2017年云南漾濞MS51及MS48地震震源機(jī)制解和震源深度測定

潘睿 姜金鐘 付虹 李姣

摘要：鑒于國內(nèi)外地震研究機(jī)構(gòu)給出的2017年云南漾濞MS48和MS51這2次地震的震源深度存在較大差異，利用云南和部分四川地震臺(tái)網(wǎng)寬頻帶數(shù)字地震波形資料，采用CAP方法和3種不同速度模型對這2次地震進(jìn)行震源機(jī)制解反演，并結(jié)合sPn深度震相對其震源深度進(jìn)行了再次測定。結(jié)果表明：①由于利用了臺(tái)站方位覆蓋更好的近震寬頻帶波形和sPn深度震相數(shù)據(jù)，最終獲得了2次地震的震源深度（5 km和6 km）;②基于更多臺(tái)站記錄的寬頻帶波形，利用CAP方法得到的雙力偶震源機(jī)制解與Global CMT利用全球?qū)掝l帶臺(tái)站記錄波形得到的反演結(jié)果更為一致，并且利用CAP方法得到5次M≥ 30余震事件的震源機(jī)制解與這2次地震的結(jié)果基本一致，表明這些地震事件可能發(fā)生于同一斷層;③經(jīng)初步分析認(rèn)為，2017年漾濞地震的發(fā)震斷層可能是維西—喬后斷裂中南段，即節(jié)面Ⅱ（312°/80°/166°）為真正的發(fā)震斷層面。

關(guān)鍵詞：漾濞地震;CAP方法;sPn深度震相;震源機(jī)制解;震源深度

中圖分類號(hào)：?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：?? 文章編號(hào)：1000-0666（2019）03-0338-11

0 引言

震源深度的準(zhǔn)確測定對于評估地震災(zāi)害、確定地震成因和動(dòng)力學(xué)環(huán)境、判斷余震發(fā)展趨勢和危險(xiǎn)性等都具有重要的意義（鄭勇，謝祖軍，2017）。目前，中國地震臺(tái)網(wǎng)給出的震源深度一般是在一維速度模型下、利用P波和S波震相走時(shí)和絕對定位方法定位后得到。地震臺(tái)站主要分布在地球表面，其在深度方向上分布具有不均勻性以及震源深度與發(fā)震時(shí)刻的較強(qiáng)耦合性，所以震源深度的準(zhǔn)確測定一直是地震學(xué)研究中的一個(gè)難題。近年來，隨著寬頻帶數(shù)字地震儀的廣泛布設(shè)，利用深度震相準(zhǔn)確獲得較大地震（如M>30）的震源深度是一種常用方法（任克新等，2004;高立新等，2007;張瑞青等，2008;崇加軍等，2010;孫茁等，2014;Wang et al，2017）。深度震相方法是利用某些深度震相（如 sPg，sPmP，sPn等）與其相應(yīng)的參考震相（Pg，PmP，Pn等）的走時(shí)差對震中距不敏感，但對震源深度變化敏感的特性，既可避免震源深度和發(fā)震時(shí)刻的耦合性，又能消除速度模型偏差帶來的定位誤差，從而得到更準(zhǔn)確的震源深度（Ma，Atkinson，2006）。

震源機(jī)制解是地震學(xué)研究中的關(guān)鍵參數(shù)，其反演可以為地震時(shí)空破裂過程的求解提供基本參數(shù)，協(xié)助地震應(yīng)急響應(yīng)工作及地震早期預(yù)警，還可以得到地震釋放的構(gòu)造應(yīng)力場方向和大小，進(jìn)而為地震孕育及發(fā)震機(jī)理提供研究素材（嚴(yán)川，2015）。

2017年3月27日7時(shí)40分28秒、7時(shí)55分，云南省大理白族自治州漾濞縣境內(nèi)連續(xù)發(fā)生MS48和MS51地震。根據(jù)中國地震臺(tái)網(wǎng)統(tǒng)一地震目錄①，2次地震震源深度均為10 km。國外地震研究機(jī)構(gòu)如GCMT Global Centroid-Moment-Tensor，http：//wwwglobalcmtorg給出2次地震的震源深度分別為230 km和203 km;USGS http：//earthquakeusgsgov給出的震源深度分別為100 km和276 km。不同機(jī)構(gòu)對同一地震給出的震源深度最大相差近20 km。此外，國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)對漾濞MS51地震所給出的震源機(jī)制解也存在一定的差異。獲得較為準(zhǔn)確的震源機(jī)制解和震源深度對深入研究云南漾濞及鄰近地區(qū)的孕震機(jī)理和地震活動(dòng)性具有十分重要的科學(xué)意義，而本文采用的CAP方法（Zhao，Helmberger，1994;Zhu，Helmberger，1996）在反演較大地震的震源機(jī)制解的同時(shí)，也能獲得較為準(zhǔn)確的震源矩心深度（呂堅(jiān)等，2008;韋生吉等，2009;曾祥方等，2013;李志偉等，2015;Wang et al，2017;Jiang et al，2019）。

2017年漾濞地震發(fā)生于地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、地震活動(dòng)頻繁的滇西地區(qū)，2次地震震中均位于近NS向的龍?bào)础獑毯髷嗔鸭癗NW向的維西—喬后斷裂附近，近年來在震中附近還發(fā)生了多次5級以上的中強(qiáng)地震，如2013年洱源MS55，MS50地震及2016年云龍MS50地震（趙小艷，付虹，2014;Jiang et al，2019）。鑒于云南地區(qū)殼幔結(jié)構(gòu)具有明顯的橫向不均勻性，為了獲得較為準(zhǔn)確的震源機(jī)制解和震源深度，本文利用CAP方法在3種不同的殼幔速度模型下分別反演了漾濞2次地震的震源機(jī)制解和最佳震源矩心深度，以及地震序列中5次MS≥ 30余震事件的震源機(jī)制解和震源深度，利用sPn深度震相獲得了漾濞2次地震的震源深度。

1 方法原理

11 CAP方法

震源機(jī)制解的反演方法比較多，其中CAP方法在地震學(xué)中應(yīng)用較為廣泛（謝祖軍等，2012;易桂喜等，2016，2017），很多學(xué)者（呂堅(jiān)等，2008;韋生吉等，2009）使用該方法獲得了不同中強(qiáng)地震較為準(zhǔn)確的震源機(jī)制解和震源深度，表明該方法的可靠性和有效性。曾祥方等（2013）利用中國地震臺(tái)網(wǎng)和IRIS數(shù)據(jù)中心的地震波形資料，使用CAP方法反演了2013年四川蘆山地震并得到震源機(jī)制解，此結(jié)果不僅與其他學(xué)者的結(jié)果較一致，也基本符合震源區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場特征。

CAP方法是將寬頻帶地震記錄分成Pnl和S波（或面波）2個(gè)部分進(jìn)行反演。分別對Pnl和S波（或面波）2部分波形賦予不同的權(quán)重，計(jì)算其理論合成波形（簡稱合成波形）和真實(shí)觀測波形的互相關(guān)系數(shù)及誤差函數(shù)，并運(yùn)用網(wǎng)格搜索方法搜索出合成波形與觀測波形差異最小時(shí)的地震震源機(jī)制解及最佳震源矩心深度。

12 sPn深度震相法

sPn深度震相是測定震中距小于1 000 km的淺源地震震源深度較為實(shí)用的震相之一（任克新等，2004;高立新等，2007）。目前利用sPn深度震相確定震源深度的方法已經(jīng)得到廣泛利用，如張瑞青等（2008）和孫茁等（2014）均通過準(zhǔn)確識(shí)別sPn震相，得到了汶川地震17個(gè)中強(qiáng)余震和蘆山地震28個(gè)中強(qiáng)余震的震源深度。對于臺(tái)站稀少、數(shù)據(jù)偏少情況下的中小地震定位，利用近震深度震相如sPn震相確定震源深度尤其具有重要意義。由于sPn震相在動(dòng)力學(xué)上保持了橫波的性質(zhì)，故其振幅和周期均大于Pn波，且初動(dòng)方向與Pn波相反。由于sPn波最終以縱波形式表現(xiàn)在地震記錄上，故其在垂直分量上振幅較大且信噪比較高。