汪貞杰 郭祥云

1) 浙江省地震局，浙江杭州 310013

2) 中國(guó)地震局地球物理研究所，北京 100081

根據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)測(cè)定，2022 年9 月5 日12 時(shí)52 分在四川瀘定縣（29.59°N，102.08°E）發(fā)生MS6.8地震，距離此次地震震中最近的活動(dòng)斷裂為鮮水河斷裂帶。鮮水河斷裂是四川地震史上一條最長(zhǎng)最活躍的地震帶，該地震帶西起甘孜東谷北，向東南延伸，經(jīng)爐霍、道孚、康定，南達(dá)石棉，長(zhǎng)約400 km。這條斷裂帶地震活動(dòng)頻繁，震級(jí)大，破壞烈度強(qiáng)。自1725 年以來(lái)，在這條地震帶上共發(fā)生7 級(jí)以上地震7 次（圖1）。此次地震位于鮮水河斷裂帶南東段附近，距離安寧河斷裂帶、麗金—小金河斷裂帶和大涼山斷裂帶三岔口地區(qū)不遠(yuǎn)，快速給出此次地震的矩張量及矩心深度對(duì)于研究該地震的發(fā)震構(gòu)造以及如何進(jìn)一步評(píng)估該區(qū)未來(lái)的強(qiáng)震活動(dòng)趨勢(shì)具有重要的意義。

1 矩心矩張量解反演方法

本文采用貝葉斯自助采樣優(yōu)化BABO（Bayesian Bootstrap Optimisation）算法[1]估計(jì)震源參數(shù)，該算法配置為蒙特卡洛隨機(jī)直接搜索法，通過(guò)貝葉斯概率引導(dǎo)自助采樣參數(shù)空間，參數(shù)優(yōu)化鏈提供完全的貝葉斯統(tǒng)計(jì)信息，適用于高度非線性問(wèn)題。從給定的參數(shù)空間（位置（X，Y，Z）；矩張量Mij）中自助采樣（Bootstrap）模型參數(shù)，正演計(jì)算合成地震圖，計(jì)算其與實(shí)際波形的失配誤差，通過(guò)貝葉斯概率引導(dǎo)采樣來(lái)求解最優(yōu)解。該方法在一定程度上能夠壓制由速度模型不精確、觀測(cè)數(shù)據(jù)噪聲等引起的失配誤差帶來(lái)的結(jié)果偏差。理論波形計(jì)算采用式（1）計(jì)算[2]：

式中，un表示理論波形，為格林函數(shù)，Mpq為全局張量，*為卷積運(yùn)算。從基于Crust 2.0 速度模型[3]事先計(jì)算好的格林函數(shù)庫(kù)[4]中直接調(diào)取。反演過(guò)程中允許對(duì)波形進(jìn)行時(shí)間平移，反演結(jié)果對(duì)速度模型的依賴性較小。

2 數(shù)據(jù)處理與結(jié)果

本文使用了國(guó)家數(shù)字測(cè)震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)備份中心[5]提供的云南、四川、青海、重慶區(qū)域臺(tái)網(wǎng)固定臺(tái)站寬頻帶數(shù)字地震波形記錄，反演選取了距離震中300—400 km 范圍內(nèi)的高信噪比的臺(tái)站數(shù)據(jù)。臺(tái)站分布見(jiàn)圖1。在實(shí)際反演過(guò)程中，對(duì)符合條件的波形去除儀器響應(yīng)，并旋轉(zhuǎn)至R-T-Z坐標(biāo)系下。波形數(shù)據(jù)濾波采用由f1/factor、f1、f2、f2×factor定義的雙側(cè)余弦漸變衰減的窗函數(shù)濾波，f1—f2為頻率帶通的平坦部分，取值0.01—0.05 Hz，factor取值1.5。

圖1 瀘定地震矩張量Fig.1 Focal mechanism of Luding earthquake

瀘定地震矩張量反演結(jié)果見(jiàn)表1 和圖1。圖2 給出了矩張量解在Hudson 震源類型圖上的投影，震源機(jī)制解落在雙力偶區(qū)域，矩張量各向同性分量（ISO）為0.043，幾乎沒(méi)有，略帶補(bǔ)償線性偶極子分量（CLVD）為-0.19，表現(xiàn)出典型的雙力偶走滑剪切破裂；擬合的最佳雙力偶節(jié)面分別為：節(jié)面I：走向164°、傾角81°、滑動(dòng)角-16°；節(jié)面Ⅱ：走向257°、傾角74°、滑動(dòng)角-171°。P軸的方位角為119°、傾伏角為17°；T軸的方位角為211°、傾伏角為5°；P、T軸的傾伏角均＜30°，近水平方向。圖3展示了主震的矩心位置采樣最優(yōu)解集分布，最佳矩心深度為8 km；圖4 給出了部分臺(tái)站的波形擬合情況，顯示理論波形與實(shí)際波形具有較好的擬合關(guān)系。

表1 2022 年9 月5 日四川瀘定MS6.8 地震矩張量Table 1 Moment tensor solution of Luding MS6.8 earthquake

圖2 2022 年9 月5 日四川瀘定MS6.8 地震的矩張量解在Hudson 震源類型圖上的投影Fig.2 Projection of Luding earthquake moment tensor solution on Hudson source type map

圖3 2022 年9 月5 日四川瀘定MS6.8 地震的矩心位置Fig.3 Earthquake moment tensor location of Luding earthquake

圖4 2022 年9 月5 日四川瀘定MS6.8 地震部分臺(tái)站波形擬合情況Fig.4 Fits waveform best ensemble of different station

3 結(jié)果分析

本文利用區(qū)域波形數(shù)據(jù)，采用貝葉斯自助優(yōu)化反演方法反演了此次地震全矩張量解，斷層節(jié)面I：走向164°/傾角81°/滑動(dòng)角-16°，節(jié)面II：走向257°/傾角74°/滑動(dòng)角-171°；矩震級(jí)：MW6.68；矩心深度：8 km。根據(jù)斷層失穩(wěn)性的定義[6]，確定節(jié)面I 為真實(shí)的斷層面。結(jié)合已有的地質(zhì)構(gòu)造[7]，瀘定MS6.8 地震發(fā)生在川滇塊體北—東邊界轉(zhuǎn)折帶上，距離鮮水河斷裂帶南段僅5.7 km,即此次地震是在青藏高原 NE向的擠壓作用下，發(fā)生在鮮水河斷裂帶南段附近的一次高傾角左旋走滑型地震。