海城盖州地区速度结构和震源位置的联合反演研究-论文.pdf

《海城盖州地区速度结构和震源位置的联合反演研究-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第34卷第3期地震Vo1．34，No．32O14年7月EARTHQUAKEJu1．，2014海城盖州地区速度结构和震源位置的联合反演研究王亮。，周龙泉，焦明若。，曹凤娟。，翟丽娜。(1．【I1国科学技术大学地球与空间科学学院，安徽合肥230026；2．中国地震台网中心，北京100045；3．辽宁省地震局，辽宁沈阳110034)摘要：2012年2J』至2Ol3年4月在辽宁盖州地区连续发生了5次4级左右地震，分别为2012年2月2日M-4．7、4．2地震、7月l2日ML4．2地震11月1日MI4．0地震以及2O13年3月30

2、日M，4．0级地震，地震序列大致呈Nw向分布。利用2008年以来盖州地区和海城岫岩地区的地震观测数据，采用震源位置和速度结构联合反演的软件包Simulpsl4，给了两个地区的小震精定位结果和三维速度结构。发现盖州地区震群发生位置较浅，且随时间向西北向展布；其地下速度结构与海城地区地下速度结构存在一定的相似性，分析认为盖州震群是发生在一条类似于大洋河断裂但规模较小的新的断裂带上。关键词：盖州震群；联合反演；精定位；速度结构中图分类号：P3】j．7文献标识码：A文章编号：10003274(2014)03001314引言海城一

3、岫岩地一直为辽宁地区的地震活动频发区，1999年岫岩5．4级地震后该地区地震活动较弱。在此背景下，2008年发生了4级震群活动。2012年2月至2013年9月在海城岫岩地区的西南端盖州地区连续发生了5次4级地震，分别为2012年2月2日M。4．7、M。．4．2，7月12HM。4．2以及11月1日MI，4．0和2013年3月30日M。4．0地震，表现为震群形式。而盖州地区在此之前地震活动相对较弱，历史上没有5级以上地震发生。从图1看出，盖州4级震群位于北东向的金州断裂北端和北东向海城一营口断裂南端，而震群序列整体上呈Nw向

4、分布，即盖州震群并不是发生在北东向的金州断裂上，很可能发生在金州断裂和海城一营口断裂之间的Nw向构造上。根据杨智娴等口的结果，海城一岫岩地震序列所在的大洋河断裂为北西活动断裂。因此，部分专家认为盖州震群所在的构造可能为一条类似于大洋河断裂的新的活动断裂。而根据马胜利等和蒋海昆等研究，部分专家认为该4级震群可能为断层组合之间的NW向雁列式断层上的地震活动。*收稿日期：2O13—1l一18；修改回日期：2014-0226基金项目：辽宁省地震局重点实验室项目(LNDZ2014003)作者简介：王亮(1983)，男，辽宁沈阳人，

5、工程师，主要从事地震预报及数字地震资料应用等研究。3期壬亮等：海城盖州地区速度结构和震源位置的联合反演研究15扰动间断面上的点。反演方法则主要有阻尼最小二乘法、ISQR算法等。用体波对辽宁各个地区进行层析成像的研究并不是很多，而且网格划分不够精细，且大部分给出的结果只有P波的速度结构，或选择的尺度较大]。对盖州及营海域岫岩地区的较为细致的反演则相对较少。为此，本文采用了震源位置和速度结构联合反演方法确定该地区三维速度结构，同时给出了精定位结果。1．1．2地震精定位的发展与现状震源位置的精度主要受到可用定位震相的个数、区域

6、地震台网分布的均匀性、地震波到时读数的精确程度以及研究区域所用的地壳速度结构模型的准确程度影响_8]。Geiger提出了一种线性的绝对定位方法，该方法主要依赖于初始值的选取，目前常规的地震定位方法大多源于该方法。与之对应出现了相对地震定位方法，主要分为主事件定位法和双差定位法，相对定位法可以有效减小错误速度结构带来的影响。双差定位方法可以同时对较大空间范围内发生的地震进行重新定位。双差定位虽然扩大了定位范围，但由于地震之间仍采用常速度模型，地震整体位置仍有向质心位移集中(大于平均速度)或发散(小于平均速度)的趋势，为解决

7、这个问题，Zhang等在双差基础上提出了tomoDD方法。目前对辽宁地区的精定位分析主要用双差定位的方法，而且大部分是针对1999年岫岩5．4级地震序列的定位研究_】]。而对近年辽宁地区的精定位分析不多，特别是针对2O12年盖州震群的研究还属空白。1．2方法介绍尽管地震层析成像的方法和应用有了许多发展，不同的应用其模型和数据亦不同，但在理论上通常具体叮由如下步骤组成：(1)问题的公式化(建立模型同数据的关系)；(2)模型参数化；(3)计算正问题(射线追踪)；(4)成像反演问题；(5)解的可靠性评价。本文讨论的震源位置和速

8、度结构的联合反演，就是在地震层析成像过程中加人震源项，同时确定三维速度结构和地震震源参数。联合反演结果精度较高，但参数较多，运算量也增大。1．2．1震源位置和速度结构联合反演的方法从地震发生位置i到记录台站地震的走时射线可以表示为T—ud㈩其中“是慢度(速度的倒数)，ds是路径长度的一个元素，实际观测的到时可以表示为