利用短周期P波确定小震震源参数的新方法.pdfVIP

维普资讯 2007年第5期 世 界 地 震 译 丛 利用短周期 P波确定小震震源参数的新方法 YingTan D．Helmberger 摘要 提 出了一种通过短周期 (0．5～2Hz)P波反演来确定小震震源机制和地震矩 的新方法，其 中用 已知震源机制 的4级地震来校正没有给定模型的速度结构的影响。校 正基于震群波形的分析 ，其结果显示震群 中不同大小的地震事件 ，例如 4级和 2级，在 短周期频带上显示出相似的信号，表 明了传播过程的稳定。由于4级和 2级地震事件的 拐角频率都高于 2Hz，因此可以认为是点源，并且没有给定模型 的结构对短周期 P波 的影响可以由已知震源机制 的4级地震推导出。同样，已经很好确定 了参数的2级小震 也能够为在更高频率，例如 2～8Hz上研究更小的地震事件提供校正。尤其是我们发 现，未给定模型的结构对短周期 P波的影响主要是数据和一维合成之 间的振幅的差异。 我们定义 “振幅放大因子”(AAF)为数据和一维合成之 间的振幅比，不 同的震群事件 得到 的AAF基本一致，有很好 的稳定性且与震源机制无关，因此，它的简单 函数为研 究小震提供 了有用的校正。我们用校正过 的数据和短周期P波 的合成来确定震源机制， 并且采用网格搜 索的方法来使拟合的误差最小化。确认检验显示 了在重现可靠结果 中 AAF因子校正的重要性和有用性。我们以2003年 的大贝尔震群为例对这一方法进行 了 说明。但该方法对南加州其他震源 区的应用结果也同样很好 ，因为我们 已经说明 1Okra ×lOkm 的震源 区AAF因子的稳定性和与震源机制 的无关性。根据定义，AAF因子包 含 台站场地效应、路经效应和地壳散射效应。尽管想要分离 出这些效应已经证明是很 困 难 的，但AAF的稳定性和与震源机制无关性说明它们主要受接 收台站附近场地结构 的 影响。另外，不同地 区不 同地震事件 的垂 向分量和径 向分量 AAF的比值看起来一致 ； 说明这些AAF()／AAF(，．)比值可能是场地条件 的简单 函数。本文得到 了92个大贝尔 地震序列ML2．0级 以上地震 的震源机制和地震矩。这些震源平面解包含 了大量精细 的 断层结构情况 ，但仍与地震活动图案吻合得很好。最后我们提出符合 3个震级档 (2．0 MI5．5)所有 数据 点 的 log (Mo)与 M 之 间的线 性关 系为 ：log(M。)一 1．12M + 17．29 断断层结构 (如 Shearer，1998)、约束应力 引言 场 (如 Hauksson，1994；Hardebeck and Hauksson，2001)以及用来检验应力触发条 小震 (M4)的震源机制通常用来推 件假设 (如 BerozaandZoback，1993；Kilb 维普资讯 2 世 界 地 震 译 丛 2007年 etal，1997)。但它们 的不确定性经常降低 大程度上能够改善震源机制的内容。例如， 结果的可靠性，因此，尽可能精确地确定小 虽然 Rau等 (1996)和 Natale等 (1991)认为 震震源机制是重要的。 加入 S／P振幅 比使断层参数减少 了很大的 确定小地震震源机制最广泛应用的方法 不确定性 ，但 Hardebeck和 Shearer(2003) 是根据初动极性绘制震源图(如 Reasenberg 的研究还 是对此产生 了一些疑 问。Harde— andOppenheimer的 FPFIT 方 法 ，1985； beck和Sh