乳山震群大小臺(tái)網(wǎng)地震定位的對比研究

鄭建常 曲 利 曲均浩 胡旭輝 李冬梅

(山東省地震局， 濟(jì)南 250014)

乳山震群大小臺(tái)網(wǎng)地震定位的對比研究

鄭建常 曲 利 曲均浩 胡旭輝 李冬梅

(山東省地震局， 濟(jì)南 250014)

山東乳山地區(qū)自2013年10月起發(fā)生震群活動(dòng)， 并且持續(xù)至今(2014年10月)； 截至2014年9月30日， 共記錄到余震7000多次， 其中可定位事件2000多次，ML≥3.0的18次， 其持續(xù)時(shí)間、 活動(dòng)頻度為1970年以來華東地區(qū)罕見。2014年5月6日起， 陸續(xù)在現(xiàn)場布設(shè)了18個(gè)流動(dòng)臺(tái)， 持續(xù)對序列活動(dòng)進(jìn)行觀測?；诠潭ㄅ_(tái)網(wǎng)和流動(dòng)臺(tái)陣的資料， 使用雙差方法對地震序列進(jìn)行重新定位。結(jié)果顯示， 流動(dòng)臺(tái)陣定位結(jié)果與固定臺(tái)網(wǎng)結(jié)果存在較大差別， 由于數(shù)據(jù)本身的問題， 固定臺(tái)網(wǎng)結(jié)果可能存在一定的偏差。流動(dòng)臺(tái)陣精定位結(jié)果顯示， 乳山震群的余震呈NWW向展布， 傾向SW， 與震源機(jī)制解結(jié)果一致； 余震震源深度較淺， 4.5～8km； 余震主要集中在3km×3km×1km很小的范圍內(nèi)密集活動(dòng)， 并且具有階段性、 叢集性的特點(diǎn)， 余震活動(dòng)符合裂紋擴(kuò)展模式， 可能存在流體觸發(fā)因素。最后結(jié)合有關(guān)地質(zhì)資料對此次乳山震群的發(fā)震構(gòu)造、 性質(zhì)以及震群的活動(dòng)機(jī)理進(jìn)行了探討。

雙差定位 大小地震臺(tái)網(wǎng) 定位精度 乳山震群

0 引言

2013年10月1日12時(shí)07分在山東省乳山市(36.83°N， 121.70°E)發(fā)生ML3.8地震， 隨后形成序列活動(dòng)， 并于2014年1月7日、 4月4日分別發(fā)生M4.3和M4.1地震。截至論文成稿時(shí)(2014年10月)， 乳山震群仍在持續(xù)， 山東臺(tái)網(wǎng)共記錄到余震7,000多次， 其中可定位地震2000多次，ML≥3.0地震18次， 序列持續(xù)時(shí)間、 活動(dòng)頻度為1970年以來山東地區(qū)所罕見(圖1)。

圖1 乳山震群ML≥1.0地震M-t圖Fig. 1 Magnitude-time plot of ML≥1.0 events of the Rushan swarm.

圖2 膠東半島固定臺(tái)和乳山震群現(xiàn)場流動(dòng)臺(tái)以及ML≥1.0地震震中分布圖Fig. 2 Distribution map of permanent(yellow triangles)and temporary(green triangles)stations in Rushan area. Orange circles stand for epicenters of ML≥1.0 events of the Rushan swarm. 右下角小圖為膠東半島， 其中紅色方框?yàn)榇髨D范圍

1 臺(tái)站和數(shù)據(jù)

乳山震群震中距約200km范圍內(nèi)有山東臺(tái)網(wǎng)的固定臺(tái)19個(gè)， 受限于地理環(huán)境， 這些臺(tái)站均位于震群的西北方向(圖2 右下角小圖)。距離最近的臺(tái)為RSH臺(tái)， 震中距約12km， 因此記錄了大量的單臺(tái)記錄， 其中最小震級達(dá)到ML-1.6； 其次是HAY臺(tái)， 震中距約33km； 然后是WED臺(tái)， 震中距約43km， 其余臺(tái)的震中距都超過了70km。

自2013年10月1日至2014年6月30日， 山東臺(tái)網(wǎng)共記錄到乳山震群活動(dòng)6,013次， 其中單臺(tái)記錄4470次； 由于50km范圍內(nèi)有3個(gè)臺(tái)， 因此大量的微震也可以定位， 目錄給出的定位事件中最小震級為ML0.0， 但目錄中也有許多ML0.7、ML0.8的事件沒給出定位結(jié)果。

2014年5月5日—5月7日在震中附近布設(shè)了17套地震計(jì)， 用以長期觀測， 并于6月5日在震群以南的海域小島上安裝了太陽能供電的GJD(宮家島)臺(tái)， 共18套地震儀。這18套儀器中， 既有長周期的， 也有短周期的， 用以滿足不同的研究需要； 具體儀器參數(shù)見表1。再加上附近的膠東半島地區(qū)固定臺(tái)， 組成了1個(gè)近30個(gè)臺(tái)的小臺(tái)網(wǎng)， 可以非常有效地對乳山震群的活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控。

表1 乳山地震現(xiàn)場流動(dòng)臺(tái)陣儀器參數(shù)表

Table1 Instrument parameters of temporary stations in Rushan array

臺(tái)站數(shù)采地震計(jì)臺(tái)站數(shù)采地震計(jì)臺(tái)站數(shù)采地震計(jì)CJZCEDAS-24GNFSS-3MXTJCEDAS-BS60TCWJEDAS-24IPFBS-3BBSTZEDAS-24GNFSS-3MHYSZEDAS-BS60DFSEDAS-24IPFBS-3BDGZCEDAS-24GNFSS-3MCXZXEDAS-24GNBBVS-60WYJCEDAS-24IPFBS-3BNMJCEDAS-24GNFSS-3MXHJCEDAS-24GNBBVS-60LCTTEDAS-24IPFBS-3BSDTTEDAS-24GNFSS-3MDSDCEDAS-24GNBBVS-60XJZTEDAS-24IPFBS-3BNHNCEDAS-BS60PUSCEDAS-24GNBBVS-60GJDEDAS-24GNBBVS-120

2 雙差定位

在序列發(fā)展初期， 為了解乳山震群的發(fā)震構(gòu)造， 更好地判定震群序列的發(fā)展趨勢， 基于山東固定臺(tái)網(wǎng)觀測報(bào)告給出的到時(shí)數(shù)據(jù)， 使用雙差定位法(Waldhauseretal.， 2000)對這一地震序列進(jìn)行定位。受限于實(shí)際情況， 設(shè)觀測報(bào)告中可用數(shù)據(jù)的最小臺(tái)數(shù)為3個(gè)臺(tái)， 從2013年10月1日至2014年6月30日， 觀測報(bào)告給出的可定位事件共1565個(gè)， 最終經(jīng)過雙差定位給出了1 163 次事件的定位結(jié)果(約74.3%)。

圖3 雙差定位使用的乳山震群不同震相(固定臺(tái)網(wǎng)資料)的時(shí)距曲線Fig. 3 Time-distance plot of different phases(Pn， Pg， Sn， Sg)used in HypoDD (The phase data come from Shandong Seismic Network).藍(lán)色實(shí)線為Pg和Sg震相的時(shí)距曲線的擬合直線； 藍(lán)色虛線為擬合直線的95%置信上下限

圖4 使用固定臺(tái)網(wǎng)資料的雙差定位結(jié)果Fig. 4 Relocation results of the Rushan swarm by HypoDD method， using data from permanent network.色標(biāo)表示定位事件的發(fā)震時(shí)間； b中黑色彎曲細(xì)實(shí)線為擬合的斷層

雙差方法定位后的震源分布見圖4， 用色標(biāo)表示地震發(fā)生的先后次序。從整個(gè)序列的震中分布看(圖4a)， 余震的分布整體上沿NW向展布， 擬合斷層線如圖中AA′線。以乳山臺(tái)為原點(diǎn)， 建立直角坐標(biāo)系， 將重定位后的震源沿?cái)M合斷層走向AA′投影， 結(jié)果見圖4b。此前曾由截面圖認(rèn)為： 序列活動(dòng)的震源分布大體上勾勒出了斷層的形態(tài)， 斷層面傾向NE， 粗略擬合得到的傾角大約在80°左右(鄭建常等， 2014)。并且我們曾根據(jù)乳山震群余震深度隨時(shí)間的變化認(rèn)為(圖4e)： 序列活動(dòng)前期余震震源深度分布相對集中， 序列發(fā)展后期， 特別是2014年1月7日M4.3和4月4日M4.1地震后， 余震震源在深度上的分布范圍有所擴(kuò)散， 說明序列前期在區(qū)域應(yīng)力場作用下， 震源區(qū)的破裂位置相對集中， 從而發(fā)生了1月7日M4.3主震； 同樣地4月4日M4.1較大余震前， 微小余震的震源深度又有再次趨于集中的現(xiàn)象， 可能反映了較大事件前震源區(qū)介質(zhì)的破裂過程(鄭建常等， 2014)。

令人難以理解的是圖4c， 重定位后的余震震源在斷層面上呈現(xiàn)由東南向西北斜插下去的 “/”形狀， 并且近似弧形分布， 這種規(guī)則的形狀作為余震在斷層面上的分布是違背物理常識的。考慮到乳山臺(tái)的位置， 可以發(fā)現(xiàn)我們得到的余震震源的 “弧形”分布似乎是以乳山臺(tái)為圓心的(圖4c)， 這很容易讓人意識到出現(xiàn)這樣的結(jié)果， 應(yīng)該是數(shù)據(jù)本身的問題， 這樣一來很可能我們前期得到的認(rèn)識是錯(cuò)誤的。另外， 雙差結(jié)果最終給出的可定位事件所占比例(74.3%)也明顯偏低， 對于雙差方法的應(yīng)用結(jié)果也是不理想的。因此， 在震中區(qū)密集流動(dòng)臺(tái)陣布設(shè)完成后， 有必要使用臺(tái)陣的觀測數(shù)據(jù)對乳山震群進(jìn)行重新精定位。

圖5 乳山流動(dòng)臺(tái)網(wǎng)記錄的Pg和Sg震相的時(shí)距分布Fig. 5 Travel time and distance plot of Pg and Sg phases recorded by Rushan temporary array.

3 臺(tái)陣數(shù)據(jù)的精確定位

雖然前面雙差定位中利用了山東臺(tái)網(wǎng)所有可用的震相資料， 但由于地理位置和臺(tái)網(wǎng)布局的制約(圖2)， 大部分可定位事件僅有RSH、 HAY、 WED 3個(gè)臺(tái)的記錄， 這3個(gè)臺(tái)的震相占所有可用震相的62.7%； 并且這3個(gè)臺(tái)均位于震群的一側(cè)， 由于大部分余震震級偏小(1163次重定位的事件中， 震級ML<1.0的事件約占51.6%)， 其中WED、 HAY 2個(gè)臺(tái)的震相準(zhǔn)確度不高。三維速度模型下的雙差方法數(shù)值實(shí)驗(yàn)顯示， 臺(tái)網(wǎng)布局、 震相識別誤差以及所使用的一維速度模型等均對雙差定位結(jié)果有一定的影響； 另外， 雙差方法使用的臺(tái)網(wǎng)給出的初始目錄對最終結(jié)果也有很大的影響(閆俊崗等， 2013)。因此， 使用山東臺(tái)網(wǎng)觀測報(bào)告給出的雙差定位結(jié)果也很難說有較高的可信度。

乳山地震現(xiàn)場密集流動(dòng)臺(tái)網(wǎng)的架設(shè)， 為深入研究該區(qū)域地震地質(zhì)環(huán)境提供了重要條件， 也為乳山震群的精確定位提供了可能。由于數(shù)據(jù)量大， 人手有限， 使用的資料僅自2014年5月6日至6月30日； 選擇信噪比高、 震相清晰、 方位覆蓋較好的臺(tái)站進(jìn)行震相標(biāo)注， 共讀取Pg和Sg震相合計(jì)19978條(圖5)， 首先使用交切法進(jìn)行初步定位， 給出的定位事件的最小震級為ML-0.8。經(jīng)過時(shí)距曲線的擬合以及視速度的簡單估算， 刪除明顯錯(cuò)誤的震相后， 共使用震相19,621條， 事件1,254次； 所使用臺(tái)站的最大震中距不超過45km。然后使用雙差法進(jìn)行再次定位， 最終經(jīng)過雙差定位后給出的定位事件1193次(超過95.1%)， 說明定位效果較好； 而同時(shí)段內(nèi)固定臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)僅得到170次定位事件(圖4d)。

從精定位的結(jié)果來看， 除去余震集中區(qū)外圍相對分散的事件外， 余震集中區(qū)的定位結(jié)果出現(xiàn)了一些與前述使用臺(tái)網(wǎng)觀測報(bào)告進(jìn)行雙差定位結(jié)果不盡一致的地方(圖6)。

圖6 2014年5月6日至6月30日乳山臺(tái)陣精定位結(jié)果Fig. 6 Relocated results of the swarm from May 6 to June 30， 2014， using data from Rushan temporary array. 色標(biāo)表示定位事件的時(shí)間順序(以2014年5月6日為起始的天數(shù))； b中BB′ 綠色粗實(shí)線為擬合的斷層

(1)序列震中分布呈NWW向(走向約290°， 圖6b)， 與前面僅使用固定臺(tái)網(wǎng)資料定位得到的NW向(走向約315°， 圖4a)有較大變化。使用CAP方法反演了2014年1月7日乳山M4.3地震的震源機(jī)制， 并利用Bootstrap技術(shù)分析和討論了解的可靠性和誤差范圍， 得到的此次地震的震源機(jī)制解為： 走向298.5°， 傾角64.3°， 滑動(dòng)角0.3°， 不確定性為±6.4°(鄭建常等， 2015)， 與本文使用流動(dòng)臺(tái)陣資料重定位的余震分布走向一致。

另外， 臺(tái)陣數(shù)據(jù)定位結(jié)果顯示， 余震主要集中在震中區(qū)長約3km的范圍內(nèi)(圖6b)； 而臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)定位結(jié)果顯示的余震展布長度則超過了8km(圖4d)。根據(jù)我們現(xiàn)場考察的了解和認(rèn)識， 余震也主要集中在以小灘舊村、 常家莊、 白沙灘村為中心的較小范圍內(nèi)， 與流動(dòng)臺(tái)陣定位的結(jié)果相吻合。

使用固定臺(tái)網(wǎng)資料的定位結(jié)果很大程度上依賴于HAY、 WED、 RSH 3個(gè)臺(tái)Pg、 Sg震相到時(shí)的準(zhǔn)確性， 前面已經(jīng)說過HAY和WED臺(tái)的震相可靠性不高， 即使是最近的RSH臺(tái)， 直達(dá)波震相的到時(shí)讀取精度也受到很多主觀和客觀因素的影響。根據(jù)對乳山震群中重復(fù)地震(或相似地震)識別的研究， 利用波形互相關(guān)對WED臺(tái)走時(shí)誤差的校正最大可達(dá)0.5s。

(2)震源斷層面投影顯示， 余震的震源深度更淺， 集中在4.5～8km(圖6c， d)， 與使用深度震相得到的結(jié)果基本一致， 而使用固定臺(tái)網(wǎng)資料得到的相同時(shí)期的余震深度為6～10km(圖4c)； 精定位深度的變化也與此次震群活動(dòng)特點(diǎn)更加吻合： 在乳山震中原地， 1次低于ML2的余震就會(huì)造成一定范圍內(nèi)的有感， 說明震源深度相對較淺。

(3)震源截面投影顯示， 斷層在地殼淺部近乎直立， 略向SW傾斜， 隨著深度增加， 斷層傾角逐漸變緩(圖6d)， 接近60°， 與反演得到的震源機(jī)制解結(jié)果(傾角64.3°； 鄭建常等， 2015)恰好吻合； 而固定臺(tái)網(wǎng)資料定位結(jié)果顯示卻是傾向NE(圖4b)。從斷層截面的余震分布寬度上對比， 固定臺(tái)網(wǎng)的結(jié)果顯示為3km， 流動(dòng)臺(tái)陣數(shù)據(jù)的結(jié)果顯示不到1km， 余震活動(dòng)更加集中， 也更加靠近斷層。

從精定位的結(jié)果來看， 震源在斷層面上的活動(dòng)更具有階段叢集的特征。如圖6c所示， 自5月6日起10d內(nèi)的余震相對集中在深6.5～7.5km、 距RSH臺(tái)10～11km的范圍內(nèi)； 15～25d時(shí)間內(nèi)的余震在7.5km以下的深度相對叢集， 到了30d后至40d的時(shí)間內(nèi)， 余震又相對集中到圖6c斷層面的左側(cè)分布； 并且50d后的余震主要集中在破裂區(qū)的上下2個(gè)部位， 似乎是破裂的尖端。這種余震活動(dòng)的階段叢集可能反映了斷層面的不規(guī)則性， 與余震的發(fā)生機(jī)理和斷層的裂紋擴(kuò)展模式相吻合。另外， 斷層面上余震活動(dòng)的不規(guī)則枝杈狀的分布和階段叢集式的活動(dòng)， 以及乳山震群集中在3km×3km×1km范圍內(nèi)密集活動(dòng)的現(xiàn)象， 對比有關(guān)流體侵入造成震群活動(dòng)的研究(Hainzl， 2004)， 似乎表明乳山震群存在流體侵入觸發(fā)的可能。

4 乳山震群的構(gòu)造意義

4.1 乳山震群發(fā)震位置的構(gòu)造性質(zhì)

將重新定位后的余震分布投影到威海地區(qū)巖體地質(zhì)圖上(圖7)， 可以發(fā)現(xiàn)乳山震群的發(fā)震位置大體上位于垛崮山侏羅紀(jì)花崗閃長巖體單元的邊界上。威海地區(qū)屬于大別-蘇魯超高壓碰撞造山帶， 在超高壓地體內(nèi)部發(fā)育大量的中生代巖漿侵入體(郭敬輝等， 2005)， 如圖7 所示的垛崮山巖體和昆崳山巖體。

圖7 威海地區(qū)巖體地質(zhì)略圖及地震臺(tái)網(wǎng)和乳山震群位置分布圖Fig. 7 Tectonic sketch of the Sulu UHP collisional orogen in Weihai area.深藍(lán)色粗實(shí)線表示斷裂， 其中： ①蓬萊-威海斷裂， ②王格莊-崖子斷裂， ③海陽-午極斷裂， ④乳山斷裂； 紅色虛線矩形框?qū)?yīng)圖4a的范圍， 綠色倒三角符號為該區(qū)分布的山東測震臺(tái)網(wǎng)的臺(tái)站， 紅色點(diǎn)表示使用臺(tái)陣數(shù)據(jù)重新定位后的乳山震群震中； 巖體性質(zhì)： 1 膠東地體早前寒武紀(jì)片麻巖， 2 蘇魯超高壓地體， 3 甲子山三疊紀(jì)正長巖體， 4 搓山三疊紀(jì)花崗巖體， 5 垛崮山侏羅紀(jì)花崗閃長巖體， 6 文登侏羅紀(jì)花崗巖體， 7 昆崳山侏羅紀(jì)花崗巖體， 8 白堊紀(jì)閃長巖和斑狀花崗巖小巖體， 9 三佛山白堊紀(jì)斑狀花崗巖體， 10 偉德山白堊紀(jì)花崗巖體， 11 沉積蓋層； 巖體地質(zhì)據(jù)郭敬輝等(2005)圖2 改繪

圖8 乳山地區(qū)巖體劃分示意圖(據(jù)張華鋒等，2004； 楊喜安等， 2011改繪)Fig. 8 Rock masses in and around Rushan area(after ZHANG Hua-feng et al.， 2004； YANG Xi-an et al.， 2011).巖體性質(zhì)： 垛崮山片麻狀花崗閃長巖； 瓦善弱片麻狀二長花崗巖； 將軍石片麻狀含榴二長花崗巖； 柳林莊角閃(輝石)二長巖； 三佛山二長花崗巖

從更詳細(xì)的巖石地質(zhì)資料看， 乳山地區(qū)可以劃分為如圖8 所示的幾個(gè)不同性質(zhì)的巖體(張華鋒等， 2004； 楊喜安等， 2011； 周起鳳等， 2011)， 其中： 1)垛崮山花崗閃長巖出露在昆崳山巖體的東南部， 與圍巖片麻巖呈侵入接觸關(guān)系， 巖體西部被五爪山弱片麻狀含榴二長花崗巖侵入接觸， 北部被三佛山二長花崗巖侵入， 南部和東部均被第四系覆蓋； 2)海陽所地區(qū)位于蘇魯超高壓帶的東北部， 在高度變形的花崗質(zhì)片麻巖和混合巖中含有大量變質(zhì)基性巖塊體(郭敬輝等， 2002)， 其巖性為中元古代侵入巖， 主要為變輝長巖類。從乳山震群小臺(tái)網(wǎng)得到的精定位結(jié)果看， 乳山震群很有可能就發(fā)生在垛崮山巖體和海陽所超單元巖體的邊界。地質(zhì)研究資料顯示， 2組巖體的地球物理和地球化學(xué)性質(zhì)存在一定的差別。乳山震群的觀測資料， 為深入研究該單元的地質(zhì)構(gòu)造特性提供了寶貴的資料。

圖9 乳山地區(qū)斷層分布圖(據(jù)楊喜安等， 2011； 胡芳芳等， 2005繪制)Fig. 9 Faults distribution map in Rushan area(after YANG Xi-an et al.， 2011; HU Fang-fang et al.， 2005).①青虎山-唐家溝斷裂; ②石溝-巫山斷裂; ③岔河-三甲斷裂; ④將軍石斷裂; ⑤葛口斷裂; ⑥戰(zhàn)家夼斷裂; ⑦姜村-嵐子斷裂; ⑧黑山夼-吉林村斷裂

4.2 乳山震群發(fā)震斷層的判定

膠東半島陸地地區(qū)主要發(fā)育NE、 NNE向斷裂， 歷史和現(xiàn)代地震活動(dòng)也主要與這些主干斷裂有關(guān)， 但此次乳山震群距離這些主干斷裂很遠(yuǎn)(圖7)。由于乳山地區(qū)是中國著名的金礦產(chǎn)地， 地礦黃金部門曾經(jīng)對該區(qū)進(jìn)行過細(xì)致的地質(zhì)勘探(劉善寶， 2005)。根據(jù)有關(guān)地質(zhì)資料， 乳山地區(qū)除了NNE向的海陽、 乳山主干斷裂外， 還發(fā)育次級的近SN向斷裂， 以及更次一級的在地表出露不明顯的NE向和NW向斷裂； 整體斷裂格局構(gòu)成羽狀形態(tài)。

根據(jù)本文使用雙差方法和流動(dòng)臺(tái)陣數(shù)據(jù)的精定位結(jié)果分析， 此次乳山震群的發(fā)震斷層走向?yàn)镹WW或近NW向， 該區(qū)的主要活動(dòng)斷裂為近SN、 NNE向， 雖存在NW或近EW向的次級斷層， 但對于這些次級、 更次級的小斷層， 地震物探、 構(gòu)造地質(zhì)以及遙感、 航磁解譯等不同方法識別的結(jié)果不盡相同， 因此很可能是該區(qū)1條隱伏的次級斷裂活動(dòng)的結(jié)果。從目前我們所搜集掌握的地質(zhì)資料看， 乳山震中附近區(qū)僅見黑山夼-吉林村斷裂(圖9)， 震群集中區(qū)位于該斷裂走向延長線上， 由于垛崮山單元的南部和東部均被第四系覆蓋， 所以乳山震群的發(fā)震斷裂可能是該斷裂的隱伏部分。

另外， 部分學(xué)者認(rèn)為從青島經(jīng)乳山市海陽所至澤庫再轉(zhuǎn)至石島存在1條斷裂， 斷裂兩側(cè)的變質(zhì)巖石存在重大差異(翟明國等， 2000； 徐揚(yáng)等， 2013)， 但目前除榮成地區(qū)石島附近外， 對該斷裂其余部分的識別僅僅是推測， 對該斷裂是否存在仍普遍持有不同意見。我們的精確定位結(jié)果顯示震群集中區(qū)的走向?yàn)镹WW向， 如果前面所說黑山夼-吉林村斷裂沒有延伸到震群集中區(qū)， 乳山震群或許是這樣1條斷裂存在的證據(jù)。

5 結(jié)論與討論

使用山東地震臺(tái)網(wǎng)和密集現(xiàn)場流動(dòng)臺(tái)陣的資料， 對乳山震群進(jìn)行了重新定位。結(jié)果顯示， 由于臺(tái)站布局的原因， 前期使用固定臺(tái)網(wǎng)資料得到的雙差定位結(jié)果可靠性不高； 使用18個(gè)現(xiàn)場流動(dòng)臺(tái)陣的數(shù)據(jù)對余震進(jìn)行精定位， 通過對比大小臺(tái)網(wǎng)的定位結(jié)果顯示： 流動(dòng)臺(tái)陣定位結(jié)果與固定臺(tái)網(wǎng)結(jié)果存在較大差別， 由于流動(dòng)臺(tái)網(wǎng)的臺(tái)站更密、 布局相對合理， 可以對震中有更好的覆蓋， 因此現(xiàn)場流動(dòng)小臺(tái)網(wǎng)的定位精度更高； 由于數(shù)據(jù)本身的問題(臺(tái)網(wǎng)偏在一側(cè)、 方位角覆蓋太小等)， 固定臺(tái)網(wǎng)結(jié)果可能存在較大偏差。

流動(dòng)臺(tái)陣精定位結(jié)果顯示， 乳山震群的余震呈NWW向展布， 斷層走向約300°左右， 傾向SW， 淺部略陡， 隨著深度的增加， 傾角變緩， 與震源機(jī)制解結(jié)果相吻合； 余震震源深度較淺， 約深4.5～8km； 余震主要集中在3km×3km×1km很小的范圍內(nèi)密集活動(dòng)， 并且具有階段性、 叢集性特點(diǎn)； 余震活動(dòng)符合裂紋擴(kuò)展模式， 說明震源區(qū)可能存在流體侵入。當(dāng)然這一認(rèn)識還需要結(jié)合其他方面的工作做更詳細(xì)的論證。

乳山震群較大事件的震源機(jī)制解顯示出SWW-NEE向的主壓應(yīng)力， 與膠東半島地區(qū)構(gòu)造應(yīng)力場方向一致(鄭建常等， 2015)。乳山震群的發(fā)震時(shí)間正是2011年日本宮城近海9.0級大地震后， 中國大陸東北至華北東部中強(qiáng)地震活躍時(shí)段， 連續(xù)發(fā)生了2013年1月23日遼寧燈塔M5.1、 2013年4月20日南黃海M5.0、 2013年4月22日內(nèi)蒙古科爾沁左翼后旗M5.3、 2013年5月18日北黃海M5.1以及2013年10—11月吉林前郭5.8級震群等一系列中強(qiáng)地震， 尤其是幾乎在前郭震群發(fā)生的同時(shí)， 膠東半島先后出現(xiàn)了乳山震群和萊州震群活動(dòng)， 這表明日本大地震后中國大陸東北部應(yīng)力場的調(diào)整作用可能是乳山震群活動(dòng)的主要誘因。

最后結(jié)合有關(guān)地質(zhì)資料對此次乳山震群的發(fā)震構(gòu)造、 性質(zhì)以及震群的活動(dòng)機(jī)理進(jìn)行了探討， 認(rèn)為: 1)乳山震群可能發(fā)生在垛崮山巖體和海陽所超單元巖體的邊界， 兩側(cè)的巖體性質(zhì)存在差異； 2)乳山震群的發(fā)震斷裂可能是附近的黑山夼-吉林村斷裂的延伸隱伏斷裂， 也可能是巖體邊界的新生斷裂； 3)乳山震群或許是石島斷裂存在的證據(jù)， 但這一推測需要更深入的工作。

致謝 山東省地震局林金獅、 劉敏、 王瀛， 乳山市科技局李英宇等對本項(xiàng)工作給予了大力支持； 山東省地震局穆娟、 張志慧、 李亞軍、 趙金花， 濰坊市地震局魏秀才等整理了乳山流動(dòng)臺(tái)陣的大量資料； 山東地震臺(tái)網(wǎng)的值班人員為本研究提供了及時(shí)、 高質(zhì)量的觀測報(bào)告； 中國地震臺(tái)網(wǎng)中心提供了統(tǒng)一編目后的震相數(shù)據(jù)； 審稿專家提出了修改意見和建議， 在此一并致謝!

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COMPARISON OF LOCATIONS OF RUSHAN EARTHQUAKE SWARM FROM LARGE AND SMALL NETWORK

ZHENG Jian-chang QU Li QU Jun-hao HU Xu-hui LI Dong-mei

(EarthquakeAdministrationofShandongProvince，Jinan250014，China)

A notable swarm occurred in Rushan， Shandong Peninsula and its activities continue since Oct. 2013 till now. Up to Sept. 30， 2014， more than 7,000 events have been recorded， in which locatable shocks exceed 2000， and 18 events withML≥3.0. The swarm is rarely seen in East China for its extraordinary duration time and surprising high frequency of aftershocks. 18 temporary seismometers have been deployed around the swarm since May 6， 2014， and composed a seismic array for monitoring the swarm activities. Based on data from permanent networks and temporary array， we relocated the earthquake sequence by using hypoDD method. It has been shown that， there is obvious difference between permanent network results and temporary array results. The permanent network of Shandong has a relative large coverage gap(more than 200°)for this swarm. Its location results therefore should not be reliable. There are maybe other errors in the permanent network result due to some problems in the raw data， such as too few stations for most locatable events(3 stations)， and relative lower proportion of located events in final result(74.3%， while 95.1% in temporary array result). It can be found by comparing location results from permanent network and temporary array that， using temporary array’s data can improve the location accuracy significantly. The results of temporary array are: aftershocks distribution of Rushan swarm is in NWW direction， the dip-direction of fitted fault plane is SW， and the strike and dip angle agree with focal mechanism of the mainshock. Focal depths of aftershocks are at 4.5～8km; the swarm is restricted in a small area about 3km×3km×1km， and has some characteristics such as clustering， staged activities， and etc; the aftershock activities are in accord with crack growth behavior pattern， hence we deduced that there may be fluid intrusion in source area. Finally， we discussed the seismogenic structures and active mechanisms of this swarm combined with relative geologic knowledge. We draw some conclusions as follows: 1)Rushan swarm probably occurred at the boundary of rock bodies of Duogu Mountain and Haiyangsuo super-unit; 2)The seismogenic structure is a blind fault， which should be a part of adjacent Heishankuang-Jilincun Fault， or might be a new fault at rock body boundaries; 3)Rushan swarm might be an evidence for the existence of the disputed Shidao Fault.

HypoDD， large and small seismic networks， location accuracy， Rushan swarm

10.3969/j.issn.0253- 4967.2015.04.002

2015-07-21收稿， 2015-10-30改回。

中國地震局科技星火計(jì)劃項(xiàng)目(XH15026)、 山東省地震局乳山臺(tái)陣項(xiàng)目(SD1250501)和中國地震局監(jiān)測預(yù)報(bào)司震情跟蹤定向工作任務(wù)(2015020105)共同資助。

P315.7

A

0253-4967(2015)04-0953-13

鄭建常， 男， 1978年生， 2011年于中國地震局地球物理研究所獲固體地球物理專業(yè)博士學(xué)位， 副研究員， 主要從事地震活動(dòng)性及數(shù)字地震學(xué)研究， 電話： 0531-58622037; 15806612336， E-mail: zjcmail@yeah.net。