2017年云南漾濞MS51及MS48地震震源機制解和震源深度測定

潘睿 姜金鐘 付虹 李姣

摘要：鑒于國內外地震研究機構給出的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網寬頻帶數字地震波形資料，采用CAP方法和3種不同速度模型對這2次地震進行震源機制解反演，并結合sPn深度震相對其震源深度進行了再次測定。結果表明：①由于利用了臺站方位覆蓋更好的近震寬頻帶波形和sPn深度震相數據，最終獲得了2次地震的震源深度（5 km和6 km）;②基于更多臺站記錄的寬頻帶波形，利用CAP方法得到的雙力偶震源機制解與Global CMT利用全球寬頻帶臺站記錄波形得到的反演結果更為一致，并且利用CAP方法得到5次M≥ 30余震事件的震源機制解與這2次地震的結果基本一致，表明這些地震事件可能發生于同一斷層;③經初步分析認為，2017年漾濞地震的發震斷層可能是維西—喬后斷裂中南段，即節面Ⅱ（312°/80°/166°）為真正的發震斷層面。

關鍵詞：漾濞地震;CAP方法;sPn深度震相;震源機制解;震源深度

中圖分類號：?? 文獻標識碼：?? 文章編號：1000-0666（2019）03-0338-11

0 引言

震源深度的準確測定對于評估地震災害、確定地震成因和動力學環境、判斷余震發展趨勢和危險性等都具有重要的意義（鄭勇，謝祖軍，2017）。目前，中國地震臺網給出的震源深度一般是在一維速度模型下、利用P波和S波震相走時和絕對定位方法定位后得到。地震臺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震時刻的較強耦合性，所以震源深度的準確測定一直是地震學研究中的一個難題。近年來，隨著寬頻帶數字地震儀的廣泛布設，利用深度震相準確獲得較大地震（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）與其相應的參考震相（Pg，PmP，Pn等）的走時差對震中距不敏感，但對震源深度變化敏感的特性，既可避免震源深度和發震時刻的耦合性，又能消除速度模型偏差帶來的定位誤差，從而得到更準確的震源深度（Ma，Atkinson，2006）。

震源機制解是地震學研究中的關鍵參數，其反演可以為地震時空破裂過程的求解提供基本參數，協助地震應急響應工作及地震早期預警，還可以得到地震釋放的構造應力場方向和大小，進而為地震孕育及發震機理提供研究素材（嚴川，2015）。

2017年3月27日7時40分28秒、7時55分，云南省大理白族自治州漾濞縣境內連續發生MS48和MS51地震。根據中國地震臺網統一地震目錄①，2次地震震源深度均為10 km。國外地震研究機構如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。不同機構對同一地震給出的震源深度最大相差近20 km。此外，國內外研究機構對漾濞MS51地震所給出的震源機制解也存在一定的差異。獲得較為準確的震源機制解和震源深度對深入研究云南漾濞及鄰近地區的孕震機理和地震活動性具有十分重要的科學意義，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制解的同時，也能獲得較為準確的震源矩心深度（呂堅等，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年漾濞地震發生于地質構造復雜、地震活動頻繁的滇西地區，2次地震震中均位于近NS向的龍蟠—喬后斷裂及NNW向的維西—喬后斷裂附近，近年來在震中附近還發生了多次5級以上的中強地震，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）。鑒于云南地區殼幔結構具有明顯的橫向不均勻性，為了獲得較為準確的震源機制解和震源深度，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

震源機制解的反演方法比較多，其中CAP方法在地震學中應用較為廣泛（謝祖軍等，2012;易桂喜等，2016，2017），很多學者（呂堅等，2008;韋生吉等，2009）使用該方法獲得了不同中強地震較為準確的震源機制解和震源深度，表明該方法的可靠性和有效性。曾祥方等（2013）利用中國地震臺網和IRIS數據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制解，此結果不僅與其他學者的結果較一致，也基本符合震源區域構造應力場特征。

CAP方法是將寬頻帶地震記錄分成Pnl和S波（或面波）2個部分進行反演。分別對Pnl和S波（或面波）2部分波形賦予不同的權重，計算其理論合成波形（簡稱合成波形）和真實觀測波形的互相關系數及誤差函數，并運用網格搜索方法搜索出合成波形與觀測波形差異最小時的地震震源機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得到廣泛利用，如張瑞青等（2008）和孫茁等（2014）均通過準確識別sPn震相，得到了汶川地震17個中強余震和蘆山地震28個中強余震的震源深度。對于臺站稀少、數據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震相在動力學上保持了橫波的性質，故其振幅和周期均大于Pn波，且初動方向與Pn波相反。由于sPn波最終以縱波形式表現在地震記錄上，故其在垂直分量上振幅較大且信噪比較高。