基于 CAP 方法反演石柱 MS 4.3地震矩张量解-论文.pdf

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1、地震地磁观测与研究第35卷第3／4期SEISMOLOGICALANDGE0MAGNETICVol_35No．3／42014年8月0BSERVAT10NANDRESEARCHAug．2014doi：10．3969／j．issn．1003—3246．2014．03／04．005基于CAP方法反演石柱Ms4．3地震矩张量解郭欣D王小龙D周银兴勾宪斌张一呜。1)中国重庆4O1147重庆市地震局2)中国北京100036中国地震局地震预测研究所3)中国南京210098河海大学摘要选取15个地震台站数据，利用数字地震体波和面波“CutandPaste”(cAP)波形反演方

2、法，得到2013年7月18日重庆石柱县4．3地震的矩张量解，发现地质构造结果与前人地质勘查结果一致。关键词CAP法；矩张量解；石柱地震0引言震后及时得到震源机制解不仅有助于掌握震源性质、破裂过程、解释孕震机理及震区构造力学环境，还能为震后救援、余震预测、震后评估提供及时准确的数据。震源机制解即断层面解，是利用地球物理学方法来判别断层类型和地震发震机制。通过对不同的地震台站所接收到的地震波信号进行数学分析获得。震源机制解可以帮助人们对地震发震机制做出比较合理的解释。目前，求震源机制解常用的方法主要有初动符号法和波形反演法。根据中国地震台网测定，2013年7月1

3、9日在石柱县万朝镇发生M4．3地震，是近10年来三峡库区重庆段发生的最大一次地震，震源深度7km。位于震中附近的石柱县、忠县、黔江区、万州区等地方震感强烈。采用CutandPaste(CAP)方法研究该地震震源机制解，并结合当地地质构造特征，对地震进一步分析。1地质构造背景石柱Ms4．3地震发生在方斗山断裂带上，该断裂总体走向呈北东东向，北起万州龙泉沟，向南经方斗山，在武隆县白马附近与金佛山基底断裂带交汇。研究表明，该断裂是一条上穿盖层下达基底的块内断裂，地表由5—6条断裂呈右阶雁行式排列组成的断裂带。地表出露的横梁子断层和楠木垭断层，主要发育于二叠系至三叠

4、系，最大断距达700m，长度大于130km，为压性逆冲断层(丁仁杰等，2004)。断裂分为南段、中段、北东段3段。方斗山断裂南段石柱县鱼池～丰都县神仙磴一带，断裂规模宏大，单条断裂长度均可达5Okm，断面倾向NW，可见二迭统乐平组砂页岩逆冲至下三迭统大冶组或嘉陵江组之上。对重庆石柱鱼池、石柱城关西侧麻坪一带断层方解石样的热释光(TL)法测定表明，最新活动时作者简介：郭欣(1979一)，男，四川人，本科，工程师，主要从事地震观测和地震应急工作基金项目：重庆市科技公关项目(编号：cstc2O13ggB4oo01)，重庆市地震局科研课题资助本文收到日期：2O14一

5、O4一O1第3／4期郭欣等：基于CAP方法反演石柱M4．3地震矩张量解33代分别距今100万年、(48．83±3．81)万年和(50．49±4．6)万年，表明麻坪一带方斗山断裂的最新一次活动在中更新世，鱼池一带方斗山断裂的最新一次较大活动在早更新世。方斗山断裂为四川盆地弱活动断裂构造区的东边界，具有明显的深部地球物理场特征。在重力平均异常图上，该断裂位于以大足为中心的重力高的南东侧宽缓下降的重力梯度带的背景上。在航磁△T异常向上延拓10km、20km的平面图上，该断裂呈走向NE的磁力梯度带。沿断裂带中、小地震活动频繁，自1965年以来先后发生过4．0级以上地

6、震7次，其中5次发生在断裂的东南侧，2次发生在断裂的西北侧，比如1987年7月2日发生M4．4地震，2004年l1月21日在石柱发生ME4．6地震、2005年2月11日再次发生ME4．2地震。2反演方法Zhao等(1994)早在1994年就提出利用数字地震体波和面波“CAP”(CutandPaste)波形反演方法求得震源机制解，将宽频带地震记录的波形分为Pnl波和Snl波两个部分进行反演，并允许在一定范围内浮动，在适当变化的范围内确定震源机制解。其反演原理为：设“()是台站记录到的去除仪器响应后的地震波形，S(￡)是相应的理论波形，则有以下等式Sj()一A(

7、一，，A)Go(，A，)(1)：】其中J一1，2，3对应垂向、径向和切向分量，G是对应各个方向的格林函数，A，是辐射的衰减系数，是地震的矩张量，和△是地震的方位角和震中距。需要反演得到的地震深度h、方位角、滑移角可以通过求解下式得到(￡)一S(￡)(2)其中(￡)和s(￡)分别为实际地震记录和理论地震图形。为此，使用格点搜索法，将搜索的的震源深度、方位角、倾角、滑移角，给出误差函数作为测量标准，将得到最佳的震源机制解。反演使用近震波形，而近震波形受地壳横向各向异性的影响较明显。因此，采用频率一波数方法(F—K)(Zhuetal，2002)来计算各震中距的格林

8、函数，格林函数得到合成地震图后，把合成与观测的数据作