遼寧蓋州震群剪切波分裂參數的 時間演化特征

夏彩韻焦明若劉 庚楊士超

1）中國沈陽110034 遼寧省地震局

2）中國西安710054 中國地震局第二監測中心

自2012 年2 月2 日起，遼寧蓋州地區發生多次4 級以上地震，地震活動呈震群態勢，且2020 年依然持續。利用遼寧區域數字地震臺網2008 年1 月至2018 年12 月近場小地震波形資料，采用剪切波分裂（SAM）方法，計算蓋州震群中75 次中小地震的剪切波分裂參數，并利用蓋縣（GAX）地震臺（下文簡稱蓋縣臺）記錄分析剪切波分裂特征。

研究結果表明：①蓋縣臺剪切波分裂參數隨時間的演化較為復雜，其中剪切波分裂方向NE、NEE 向與區域地質構造形態以及華北北部地區最大主應力場方向基本一致；②蓋縣臺逐年等面積投影玫瑰圖（圖1，圖中括號里數字為該臺站記錄的有效地震波形數）變化顯示，快波偏振優勢方向在2009—2011 年為NNE 和近EW 向，2012 年為NNE 和NNW 向，2013 年后近EW 向，2015—2018 年為NE 向。

圖1 蓋縣臺逐年快剪切波偏振玫瑰圖(a)2009—2011 年；(b)2012 年；(c)2013 年；(d)2014 年；(e)2015—2018 年Fig.1 Polarization rose diagrams of the fast shear wave at Gaixian Seismic Station year by year

與蓋州地區地震活動性進行對比，可知：①2012 年，蓋州震群地震活動頻度不高，2013 年4 月，震群活動頻度有所升高，2013 年12 月起，活動頻度顯著升高，蓋縣臺慢波的時間延遲較其他臺站大；②相比2009—2012 年，2013 年蓋縣臺剪切波優勢偏振方向發生近90°翻轉，2014 年地震活動顯著性增強，可能由地震射線穿過地下裂隙時受高空隙流體壓力影響所致，產生機理值得深入研究。

遼東半島西側水文地質條件多為第四系松散巖類孔隙水和基巖裂隙水，存在海水入侵和海水侵蝕等地質災害，而且蓋州震群在2013 年出現地震活動增強現象，導致活動斷裂周邊破碎介質在流體入侵影響下，孔隙壓力增加，從而引起蓋縣臺快剪切波偏振方向的90°翻轉變化。隨著2015 年1 月地震活動的減弱，快波優勢偏振方向略向NE 偏轉，顯示地震的發生與區域應力調整密切相關，可能反映了臺站下方地殼介質各向異性比其他地區強，為進一步了解蓋州震群所處區域應力場特征與構造環境提供了理論依據。