金寨地震序列震源參數(shù)研究

劉川琴，李 發(fā)，劉東旺，祝怡紅，謝 慶

（1.安徽省地震局合肥地震臺，合肥 230031；2.安徽省地震局，合肥 230031；3.安徽省地震局安慶地震臺，安徽 安慶 246000）

金寨地震序列震源參數(shù)研究

劉川琴1，李 發(fā)2，劉東旺2，祝怡紅3，謝 慶2

（1.安徽省地震局合肥地震臺，合肥 230031；2.安徽省地震局，合肥 230031；3.安徽省地震局安慶地震臺，安徽 安慶 246000）

利用安徽臺網(wǎng)記錄的波形資料，進行地震重新定位，扣除場地響應(yīng)、非彈性衰減等。反演計算2014金寨地震序列震源參數(shù)值，分析研究其特征變化及參數(shù)之間的關(guān)系。結(jié)果表明：①視應(yīng)力、地震矩等震源參數(shù)隨時間變化均呈現(xiàn)震前增強震后明顯減弱的趨勢，主震時達最大，震后降低到相對較低水平；②視應(yīng)力與地震矩、震級呈明顯的正相關(guān)，應(yīng)力降隨地震矩增加而增加的趨勢不明顯，拐角頻率與地震矩呈明顯的負(fù)相關(guān)，地震矩的對數(shù)與震級呈線性相關(guān)，此對深入了解震源參數(shù)的物理意義有著重要作用。這些研究結(jié)果為大別山及周邊地區(qū)的震情判定和趨勢預(yù)測提供一定的科學(xué)依據(jù)。

視應(yīng)力；應(yīng)力降；拐角頻率；地震矩

0 引言

2014至2015年，安徽臺網(wǎng)共記錄到六安市金寨縣地震583次，其中ML1.0～1.9級地震101次，ML2.0～2.9級地震45次，ML3.0級以上地震15次。ML1.0級以上地震均有震感，同時伴有震聲，給當(dāng)?shù)厝罕娫斐蓢?yán)重影響，特別是該震區(qū)位于大別山地震監(jiān)測預(yù)報試驗場內(nèi)，研究震區(qū)的地震活動性、震源參數(shù)時空特征等，對研究大別山及周邊地區(qū)的震情有一定的指示意義，也為該區(qū)的震情判定和趨勢預(yù)測提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 資料選取和處理

1.1 資料選取

選取安徽金寨地區(qū)2014年8月至2015年2月ML≥2.3地震37個，其中2.3～2.9級地震31次，3.O～3.9級地震15次。選用安徽地區(qū)測震臺網(wǎng)共5個臺站的波形數(shù)據(jù)，每個地震均滿足有3臺以上記錄，并取震中距在100 km范圍內(nèi)的全部臺站波形數(shù)據(jù)求取震源參數(shù)參與平均值，所選地震震中分布如圖 1（a）。

圖1 金寨地震序列震中分布圖Fig.1 Epicenter distribution of Jinzhai earthquake sequence

1.2 資料預(yù)處理

首先采用雙差定位法對地震進行重新定位，定位精度達I類（0～3 km），定位后震中分布如圖1（b）， 雙差定位（hypoDD）可簡化為下式[1]：

然后進行基線校正、扣除儀器響應(yīng)、臺站場地響應(yīng)及該區(qū)域的幾何衰減、非彈性衰減等。

對記錄波形進行巴特沃斯5階0.5～20 Hz帶通濾波處理，以去除噪聲，并按照式（2）進行場地響應(yīng)扣除、幾何衰減校正和非彈性衰減校正等處理，以提取震源譜。即

幾何衰減本文采用了三段幾何衰減模型[2-3]。即

場地響應(yīng)、非彈性衰減等根據(jù)沈小七等[4-6]的研究結(jié)果進行扣除；同時根據(jù)其研究結(jié)果，本文取定參數(shù) R01=51 km，R02=85 km，b1=1.0，b2=0.0，b3=0.5，安徽區(qū)域尾波Q值與頻率的平均擬合關(guān)系式為Q=105 f0.85。

2 計算方法

基于Brune[7]的近震圓盤模型理論，計算震源參數(shù)的經(jīng)驗公式為：以上三式中，速度譜V（f）由對S波段數(shù)據(jù)進行快速傅立葉變換獲得，對震源譜數(shù)據(jù)按照上式求得視應(yīng)力、拐角頻率等震源參數(shù)值（表1）。

表1 2014年金寨地震序列ML≥2.3地震震源參數(shù)值Table 1 The source parameter value of earthquakes with ML≥2.3 of Jinzhai earthquake sequence in 2014

3 震源參數(shù)時空特征

該文選取了金寨地震序列的37次地震事件。通過反演分析得出了視應(yīng)力、拐角頻率、地震矩等震源參數(shù)值，時間變化曲線如圖2～3。

從時間變化顯示，視應(yīng)力、應(yīng)力降、地震能量、地震矩隨時間變化均呈現(xiàn)主震前增強震后明顯減弱的趨勢，主震時達到最大，震后各參數(shù)值降低到相對較低的水平，并趨于平穩(wěn)。

圖2 拐角頻率、視應(yīng)力及應(yīng)力降時間變化曲線Fig.2 Curves of corner frequency，apparent stress and stress drop time

圖3 地震矩、地震能量時間變化曲線Fig.3 Seismic moment and seismic energy time variation curve

4 震源參數(shù)之間的關(guān)系

上述計算結(jié)果得到了視應(yīng)力、拐角頻率、地震矩等震源參數(shù)，它們之間的相關(guān)性是一個值得討論的問題，對分析震源參數(shù)的物理意義有著重要的作用。

從圖4～6看出，視應(yīng)力與地震矩、震級呈明顯的正相關(guān)，應(yīng)力降隨著地震矩增加而增加的趨勢不明顯；拐角頻率與地震矩呈明顯的負(fù)相關(guān)；地震矩的對數(shù)與震級呈線性相關(guān)，擬合直線如下，相關(guān)系數(shù)為0.863。

圖4 地震矩對數(shù)與震級的關(guān)系Fig.4 Relationship between earthquake moment and magnitude

圖5 視應(yīng)力、拐角頻率與地震矩的關(guān)系Fig.5 Relationship between apparent stress,corner frequency and seismic moment

圖6 視應(yīng)力、應(yīng)力降與震級的關(guān)系Fig.6 Relationship between apparent stress,stress drop and magnitude

5 結(jié)語

（1）利用波形分析反演方法得到了視應(yīng)力、應(yīng)力降、地震能量等震源參數(shù)值，繪制時間變化曲線，得出各震源參數(shù)隨時間變化均呈現(xiàn)主震前增強震后明顯減弱的趨勢，主震時達到最大，震后各參數(shù)值降低到相對較低的水平，并趨于平穩(wěn)。

（2）通過分析震源參數(shù)之間的關(guān)系得知，視應(yīng)力與地震矩、震級呈明顯的正相關(guān)，應(yīng)力降隨著地震矩增加而增加的趨勢不明顯；拐角頻率與地震矩呈明顯的負(fù)相關(guān)；地震矩的對數(shù)與震級呈線性相關(guān)，該研究結(jié)果對深入了解震源參數(shù)的物理意義有著重要的作用。

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Study On Seismic Source Parameters of Jinzhai Earthquake Sequence

LIU Chuanqin1， LI Fa2， LIU Dongwang2， XIE Qing2
（1.Hefei Earthquake Station，Hefei 230031， China； 2.Anhui Earthquake Agency， Hefei 230031， China；3.Anqing Earthquake Station， Anqing 246000， China）

With the waveform data recorded by Anhui network,the paper does the seismic repositioning,further baseline correction，site response deduction,inelastic attenuation and so on.Based on above,the paper inverse and calculates source parameters of Jinzhai earthquake sequence in 2014，analyzes the changes feature and the relationship between the source parameters.The results show that:apparent stress，seismic moment and other source parameters changing over time showed enhanced front shock significantly weakening trend after the main shock,main shock reaches the maximum,while each parameter value reduced to a relatively low level，and stabilized after earthquake；apparent stress was significantly positively correlated with seismic moment and magnitude，while the increasing trend of stress drop is not obvious,corner frequency and seismic moment was a significant negative correlation,logarithm of seismic moment and magnitude linearly related,which has animportant role in understanding the physical meaning of the source parameters.These results provide a scientific basis for earthquake determination and forecasting of Dabie Mountain and the surrounding area

Visual stress； Stress drop； Corner frequency；Seismic moment

P315.5

A

1001-8662（2017）03-0069-09

10.13512/j.hndz.2017.03.010

劉川琴，李 發(fā)，劉東旺，等.金寨地震序列震源參數(shù)研究[J].華南地震，2017，37（3）：69-73.[LIU Chuanqin，LI Fa，LIU Dongwang，et al.

Study On Seismic Source Parameters of Jinzhai Earthquake Sequence[J].South China journal of seismology，2017，37（3）：69-73.]

2016-06-05

安徽省地震局科研基金 （20150413）資助

劉川琴（1981-），女，碩士研究生，工程師，主要從事地形變觀測與研究工作。

E-mail：liuchuanqin1026@sina.com.

李 發(fā)（1982-），碩士，高級工程師，主要從事地震前兆觀測工作。E-mail：uuujerry@sina.cn.