综合研究2014年霍山MS4.3地震序列的震源机制变化过程

倪红玉 刘泽民 洪德全 汪小厉 赵 朋

1)安徽省地震局， 合肥 230031 2)蒙城地球物理国家野外科学观测研究站， 蒙城 233500

综合研究2014年霍山MS4.3地震序列的震源机制变化过程

倪红玉1，2)刘泽民1)*洪德全1，2)汪小厉1)赵 朋1)

1)安徽省地震局， 合肥 230031 2)蒙城地球物理国家野外科学观测研究站， 蒙城 233500

综合利用震源一致性参数、 体波谱振幅相关系数、 单台的P波初动和振幅比方法研究2013年10月以来霍山MS4.3地震序列震源机制的变化过程， 进而科学判定该序列的类型， 探索震后地震趋势的判别方法。结果表明， 2014年4月20日霍山MS4.3地震前， 霍山地震序列的震源一致性参数低于多年均值， 体波谱振幅相关系数在0.9附近波动、 持续处于高值状态， 单台的P波初动总体优势分布明显、 振幅比较为一致， 均显示霍山MS4.3地震前序列的震源机制较为一致， 为前震序列； 霍山MS4.3地震后， 序列的体波谱振幅相关系数较低， 在0.6附近波动， 单台的P波初动、 振幅比较为紊乱， 表明霍山MS4.3地震后序列的震源机制较为紊乱， 为余震序列， 后续发生更大地震的可能性不大。因此， 霍山MS4.3地震前后震源区的震源机制经历了散乱—一致—散乱的过程。

震源一致性参数 体波谱振幅相关系数 初动 振幅比 霍山MS4.3地震

0 引言

霍山地区位于大别山北麓、 华北地震区与华南地震区的中强地震过渡区内， 地质构造复杂。有史料记载以来该区破坏性地震活动强烈， 曾经发生过9次5级以上地震， 其中6级以上地震2次。1970年有微震记录以来， 该区微震、 小震活动频繁， 且小震频次(ML≥1.0地震3个月累积频次≥40次)与周边地区中强地震有较好的对应关系(郑兆苾等， 1999)， 素有“霍山窗”之称。2013年9月底以来霍山窗小震活动显著增强，ML≥1.0地震3月累积频次快速攀升， 超过40次的开窗阈值， 出现地震序列活动， 并于2014年4月20日发生了霍山MS4.3地震。该地震是霍山地区1973年MS4.5地震后时隔41a的又1次MS4.0以上地震， 且震后序列活动频繁， 3个月累积频次再次超过异常阈值。霍山MS4.3地震序列发生后， 准确判断其究竟是 “中强以上地震”的前震序列， 还是一般性的小震群活动， 具有重要的现实意义。

小震群序列类型的判定是地震预报研究中的难题之一。常用的方法有参数h值(刘正荣等， 1986)、K值(朱传镇等， 1996)、 序列衰减大森公式P值和古登堡关系b值(傅征祥， 1982； 陆远忠等， 1985)等。这些指标在实际地震预测应用中都发挥了一定的效能， 但大多是统计性的， 所做的研判难免存在不同程度的不确定性(崔子健等， 2012； 谭毅培等，2014)。因此， 多途径研究探索物理含义较为明确、 结果更为有效的指标方法具有重要的意义。震源机制解是描述震源几何特性的重要参数。对中强地震的前震与余震的波形进行研究， 得到中强地震前后震源机制的变化过程， 是地震预报中历来关注的问题(国家地震局监测预报司， 1997)。陈颙(1978)研究一些强震震例时发现强震前有震源机制解趋于一致的现象， 并提出用震源机制的一致性参数描述地震活动性； 刁桂苓等(1994， 2004， 2014)根据国内外多个震例的研究指出， 主震前中小地震震源机制解趋于一致。赵英萍等(2004)研究了1998年河北张北地震序列的一致性参数， 表明在1999年强余震前出现低值异常。王俊国等(2005)根据千岛弧地区震源机制解一致性特征， 提出利用震源机制和构造应力场的一致性参数进行地震预测的思路； 泽仁志玛等(2010)的研究表明， 2001年秘鲁MW8.4地震和2006年千岛群岛MW8.3地震前， 孕震区一系列中小地震震源机制解一致性参数比较低； 冯梅等(2013)的研究表明， 2008年汶川地震前后震源区水平最大主应力方向发生了明显变化， 由震前的近EW向变为震后的近SN向。在地震预报中主要关注中强地震序列震源机制的相对变化。如果能用一种参数来描述这一变化过程， 即使不能得到相应地震的震源机制， 震源机制的相对变化对地震预测也具有重要意义。P波初动、 振幅比和体波谱振幅相关系数就属于这类研究。啜永清等(2000)开展了用初动符号的变化识别前震和震群的研究。付鸣放等(2009)对佛子岭地震台50km范围内1980—2008年13000余条弱震记录进行了统计分析， 发现大部分3级以上的地震震前P波都有初动符号优势分布的特点。振幅比反映地震波的一种简单的动力学特性， 它既不依赖于地震波振幅的绝对值， 也基本上与震级无关。对于单台记录的震群序列或者地震集中区发生的地震， 当地震之间的距离远小于台站震中距时， 振幅比可以描述震源机制的大致变化过程(冯得益， 1974)。蔡静观等(1998)研究了孟连西7.3级等3次强震前振幅比的时空演化特征； 李芳等(2004)研究了岫岩5.4级地震前后振幅比的变化特征。朱航等(2005)研究了单台P波初动和振幅比方法在马尔康4.7级地震序列判断中的应用， 结果表明序列前期事件的震源机制具有一致性， 序列后期机制出现紊乱。采用体波谱振幅相关系数计算地震序列震源机制的变化过程， 已广泛应用于多个地震序列(朱航等， 2006； 刘泽民等， 2010； 李霞等， 2010； 崔子健等， 2012； 黄浩等， 2014)。崔子健等(2012)计算了 5个发生在云南西北部的小震群序列， 认为强震前小震群序列的震源谱振幅相关系数明显较大， 接近于1.0， 震源机制相似性显著； 而非前震序列震源机制相似程度较弱， 震源谱振幅相关系数明显较低。黄浩等(2014)利用同样的方法计算了滇西地区 2008—2011 年发生的 6个MS≥4.0 地震序列的震源谱振幅相关系数， 却未能得到余震序列相关系数较低这一结论， 其结果还显示， 震源振幅谱相关系数较高的地震序列也有可能是主-余型序列， 即震源谱振幅相关系数高的地震序列不一定都是前震系列。因此， 较低的震源谱振幅相关系数可以作为判别后续无更大地震的指标， 但较高的相关系数可能仅仅反映了较高的应力水平， 无法直接作为前震的判据。

本文一方面采用P波、 SV波、 SH波的初动和振幅比联合求解震源机制的方法(简称Snoke方法)(Snokeetal.， 1984)反演2013年10月以来霍山MS4.3地震序列的震源机制解， 用每个震源机制解应力轴与平均应力场应力轴的夹角作为震源一致性参数， 计算地震序列的震源一致性参数； 另一方面， 由于受到台网布局及观测点密度的限制， 小地震的震源机制解不易求得， 采用体波谱振幅相关系数(Lundetal.， 2002)、 单台的P波初动和振幅比方法研究霍山地震序列震源机制的变化过程(冯得益， 1974)。综合利用震源一致性参数、 体波谱振幅相关系数、 单台的P波初动和振幅比方法， 可以较为全面地研究霍山MS4.3地震序列震源机制的变化过程， 从而为研判霍山地震序列的中强地震危险性提供有效的依据。

1 地震序列基本情况和地震地质背景

1.1 地震地质背景

图1 霍山地区地质构造特征与地震和台站分布图Fig. 1 The seismological and geological characteristics， earthquake and station location in Huoshan region.

霍山地区(图1 中红框所示)位于大别山隆起块体与华北断块接触带附近的北大别山沉降带南缘(陆镜元等， 1992)。由于扬子克拉通与华北克拉通的陆陆碰撞， 大别山地区尤其是霍山地区的地质比较复杂(洪德全等， 2013)。图1 展示了霍山地区的地形特征、 断层构造特征、 5级以上历史地震、 霍山MS4.3地震序列分布和地震台站分布等信息。为了监视该区的震情， 安徽地震台网在霍山窗内共布设了6个台站， 监控能力最低可达ML0.5。第四纪以来该区域附近共展布了4组断裂， 分别为走向NW的晓天-磨子潭断裂(F1)、 走向NWW的梅山-龙河口断裂(F2)、 走向NE向的落儿岭-土地岭断裂(F3)和走向NWW的肥西-韩摆渡断裂(图1)。其中落儿岭-土地岭断裂为晚更新世断裂， 历史地震的分布与该断裂的走向较为一致， 晓天-磨子潭断裂和梅山-龙河口断裂为第四纪早期断裂(姚大全等， 2003)。霍山MS4.3位于梅山-龙河口断裂和落儿岭-土地岭断裂的交会处， 距落儿岭-土地岭断裂约8km， 距梅山-龙河口断裂约2km。刘泽民等(2015)通过震源机制解、 余震精定位和地震的椭圆等烈度线等分析认为， 霍山MS4.3地震是在区域应力场的作用下， 落儿岭-土地岭断裂发生的1次右旋张性地震。

1.2 地震序列基本情况

据安徽地震台网测定， 2014年4月20日安徽霍山发生MS4.3地震， 从震前2013年9月28日开始震区小震活动显著增强， 出现地震序列活动， 截至2014年9月30日， 共发生ML≥1.0地震151次， 其中ML≥2.0地震27次， 最大为2014年4月20日霍山MS4.3地震。本文将2013年9月28日至2014年9月30日的地震活动作为1次MS4.3地震序列。从霍山窗2011年以来ML≥1.0地震的M-T图可以看出(图2a)， 序列开始前震区小震较平静， 2013年9月底至12月小震显著增强， 2014年1月至4月20日MS4.3地震前较为平静，MS4.3地震后再次活跃， 持续到2014年5月， 之后较为平静。霍山窗ML≥1.0地震3个月累积频次自2013年10月超过40次的阈值， 一直持续到2014年2月， 最高为73次。2014年4月20日霍山MS4.3地震后再次开窗， 持续到2014年7月17日， 之后低于异常阈值(图2b)。

采用Hypo2000方法(Klein， 2002)对该地震序列ML≥1.0地震进行重定位， 得到了147个事件的震源位置(图1 中的加号所示)。重定位的结果显示序列整体呈NE向密集分布(图1 中黑色椭圆所示)， 密集区长轴长度约7km。该密集区内共有135个ML≥1.0地震， 其中ML≥2.0地震26次，ML≥2.5地震10次。为避免地震事件由于位置分散影响计算结果， 分析地震序列震源机制的变化过程时只考虑密集区内的地震事件。

2 研究方法

2.1 震源机制一致性参数

Snoke等(1984)发展了利用P波、 SV波和SH波的初动和振幅比联合求解震源机制的方法(简称Snoke方法)， 该方法利用了P、 SV和SH波的初动， 以及SV/P和SH/P振幅比5个约束信息， 与P波初动法、 垂直向SV与P波的振幅比方法相比， 增加了约束量， 反演结果更加可靠。倪红玉等(2011)研究表明， 地壳速度结构模型对震源机制解的反演精度存在一定的影响。

表1 速度结构模型

Table1 The velocity structure model

深度/km层厚/kmVP/km·s-1VS/km·s-10～224.982.942～535.223.015～1055.593.2310～1556.123.5315～2056.463.7320～2556.453.7225～3387.034.0633～4078.04.62

本文采用表1 的速度结构模型， 其中表层波速采用的是金寨、 六安和合肥地震台表层岩石的实验室测试结果的平均值。其他各层速度结构采用黄耘等(2011)反演的郯庐断裂带下扬子地块的P波速度， S波速度为P波速度除以1.732的结果。具体计算过程见倪红玉等(2011)。为了试验方法的有效性， 分别采用本方法和CAP方法计算了霍山MS4.3地震的震源机制解， 2种方法反演的结果差异较小(刘泽民等， 2015)， 同时采用本方法计算了安徽及大陆东部部分显著地震的震源机制， 通过与其他研究机构不同方法计算的结果进行对比， 表明所得震源机制解的可靠性较好(倪红玉等， 2011)。

本文以平均应力场的3个主应力轴σ1、 σ2、σ3为基值， 计算单个震源机制解的P轴和σ1的夹角α、B轴和σ2的夹角β、T轴和σ3的夹角γ， 定义震源机制和构造应力场的一致性参数θ为3个夹角之和：

(1)

一致性参数θ反映了单个震源机制解的力轴与平均应力张量的差异程度，θ越小表明与平均应力场的重合性越好， 反之则远离平均应力场。

2.2 体波谱振幅相关系数

对于同一震源区的2个地震(或者2个地震之间的距离远小于地震到台站之间的距离)， Lund等(2002)提出可以由相同台站的地震记录反演2个地震直达P、 S波的零频谱振幅值， 通过计算其相关系数rxy来描述震源机制是否相似， 若震源机制相似， 谱振幅相关系数rxy应较大， 接近于1； 若震源机制不相似， 则相关系数较小。地震x、y的谱振幅相关系数rxy可表示为

(2)

具体计算步骤如下： 1)先对波形资料预处理， 首先根据台站和震中位置， 采用表1 的地壳速度结构模型， 计算台站的方位角、 离源角和震中距等信息； 其次， 将三分向波形除以各分向的放大倍数， 在从地震震中到台站的方向上， 将记录波形在2个水平方向上旋转， 得到径向和切向分量。 2)取不同分量的直达P波和S波开始后一段时间计算观测波形的傅里叶谱， 并从速度谱转为位移谱； 对不同震中距的记录， 选取不同的时间窗长， 以保证P波和S波的主要能量都集中在该窗长内。 3)分别计算相同台站的5个零频谱值： 垂向和径向P波(PZ和PR)， 垂向、 径向和切向S波(SZ、 SR和ST)， 计算体波零频谱振幅相关系数。 4)最后采用窗长为5， 步长为1进行滑动计算谱振幅相关系数的时间曲线。5次事件具有10种不重复的两两组合， 分别求得谱振幅相关系数后取算术平均， 即为平均谱振幅相关系数。

3 数据处理及结果分析

3.1 震源机制一致性参数

表2 Snoke方法计算的霍山地震序列中10次ML≥2.5地震的震源机制解

Table2 Focal mechanism solutions of 10 ML≥2.5 earthquakes in Huoshan earthquake sequence calculated by using Snoke method

发震时间(年-月-日)震级(ML)节面Ⅰ节面ⅡP轴T轴B轴走向/(°)倾角/(°)滑动角/(°)走向/(°)倾角/(°)滑动角/(°)方位/(°)倾角/(°)方位/(°)倾角/(°)方位/(°)倾角/(°)2013-09-282.61278483682174261135110164802013-10-092.613153163177142861634436196502013-10-152.51366626356615486035635176552013-11-153.012161-2822666-14785403523258502013-12-192.629660-193673-14926034164961552013-12-282.514372-923682-1621001987259702013-12-282.6142802518817097668222802014-02-112.61185532687145772233626202552014-04-204.713171-3023262-15889341836281552014-04-202.615379-3325057-167106312051431655

图3 Snoke方法反演的霍山MS4.3地震序列的震源机制解和一致性参数θFig. 3 Focal mechanisms of the Huoshan MS4.3 earthquake sequence by Snoke method and the solutions consistency coefficient θ.

为了更好地描述震源机制的一致程度， 根据式(1)计算了霍山MS4.3地震序列震源机制解的一致性参数θ。其中平均应力场为利用霍山地区中小地震的震源机制解反演结果：σ1方位角为92°， 倾角为9°；σ2方位角为270°， 倾角为81°；σ3方位角为2°， 倾角为0°(倪红玉等， 2012； Nietal.， 2013)。为了比较霍山MS4.3地震序列开始前后的变化， 将时间延长至2011年， 图3b为2011年以来霍山地区ML≥2.5地震震源机制解的一致性参数θ的10点滑动平滑曲线， 水平直线表示自1980年以来的平均值118.1°。从中可以看出从2013年9月底霍山MS4.3地震序列开始一致性参数θ的变化范围为85°～118°， 持续低于均值， 由于霍山MS4.3地震后ML≥2.5地震较少， 仅能表明MS4.3地震前序列的震源机制一致性较好， 无法跟踪后续情况。

3.2 体波谱振幅相关系数

采用上述方法计算霍山MS4.3地震序列的体波谱振幅相关系数， 为了避免部分地震因发震时刻较近波形存在相互干扰而影响计算结果， 计算过程中删除了这些地震， 共得到131次ML≥1.0地震的体波谱振幅相关系数。计算时， 根据波形记录的质量及不同的震级及震中距分别使用 3— 6个台的波形记录(图1)， 只有2次地震在同一台站记录波形具有共同的谱值分量时才加入计算。图4 为霍山MS4.3地震序列中2次地震事件： 2013年10月15日ML2.5(事件1)和2013年10月19日ML2.2(事件2)在6个台站的零频体波谱振幅值和相关系数， 可以看出两者的相关性是比较好的， 相关系数达0.97。

图4 2个地震事件在每个台站的零频体波谱振幅值和相关系数Fig. 4 Body-wave spectral amplitudes and their correlation coefficient of two earthquakes at each station.a， b柱状图依次代表PZ、 PR、 SZ、 SR和ST分量

图5 2011年以来霍山地区地震体波谱振幅相关系数时间曲线图Fig. 5 Correlation coefficient of body-wave spectral amplitudes curve in Huoshan region since 2011.

霍山MS4.3地震序列发生在霍山窗内， 该区现代微震、 小震活动频繁， 2011年1月至2013年9月霍山MS4.3地震震源区发生了大量的ML≥1.0地震， 最大为ML2.5， 这为比较霍山MS4.3地震序列前后谱振幅相关系数的变化提供了便利。为了增加研判的科学性， 计算了2011年1月至2014年9月， 与霍山MS4.3地震序列相近震源位置的共274次ML≥1.0地震的体波谱振幅相关系数， 图5 为谱振幅相关系数滑动平均时序曲线。可以看出， 2011年1月至2013年3月体波谱振幅相关系数rxy未出现明显高值， 在此期间也没有发生ML≥3.0地震， 2013年5月rxy开始升高， 到2013年9月底霍山MS4.3地震序列开始时达到0.9左右， 高值持续到2014年2月，rxy最高达0.95， 这种现象在ML≥1.5和ML≥2.0地震曲线上更为明显。据此在安徽省2014年度地震趋势研究报告和安徽省地震局2014年3月的月会商中明确提出霍山地区有发生4级左右地震的可能。2014年4月20日霍山MS4.3地震后rxy较低， 在0.6左右波动。由于较低的震源振幅谱相关系数可以作为判别后续无更大地震的指标， 因此分析认为霍山MS4.3地震后发生更大地震的可能性不大。

图6 SJH、 BZY、 LNA和FZL台的初动分布和SJH台垂直向的振幅比Fig. 6 First motions of stations SJH， BZY， LNA and FZL， and the amplitude ratio of the vertical component of station SJH.

3.3 P波初动、 振幅比

读取了震区附近石家河台(SJH)、 豹子崖台(BZY)、 烂泥坳台(LNA)和佛子岭台(FZL)4个地震台站在SN、 EW、 UD三分向记录的霍山MS4.3地震序列中ML≥1.0地震的初动情况(图6)， 其中红色圆点表示优势初动， 蓝色圆点表示与之相反的初动， 黑色三角形表示不清晰的初动或其他初动。从图6a—d可以看出2013年9月底至2014年1月期间石家河台、 豹子崖台和烂泥坳台初动优势分布明显， 其中石家河台的优势比(优势初动个数/相反初动个数)高达13.8， 豹子崖台为3.8， 烂泥坳台为3.6， 2014年2月开始3个台站与优势初动相反的初动增多， 优势比降低， 2014年4月20日发生霍山MS4.3地震， 之后初动分布均比较紊乱。而佛子岭台在整个研究时段初动分布均比较紊乱。

研究时间内石家河台记录较少中断， 且初动分布优势最显著。本文采用单台求振幅比的方法， 量取ML≥1.0地震的垂直方向直达 P波和S波最大振幅AP、AS， 计算振幅比值AS/AP， 研究石家河台记录的霍山MS4.3地震序列振幅比的动态变化特征。图6e中的蓝色实线表示振幅比均值， 从中可以看出在2013年10月至2014年1月振幅比比较一致， 其他时段比较紊乱， 与初动研究结果一致。初动和振幅比的研究均表明霍山MS4.3地震前序列的震源机制一致性较好， 之后较为紊乱。

4 结论与讨论

理论研究(Sobolev， 1984)和大量震例总结均表明， 在大震孕育过程中震源区介质应力水平增强， 地壳内的裂隙逐渐呈现出优势取向排列， 在此期间发生的小地震的节面将趋于一致。这表现为震源及其附近地区地壳介质的各向异性增强， 中小地震的震源机制解将会显示出较高的相似性。本文尝试将中小地震震源机制的相似程度应用于霍山MS4.3地震序列类型的判定研究。在霍山MS4.3地震序列中， 除了MS4.3地震外序列的震级较低， 最大为ML3.0， 能够精确反演的震源机制较少。因此本文一方面采用Snoke方法充分利用P波、 SV波和SH波的初动和振幅比联合求解震源机制； 另一方面采用单台的P波初动、 振幅比和体波谱振幅相关系数方法比较震源机制的变化过程， 单台的P波初动和振幅比方法只要求有垂直向的地震记录， 体波谱振幅相关系数方法要求三分向的数字化地震记录， 但反映的信息更全面。这些方法都适用于较小地震， 虽不能得到相应地震的震源机制， 但可得到震源机制的相对变化， 可以弥补直接求解震源机制的不足， 充分利用较小地震的波形资料， 得到整个序列较为精细的震源机制的变化过程。结果表明： 霍山MS4.3地震前序列的震源机制一致性参数较低， 由于霍山MS4.3地震后ML≥2.5余震较少， 无法跟踪震后情况； 霍山MS4.3地震序列开始前4个月体波谱振幅相关系数开始上升， 序列活动后在0.9附近波动， 一直持续到霍山MS4.3地震前2个月， 霍山MS4.3地震后序列的体波谱振幅相关系数降低， 在0.6附近波动； 初动和振幅比的研究也表明霍山MS4.3地震前2个月序列的初动优势分布明显， 振幅比较为一致， 之后较为紊乱。综上所述霍山MS4.3地震前序列的震源机制解的一致性参数较低， 体波谱振幅相关系数出现高值异常， 初动分布优势明显， 振幅比较为一致； 震后体波谱振幅相关系数较低， 初动和振幅比较紊乱； 因此综合分析认为霍山MS4.3地震前序列的震源机制相似程度较高， 为前震序列， 霍山MS4.3地震后震源机制较紊乱， 为余震序列，MS4.3地震后发生更大地震的可能性不大。截至2015年4月， 霍山地区未发生较大的地震。

对震群或地震集中区的不同地震在不同台站得到的直达波零频观测谱值进行比较， 可以得到地震序列震源机制的变化过程， 同时也是对震源区背景应力随时间变化的一种监视手段。该方法只要求小震群或地震集中区周围有若干数字地震台站， 数字地震台网的日益完善使得开展这方面的工作非常便利。谱振幅相关系数高反映的是2个地震到不同台站的震源谱振幅比是一致的。如果台站数量较多， 并在空间上沿地震周围均匀分布， 则可以推测地震间的震源机制是一致的， 但是台站分布往往是有局限的。因此谱振幅相关系数高不能明确表明震源机制的一致性， 仅仅表示在现有观测条件下2个地震的震源机制可能是相似的； 反之， 如果谱振幅相关系数低， 可明确推测这2个地震的震源机制不同。在霍山MS4.3地震序列中， 采用的是震区附近57km以内的3—6个台的波形记录， 部分台站震中距在10km以内， 并未严格满足2个地震之间的距离远小于地震到台站之间的距离， 可能对计算结果存在一定的影响。结果显示， 霍山MS4.3地震后序列的体波谱振幅相关系数较低， 在0.6附近波动， 则可以明确推测序列后期震源机制紊乱， 发生更大地震的可能性不大。序列前期的体波谱振幅相关系数较高， 在0.9附近波动， 这种现象在2011年至2013年4月(霍山MS4.3地震序列开始前5个月)并未出现(在此期间霍山未发生中等以上地震， 也未出现序列活动)， 同时序列中较大地震的震源机制一致性较高， 单台的P波初动和振幅比较为一致， 综合分析认为序列前期的震源机制一致性较高， 为前震序列。因此， 霍山MS4.3地震前后震源区的震源机制经历了由散乱到一致， 一致性持续4个月后出现序列活动， 又由一致到散乱后2个月发生MS4.3地震， 之后一直处于散乱状态的过程。这与中强地震孕育过程中震源区介质应力水平增强， 裂隙呈优势取向排列， 中小地震的震源机制解高度相似的认识是一致的， 当然本文仅提供了1个震例， 且震级相对较小， 该认识是否正确有待于进一步的验证。

中国较成功预测的强震中， 绝大部分有前震活动， 对前震的判断直接关系到预测的成功与否。有前震活动的地震预测相对较为容易， 前震活动的区域即是未来主震的震中位置， 预测的三要素降为震级和时间。因此在实际工作中， 当某地出现小震群时， 判断其是否属于前震就成为问题的关键。本研究的结论可为前震以及序列类型的判断提供一定的依据。

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COMPREHENSIVE STUDY ON THE CHANGING PROCESS OF FOCAL MECHANISMS OF THE 2014 HUOSHANMS4.3 EARTHQUAKE SEQUENCE

NI Hong-yu1，2)LIU Ze-min1)HONG De-quan1，2)WANG Xiao-li1)ZHAO Peng1)

1)AnhuiEarthquakeAdministration，Hefei230031，China2)MengchengNationalGeophysicalObservatory，Mengcheng233500，China

In this paper， the focal mechanisms of HuoshanMS4.3 earthquake sequence since October 2013 are calculated with the method developed recently by Snoke， which combines the use of first motion of P， SV and SH waves and their amplitude ratios(referred to as Snoke method). We estimate the difference(also referred to consistency parameterθ)between the stress axis direction of focal mechanism solution and the mean stress tensor on one hand， and get the relative changes of focal mechanisms rather than the focal mechanisms themselves on the other hand， by using methods of correlation coefficient of body-wave spectral amplitudes， first motions and amplitude ratios of vertical P wave of single station， as limited by the network layout and density of observation points， focal mechanism solutions of small earthquakes are not easy to obtain. We studied the changing process of focal mechanisms of HuoshanMS4.3 earthquake sequence since October 2013 with many methods such as consistency parameter， correlation coefficient of body-wave spectral amplitudes， first motion and amplitude ratio of vertical P wave of single station， to determine the type of the sequence. The result shows that: before HuoshanMS4.3 earthquake of April 20， 2014， the consistency parameter of the earthquake sequence was lower than the mean for a long period， correlation coefficient of body-wave spectral amplitudes was always at high values(about 0.9)， odds ratio of first motions of vertical P wave of single station near the epicenter， defined as the ratio of predominant number to contrast number of first motions， was up to 13.8 at station SJH， 3.8 at BZY and 3.6 at LNA， respectively; first motions of vertical P wave of single station showed an obvious predominant distribution as a whole， and the amplitude ratios of vertical P were consistent， which suggests that before HuoshanMS4.3 earthquake， focal mechanisms were consistent， so the earthquake sequence before HuoshanMS4.3 earthquake is the foreshock sequence. After HuoshanMS4.3 earthquake， correlation coefficient of body-wave spectral amplitudes was lower(about 0.6)， first motions and amplitude ratios of vertical P wave of single station were in disorder， which suggest that the focal mechanisms are inconsistent after the HuoshanMS4.3 earthquake， so the earthquake sequence after HuoshanMS4.3 earthquake is the aftershock sequence， and subsequent larger earthquakes are not likely to occur. The focal mechanisms in Huoshan region during the period of HuoshanMS4.3 earthquake experienced a process from scattering to convergency and to scattering again.

consistency of focal mechanisms， parameter correlation coefficient of body-wave spectral amplitudes， initial motion， amplitude ratio， HuoshanMS4.3 earthquake

10.3969/j.issn.0253- 4967.2015.04.006

2015-07-27收稿， 2015-10-23改回。

中国地震局震情跟踪定向工作任务(2014020113)和中国地震局地震科技星火计划项目(XH14026)共同资助。 *通讯作者： 刘泽民， 男， 高级工程师， E-mail: liuzemin@163.com。

P315.3+3

A

0253-4967(2015)04-1004-16

倪红玉， 女， 1982年生， 2008年于中国科学技术大学获物理化学专业硕士学位， 工程师， 主要从事震源机制和构造应力场等数字地震学研究， 电话： 0551-62528690， E-mail: hyni@mail.ustc.edu.cn。