基于地震活动性资料估计鄂尔多斯块体周缘构造断层面倾角

高彬， 周仕勇*， 蒋长胜

1 北京大学地球与空间科学学院，理论与应用地球物理研究所， 北京　100871　2 中国地震局地球物理研究所， 北京　100081



基于地震活动性资料估计鄂尔多斯块体周缘构造断层面倾角

高彬1， 周仕勇1*， 蒋长胜2

1 北京大学地球与空间科学学院，理论与应用地球物理研究所， 北京1008712 中国地震局地球物理研究所， 北京100081

摘要本文以鄂尔多斯地区为研究对象，探讨了基于地震参数的鄂尔多斯周缘构造几何产状的研究方法.首先，以全国活动构造图为基础，结合地震活动性，确定了鄂尔多斯地区的地表活动构造分布图.其次，对这些活动断裂截取剖面，通过地震震源分布，运用最大似然估计法确定断层面的倾角.最后，结合震源机制解以及地质资料验证了所估计的倾角的可靠性.期望本文建立的鄂尔多斯地区断层几何模型，能为基于GPS观测开展该地区断层滑动速率反演、强震发震构造及强震危险性预测模拟等提供基础.

关键词鄂尔多斯； 倾角； 断层面参数

1引言

鄂尔多斯地区位于我国华北、华南和青藏三大亚板块的交接部位.鄂尔多斯块体四周被断裂和断陷盆地所包围.其西部边界为银川—吉兰泰断陷盆地，南部边界为渭河断陷盆地带.西南边界为青藏高原东北缘构造带，是一条挤压构造边界.东部边界的山西断陷盆地是一条不连续的右旋剪切拉张带.北缘的河套断陷盆地为东西向剪切拉张带，主要断裂显示了左旋走滑活动特征(邓起东等，1999).鄂尔多斯地块作为华北克拉通内部的稳定块体，地震活动性较弱，但在环鄂尔多斯周缘地区分布着许多活动断裂并具有较强的地震活动性.由于鄂尔多斯地块特殊的地理位置和地震活动性，它及其周边地区一直是科学界研究的热点地区.

断层产状测量是地震地质研究的基础工作，在地震地质各领域应用广泛.传统的地质工具如罗盘、坡度仪等存在工作量大、效率低、受野外观测条件所限等缺陷，因而地质上产状的实测难度大(蒲浩等，2012)，断层在地表以下的几何产状很难确定.近年来，针对断层产状的确定，前人提出了许多新方法并做了大量尝试，如基于三维地理信息系统确定岩层产状(Bilotti et al., 2000)，利用活断层探测资料构建地下三维结构模型(于贵华等，2007)，由地震丛集分布确定断层参数(王福昌等，2013)，以及基于地震参数的俯冲带接触面最大似然估计(Hayes and Wald, 2009)等.

针对确定产状这一问题，本文设定研究区域范围是：经度：104°E—116°E，纬度：33°N—42°N.根据地震定位结果在断层剖面上的分布，运用最大似然方法(Hayes and Wald, 2009)对鄂尔多斯地区周缘活动断裂进行了断层面线性平面拟合，之后将拟合结果同地质资料以及地震震源机制资料作比较，评价了结果的准确度和可靠性.基于此建立了鄂尔多斯地区主要活动断裂包含断层起止点经纬度、走向、倾角的断层几何模型，为该地区开展基于GPS观测反演断层滑动速率、强震发震构造及强震危险性预测模拟等相关研究提供基础模型.

2研究资料和方法

2.1地震资料

常用的中国地震目录由于地震数目少、定位误差较大，不能满足确定断层几何面所需要的地震数量和精度.因此在本文中，采用的地震定位数据为鄂尔多斯周缘中小震重定位结果(蔡妍等，2014)，如图1所示.蔡妍等(2014)利用双差法，对研究区内2008至2012年小于4.8级的地震重新定位，得到了5824个地震的重新定位结果.重新定位之后，震相走时的均方根残差平均值由0.285 s降为0.083 s，震源位置定位误差在E-W方向平均为0.18 km，在N-S方向平均为0.18 km，在垂直方向平均为0.26 km.与重定位前相比，地震均方根残差明显降低，定位精度明显提高，增加了断层面拟合的可信度，重定位后的地震数量与精度基本能够满足断层现行平面拟合的地震数量要求.

图1　鄂尔多斯地区构造图 黑色线条为地质上的断层地表轨迹；红色线段为根据地震活动性简化的断层模型；绿色数字为断层编号，与表2对应； 蓝色震源球来自小震震源机制目录，黑色震源球来自gCMT目录；灰色圆圈为小震精定位目录(蔡妍等，2014).Fig.1　Tectonic background of Ordos Black lines represent real faults, red lines represents fault model based on seismicity;green numbers are sequence number of faults in Table 2; blue focal spheres are from small earthquake catalog; black ones are from gCMT catalog; gray circles are relocation results of small earthquakes.

另一方面，为了验证根据地震位置拟合断层面倾角方法的可行性，我们收集尽可能多的研究区域内震源机制解，与所估计的断层面参数进行对比.为比较本文倾角拟合结果，分别采用鄂尔多斯地块周缘地区的全球矩心矩张量目录(gCMT目录，http:∥www.globalcmt.org[2015-07-06])结果，以及利用基于初动符号和振幅比的HASH方法(Harderbeck and Shearer, 2002)计算获得的华北地区2009年以来中小地震震源机制解结果，见图1和表1.其中，后者计算震源机制解的数据由国家数字测震台网数据备份中心(郑秀芬等, 2009)提供.

2.2确定地表活动构造分布图

鄂尔多斯地区周缘断层分布十分复杂.北部河套地区，东北部的山西断陷带，东南部的太原盆地、临汾盆地以及南部的渭河盆地都分布着发育复杂的活动断裂.如何确定地表活动构造分布图是本文工作的第一步.活动构造的选取主要依据地震定位结果、地质资料并结合本研究的实际用途共同确定.首先，依据小震精定位结果(图1)，我们认为发震数目较少的断层活动性弱，首先将它们从断层模型中去掉.这样便先将鄂尔多斯块体内部的离石断裂排除；鄂尔多斯地区南部渭河地区的地震数目也不多，于是在该地区只考虑了华山山前断裂、渭河断裂、铁炉子—栾川—南召断裂、秦岭北麓断裂(图1中26—29号断层)这四条重要的活动断裂.然后，参考地质资料(邓起东等，2002；马杏垣，1989)给出的活动断层资料，我们将鄂尔多斯北部河套地区盆地内部的几条断裂从断层模型中剔除.最后，考虑断层发育最为复杂的太原盆地和临汾盆地地区的情况，这里虽然地震数目较多，断层活动性较强，但是断层分布的不确定性很高，学界(邓起东等，2002；马杏垣，1989)对于该地区的断层分布依旧存在争议.因此，考虑到本文的断层模型，是为本研究组之后开展基于GPS观测反演该地区断层滑动速率等工作作为基础，于是对于该地区，我们在建立断层模型时，只考虑了两个盆地周缘的断裂.综上，我们得到了鄂尔多斯周缘地区地表活动构造分布的简化模型(图1).

2.3断层面线性拟合

在做断层面线性拟合之前，先选取用来拟合倾角的地震数据.我们选取每条断层的中点为参考点，做与该点处断层走向垂直并且指向倾向方向的法线.以法线为中心轴，选取到中心轴距离不大于50 km，即宽度为100 km的区域(对于某些小断层，该距离会适当降低)；长度为剖面上震源分布到参考点处切线的最大距离Lmax，如图2a所示.我们以参考点处的水平法线(中心轴)为横轴，以深度为纵轴，将所有与中心轴距离不大于50 km的地震震中投影到剖面上，得到地震分布剖面图，如图2b所示.

表1　震源机制解目录

注：标*的地震来自小震震源机制解目录；标#的地震引用自gCMT目录.

图2　地震筛选方法示意图(以“太谷断裂”为例) (a) 中曲线代表地表断层，黑色三角指向的方向为断层倾向方向，绿色阴影区域是我们为拟合倾角而选取的地震区域； (b) 为断层剖面图，圆圈为地震定位分布，这里Lmax应取到22 km.Fig.2　Method of earthquakes selection (“Fault of Taigu” as an example) (a) The curve represents a fault, the black triangles points to the dip direction, green shadow is from where we select earthquakes to calculate the dip angles of faults; (b) is the section of fault, where circles represent the earthquakes. Here Lmax should be 22 km.

将筛选之后的地震投影到剖面图之后，我们根据地震在剖面图上的分布来拟合这条断层的倾角.将δ从1°到89°间隔1°取值，采用最大似然法(张浪平等，2013)来确定断层的倾角，具体计算表达式如下：

(1)

其中，σi为地震事件震源深度所服从的概率密度函数的方差，在这里我们认为每一个地震事件的误差服从正态函数分布；x(δ)是根据倾角δ以及距离断层横向距离所计算出来的理论震源深度；ui为概率密度函数的期望，即地震目录中的震源深度；ωi为事件权重，取值为地震事件震级的平方；ω是一个用来避免大括号内的第一项接近0而设置的参数，通常取值0.1.为避免(1)式中出现接近于零的概率累计的相乘问题，可以将(1)式取对数，将乘积形式转化为求和形式：

(2)

为考证线性平面拟合的可信度，将对其拟合情况进行残差分析和拟合相关度分析，计算采用的残差计算公式为

(3)

式中RMS(δ)为对应倾角δ的拟合残差.拟合相关度的计算公式为

(4)

3结果与讨论

3.1倾角拟合结果

根据活动构造分布图以及地震活动性，首先将鄂尔多斯地区周缘的活动断裂简化为34条断层(图1).之后，按照上面2.3节所述的方法挑选地震，分别对34条活断层地下延伸倾角进行线性平面拟合.限于地震目录中的地震在各断层上的分布情况，个别断层在拟合过程中没有最优倾角使P值到达最小，因而总共得到了其中的27条断层的拟合结果.对于没通过最大似然估计得到倾角的断层，或通过沿用同一断层相邻分支通过拟合得到的倾角，或通过地质资料和震源机制解约束得到倾角，最终的断层模型结果见表2.在27个拟合结果中，我们以表2中的19号断层“太古断裂”为例，用图3分别展示了该断层线性平面拟合的P值、拟合残差以及拟合度随倾角变化的关系图.当倾角等于54°时，P值达到最大，拟合残差达到最小；同时拟合度达到最大，约为0.97，说明拟合结果具有较高的可信度.

图3　断层线性平面拟合结果(以“太谷断裂”为例)Fig.3　Fitness result of fault plane (“Fault of Taigu” as an example)

3.2拟合结果的比较

我们将线性平面拟合结果同地质资料给出的倾角信息，以及震源机制解资料进行了比较，发现绝大多数的拟合结果是与之相符合的.首先，将27个线性平面拟合结果同地质资料做比较，其中20个结果在地质资料给出的倾角范围之内，6个结果与地质资料结果相差10°以内，只有1个结果与地质资料相差10°以上.这条断裂为5号断裂“乌拉山山前断裂”，地质资料显示其倾角为80°，拟合结果为68°.从断层剖面图上看，这条断裂上的地震很少，只有3个，但都是超过3级以上的“大”地震，具有较高的定位精度.三个地震形成了一条明显的线性平面，经拟合结果为68°；由于地震数目较少，拟合度很高，达到了0.99.此外，在有震源机制解可供参考的14条断层中，8条断层的倾角拟合结果在震源机制解的上下10°范围以内；另外6个结果中，除了5号断裂以外的其他5个结果，虽与震源机制解有10°以上的出入，但都在地质资料给出的倾角上下10°范围以内.

表2　鄂尔多斯周缘构造断层几何模型

注：Min Mgnt “起算震级”标“—”表示该断层无法通过地震分布拟合断层线形平面; Geo Dip “地质资料倾角”所用到的参考文献：1 陈立春,2002；2 邓起东等, 2002；3国家地震局,1988; FMS Dip “震源机制倾角”一栏标* 的结果来自中小地震震源机制解目录；标#的结果来自gCMT目录.

3.3倾角拟合方法的改进

本文在拟合过程中，对计算P值、残差RMS和拟合度R做了小小的改进.原文方法(Hayes and Wald, 2009)是以地震定位结果到理论断层面的垂直向差异为核心做计算，即“x(δ)-ui”一项.该方法在计算俯冲带断层接触面倾角时是可行的，因为俯冲带断层的倾角一般较缓，倾角的搜索范围一般在60°以内.然而，本文的研究区域中的断层不同于俯冲带断层，倾角一般较陡.当倾角搜索范围达到70°及以上时，“x(δ)-ui”对于定位的垂直向差异的放大效应变得尤为明显.因此，针对内陆地区断层高倾角的情况，我们不再以垂直向差异为核心做计算，而是计算定位结果到理论断层面的距离，即(1)式中的“[x(δ)-ui]×cosδ”.图4展示了对于同一条断层(以19号断层“太古断裂”为例)，改进前和改进后P值拟合结果的不同，改进之后高倾角的拟合结果不再明显地劣于低倾角的拟合结果.

图4　P值计算方法改进前后对比图Fig.4　Comparison of different methods of calculating P-value

3.4“起算震级”的确定

在拟合过程中，考虑到小地震发震位置的随机性和定位不确定性较高，为排除小地震对于断层线性平面拟合的干扰，并非断层上的全部地震都要用到，而只是用到某一个震级以上的全部地震来进行拟合，称为“起算震级”.随着震级的提升，地震的定位精度更高，然而地震数目也会减少.只追求地震定位的准确性，提高起算震级，将导致实际拟合用到的地震数目偏少；而只追求较多的地震数量，降低起算震级，将导致地震的平均定位误差增大.于是需要在定位准确性和地震数目之间权衡取舍，起算震级的选取十分重要.我们将起算震级从0.0间隔0.1上升到3.0，分别计算不同起算震级之下，最佳拟合倾角对应的P值(图5)，选取曲线凹凸性拐点处的震级为该断层的起算震级，图中为1.5级.这样既保证了地震数量，又兼顾了地震的定位精度.

图5　P值-起算震级关系图Fig.5　Relationship between P-value and minimum magnitude

3.5震源机制解的讨论

为考证表1所引的震源机制解的地震是否发生在这些断裂上，作者首先将全部21个震源机制解的走向信息和所推断的发生地震的断层模型走向信息作比较(表1).对比发现，它们之间的平均差异为6.0°，这个差异是在误差范围之内的，说明地震的确发生在所推断断层的某一段.对于个别地震与断层走向相差较大的情况，作者分析，这是由于在简化断层模型时，往往将断层化曲为直，于是出现了个别地震的走向和断层走向出现较大差异的情况.除此之外，作者还计算了这21个地震的发震位置到所拟合的断层平面的距离(表1).考虑地震的震源深度和断层的倾斜方向，21个地震通过计算所得到的平均距离为5.3 km，这个距离也在可以接受的范围之内.这也从另外一个角度证明了地震的确发生在所推测的断层之上.

3.6倾角拟合的深度适用范围

实际情况中，断层的接触面并非一个简单的几何平面，断层的倾角一般随深度变化，呈现一定形态的产状.因此，本文所拟合的线性平面有一定的深度适用范围.限于地震的定位结果在断层剖面图(图2)上的分布，各条断层所拟合的断层倾角仅适用于地表开始到某一特定的深度(表2中“Depth”一栏)，读者在使用本文结果时应加以注意.对于诸如断陷盆地周缘断层随深度加深倾角变小的情况，由于研究中缺乏发生在更深处地震的定位资料，因而对断层更深处的接触面几何形态并未做进一步估计.

3.7研究方法的讨论

本文在拟合断层线性平面过程中，所采用的最大似然法(Hayes and Wald, 2009)曾被应用于缅甸弧俯冲带研究(张浪平等，2013).俯冲带的断层几何接触面具有倾角小，空间尺度大等特点.因此在最初应用该方法的过程中，Lmax，即x轴，甚至能取到400 km之远，深度即y轴也有250 km之深.由于震源深度定位误差远小于板块边界空间尺度，即使深度定位存在18 km的误差，依旧对最终的计算结果影响不大.然而在本文中，该方法的应用对象为鄂尔多斯周缘地区的活动构造断裂，断层接触面的空间尺度远小于俯冲带断层面，Lmax一般选取30～40 km，断层上的地震也一般发生在深度35 km以内.因而断层面的拟合对地震定位的精度要求很高，传统地震目录，如“中国近代地震目录(汪素云，1999)”等，超过10 km的定位误差显然对最终结果产生很大的影响.正是考虑到对地震定位精度有很高的要求，本文所采用的地震目录来自鄂尔多斯地区周缘中小地震的重新定位地震目录(蔡妍等，2014).目录中的地震事件在垂直方向的误差平均为0.26 km，具有很高的精度.并且该地震目录所包含地震震级小于4.8级，数量众多，能够满足拟合线性平面所需要的地震数量.

由于不同的研究对象和研究尺度，本文在研究过程中，不同于张浪平等(2013)研究缅甸弧俯冲带时对一条断裂选取了166个剖面，而是只对每条断裂的中点处截取了断层剖面拟合倾角.一是因为，断裂两端处地震剖面中的地震可能来自不同断裂，在两端位置计算倾角结果可靠性低；而相比之下断裂中点处的地震发震断层明确，其他断裂的地震干扰小，因而采用中点处的断层剖面拟合线性平面.二是因为，原文只研究一条俯冲带断裂，该断裂弯曲不定，并且在俯冲带上有足够的地震数目，因而需要也允许取多个剖面计算不同位置处的接触面形态；本文研究鄂尔多斯整个周缘地区，断层长度小，并且走向多固定，可以用一条线段简化，因而对一条断层截取多个剖面计算倾角只会增加无用的工作量.当研究尺度从整个鄂尔多斯地区减小为某条断裂或某个小区域的某几条断裂时，只要地震数目能满足需要，就同样可以按照原文的方法，细化研究，将一条断裂根据实际走向分成多段，选取其中多个剖面研究接触面几何形态.

4结论

本文根据地震活动性资料，首先确定了鄂尔多斯地块周缘的活动构造分布.基于此构造分布，本文采用最大似然方法(Hayes and Wald, 2009)对鄂尔多斯周缘的34条断层的倾角做了线性拟合，得到了其中的27个结果，并至此建立起了鄂尔多斯地区的断层几何模型(表2).我们将这27个倾角拟合结果与地质资料和震源机制资料作对比，其中的20个结果，三者具有很好的一致性；另外7个结果的差异也基本在10°以内.之后，本文又从倾角拟合方法的改进，起算震级的确定，倾角适用的深度范围以及研究方法的讨论等几个方面对本研究的方法和结果做了深入的讨论.

建立断层几何模型是研究一个地区断层活动性，地震危险性等工作的基础工作.基于地表水平向和垂直向速度场反演断层滑动速率(Tong et al., 2014; 王阎昭等，2008)，以及依据强震发震构造及强震危险性预测模拟(周仕勇，2008；Ben-Zion, 2012)等都离不开正确的断层模型的选取.因而本文的工作，期望为之后本研究组进一步开展鄂尔多斯地区的其他工作奠定基础.

致谢感谢中国地震局地球物理研究所“国家数字测震台网数据备份中心”为本研究提供地震波形数据，感谢中国地震局地球物理研究所蔡妍为本文提供的地震精定位数据.本文曾先后得到过许忠淮，徐锡伟，王庆良，裴顺平等人的建议和指导，在此表示感谢.

References

Ben-Zion Y. 2012. Episodic tremor and slip on a frictional interface with critical zero weakening in elastic solid. Geophys. J. Int., 189(2): 1159-1168.

Bilotti F, Shaw J H, Brennan P A. 2000. Quantitative structural analysis with stereoscopic remote sensing imagery. AAPG Bulletin, 84(6): 727-740. Cai Y, Wu J P, Fang L H, et al. 2014. Relocation of the earthquakes in the eastern margin of Ordos block and their tectonic implication in the transition zones of extensional basin. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 57(4): 1079-1090, doi: 10.6038/cjg20140406.

Chen L C. 2002. Paleoearthquakes, the law of strong earthquake recurrence and potential sites for the occurrence of future strong earthquakes in the Hetao fault-depression zone [Master thesis] (in Chinese). Beijing: Institute of Geology, China Earthquake Administration. China Earthquake Administration. 1988. Active Fault System around Ordos Massif (in Chinese). Beijing: Seismological Press. Deng Q D, Cheng S P, Min W, et al. 1999. Discussion on Cenozoic tectonics and dynamics of Ordos Block. Journal of Geomechanics (in Chinese), 5(3): 13-21. Deng Q D, Zhang P Z, Ran Y K, et al. 2003. Basic characteristics of active tectonics of China. Science in China Series D-Earth Sciences, 46(4): 356-372.

Harderbeck J L, Shearer P M. 2002. A new method for determining first-motion focal mechanisms. Bull. Seism. Soc. Amer., 92(6): 2264-2276. Hayes G P, Wald D J. 2009. Developing framework to constrain the geometry of the seismic rupture plane on subduction interfaces a priori—A probabilistic approach. Geophys. J. Int., 176(3):951-964.Ma X Y. 1989. Lithospheric Dynamics Atlas of China (in Chinese). Beijing: China Cartographic Publishing House.

Pu H, Yang X L, Zhao H F, et al. 2012. Measurement method of strata attitude based on Google Earth. Journal of Southwest Jiaotong University (in Chinese), 47(6): 949-954.

Tong X P, Smith-Konter B, Sandwell D T. 2014. Is there a discrepancy between geological and geodetic slip rates along the San Andreas Fault System?. J. Geophys. Res. Solid Earth, 119(3): 2518-2538, doi: 10.1002/2013JB010765. Wang F C, Wan Y G, Qian X S, et al. 2013. A new method for determining fault planes parameters according to earthquake clustering. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 56(2): 522-530, doi: 10.6038/cjg20130216.

Wang S Y. 1999. Earthquake Catalog of China′s Modern Times (in Chinese). Beijing: China Science and Technology Press.

Wang Y Z, Wang E N, Shen Z K, et al. 2013. Inversion of slip rates on main active faults of Chuan-Dian Area based on GPS. Science in China Series D-Earth Sciences (in Chinese), 38(5): 582-597.

Yu G H, Xu X W, Chai C Z, et al. 2007. Constructing 3D subsurface structure model from active fault survey data of the Yinchuan Area. Seismology and Geology (in Chinese), 29(2): 320-329.

Zhang L P, Shao Z G, Ma H S, et al. 2013. The plate contact geometry investigation based on earthquake source parameters at the Burma arc subduction zone. Science China: Earth Sciences, 56(5): 806-817.

Zheng X F, Ouyang B, Zhang D N, et al. 2009. Technical system construction of Data Backup Centre for China Seismograph Network and the data support to researches on the Wenchuan earthquake. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 52(5): 1412-1417, doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.05.031.

Zhou S Y. 2008. Seismicity simulation in Western Sichuan of China based on the fault interaction sand its implication on the estimation of the regional earthquake risk. Chinese Journal of Geophysics (in Chinese), 51(1): 165-174.

附中文参考文献

蔡妍, 吴建平, 房立华等. 2014. 鄂尔多斯东缘地震重定位及拉张盆地过渡区的地震分布特征. 地球物理学报, 57(4): 1079-1090, doi: 10.6038/cjg20140406.

陈立春. 2002. 河套断陷带的古地震、强震复发规律和未来可能强震地点[硕士论文]. 北京: 中国地震局地质研究所.

邓起东, 程绍平, 闵伟等. 1999. 鄂尔多斯块体新生代构造活动和动力学的讨论. 地质力学学报, 5(3): 13-21.

邓起东, 张培震, 冉勇康等. 2002. 中国活动构造基本特征. 中国科学(D辑: 地球科学), 32(12): 1020-1030.

国家地震局. 1988. 鄂尔多斯周缘活动断裂系. 北京: 地震出版社.

马杏垣. 1989. 中国岩石圈动力学地图集. 北京: 中国地图出版社.

蒲浩, 杨新林, 赵海峰等. 2012. 基于Google Earth的岩层产状测量方法. 西南交通大学学报, 47(6): 949-954.

王福昌, 万永革, 钱小仕等. 2013. 由地震分布丛集性给出断层参数的一种新方法. 地球物理学报, 56(2): 522-530, doi: 10.6038/cjg20130216.

汪素云. 1999. 中国近代地震目录. 北京: 中国科学技术出版社.

王阎昭, 王恩宁, 沈正康等. 2008. 基于GPS资料约束反演川滇地区主要断裂现今活动速率. 中国科学: D辑, 38(5): 582-597.

于贵华, 徐锡伟, 柴炽章等. 2007. 利用活断层探测资料构建银川探测区地下三维结构模型. 地震地质, 29(2): 320-329.

张浪平, 邵志刚, 马宏生等. 2013. 基于地震参数的缅甸弧俯冲带处板块间几何接触方式的研究. 中国科学: 地球科学, 43(4): 653-664.

郑秀芬, 欧阳飚, 张东宁等. 2009. “国家数字测震台网数据备份中心”技术系统建设及其对汶川大地震研究的数据支撑. 地球物理学报, 52(5): 1412-1417, doi: 10.3969/j.issn.0001-5733.2009.05.031.

周仕勇. 2008. 川西及邻近地区地震活动性模拟和断层间相互作用研究. 地球物理学报, 51(1): 165-174.

(本文编辑胡素芳)

基金项目科技部地震行业科研专项(201508009)与国家自然科学基金项目(41274052)资助.

作者简介高彬，男，硕士研究生，主要从事地震构造学研究.E-mail：gb310@126.com *通讯作者周仕勇，男，教授，主要从事地震物理学方面的研究.E-mail: zsy@pku.edu.cn

doi:10.6038/cjg20160711 中图分类号P313

收稿日期2015-09-06，2016-04-29收修定稿

Estimate of dip angles of faults around Ordos Block based on earthquakes

GAO Bin1, ZHOU Shi-Yong1*, JIANG Chang-Sheng2

1InstituteofTheoreticalandAppliedGeophysics,SchoolofEarthandSpaceSciences,PekingUniversity,Beijing100871,China2InstituteofGeophysics,ChinaEarthquakeAdministration,Beijing100081,China

AbstractWe discuss the method of defining geometric shape of faults around Ordos Block based on earthquake location results. First, based on tectonic map of China, we construct the active fault distribution of Ordos in accordance with seismicity. Then, we obtain the section plane of each fault, draw the location result of earthquakes on it and use the maximum likelihood method to calculate dip angles of each fault. Last, to analyze the reliability of dip angles, we combine focal mechanism solutions and geological data to make comparison. The geometric fault model of Ordos we construct in this study could be the basic work of further research, like the inversion of fault slip rates based on GPS observation, seismo-tectonic of strong earthquakes and seismic hazard simulation and assessment of this area.

KeywordsOrdos Block, Dip angle, Parameters of fault plane

高彬， 周仕勇， 蒋长胜. 2016. 基于地震活动性资料估计鄂尔多斯块体周缘构造断层面倾角. 地球物理学报，59(7):2444-2452,doi:10.6038/cjg20160711.

Gao B, Zhou S Y, Jiang C S. 2016. Estimate of dip angles of faults around Ordos Block based on earthquakes. Chinese J. Geophys. (in Chinese),59(7):2444-2452,doi:10.6038/cjg20160711.