基于雙差定位法的“霍山窗”中小地震精定位

朱厚林 陸棟梁 陶方宇 應允翔 周志 劉浩 龍劍鋒

摘? 要：基于地震雙差定位法，對霍山區域測震臺網所記錄的2011—2015年期間，本地59次Ml≥1.0地震進行重新精定位，得到了57條地震定位結果。精定位結果顯示：一方面提高了地震的定位精度，從精定位結果來看，其分布更加集中;另一方面震源深度分布更精準、科學、合理，原定位震源深度多位于5.0～7.0km之間，精定位震源深度分布于5.5～6.5km之間，近似正態分布。最后，震中位置與震源深度變化較大的震例，呈現向青山～曉天斷裂和北東向落兒嶺～土地嶺斷裂靠近的現象，體現了斷裂帶的運動構造特征，地震活動更加符合斷裂帶分布的特點。

關鍵詞：雙差定位法? 霍山地震窗? 地震精確定位 震源深度 地震構造

中圖分類號：P315? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1672-3791（2020）09（c）-0052-04

Abstract： Based on the seismic double-difference positioning method， the local 59 earthquakes with Ml≥1.0 recorded in the Huoshan regional seismographs network were repositioned precisely during 2011—2015， and 57 seismic positioning results were obtained. The result of precise positioning shows that， on the one hand， the positioning accuracy of earthquake is improved， and its distribution is more concentrated. On the other hand， the source depth distribution is more accurate， scientific and reasonable. The original source depth is mostly located between 5.0 ～ 7.0km. The precise location of the source depth distribution is between 5.5 ～ 6.5km， approximately normal distribution. Finally， the earthquake cases with great changes in the location of the epicenter and the depth of the source were closer to the Qingshan-Xiaotian fault and to the North-Luoerling-Landling fault， which reflected the moving structural characteristics of the fault zone， and the seismic activity was more consistent with the characteristics of the distribution of the fault zone.

Key Words： Double differential positioning method; Huoshan seismic window; Seismic accuracy; Depth of hypocenter

安徽省霍山地區位于大別山隆起塊體與華北坳陷塊體接觸帶附近的北大別山沉降帶南緣，地質構造復雜，區內有NE向落兒嶺-土地嶺斷裂、NW向青山-曉天斷裂、梅山-龍河口斷裂。該地區歷史上中強震多發，小震頻繁，“霍山窗”又是著名的華東震情窗口，1984年夏瑞良研究認為：霍山地區可作為華北南部地區的應力場“窗口”。1987年劉盛武、曹定男結合霍山地區的地震構造、水文地質、地震記錄和水庫畜水等資料，分析發現該區的地震活動始終保持固有的特點，與水庫蓄水無關。因此，對霍山地區中小地震精定位進行研究分析意義重大，這對華東乃至華北地區有十分重要的指示意義。該文即利用雙差定位法對“霍山地震窗”中小地震進行精定位分析，從定位結果來看震中分布的新特征。

1? 資料概況

目前霍山區域測震臺網包含省屬佛子嶺、金寨地震臺和豹子崖、爛泥坳、石家河3個遙測子臺，該區域臺站密集，監測能力強。震例資料選取2011—2015年期間，安徽霍山地區發生的59次M<≥1.0地震，為得到精確的地殼P波速度模型，給雙差精定位選擇合理可靠的地殼波速參數至關重要。該文選用霍山地區地下MOHO界面深度約為40km（大別造山帶及其鄰近區域地殼上地幔S波速度模型（劉啟元等））。由于pg、sg波到時精度不同，且波到時的選取上主觀因素更大一些，所以，設置P波權值為1，S波權值為0.5，在臺站資料選取時，也必須使每個地震事件能記錄到的臺站數量至少為4個，霍山區域地震臺站分布見圖1。

2? 雙差定位法（hypoDD）原理

雙差定位法是一種相對定位方法，反映的是一組叢集地震中每個地震相對于該叢集地震矩心的相對位置，可以有效地減少對地殼速度結構了解不精確所產生來的誤差，是目前最為精確的地震定位方法之一。

3? 雙差定位結果分析

為更好地反映震源深度與地表震中分布二者的對應關系，該文采用了震中分布圖與深度剖面圖的經緯度相互對應的方法，以此對比定位前后深度剖面上的震源分布的特點。

3.1 震中分布特征

綜合雙差定位前數據和雙差定位后數據，由Mapsis得出雙差定位前、后震中位置圖，具體見圖2。精定位后的震源位置更加合理，呈垂直條帶分布，雙差定位后所得震中位置較定位前更為集中分布。

3.2 震源深度特征

通過雙差定位后所得的3D模型圖（見圖3），可以明顯得出霍山地區中小地震的發生優勢分布于5.5～6.5km，且較為集中，于斷裂帶吻合度極高。

從圖4中，2011—2013年震源深度對比圖中可以看出，震源深度發生明顯改變，其主要震源深度多集中在地下6.4km左右。

4? 結語

利用雙差地震定位方法，對2011—2015年間發生在安徽霍山地區地震震級范圍在ML≥1.0的59個中小地震進行重新定位，獲得57個地震基本參數。從理論上講，定位精度得到了很大的提高。定位后平面上的震中分布更加集中分布，也極大地改善了震源深度的結果。從震中定位結果來看，發生地震主要靠近NE向落兒嶺-土地嶺斷裂附近。再結合前人的研究，初步認為，而且斷裂帶屬性有很多的相似之處。雙差精定位結果表明，霍山地震發震優勢層為5.5～6.5km，表明該區域中小地震主要發生在上地殼發震層深度較淺，這一結果也更好地讓我結合斷裂分布闡明地震的成因和機制和霍山地區地震危險性分析。

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