浙江珊溪水庫地震震源參數(shù)特征研究*

馬起楊 朱新運

(中國杭州310013浙江省地震局)

?

浙江珊溪水庫地震震源參數(shù)特征研究*

馬起楊*朱新運

(中國杭州310013浙江省地震局)

利用2014年1月—2015年12月浙江省區(qū)域數(shù)字地震臺網(wǎng)記錄的1360次珊溪水庫ML0.5—4.4地震資料， 采用Brune 模式， 將臺站獲取的速度記錄進行幾何擴散校正、 介質(zhì)衰減校正及儀器校正后得到速度譜， 對速度譜在頻率域進行傅里葉積分得到震源位移譜， 之后使用遺傳算法計算得到拐角頻率和震源位移譜零頻極限值， 進而計算出該區(qū)的地震矩為1010—1014N·m， 震源破裂半徑為33—550 m， 拐角頻率為2.4—39.7 Hz， 地震應(yīng)力降為0.04—6.74 MPa， 視應(yīng)力為0—2.75 MPa. 在此基礎(chǔ)上， 對各參數(shù)特征及其關(guān)系進行系統(tǒng)性分析， 結(jié)果表明： 各震源參數(shù)之間表現(xiàn)出一定的對數(shù)線性或半對數(shù)線性關(guān)系； 空間上， 應(yīng)力降和拐角頻率在庫區(qū)西北段較高， 東南段較低； 應(yīng)力降與地震矩在空間上呈反向關(guān)系， 拐角頻率與破裂半徑在空間上呈負相關(guān)．

水庫地震 震源參數(shù) 拐角頻率 時空分布

引言

庫區(qū)地震是浙江省地區(qū)比較顯著的地震事件， 近年來， 珊溪水庫庫區(qū)發(fā)生多次地震， 引起了各方的關(guān)注． 珊溪水庫庫區(qū)的斷裂構(gòu)造較為復(fù)雜， 庫區(qū)范圍內(nèi)約有14條斷裂， 斷裂一般長達10余千米， 斷裂帶寬約20—30 m， 位于5 km深度以上． 出露的斷裂主要有NE向和NW向兩組： NE向斷裂的走向為NE40°—60°， 傾向以NW為主， 傾角為60°—80°， 多為逆走滑斷層； NW向斷裂的走向為NW40°— 50°， 傾向以NE為主， 傾角為60°—70°， 多為逆斷層和逆走滑斷層， 未發(fā)現(xiàn)NW向斷裂切錯水系的現(xiàn)象．

珊溪水庫于2000年5月開始蓄水， 2002年7月庫區(qū)開始發(fā)生地震， 截至目前一直有強弱不等的地震發(fā)生， 其中最顯著的高密度震群活動有3組： 2002年7—10月為第一組， 最大為ML3.7地震； 2006年2—11月為第二組， 最大為ML4.6， 期間2—5月發(fā)生密集的震群活動， 之后出現(xiàn)長達8年的ML≥3.0地震平靜； 2014年9月—2015年4月為第三組， 期間2014年9—12月發(fā)生密集的震群活動， 對比朱新運等(2010)定位第一、 二組地震震中位置結(jié)果可知， 本組地震填充了之前該庫區(qū)地震活動的弱活動段， 共發(fā)生ML≥2.0地震258次， 最大地震為ML4.4， 震中為(119.949°E， 27.704°N)， 震源深度為3 km．

浙江省地震局在珊溪水庫地震發(fā)生期間建成了子臺密度較大的數(shù)字地震臺網(wǎng)， 包括新浦、 聯(lián)云、 包垟、 云湖、 泰順、 珊溪、 黃壇等臺站； 這些臺站近距離記錄了大量地震資料， 為計算震源參數(shù)以及分析各參數(shù)之間的擬合關(guān)系提供了詳實的數(shù)據(jù)支持． 針對本區(qū)域水庫地震的前期地震已進行了大量研究工作， 包括拐角頻率對地震序列的依賴性研究(朱新運等， 2004)、 庫區(qū)介質(zhì)衰減研究(張帆等， 2013)、 震源參數(shù)研究(鐘羽云等， 2004； 于俊誼， 朱新運， 2008)等． 這些研究為該區(qū)域地震的發(fā)生發(fā)展提供了合理完整的理論解釋． 2014年9月震群再次活動， 其強度和頻度基本接近于該區(qū)域前期的地震活動水平. 本文擬利用這些地震的數(shù)字地震波資料研究其震源參數(shù)， 對該區(qū)域前期地震的孕育過程進行必要補充， 以期結(jié)合震源參數(shù)空間分布規(guī)律和震例， 深刻認識水庫區(qū)域地震的發(fā)生規(guī)律．

1 原理與方法

臺站記錄中包含了地震震源、 地震波的傳播途徑及場地響應(yīng)等信息， 通過有效簡化或扣除臺站記錄中的非震源信息， 基于震源譜理論模型獲得震源參數(shù)， 這是震源參數(shù)提取的有效手段(Aaronetal， 2000； Bindietal， 2001； Giampiccoloetal， 2007)．

臺站記錄到的觀測譜可以表示為

(1)

取EW向和NS向均具有較高信噪比的S波記錄數(shù)據(jù)計算傅里葉譜． 計算中使用體波數(shù)據(jù)， 幾何衰減使用r-1校正， 設(shè)定S波的非彈性、 非均勻性衰減與其本身的尾波衰減相一致(Rautian， Khalturin， 1978； Aki， 1980； Herrmann， 1980； Matsunmni， Nakamura， 2004)， 介質(zhì)非均勻性衰減采用朱新運和張帆(2006)通過尾波衰減所獲取的參數(shù)進行校正， 場地效應(yīng)采用朱新運和陳運泰(2007)利用反演獲得的結(jié)果進行校正．

為了保證地震波譜數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性， 在計算傅里葉譜時采用Chael(1987)提出的延時窗技術(shù)， 即將S波段分割為包含n個點的小數(shù)據(jù)段計算傅里葉譜， 之后以1/2數(shù)據(jù)段前移， 前次計算數(shù)據(jù)段的一半被重疊， 對S波重新分割后的n個小數(shù)據(jù)段進行第二次計算， 依次類推， 這樣就獲得了整個數(shù)據(jù)段分割、 重疊的n段譜數(shù)據(jù)， 用下式將n小段數(shù)據(jù)歸算為全部S波段的譜數(shù)據(jù)：

(2)

式中：O(f)為觀測位移譜；n為數(shù)據(jù)段總數(shù)， 這里取n=256；T為整段S波窗長；t為數(shù)據(jù)分段窗長． 使用速度記錄進行譜計算時乘以系數(shù)1/(2πf)將其轉(zhuǎn)換為位移譜． 使用式(2)分別計算EW分量和NS分量的震源譜， 并根據(jù)下式合成最終震源觀測譜(Aaronetal， 2000)：

(3)

式中，OEW(f)和ONS(f)分別為EW向和NS向的震源譜，Oobs(f)為單個臺站對一個地震記錄的震源譜． 計算S波震源譜結(jié)果， 舍棄低信噪比的地震波記錄， 將多臺對同一地震記錄的振幅譜均值作為該地震的有效振幅譜．

根據(jù)Brune(1970)的ω2模型(Shietal， 1998)， 理論震源位移譜可表示為

(4)

式中，Otheo(f)為理論震源位移譜，Ω0為震源譜低頻極限值，f0為拐角頻率． 以Ω0和f0為獨立變量， 利用遺傳算法或最小二乘法， 使Oobs(f)與Otheo(f)具有最小殘差， 從而確定參數(shù)Ω0和f0．

本文采用遺傳算法， 確定下式為目標函數(shù)(朱新運， 于俊誼， 2008)． 根據(jù)儀器性能和采樣率， 在1—18 Hz時， 儀器響應(yīng)的振幅穩(wěn)定且相位較低， 所以限定在1—18 Hz范圍內(nèi)搜索頻率， 使目標函數(shù)最小， 進而獲得Ω0和f0．

(5)

式中，m為頻率點數(shù)，ε為目標值，Oobs為同一地震的波譜轉(zhuǎn)化為震源位移譜后的多臺平均值，Otheo為根據(jù)ω2模型計算所得的震源譜，k為頻率點序號．

以2014年10月25日庫區(qū)發(fā)生的ML4.4地震為例， 計算泰順臺的單臺位移譜、 多臺站位移譜平均值以及擬合得到的理論震源譜， 如圖1所示．

圖1 2014年10月25日珊溪水庫ML4.4地震的位移譜計算過程實例

確定低頻極限值Ω0和拐角頻率f0后， 即可由下式獲取地震矩M0， 破裂半徑r0， 應(yīng)力降Δσ和視應(yīng)力σapp(Brune， 1970)：

(6)

式中，RS(φ，θ)為輻射方向性因子，Re為自由表面反射系數(shù)． 2014年10月25日珊溪水庫ML4.4地震震源參數(shù)的計算結(jié)果為： 拐角頻率為3.5， 地震矩為5.73×1014N·m， 震源破裂半徑為386 m， 應(yīng)力降為4.34 MPa， 矩震級為3.8， 視應(yīng)力1.77 MPa．

2 數(shù)據(jù)與計算結(jié)果

本文所用資料來源于55個臺站記錄到的2014年1月—2015年12月珊溪水庫庫區(qū)(119.758—120.393°E， 27.452—29.218°N)發(fā)生的1360次ML0.5—4.4地震， 其中1.0≤ML≤1.9地震846次， 2.0≤ML≤2.9地震207次， 3.0≤ML≤3.9地震43次， 4.0≤ML≤4.9地震8次； 最大地震為ML4.4， 震中為(119.949°E， 27.704°N)， 震源深度為3.0 km． 所用儀器為BBVS-60型、 FBS-3B型寬頻帶地震計和FSS-3B短周期地震計， 儀器對頻率響應(yīng)的平坦段在1 Hz以下， 采樣頻率為100 Hz的儀器對頻率響應(yīng)的高段可達40 Hz， 系統(tǒng)動態(tài)范圍優(yōu)于120 dB． 震中與臺站分布如圖2所示．

圖2 珊溪水庫庫區(qū)地震震中與臺站的分布， 圖(b)為圖(a)中方框的放大圖

3 結(jié)果分析

研究結(jié)果表明地震矩M0， 震源破裂半徑r0， 應(yīng)力降Δσ，MW以及ML之間呈一定的相關(guān)關(guān)系， 這種地震震源參數(shù)之間的關(guān)系被稱為定標關(guān)系．

3.1ML與MW及ML與M0的定標關(guān)系

MW=0.708ML+0.732.

(7)

地震矩M0是對斷層滑動引起的地震強度的直接測量， 反映了震源處破裂的大小， 所計算地震的震級范圍為ML0.5—4.4， 相對應(yīng)的地震矩范圍為1010—1014N·m． 作為另一個描述地震絕對大小的力學(xué)量，M0與ML的關(guān)系如圖3所示， 可以看出M0的對數(shù)與ML之間呈很好的線性關(guān)系， 其表達式為

lgM0=1.052ML+10.16.

(8)

結(jié)合式(7)和式(8)， 可得M0與MW的關(guān)系為

圖3 (a) MW與ML擬合的定標關(guān)系； (b) M0與ML擬合的定標關(guān)系

MW=0.67lgM0-6.089，

(9)

這與Kanamori(1977)給出的M0與MW之間的關(guān)系

研究組非常滿意5 3例（7 5.7%），滿意1 4例（20.0%），不滿意3例（4.3%），滿意率為95.7%；對照組非常滿意38例（54.29%），滿意21例（30.0%），不滿意11例（15.7%），滿意率為84.3%，兩組比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

(10)

極為相近．

3.2M0與r0及M0與f0的定標關(guān)系

庫區(qū)內(nèi)的震源破裂半徑r0=33—550 m， 其中r0=33—75 m范圍內(nèi)的地震有744次，r0=75—135 m范圍內(nèi)的有401次， 大部分地震的破裂半徑尺度較?。?圖4a給出了破裂半徑的分布直方圖， 可以看出， 地震次數(shù)N隨著r0的增大而迅速減??； 圖4b給出了M0與r0的定標關(guān)系， 總體上看M0越大，r0越大， 最小二乘擬合后M0與r0的定標關(guān)系為

lgM0=2.195lgr0+7.471．

(11)

圖4c給出了拐角頻率f0的分布直方圖， 可以看出，f0=2.4—39.7 Hz， 其中：f0=2.4—10 Hz范圍內(nèi)的地震有221次；f0=10—25 Hz范圍內(nèi)有881次， 占總數(shù)的64.8%；f0=25—40 Hz的有258次． 一般而言， 震級愈大， 地震震源破裂半徑愈大， 拐角頻率越?。?本文對拐角頻率和震源破裂半徑進行統(tǒng)計的結(jié)果顯示， 破裂半徑小的地震次數(shù)多， 這與序列中大小地震次數(shù)關(guān)系呈正相關(guān)， 但拐角頻率卻出現(xiàn)了有意義的變化． 通常地震震級越小， 拐角頻率愈大， 按照地震頻度G-R關(guān)系， 拐角頻率與頻度的關(guān)系應(yīng)該與震源破裂半徑與頻度的關(guān)系相反， 但本文所計算的拐角頻率卻表現(xiàn)為類正態(tài)分布(圖4c)， 主要集中在10—25 Hz之間． 按照下式(Brune， 1970， 1971)

(12)

可知， 在橫波速度穩(wěn)定的情況下，f0與r成反比關(guān)系， 這說明區(qū)域內(nèi)vS在地震時有過較大擾動． 由于地震時vS降低， 使得大部分地震的f0并未集中在其高段． 圖4d給出了地震矩M0與拐角頻率f0的關(guān)系， 可以看出，M0越大，f0越小， 其擬合關(guān)系式為

lgf0=-0.221lgM0+3.779.

(13)

圖4 破裂半徑r0， 拐角頻率f0的分布直方圖以及地震矩M0與r0和f0的定標關(guān)系

3.3 Δσ與M0的定標關(guān)系

圖5a給出了Δσ與M0的定標關(guān)系， 圖5b給出了珊溪水庫庫區(qū)Δσ的分布直方圖， 可以看出， 庫區(qū)內(nèi)Δσ=0.04—6.74 MPa， 其中： Δσ=0—0.5 MPa 的地震有802次； Δσ=0.5—1.0 MPa 的有299次， 約占地震總數(shù)的81%； 其余258次分布在Δσ=1.0—7.0 MPa范圍內(nèi)， 整組地震的應(yīng)力降均值約為0.87 MPa． 圖5c給出了珊溪水庫庫區(qū)視應(yīng)力σapp的分布直方圖， 可以看出，σapp=0.0002—2.75 MPa， 其中：σapp=0—0.5 MPa的地震有1184次；σapp=0.5—1.0 MPa的有124次， 約占地震總數(shù)的95%； 其余分布在1.0—2.75 MPa之間； 整組地震的視應(yīng)力均值約為0.37 MPa． 水庫庫區(qū)低Δσ和低σapp說明震群屬于低應(yīng)力背景下的地震活動， 其f0較低， 這與陳培善和Duda(1993)的研究結(jié)果“若地震發(fā)生在低背景應(yīng)力條件下， 地震震源脈沖低而寬， 相應(yīng)的高頻成分少， 拐角頻率小”相一致．

水庫區(qū)地震的應(yīng)力降的對數(shù)與地震矩的對數(shù)具有較顯著的線性正相關(guān)關(guān)系， 擬合得到的定標關(guān)系式為

lgΔσ=0.332lgM0+1.667.

(14)

此外， 珊溪水庫庫區(qū)重復(fù)發(fā)生的小地震， 其應(yīng)力降Δσ隨時間的推移呈系統(tǒng)性的變化． 如圖6所示， Δσ隨時間的變化與M0隨時間變化呈現(xiàn)出較為一致的變化， 這與陳運泰等(2000)持有的“對于不同地震矩的小地震， 應(yīng)力降的大小隨地震的增大而增大”的觀點相一致．

圖5 應(yīng)力降Δσ與地震矩M0的定標關(guān)系及Δσ和σapp分布直方圖

圖6 應(yīng)力降Δσ(a)和地震矩M0 (b)隨時間的變化

3.4 Δσ與r0及Δσ與f0之間的關(guān)系

如圖7所示， Δσ與r0及Δσ與f0的對數(shù)擬合后均無明顯的線性關(guān)系．

圖7 應(yīng)力降Δσ與破裂半徑r0 (a)和拐角頻率f0 (b)的關(guān)系

3.5 震源參數(shù)空間分布特征

將2014—2015年共計1360次地震的震源參數(shù)按照400 m×400 m進行網(wǎng)格化， 繪出震源參數(shù)的空間分布， 如圖8和圖9所示． 由圖8a可以看出： 研究區(qū)域應(yīng)力降空間分布的范圍為0.033—2.61 MPa， 大部分區(qū)域應(yīng)力降集中在0.5—1.0 MPa范圍內(nèi)變化， 應(yīng)力降最大區(qū)域位于庫區(qū)東南部， 并且其附近應(yīng)力降均高于均值； 應(yīng)力降沿雙溪—焦溪垟斷裂分布不均勻， 總體上靠近斷裂且位于水庫淹沒區(qū)西北段的應(yīng)力降較小， 靠近斷裂且位于水庫

圖8 珊溪水庫庫區(qū)應(yīng)力降Δσ (a)和地震矩M0 (b)空間分布圖

淹沒區(qū)東南段的較大． 另一方面， 應(yīng)力降的變化與震中位置有關(guān)， 在研究區(qū)域西北段發(fā)生地震較多， 震級較大， 該段地區(qū)應(yīng)力降處于均值范圍內(nèi)； 東南段發(fā)生地震較少， 應(yīng)力降較大． 例如， 珊溪水庫2014年9—12月地震主要發(fā)生在雙溪—焦溪垟斷裂帶淹沒區(qū)西北段． 如圖8b所示， 水庫庫區(qū)的地震矩范圍為3×1010—2.5×1013N·m， 庫區(qū)西北段的地震矩數(shù)值較大， 這與該區(qū)多次發(fā)生較大地震有關(guān)， 而在庫區(qū)東南段地震矩數(shù)值較小， 大部分處于1×1010—5×1012N·m之間．

在空間上， 珊溪水庫庫區(qū)應(yīng)力降與地震矩存在負相關(guān)關(guān)系， 即地震矩小的區(qū)域(庫區(qū)東南段)應(yīng)力降大， 地震矩大的區(qū)域(庫區(qū)西北段)應(yīng)力降??； 應(yīng)力降與地震矩在空間上的這種負相關(guān)關(guān)系， 可能與該地區(qū)的地震活動情況有關(guān)． 庫區(qū)西北段發(fā)生地震、 釋放應(yīng)力后， 應(yīng)力水平較低， 相應(yīng)的應(yīng)力降較低， 而地震活動較低的西南段應(yīng)力水平較高， 應(yīng)力降也相對較高． 應(yīng)力降與地震矩在數(shù)值上表現(xiàn)為正相關(guān)， 而在空間上呈負相關(guān)關(guān)系， 因此應(yīng)力降較高的庫區(qū)東南段也是未來可能發(fā)生較大地震的重點監(jiān)測區(qū)域．

如圖9所示， 震源區(qū)的地震拐角頻率f0為2.4—39.7 Hz， 表現(xiàn)為西北段較大， 東南段較小， 基本呈北低南高的特點； 破裂半徑r0為33—550 m. 可以看出，f0與r0在空間上呈明顯的負相關(guān)．

圖9 珊溪水庫庫區(qū)拐角頻率f0(a)和破裂半徑r0(b)的空間分布

4 討論與結(jié)論

本文基于Brune(1970)提出的小震震源模型, 使用經(jīng)驗公式計算浙江省珊溪水庫1360次ML0.5—4.4地震的震源參數(shù)． 由于這些經(jīng)驗公式本身具有一定的偏差， 計算處理單次地震時利用多個近臺結(jié)果平均得到該地震的震源參數(shù)， 這樣使得單次地震的震源參數(shù)誤差更小， 此外還通過統(tǒng)計大量的中、 小地震震源參數(shù)減小計算結(jié)果誤差所帶來的影響． 在此基礎(chǔ)上， 進一步研究各震源參數(shù)之間的標定關(guān)系， 得到的主要結(jié)論如下：

1) 珊溪水庫庫區(qū)地震的地震矩對數(shù)與破裂半徑對數(shù)呈較顯著的線性正相關(guān)， 而與拐角頻率的對數(shù)呈顯著的線性負相關(guān)； 地震應(yīng)力降與地震矩表現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系， 而與震源破裂半徑未呈明顯的相關(guān)． 此外， 應(yīng)力降與地震矩在時間上呈正相關(guān)．

2) 于俊誼和朱新運(2008)使用本區(qū)域第一、 二組地震中ML≥2.0地震資料進行震源參數(shù)研究. 本研究與其標定關(guān)系(表1)相差不大， 這說明在同一區(qū)域不同時間尺度上、 不同震級范圍的地震震源參數(shù)不隨地震序列的發(fā)展而變化．

表1 本文與于俊誼和朱新運(2008)關(guān)于珊溪水庫庫區(qū)震源參數(shù)擬合定標關(guān)系結(jié)果對比

*關(guān)于M0與r0的定標關(guān)系， 于俊誼和朱新運(2008)采用M0對數(shù)與r0擬合， 本文采用M0對數(shù)與r0對數(shù)擬合； 若采用M0對數(shù)與r0擬合， 本文所得結(jié)果為k1=0.0071和k2=10.967， 與于俊誼和朱新運(2008)結(jié)果近似.

3) 珊溪水庫庫區(qū)的地震震源破裂半徑r0=33—550 m， 大部分地震的r0較小， 地震次數(shù)隨著r0的增大而迅速減??； 拐角頻率f0=2.4—39.7 Hz， 地震次數(shù)與f0并未呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系， 而是大部分處于拐角頻率中段10—25 Hz；f0與r0未成反比關(guān)系， 說明區(qū)域內(nèi)地震波橫波速度在地震時有較大擾動．

4) 珊溪水庫庫區(qū)的應(yīng)力降Δσ=0.04—6.74 MPa， 均值為0.87 MPa， 小震的應(yīng)力降集中分布在0—0.5 MPa； 視應(yīng)力σapp=0.0002—2.75 MPa, 均值約為0.37 MPa， 說明該震群屬于低應(yīng)力背景下的地震活動．

5) 應(yīng)力降和拐角頻率在水庫庫區(qū)東南段較高， 西北段較低， 而地震矩和破裂半徑在水庫庫區(qū)東南段較低， 西北段較高； 應(yīng)力降與地震矩在空間上呈反向關(guān)系， 這與二者在數(shù)值大小上的關(guān)系并不一致； 拐角頻率和破裂半徑在空間上呈負相關(guān)． 從地震分布的角度看， 本組地震填補了朱新運等(2010)一文中所提到的空段， 而本組地震應(yīng)力釋放較大的地方也正是第一、 二組地震應(yīng)力釋放不充分的區(qū)段．

陳培善， Duda S J. 1993. 峰值速度和加速度對環(huán)境剪應(yīng)力的依賴性[J]. 地震學(xué)報， 36(2): 185--194.

Chen P S， Duda S J. 1993. Dependence of peak acceleration and peak velocity on the environment shear stress[J].ActaSeismologicaSinica， 36(2): 185--194.

陳運泰， 吳忠良， 王培德， 許力生， 李鴻吉， 牟其鐸. 2000. 數(shù)字地震學(xué)[M]. 北京: 地震出版社: 1--172.

Chen Y T， Wu Z L， Wang P D， Xu L S， Li H J， Mu Q D. 2000.DigitalSeismology[M]. Beijing: Seismological Press: 1--172 (in Chinese).

于俊誼， 朱新運. 2008. 浙江珊溪水庫地震震源參數(shù)研究[J]. 中國地震， 24(4): 379--387.

Yu J Y， Zhu X Y. 2008. Hypocentral parameters research of the Shanxi reservoir area in Zhejiang[J].EarthquakeResearchinChina， 24(4): 379--387 (in Chinese).

張帆， 朱新運， 鐘羽云. 2013. 珊溪水庫地震小震震源機制解特征研究[J]. 地震工程學(xué)報， 35(3): 684--691.

Zhang F， Zhu X Y， Zhong Y Y. 2013. Study on the characteristic of focal mechanism solutions of the Shanxi reservoir earthquake[J].ChinaEarthquakeEngineeringJournal， 35(3): 684--691 (in Chinese).

鐘羽云， 朱新運， 張震峰. 2004. 溫州珊溪水庫ML3.9震群震源參數(shù)特征[J]. 地震， 24(3): 107--114.

Zhong Y Y， Zhu X Y， Zhang Z F. 2004. Source parameter characteristics ofML3.9 earthquake swarm occurred in Shanxi reservoir， Wenzhou， Zhejiang Province[J].Earthquake， 24(3): 107--114 (in Chinese).

朱新運， 鐘羽云， 張震峰. 2004. 地震波拐角頻率對地震序列的依賴性研究[J]. 西北地震學(xué)報， 26(2): 131--136.

Zhu X Y， Zhong Y Y， Zhang Z F. 2004. Study on seismic wave corner frequency depending on earthquake sequences[J].NorthwesternSeismologicalJournal， 26(2): 131--136 (in Chinese).

朱新運， 張帆. 2006. 浙江及鄰區(qū)尾波Q值研究[J]. 西北地震學(xué)報， 28(2): 108--113.

Zhu X Y， Zhang F. 2006. Research on codaQvalue in Zhejiang Province and neighbouring areas[J].NorthwesternSeismologicalJournal， 28(2): 108--113 (in Chinese).

朱新運， 陳運泰. 2007. 用Lg波資料反演場地效應(yīng)與地震波衰減參數(shù)[J]. 地震學(xué)報， 29(6): 569--580.

Zhu X Y， Chen Y T. 2007. An inversion of site response and Lg attenuation using Lg waveform[J].ActaSeismologicaSinica， 29(6): 569--580 (in Chinese).

朱新運， 于俊誼. 2008. 基于MATLAB的小震震源參數(shù)計算軟件研制[J]. 西北地震學(xué)報， 30(4): 380--384.

Zhu X Y， Yu J Y. 2008. The data processing software of source parameters for middle or small earthquakes based on MATLAB[J].NorthwesternSeismologicalJournal， 30(4): 380--384 (in Chinese).

朱新運， 張帆， 于俊誼. 2010. 浙江珊溪水庫地震精細定位及構(gòu)造研究[J]. 中國地震， 26(4): 380--390.

Zhu X Y， Zhang F， Yu J Y. 2010. Study on precise positioning and structure of the Shanxi reservoir earthquake， Zhejiang Province[J].EarthquakeResearchinChina， 26(4): 380--390 (in Chinese).

Aaron M， Jorge A， Kojiro I. 2000. Inversion of source parameters and site effects from strong ground motion records using genetic algorithms[J].BullSeismolSocAm， 90(4): 977--992.

Aki K. 1980. Attenuation of shear-waves in the lithosphere for frequencies from 0.05 to 25 Hz[J].PhysEarthPlanetInter， 21(1): 50--60.

Bindi D， Spallarossa D， Augliera P， Cattaneo M. 2001. Source parameters estimated from the aftershocks of the 1997 Umbria Marche (Italy) seismic sequence[J].BullSeismolSocAm， 91(3): 448--455.

Brune J N. 1970. Tectonic stress and the spectra of seismic shear waves from earthquakes[J].JGeophysRes， 75(26): 4997--5009.

Brune J N. 1971. Correction[J].JGeophysRes， 76(20): 5002.

Chael E P. 1987. Spectral scaling of earthquakes in the Miramichi region of New Brunswick[J].BullSeismolSocAm， 77(2): 347--365.

Giampiccolo E， D′Amico S， Patanè D， Gresta S. 2007. Attenuation and source parameters of shallow microearthquakes at Mt. Etna Volcano， Italy[J].BullSeismolSocAm， 97(1B): 184--197.

Herrmann R B. 1980.Qestimates using the coda of local earthquakes[J].BullSeismolSocAm， 70(2): 447--468.

Kanamori H. 1977. The energy release in great earthquakes[J].JGeophysRes， 82: 2981--2987.

Matsunmni K， Nakamura M. 2004. Seismic attenuation in a nonvolcanic swarm region beneath Wakayama， southwest Japan[J].JGeophysRes， 109(B9): B09302.

Rautian T G， Khalturin V I. 1978. The use of the coda for determination of earthquake source spectrum[J].BullSeismolSocAm， 68(4): 923--948.

Shi J H， Kim W Y， Paul G R. 1998. The corner frequencies and stress drops of intraplate earthquakes in the northeastern United States[J].BullSeismolSocAm， 88(2): 531--542.

Zhu X Y. 2014. An inversion of Lg-wave attenuation and site response from seismic spectral ratios in the eastern China region[J].BullSeismolSocAm， 104(3): 1389--1399. doi: 10.1785/0120120359.

Characteristics of source parameters of the Shanxi Reservoir earthquakes in Zhejiang region

Ma Qiyang*Zhu Xinyun

(EarthquakeAdministrationofZhejiangProvince，Hangzhou310013，China)

According to the seismic data of 1360 earthquakes withML0.5—4.4 occurred in Shanxi Reservoir from January of 2014 to December of 2015， which were recorded by the Regional Digital Seismic Network of Zhejiang Province， this paper obtains the source displacement spectra by using Fourier integration of velocity spectrum in the frequency field based on the Brune’s model， after the geometrical diffusion correction， medium attenuation correction and instrument correction of the velocity records from the stations， and then the corner frequency and the source displacement spectra at the zero frequency are acquired with the genetic algorithm. And then the radius of the epicenter， the seismic moments and other small local earthquake source parameters are calculated. Furthermore， this paper systematically analyzes the characteristics of the source parameters and the relationship among the parameters. The results show that: seismic moment ranges 1010—1014N·m， the range of source radius is 33—550 m， the corner frequency ranges 2.4—39.7 Hz， seismic stress drop is in the range of 0.04—6.74 MPa， and apparent stress is in the range of 0—2.75 MPa. The result also show that there is some log-linear or semi-logarithmic linear relationships among the seismic moment， corner frequency， Richter magnitude, moment magnitude and other source parameters. In the space domain， the stress drop and the corner frequency are higher at northwest section of Shanxi Reservoir area and lower at southeast section. In addition, there is opposite relationship between the stress drop and the seismic moment in space， meanwhile the corner frequency is negatively correlated to the source radius in space.

reservoir earthquake; seismic source parameter; corner frequency; spatio-temporal distribution

中國地震局星火計劃攻關(guān)項目(XH12023)和公益技術(shù)研究社會發(fā)展項目(2014C33050)共同資助.

2016-02-29收到初稿， 2016-04-06決定采用修改稿.

10.11939/jass.2016.06.003

P315.3+3

A

馬起楊, 朱新運. 2016. 浙江珊溪水庫地震震源參數(shù)特征研究. 地震學(xué)報, 38(6): 835--846. doi:10.11939/jass.2016.06.003.

Ma Q Y, Zhu X Y. 2016. Characteristics of source parameters of the Shanxi Reservoir earthquakes in Zhejiang region.ActaSeismologicaSinica, 38(6): 835--846. doi:10.11939/jass.2016.06.003.

*通訊作者 e-mail: mqyang61@126.com