2012年广东东源4.8级地震的震源机制

康 英 沈玉松 杨 选 郑斯华

1）广东省地震局，广州 510070

2）中国地震局地震预测研究所，北京 100036

在我国，较大地震的震源波裂过程往往是震后几小时由研究机构发布。经过汶川地震的惨痛教训，从地震应急及地震预警的角度，需要从地震台网快速产出地震的矩张量解，得到地震的破裂面及破裂过程，以对地震造成的破坏及震情判断提供依据。早期的地震矩张量解大都是由P波初动符号确定的，由于受台站的分布和初动清晰度所限，只有部分地震的断层面解才能得以确定，且断层面的不确定度较大。

而利用宽频带地震波形记录来反演地震矩张量，由于既不需要对震源有任何先验的假设，也不需要大量的观测数据，仅利用稀疏台站或单台三分量波形记录就能反演矩张量解，可避开利用P波初动求解震源机制的苛刻的条件要求，使能够确定矩张量解的地震数目大大增加。由宽频带地震波形反演得到的矩张量解反应的是整个地震破裂过程的信息，而P波初动解得到的机制解反映的仅仅是初始的破裂面的信息。而且通过波形来反演地震矩张量，除了可以得到地震的断层面解以外，同时还可以得到地震矩张量、标量地震矩、矩震级、各向同性分量和补偿线性矢量偶极成分等其他震源参数。

能够用于反演地震矩张量的波形类型很多，包括地球的自由振荡、面波、体波等，而为了适合反演区域台网记录到的区域地震的地震矩张量，通常是利用区域Pnl波形来进行反演。该方法利用选取的宽频带记录的三分量地震波形数据前2分钟的长周期记录，在速度结构、震源位置比较准确的情况下，通过理论计算的合成地震图与选取的观测数据之间的拟合来反演中等地震的矩张量，通过方差减小参数VR来度量解的质量。

广东地震台网很好地记录了2012年2月16日广东东源4.8级地震，其中图1a为该地震的震源和定位台站的分布，有54台记录到很好的初动。通过利用初动求解震源机制和波形反演地震矩张量这两种方法，对本次地震的震源机制进行了研究，结果表明利用广东区域数字台网记录到的地震资料，两种方法都可以很好地求解出该地震的震源机制解（图1b和图1c），且两种方法得到的震源机制解比较一致，这说明计算出的震源机制解是可靠的。波形反演方法还同时得到了该地震的矩震级。

通过两种方法的对比研究发现，在台站分布合理且较密集的情况下，两种方法都能很好地胜任区域地震震源机制的求解，但在台站分布不合理或台站稀少的情况下，波形反演方法仍然能较好地反演出地震的震源机制，而利用初动求解的方法则通常会失效。而且在利用波形反演地震矩张量的过程中，还可以通过对震源深度的搜索拟合，来进一步确定出地震的震源深度。另外波形反演方法需要的人工干预较少，这有利于在区域台网实现地震矩张量反演的快速自动化处理。

图1 台网分布与震源机制结果