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2月1 日0 時—3月31 日24 時,中國大陸地區(qū)共發(fā)生MS≥4.0 地震20 次。其中,最大1 次為2022年3月26 日青海海西州德令哈市MS6.0 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[1-2],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500km 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 20 次MS≥4.0 以上地震震中位置和所用臺站分布,子圖為德令哈地震序列位置Fig.1 Map of the epicenters of the 20 earthquakes with MS≥4.0 and the distribution of the used stations,and the inset shows the location of Delingha earthquake sequence
本文采用ISOLA 近震全波形方法[3-4],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)中心速報目錄中終報結(jié)果作為參考參數(shù),以震中為起始點,矩心深度的搜索范圍為1—30km,步長為1km,矩心時間偏移的搜索范圍為發(fā)震時刻前后2.25s,時間步長為0.1s,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[5],應(yīng)用離散波數(shù)法[6-7]計算得到格林函數(shù),采樣頻率為1Hz。
我們以2022年3月26 日青海海西州德令哈市MS6.0 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MS6.0 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 中可以看出,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9km 處,波形相關(guān)系數(shù)最大,雙力偶(DC)分量占79.3%,補償線性偶極子分量(CLVD)占20.7%。節(jié)面Ⅰ的走向、傾角和滑動角為175°、77°和?162°,節(jié)面Ⅱ的走向、傾角和滑動角為80°、72°和?13°;矩心深度9km;矩震級MW5.7。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0.81,條件數(shù)(CN)為2.5。
圖2 2022年3月26 日青海德令哈MS6.0 (MW5.7) 地震震源機制解反演Fig.2 Focal mechanism inversion of Qinghai Delingha MS6.0 (MW5.7) earthquake on March 26,2022
經(jīng)過對這些地震事件(表1)波形的預(yù)處理和震源機制反演,本文得到了20 次MS≥4.0 地震事件的震源機制解(圖3),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5 次,走滑型14 次,未知型1 次(圖4)。
圖4 2022年2—3月中國大陸地區(qū)MS≥4.0 地震類型圖解Fig.4 The ternary diagram of the focal mechanisms in the mainland of China during February to March 2022
表1 2022年2—3月中國大陸地區(qū)MS≥4.0 地震基本參數(shù)Table1 Events list of the earthquakes with MS≥4.0 in the mainland of China
圖3 本文所得震源機制解,子圖為德令哈地震序列Fig.3 The focal mechanism solutions obtained in this paper,and the submap shows the Delingha earthquake sequence
表2 2022年2—3月中國大陸地區(qū)MS≥4.0 地震的震源機制結(jié)果Table2 Focal mechanisms of the earthquakes with MS≥4.0 in the mainland of China
由圖3 可以看出,2022年2—3月發(fā)生在我國大陸地區(qū)的地震,大部分位于天山地區(qū)及青藏高原地區(qū),震源機制表現(xiàn)為走滑性質(zhì)和逆沖性質(zhì)居多,反映了震源區(qū)的應(yīng)力構(gòu)造環(huán)境;發(fā)生在川滇地塊的2月10 日云南大理MS4.1、3月5 日云南江城MS4.5 和3月29 日四川丹棱MS4.3 地震震源機制均為走滑型地震;位于東北松遼盆地和華南沿海的兩次中小規(guī)模地震(3月14 日廣東惠東縣海域MS4.1 和3月16 日吉林寧江MS4.3 地震),其震源機制同樣均為走滑型。2022年3月26 日,青海德令哈市發(fā)生MS6.0 地震,此次地震后伴隨著多次余震發(fā)生。震源機制反演結(jié)果顯示,德令哈MS6.0 地震及其3 個主要余震均顯示為走滑型為主的地震事件。由于震源附近無斷裂(https://www.eq-igl.ac.cn/),我們僅僅依賴斷層面幾何參數(shù)是不能確定兩個共軛節(jié)面中哪一個是實際的發(fā)震斷層面,因此,需要借助余震精定位結(jié)果特征對其進行判斷(圖5)。余震精定位結(jié)果顯示余震展布近NS 向,與本研究反演德令哈MS6.0 主震震源機制節(jié)面Ⅰ走向/175°相一致。因此,我們推測節(jié)面Ⅰ為可能的發(fā)震斷層,此次德令哈MS6.0 地震是發(fā)生在祁連山地震帶左旋走滑型地震。2022年1月23 日在此次地震震源區(qū)曾發(fā)生過一次MS5.8 地震,兩次地震震中僅相距不到10km,德令哈地區(qū)地震的發(fā)生再次印證了印度板塊俯沖作用對青藏高原北緣的影響。
圖5 2022年3月26 日德令哈MS6.0 地震序列精定位結(jié)果Fig.5 Relocation results of the Delingha earthquake sequence
致謝
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。