圖像來(lái)求解震源機(jī)制的方法，稱為P波初動(dòng)法［4］［5］。這種求解方法以點(diǎn)源雙力偶模型為基礎(chǔ)，認(rèn)為地震發(fā)生是震源區(qū)主壓應(yīng)力和主張應(yīng)力的釋放，而斷層錯(cuò)動(dòng)是這種應(yīng)力作用的結(jié)果［6］。震源區(qū)存在兩個(gè)相互垂直的平面，斷層面及輔助面，兩個(gè)平面相互垂直，把空間分成兩兩相對(duì)的四個(gè)象限——壓縮象限和膨脹象限。地震發(fā)生時(shí)，斷層面發(fā)生破裂，不同方位的臺(tái)站記錄到對(duì)應(yīng)壓縮波或者膨脹波的不同P波初動(dòng)方向，按照臺(tái)站各自的方位角、離源角、初動(dòng)符號(hào)，可以計(jì)算出地震的震源機(jī)制［7］。

本研究收集遼寧省內(nèi)35個(gè)地震臺(tái)站接收的波形數(shù)據(jù)，讀取不同臺(tái)站地震的P波初始震動(dòng)方向，應(yīng)用P波初動(dòng)法，求解2008-2015年遼寧境內(nèi)ML≥3.0地震的震源機(jī)制。

由于應(yīng)用P波初動(dòng)資料求解震源機(jī)制解的可靠性很大程度上依賴于地震波形數(shù)據(jù)的數(shù)量及獲取波形數(shù)據(jù)臺(tái)站的分布狀況，因而研究中按照臺(tái)站分布范圍，剔除了不滿足周邊四象限波形資料均勻分布的地震震例。如下圖1所示，為資料豐富程度滿足需求的地震震例分布圖，共129個(gè)震例，其中包含5級(jí)以上地震1次（燈塔MS5.1）、4級(jí)以上地震16次、3級(jí)以上地震112次。震例分布范圍主要集中于海城、蓋州地區(qū)，該區(qū)域?qū)氽皬]斷裂帶北段范圍，也是遼寧地區(qū)地震活躍的區(qū)域，包含了絕大部分遼寧地區(qū)的地震活動(dòng)。

圖1 遼寧地區(qū)2008-2015年ML≥3.0地震及測(cè)震臺(tái)站分布圖Fig.1 Seism stations and earthquakes （ML≥3.0） in Liaoning（2008-2015）

2 遼寧地區(qū)震源機(jī)制解變化與分析

圖2是129個(gè)地震震源機(jī)制解圖，圖中黑色為T區(qū)，即壓縮象限區(qū)域，也是初動(dòng)向上集中的張力區(qū)；白色為P區(qū)，即膨脹象限區(qū)域，也是初動(dòng)向下集中的壓力區(qū)。震源機(jī)制解的具體參數(shù)信息如表1所示，震例中包含海城序列地震36個(gè)、蓋州序列地震29個(gè)。

從震源機(jī)制總體變化上看，遼寧地區(qū)地震震源機(jī)制以走滑型為主，少數(shù)正斷性質(zhì)，區(qū)域一致性較為統(tǒng)一。2012年2月2日開始的蓋州序列中，地震的P軸、T軸傾角大部分在30度以下，顯示該區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)作用偏于水平方向；而相對(duì)于蓋州序列，海城序列中，地震的P軸、T軸傾角則變化更為劇烈，說(shuō)明該區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)作用相對(duì)復(fù)雜。

另外，從蓋州序列的震源機(jī)制解可知，序列震源機(jī)制一致性較高，說(shuō)明該區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)作用較為一致，未來(lái)發(fā)震的危險(xiǎn)性也較高。

圖2 遼寧地區(qū)2008-2015年ML3.0以上地震震源機(jī)制解Fig.2 Focal mechanism solutions of earthquakes（ML≥3.0）in Liaoning

表1 遼寧地區(qū)2008-2015年ML≥3.0地震震源機(jī)制解

序號(hào)發(fā)震時(shí)刻　　北緯　東經(jīng)　震級(jí)　節(jié)面A（°） 節(jié)面B（°） P軸（°）T軸（°）N軸（°）年-月-日時(shí):分（°）（°）（ML）　　走向發(fā)震地點(diǎn)　傾向滑動(dòng)角走向傾向滑動(dòng)角方位傾角方位傾角方位傾角矛盾比54 2012-10-07 03:22 41.02 119.69　3.0　喀喇沁　20　90　180　110　90　0　65　0　335　0　180　90 0.111 55 2012-11-01 19:25 40.49 122.39　4.0　　蓋州　46　65　137　157　52　32　104　8　5　47　201　42 0.235 56 2012-11-23 00:46 41.62 121.01　3.1　　北票　28331　41　156　70　114　228　22　99　58　327　33 0.286 57 2012-12-17 10:00 40.68 122.69　3.2　　海城　35860　270　178　30　90　88　15　268　75　178　0　0.167 58 2013-01-16 16:21 40.68 122.68　3.0　　海城　214　67　20　313　71　155　83　3　174　30　347　60 0.091 59 2013-01-23 12:18 41.50 123.20　5.1　　燈塔　15　90　180　105　90　0　60　0　330　0　180　90 0.000 60 2013-02-03 16:52 40.72 122.62　3.2　　營(yíng)口　10　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.167 61 2013-02-08 10:03 40.63 122.93　3.3　　海城　20　69　162　117　74　22　248　3　339　27　151　63 0.067 62 2013-02-27 09:49 40.70 122.62　3.4　　營(yíng)口　55　65　-12　319　78-153 274　27　9　9　116　61 0.455 63 2013-03-17 04:49 40.63 122.93　3.1　　海城　33　61　155　136　64　32　263　5　357　38　167　52 0.083 64 2013-03-30 08:19 40.50 122.42　3.2　　蓋州　17972　45　287　48　155　239　15　134　45　342　42 0.222 65 2013-03-30 14:05 40.48 122.42　4.0　　蓋州　33　42　152　142　69　46　263　13　7　46　161　41 0.200 66 2013-03-31 12:53 40.48 122.42　3.9　　蓋州　20869　12　302　79　159　74　7　167　23　329　66 0.333 67 2013-04-12 14:36 40.67 122.87　3.3　　海城　15　90　180　105　90　0　60　0　330　0　180　90 0.143 68 2013-04-16 00:45 40.52 122.42　3.8　　營(yíng)口　35665　152　99　64　28　48　1　317　37　139　53 0.263 69 2013-04-23 00:21 40.50 122.40　3.4　　蓋州　34817　78　181　74　93　268　28　96　61　360　3　0.133 70 2013-04-24 01:37 40.50 122.38　3.2　　蓋州　24677　91　63　13　87　335　32　157　58　66　1　0.150 71 2013-04-24 02:07 40.50 122.40　3.1　　蓋州　264　89-166 355　77　0　219　10　310　8　78　77 0.250 72 2013-04-24 03:45 40.50 122.38　3.7　　蓋州　22282　1　312　89　172　86　5　177　6　319　82 0.200 73 2013-04-24 03:52 40.48 122.38　3.0　　蓋州　30　90　180　120　90　0　75　0　345　0　180　90 0.214 74 2013-04-24 15:36 40.50 122.42　3.0　　蓋州　180　0　70　340　90　90　70　45　250　45　160　0　0.000 75 2013-04-24 19:39 40.50 122.40　3.5　　蓋州　27941　41　156　64　124　222　13　112　57　320　30 0.125 76 2013-04-28 11:30 40.72 122.63　3.2　　營(yíng)口　64　90　-18　339　71-179 295　14　202　13　69　71 0.188 77 2013-05-20 20:07 40.48 122.42　3.2　　蓋州　20379　23　298　67　168　252　8　159　24　359　65 0.167 78 2013-07-14 15:59 40.77 122.47　3.1　　營(yíng)口　70　90　180　160　90　0　115　0　25　0　180　90 0.083 79 2013-07-18 18:12 40.50 122.38　3.0　　蓋州　79　89　-26　169　63-178 31　19　127　18　257　63 0.429 80 2013-08-05 08:15 41.87 123.68　3.0　　沈陽(yáng)　20　90　180　110　90　0　65　0　335　0　180　90 0.143 81 2013-08-18 07:32 40.68 122.68　3.3　　海城　210　90　25　120　65　180　342　17　75　17　210　65 0.188 82 2013-10-08 08:50 40.15 122.18　3.0　　蓋州　86　90　-83　178　6　-177　2　45　169　44　266　6　0.154 83 2013-10-08 09:00 40.13 122.22　3.2　　蓋州　200　56　-160 301　74　-35 166　36　67　12　321　51 0.364 84 2014-01-04 14:51 40.47 122.32　3.4　　營(yíng)口　48　89　176　138　86　1　93　2　3　3　220　86 0.458 85 2014-01-12 18:31 40.72 122.78　3.3　　海城　10　68　154　110　66　24　61　1　330　33　153　57 0.208 86 2014-02-07 14:39 40.47 122.32　3.1　　營(yíng)口　262　89-132 353　43　0　206　32　818　31　81　43 0.360 87 2014-02-09 01:44 40.47 122.32　3.0　　營(yíng)口　30　90　180　120　90　0　75　0　345　0　180　90 0.167 88 2014-02-11 09:15 40.47 122.32　3.6　　營(yíng)口　27090　0　180　90　180　45　0　135　0　180　90 0.115 89 2014-02-14 02:49 40.47 122.30　3.0　　營(yíng)口　10　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.273 90 2014-02-17 15:20 39.92 122.13　3.2　瓦房店　27941-138 156　64　-55 112　57　222　13　320　30 0.273 91 2014-02-24 10:30 40.47 122.32　3.6　　營(yíng)口　10　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.043 92 2014-03-01 02:38 40.47 122.32　3.2　　營(yíng)口　10　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.077 93 2014-03-03 11:30 40.47 122.32　3.4　　營(yíng)口　25690　0　166　90　180　31　0　121　0　180　90 0.200 94 2014-03-13 11:22 40.48 123.27　3.4　　岫巖　22177　77　84　18　132321　30　114　57　224　12 0.300 95 2014-03-14 20:35 41.82 121.93　3.5　　黑山　20890　90　98　0　160298　45　117　45　208　0　0.250 96 2014-03-17 09:42 40.47 122.32　3.1　　營(yíng)口　79　88　138　348　48　2　206　27　312　29　81　48 0.400 97 2014-03-26 03:27 40.47 122.32　3.0　　營(yíng)口　0　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.053 98 2014-03-26 03:28 40.48 122.32　3.7　　營(yíng)口　4　90　180　94　90　0　49　0　319　0　180　90 0.174 99 2014-03-28 02:46 40.47 122.32　3.1　　營(yíng)口　265　90　0　175　90　180　40　0　130　0　180　90 0.217 100 2014-03-29 13:26 40.47 122.30　3.2　　營(yíng)口　287　3　2　195　90　93　282　45　108　45　45　3　0.000 101 2014-04-03 03:24 40.47 122.32　3.2　　營(yíng)口　6　90　180　96　90　0　51　0　321　0　180　90 0.000 102 2014-04-03 06:10 40.73 124.37　3.4　　鳳城　60　23　0　330　90-112 261　41　39　41　150　23 0.176 103 2014-04-08 19:07 40.47 122.30　3.0　　營(yíng)口　32　75　158　296　69　16　163　4　255　26　65　64 0.400 104 2014-04-17 16:19 40.65 122.87　3.2　　海城　29049　144　46　64　47　165　9　266　51　68　38 0.200 105 2014-04-18 09:07 40.47 122.32　3.7　　營(yíng)口　10　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.136 106 2014-04-24 23:15 40.65 122.85　3.1　　海城　20　90　180　110　90　0　65　0　335　0　180　90 0.118 107 2014-04-25 09:14 40.47 122.32　3.0　　營(yíng)口　26090　0　170　90　180　35　0　125　0　180　90 0.182 108 2014-04-28 07:59 40.47 122.30　3.4　　營(yíng)口　10　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.000

序號(hào)發(fā)震時(shí)刻　　北緯　東經(jīng)　震級(jí)　節(jié)面A（°） 節(jié)面B（°） P軸（°）T軸（°）N軸（°）年-月-日時(shí):分（°）（°）（ML）　　走向發(fā)震地點(diǎn)　傾向滑動(dòng)角走向傾向滑動(dòng)角方位傾角方位傾角方位傾角矛盾比109 2014-05-17 16:08 40.47 122.32　3.0　　營(yíng)口　263　2　14　159　90　92　247　45　71　45　339　2　0.333 110 2014-05-22 08:24 40.47 122.32　3.1　　營(yíng)口　260　90　0　170　90　180　35　0　125　0　180　90 0.063 111 2014-06-05 02:13 40.47 122.32　3.1　　營(yíng)口　20　90　180　110　90　0　65　0　335　0　180　90 0.154 112 2014-06-10 07:44 40.48 122.32　3.0　　營(yíng)口　30　90　180　120　90　0　75　0　345　0　180　90 0.071 113 2014-06-20 08:02 41.83 123.92　3.2　　撫順　220　10　0　130　90　100　210　44　50　44　310　10 0.091 114 2014-06-26 04:05 40.47 122.32　4.1　　營(yíng)口　295　12　-3　29　89-101 287　45　131　43　29　12 0.321 115 2014-07-04 11:02 40.47 122.32　3.0　　營(yíng)口　75　90　180　165　90　0　120　0　30　0　180　90 0.211 116 2014-08-19 00:23 40.13 122.22　3.1　　蓋州　265　55　0　175　90　145　226　24　124　24　354　55 0.318 117 2014-08-22 07:54 40.47 122.32　4.3　　營(yíng)口　15　90　180　105　90　0　60　0　330　0　180　90 0.143 118 2014-09-28 11:12 40.47 122.32　3.3　　營(yíng)口　10　88　-9　280　80-177 236　9　145　6　20　79 0.316 119 2014-10-03 09:15 40.47 122.30　3.0　　營(yíng)口　245　90　0　155　90　180　20　0　110　0　180　90 0.176 120 2014-10-31 12:11 40.65 122.83　3.0　　海城　30　90　180　120　90　0　75　0　345　0　180　90 0.111 121 2014-11-20 12:32 40.67 122.85　3.1　　海城　25　90　180　115　90　0　70　0　340　0　180　90 0.154 122 2014-12-01 23:01 40.70 122.62　3.1　　營(yíng)口　20288　14　295　76　169249　2　158　17　346　73 0.118 123 2015-04-26 15:18 40.70 122.70　3.5　　海城　25590　0　165　90　180　30　0　120　0　180　90 0.143 124 2015-08-04 12:25 40.50 122.40　4.8　　蓋州　36　72　102　180　21　57　116　27　323　61　212　11 0.179 125 2015-08-04 12:52 40.50 122.40　3.2　　蓋州　332　1　-7　70　90　-90 339　45　161　45　70　1　0.000 126 2015-08-19 11:06 40.50 122.40　3.1　　蓋州　29481　-58　38　32-162 234　45　359　30　109　30 0.385 127 2015-08-20 14:24 40.50 122.40　3.1　　蓋州　55　90　180　145　90　0　100　0　10　0　180　90 0.083 128 2015-11-11 18:42 40.70 122.60　3.0　　營(yíng)口　71　84　-13　285　77-173 242　14　150　5　40　75 0.385 129 2015-11-23 03:57 40.80 122.50　4.5　　營(yíng)口　83　90　180　173　90　0　128　0　38　0　180　90 0.000

3 討論與結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)，遼寧地區(qū)中小地震震源機(jī)制主要以走滑型為主，其中不同區(qū)域的應(yīng)力有所不同，與區(qū)域地下介質(zhì)情況相關(guān)；大部分地區(qū)的P軸、T軸傾角較小，說(shuō)明區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)以水平作用居多。

進(jìn)一步分析認(rèn)為，2008年以來(lái)遼寧區(qū)域整體的震源機(jī)制（ML≥3.0地震）并不具有鮮明的同質(zhì)性質(zhì)。空間上，遼寧境內(nèi)斷裂分布豐富，不同斷裂帶范圍介質(zhì)特征變化復(fù)雜，因而整體區(qū)域不具備完全一致性特征；時(shí)間上， 2008年汶川MS8.0地震、2011年日本MS9.0地震對(duì)遼寧區(qū)域內(nèi)地震的影響有階段性特征，且板塊作用方式不同。

同時(shí)，營(yíng)口—海城序列與2012年2月2日開始活躍的蓋州序列，從區(qū)域斷裂特征上各自具備較為獨(dú)立的分析性， 其地震震源機(jī)制一致性也較高，說(shuō)明區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)作用一致性較高，在今后的研究中值得進(jìn)一步深入研究。

［1］曹鳳娟，王亮，李君.南北地震帶與華北地塊強(qiáng)震間的相關(guān)遷移［J］.地震學(xué)報(bào)，2015，37（4）：554-564.

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［3］許向彤，許忠淮，張東寧，等.求震源機(jī)制P波初動(dòng)解的格點(diǎn)嘗試概率法［J］.地震地磁觀測(cè)與研究，1995，16（4）.

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FOCAL MECHANISM SOLUTIONS ANALYSIS OF ML≥3.0 EARTHQUAKES IN LIAONING SINCE 2008

WANG Yan，ZHANG Bo，CAO Feng-juan，GAO Ye-xin，YIN Yi-na，HE Fei-hu
（Earthquake Administration of Liaoning Province，Liaoning Shenyang 110034，China）

We collected seismic waveform of earthquakes（ML≥3.0） in Liaoning from 2008 to 2015， and read out initial P wave polarity from the wave. Then we calculated the focal mechanism solutions of the earthquakes using P-wave first motion method and analyzed different variation characteristics of the solutions of Gaizhou earthquake swarm and Haicheng earthquake sequence.

focal mechanism；earthquake in Liaoning；P-wave first motion

P315.3

A DOI:10.13693/j.cnki.cn21-1573.2016.03.001

1674-8565（2016）03-0001-06

東北地區(qū)2016年第二季度ML≥3.0級(jí)地震目錄
The earthquakes （ML≥3.0） catalogue of the second quarter in northeastern area，2016.

（注：吉林省與黑龍江省地震目錄摘自全國(guó)統(tǒng)一編目系統(tǒng)）李恩來(lái) 供稿

序號(hào)發(fā) 震 時(shí) 間地 震 位 置震級(jí)（ML）深度（km）精度月日時(shí) 分 秒北 緯（度）東 經(jīng)（度） 地 點(diǎn)141521:49:1141.92121.66遼寧阜新3.0 02 241901:12:2241.95121.67遼寧阜新3.0 02 342110:58:0138.16120.03渤海3.0 62 442418:16:1439.57122.78遼寧莊河3.1 71 551716:26:3540.54123.04遼寧海城3.3 61 652719:41:2041.95121.68遼寧阜新3.1 02 761903:40:2540.51 122.17遼寧營(yíng)口海域3.2 91

遼寧省地震局科研專項(xiàng)項(xiàng)目（LZ-K201506）

2016-04-06

2016-05-28

王巖（1983-），女，遼寧省本溪市人，2009年畢業(yè)于中國(guó)地震局預(yù)測(cè)研究所，碩士，工程師，現(xiàn)主要從事地震活動(dòng)性研究工作。

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