利用接收函數(shù)探討新疆幾次 中強(qiáng)地震的孕震位置

唐明帥王海濤魏蕓蕓李艷永王 瓊蘇金波

1）中國烏魯木齊830011 新疆維吾爾自治區(qū)地震局

2）中國北京100045 中國地震臺(tái)網(wǎng)中心

地震發(fā)生前后孕震區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)和介質(zhì)屬性會(huì)發(fā)生變化，監(jiān)測(cè)地球內(nèi)部介質(zhì)變化，為研究地震的發(fā)生過程并發(fā)現(xiàn)地震前的異常變化提供了可能。由于難以直接深入地球內(nèi)部進(jìn)行測(cè)量，只能通過地震波分析來研究地球內(nèi)部介質(zhì)的變化，而地震波速變化能直接反映地下介質(zhì)的應(yīng)力狀態(tài)和物質(zhì)組成等物性參數(shù)。遠(yuǎn)震P 波接收函數(shù)是，用遠(yuǎn)震P 波波形的垂直分量，對(duì)徑向分量或切向分量作反褶積得到時(shí)間序列，主要由直達(dá)波、臺(tái)站下方速度界面產(chǎn)生的一次反射轉(zhuǎn)換波及多次反射轉(zhuǎn)換波的震相組成，可以近似認(rèn)為是臺(tái)站下方殼幔結(jié)構(gòu)的響應(yīng)。筆者利用遠(yuǎn)震P 波接收函數(shù)中的莫霍面轉(zhuǎn)換波信息，選取2009—2012 年新疆發(fā)生的21 次5.0 ≤MS≤6.6 地震，分析震中附近臺(tái)站下方地殼介質(zhì)泊松比在地震前后隨時(shí)間的變化，結(jié)果顯示，8 次地震（6 個(gè)臺(tái)站）震前地殼介質(zhì)泊松比出現(xiàn)低值異常，且呈“V”字型變化，地震即發(fā)生在“V”字型尾端，震后泊松比繼續(xù)回升。

在已分析的8 次地震中，有6 次中強(qiáng)地震對(duì)應(yīng)的7 個(gè)地震臺(tái)站的遠(yuǎn)震P 波接收函數(shù)，存在能量較強(qiáng)的、清晰的殼內(nèi)間斷面轉(zhuǎn)換波。目前，國內(nèi)關(guān)于殼內(nèi)間斷面轉(zhuǎn)換波的相關(guān)研究成果較少。那么，對(duì)于震前地殼介質(zhì)泊松比出現(xiàn)或未出現(xiàn)低值異常的臺(tái)站，其上地殼（殼內(nèi)間斷面上方地殼）介質(zhì)泊松比是否存在低值異常？殼內(nèi)間斷面的深度與地殼孕震深度是否存在關(guān)系？基于以上問題，筆者利用遠(yuǎn)震P 波接收函數(shù)中莫霍面和殼內(nèi)間斷面轉(zhuǎn)換波，聯(lián)合接收函數(shù)H—κ疊加方法和時(shí)間窗滑動(dòng)方法，分析6 次中強(qiáng)地震對(duì)應(yīng)的7 個(gè)地震臺(tái)站下方的地殼和上地殼介質(zhì)泊松比在地震前后隨時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化，獲得以下認(rèn)識(shí)。

（1）2011 年和2012 年新疆于田分別發(fā)生MS5.5 和MS6.2 地震，與于田地震臺(tái)分別相距43 km 和83 km；2012 年新疆新源—和靜發(fā)生MS6.6 地震，與烏蘇和獨(dú)山子地震臺(tái)分別相距77 km 和96 km。3 個(gè)地震臺(tái)站下方的地殼介質(zhì)泊松比，在地震前后存在明顯的低值異常變化，下降幅度大于均值誤差，而其上地殼介質(zhì)泊松比則未觀測(cè)到明顯低值異常。

（2）2009 年新疆發(fā)生柯坪MS5.4 地震和阿合奇MS5.8 地震，與阿合奇地震臺(tái)分別相距26 km 和41 km；2011 年發(fā)生尼勒克MS6.0 地震，與察布查爾地震臺(tái)相距76 km。3 次地震發(fā)生前后，2 個(gè)地震臺(tái)站下方地殼和上地殼介質(zhì)泊松比無明顯的低值異常變化。

（3）觀測(cè)結(jié)果顯示，在2011 年和2012 年新疆于田MS5.5 和MS6.2 地震、2012 年新疆新源—和靜MS6.6 地震前后，中下地殼介質(zhì)出現(xiàn)低值異常，認(rèn)為3 次中強(qiáng)地震的孕震、震源位置位于中下地殼。