利用历史记载与地震动模拟约束历史地震震源参数.pdfVIP

利用历史记载和地震动模拟约束历史地震震源参数 谭毅培 陈棋福 王伟君 (中国地震局地震预测研究所，北京100036) 历史地震的震源参数，尤其是史料记载较为欠缺的早期地震的准确确定，对断层的活动性和 潜在震源划分等地震危险性的分析研究至关重要。即使是有着甚为悠久的文字记载的我国首都圈 地区，有些上千年前发生地震的震中位置仍存在疑义，更不用说历史记载较少的我国西部地区。 此外，现有的历史强震目录缺乏现代强震目录必有的震源深度这一对于强震发震机理研究极其关 键的信息。随着地震观测台网的资料积累和现代地震学的发展，我们对地震孕育发生的地下深处 介质结构认识越来越精细，对地震灾害有着显著影响的近地表构造及精细探测信息也越来越多， 计算设备和计算技术的飞速发展，为充分利用强地面震动的模拟计算信息与历史地震的记载对历 史地震的震源参数进行精确约束提供了可能的途径。 本研究所关注的震源参数包括地震的震中位置和震源深度，震源破裂的走向、倾角、地震滑 动角等。我们首先根据研究区域地质构造、地球物理和区域应力场的研究成果，确定所要研究震 源参数的取值范围，在取值范围内以一定间隔对参数进行枚举，作为模拟计算的设定震源参数。 对每一个设定震源，模拟计算其在地表产生的水平向最大峰值速度场(PGV)，与从历史资料中得 到的地震破裂程度(烈度分布)进行对比，从而估计此次历史地震的震源参数。模拟近断层的强 地面运动，发震断层发生破裂的过程对模拟结果有至关重要的影响，不能简单的将发震断层视为 点源或均匀破裂的面震源，因此本研究采用有限断层模型，模拟发震时断层破裂所释放的能量分 布。 6．0 本研究先以有着大量强震记录的2004年MWParkfield地震为例。对上述方法的有效性 进行检验。Parkfield地震发生在SanAndreas断层中研究最充分的部分，很多研究者利用大地 测量学、地震学、地球物理资料获得了此次地震震源破裂过程结果。鉴于SanAndreas断层有明 显的地表破裂，本研究中设定9个可能的地震起始破裂点，震源滑动角取值范围为-180。到180。， 以30。为间隔枚举．共设定108个模拟震源。分别计算108个设定震源在地表所产生的PGV，与 来自USGSShakeMap的实际观测结果做二维互相关计算，利用得到的互相关系数判断哪一种设定 Mw 震源模型与实际观测最为符合，从而对地震震源参数作出推测。通过对2004年Parkfield6．0 级地震震源参数的确定，所得结果与其他方法所得的震源机制和破裂过程结果是比较一致的。因 此利用地震在地表产生的破坏程度——即烈度分布，推测发震震源的参数，是可行的，得到的结 果是可信的。 我们接着对我国有着较丰富历史记载的1665年北京通县西6；级地震进行方法的验证。本研 究首先收集关于此次地震的历史记载资料，以点源假设计算理论地震图，把理论地震图中的PGV 转化为烈度分布与历史记录资料作对比，初步确定震中位置。再使用有限断层震源模型，将各种 震源参数在可能的范围内枚举组合，将每种组合作为一个设定震源，同样将计算出的理论地震图 与历史资料对比，推测1665年北京通县西地震的震源参数。