辽宁地区2008年以来ML≥3.0地震震源机制解分析

王 岩，张 博，曹凤娟，高业欣，殷轶娜，何飞虎

（辽宁省地震局，辽宁 沈阳 110034）

辽宁地区2008年以来ML≥3.0地震震源机制解分析

王 岩，张 博，曹凤娟，高业欣，殷轶娜，何飞虎

（辽宁省地震局，辽宁 沈阳 110034）

收集2008—2015年辽宁境内ML≥3.0地震波形资料，读取P波初动，采用P波初动方法，求解地震震源机制解。分析盖州震群、海城序列等地震的震源机制不同变化特征。

震源机制；辽宁地震；P波初动

0 引言

辽宁地区地属中国东北的南部，同时位处华北地块的北部，境内郯庐断裂带北段、北延段贯穿，断层活动频繁，曾经发生1975年海城MS7.3地震。

华北地块是在太平洋板块向欧亚大陆的俯冲和青藏地块向东部挤压的联合作用下形成的，华北地震的发生也是两种作用的结果，因此南北地震带地震的发生，对华北地块的促进作用显著［1］。

2008年汶川MS8.0地震发生之后，辽宁地区地震活动显著增强，是华北地区最先发生响应地震的区域，此后辽宁及附近地区地震活动水平持续升高，境内先后发生了多年持续活跃的盖州震群序列及1999年岫岩MS5.4地震后的首次5级地震——灯塔MS5.1地震［2］。

汶川地震后，辽宁地区地震的活动水平的变化与区域应力变化有着紧密的关系，本文利用P波初动法计算2008年以来辽宁地区特别是盖州震群、海城震群序列中ML≥3.0地震的震源机制解，分析震源机制变化特征与地震活动之间的关系。

1 数据与方法

P波初动法求震源机制解是目前常用的方法，其速度快、方法操作性强、求解结果可靠性高，广泛应用于地震事件分析、震源信息获取及应力场研究等方面［3］。

地震P波到达地表的初始震动有些是向上的，有些是向下的，利用位于不同地点的台站记录的P波初动极性四象限分布的物理图像来求解震源机制的方法，称为P波初动法［4］［5］。这种求解方法以点源双力偶模型为基础，认为地震发生是震源区主压应力和主张应力的释放，而断层错动是这种应力作用的结果［6］。震源区存在两个相互垂直的平面，断层面及辅助面，两个平面相互垂直，把空间分成两两相对的四个象限——压缩象限和膨胀象限。地震发生时，断层面发生破裂，不同方位的台站记录到对应压缩波或者膨胀波的不同P波初动方向，按照台站各自的方位角、离源角、初动符号，可以计算出地震的震源机制［7］。

本研究收集辽宁省内35个地震台站接收的波形数据，读取不同台站地震的P波初始震动方向，应用P波初动法，求解2008-2015年辽宁境内ML≥3.0地震的震源机制。

由于应用P波初动资料求解震源机制解的可靠性很大程度上依赖于地震波形数据的数量及获取波形数据台站的分布状况，因而研究中按照台站分布范围，剔除了不满足周边四象限波形资料均匀分布的地震震例。如下图1所示，为资料丰富程度满足需求的地震震例分布图，共129个震例，其中包含5级以上地震1次（灯塔MS5.1）、4级以上地震16次、3级以上地震112次。震例分布范围主要集中于海城、盖州地区，该区域属郯庐断裂带北段范围，也是辽宁地区地震活跃的区域，包含了绝大部分辽宁地区的地震活动。

图1 辽宁地区2008-2015年ML≥3.0地震及测震台站分布图Fig.1 Seism stations and earthquakes （ML≥3.0） in Liaoning（2008-2015）

2 辽宁地区震源机制解变化与分析

图2是129个地震震源机制解图，图中黑色为T区，即压缩象限区域，也是初动向上集中的张力区；白色为P区，即膨胀象限区域，也是初动向下集中的压力区。震源机制解的具体参数信息如表1所示，震例中包含海城序列地震36个、盖州序列地震29个。

从震源机制总体变化上看，辽宁地区地震震源机制以走滑型为主，少数正断性质，区域一致性较为统一。2012年2月2日开始的盖州序列中，地震的P轴、T轴倾角大部分在30度以下，显示该区域应力场作用偏于水平方向；而相对于盖州序列，海城序列中，地震的P轴、T轴倾角则变化更为剧烈，说明该区域应力场作用相对复杂。

另外，从盖州序列的震源机制解可知，序列震源机制一致性较高，说明该区域应力场作用较为一致，未来发震的危险性也较高。

图2 辽宁地区2008-2015年ML3.0以上地震震源机制解Fig.2 Focal mechanism solutions of earthquakes（ML≥3.0）in Liaoning

表1 辽宁地区2008-2015年ML≥3.0地震震源机制解

序号发震时刻　　北纬　东经　震级　节面A（°） 节面B（°） P轴（°）T轴（°）N轴（°）年-月-日时:分（°）（°）（ML）　　走向发震地点　倾向滑动角走向倾向滑动角方位倾角方位倾角方位倾角矛盾比54 2012-10-07 03:22 41.02 119.69　3.0　喀喇沁　20　90　180　110　90　0　65　0　335　0　180　90 0.111 55 2012-11-01 19:25 40.49 122.39　4.0　　盖州　46　65　137　157　52　32　104　8　5　47　201　42 0.235 56 2012-11-23 00:46 41.62 121.01　3.1　　北票　28331　41　156　70　114　228　22　99　58　327　33 0.286 57 2012-12-17 10:00 40.68 122.69　3.2　　海城　35860　270　178　30　90　88　15　268　75　178　0　0.167 58 2013-01-16 16:21 40.68 122.68　3.0　　海城　214　67　20　313　71　155　83　3　174　30　347　60 0.091 59 2013-01-23 12:18 41.50 123.20　5.1　　灯塔　15　90　180　105　90　0　60　0　330　0　180　90 0.000 60 2013-02-03 16:52 40.72 122.62　3.2　　营口　10　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.167 61 2013-02-08 10:03 40.63 122.93　3.3　　海城　20　69　162　117　74　22　248　3　339　27　151　63 0.067 62 2013-02-27 09:49 40.70 122.62　3.4　　营口　55　65　-12　319　78-153 274　27　9　9　116　61 0.455 63 2013-03-17 04:49 40.63 122.93　3.1　　海城　33　61　155　136　64　32　263　5　357　38　167　52 0.083 64 2013-03-30 08:19 40.50 122.42　3.2　　盖州　17972　45　287　48　155　239　15　134　45　342　42 0.222 65 2013-03-30 14:05 40.48 122.42　4.0　　盖州　33　42　152　142　69　46　263　13　7　46　161　41 0.200 66 2013-03-31 12:53 40.48 122.42　3.9　　盖州　20869　12　302　79　159　74　7　167　23　329　66 0.333 67 2013-04-12 14:36 40.67 122.87　3.3　　海城　15　90　180　105　90　0　60　0　330　0　180　90 0.143 68 2013-04-16 00:45 40.52 122.42　3.8　　营口　35665　152　99　64　28　48　1　317　37　139　53 0.263 69 2013-04-23 00:21 40.50 122.40　3.4　　盖州　34817　78　181　74　93　268　28　96　61　360　3　0.133 70 2013-04-24 01:37 40.50 122.38　3.2　　盖州　24677　91　63　13　87　335　32　157　58　66　1　0.150 71 2013-04-24 02:07 40.50 122.40　3.1　　盖州　264　89-166 355　77　0　219　10　310　8　78　77 0.250 72 2013-04-24 03:45 40.50 122.38　3.7　　盖州　22282　1　312　89　172　86　5　177　6　319　82 0.200 73 2013-04-24 03:52 40.48 122.38　3.0　　盖州　30　90　180　120　90　0　75　0　345　0　180　90 0.214 74 2013-04-24 15:36 40.50 122.42　3.0　　盖州　180　0　70　340　90　90　70　45　250　45　160　0　0.000 75 2013-04-24 19:39 40.50 122.40　3.5　　盖州　27941　41　156　64　124　222　13　112　57　320　30 0.125 76 2013-04-28 11:30 40.72 122.63　3.2　　营口　64　90　-18　339　71-179 295　14　202　13　69　71 0.188 77 2013-05-20 20:07 40.48 122.42　3.2　　盖州　20379　23　298　67　168　252　8　159　24　359　65 0.167 78 2013-07-14 15:59 40.77 122.47　3.1　　营口　70　90　180　160　90　0　115　0　25　0　180　90 0.083 79 2013-07-18 18:12 40.50 122.38　3.0　　盖州　79　89　-26　169　63-178 31　19　127　18　257　63 0.429 80 2013-08-05 08:15 41.87 123.68　3.0　　沈阳　20　90　180　110　90　0　65　0　335　0　180　90 0.143 81 2013-08-18 07:32 40.68 122.68　3.3　　海城　210　90　25　120　65　180　342　17　75　17　210　65 0.188 82 2013-10-08 08:50 40.15 122.18　3.0　　盖州　86　90　-83　178　6　-177　2　45　169　44　266　6　0.154 83 2013-10-08 09:00 40.13 122.22　3.2　　盖州　200　56　-160 301　74　-35 166　36　67　12　321　51 0.364 84 2014-01-04 14:51 40.47 122.32　3.4　　营口　48　89　176　138　86　1　93　2　3　3　220　86 0.458 85 2014-01-12 18:31 40.72 122.78　3.3　　海城　10　68　154　110　66　24　61　1　330　33　153　57 0.208 86 2014-02-07 14:39 40.47 122.32　3.1　　营口　262　89-132 353　43　0　206　32　818　31　81　43 0.360 87 2014-02-09 01:44 40.47 122.32　3.0　　营口　30　90　180　120　90　0　75　0　345　0　180　90 0.167 88 2014-02-11 09:15 40.47 122.32　3.6　　营口　27090　0　180　90　180　45　0　135　0　180　90 0.115 89 2014-02-14 02:49 40.47 122.30　3.0　　营口　10　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.273 90 2014-02-17 15:20 39.92 122.13　3.2　瓦房店　27941-138 156　64　-55 112　57　222　13　320　30 0.273 91 2014-02-24 10:30 40.47 122.32　3.6　　营口　10　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.043 92 2014-03-01 02:38 40.47 122.32　3.2　　营口　10　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.077 93 2014-03-03 11:30 40.47 122.32　3.4　　营口　25690　0　166　90　180　31　0　121　0　180　90 0.200 94 2014-03-13 11:22 40.48 123.27　3.4　　岫岩　22177　77　84　18　132321　30　114　57　224　12 0.300 95 2014-03-14 20:35 41.82 121.93　3.5　　黑山　20890　90　98　0　160298　45　117　45　208　0　0.250 96 2014-03-17 09:42 40.47 122.32　3.1　　营口　79　88　138　348　48　2　206　27　312　29　81　48 0.400 97 2014-03-26 03:27 40.47 122.32　3.0　　营口　0　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.053 98 2014-03-26 03:28 40.48 122.32　3.7　　营口　4　90　180　94　90　0　49　0　319　0　180　90 0.174 99 2014-03-28 02:46 40.47 122.32　3.1　　营口　265　90　0　175　90　180　40　0　130　0　180　90 0.217 100 2014-03-29 13:26 40.47 122.30　3.2　　营口　287　3　2　195　90　93　282　45　108　45　45　3　0.000 101 2014-04-03 03:24 40.47 122.32　3.2　　营口　6　90　180　96　90　0　51　0　321　0　180　90 0.000 102 2014-04-03 06:10 40.73 124.37　3.4　　凤城　60　23　0　330　90-112 261　41　39　41　150　23 0.176 103 2014-04-08 19:07 40.47 122.30　3.0　　营口　32　75　158　296　69　16　163　4　255　26　65　64 0.400 104 2014-04-17 16:19 40.65 122.87　3.2　　海城　29049　144　46　64　47　165　9　266　51　68　38 0.200 105 2014-04-18 09:07 40.47 122.32　3.7　　营口　10　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.136 106 2014-04-24 23:15 40.65 122.85　3.1　　海城　20　90　180　110　90　0　65　0　335　0　180　90 0.118 107 2014-04-25 09:14 40.47 122.32　3.0　　营口　26090　0　170　90　180　35　0　125　0　180　90 0.182 108 2014-04-28 07:59 40.47 122.30　3.4　　营口　10　90　180　100　90　0　55　0　325　0　180　90 0.000

序号发震时刻　　北纬　东经　震级　节面A（°） 节面B（°） P轴（°）T轴（°）N轴（°）年-月-日时:分（°）（°）（ML）　　走向发震地点　倾向滑动角走向倾向滑动角方位倾角方位倾角方位倾角矛盾比109 2014-05-17 16:08 40.47 122.32　3.0　　营口　263　2　14　159　90　92　247　45　71　45　339　2　0.333 110 2014-05-22 08:24 40.47 122.32　3.1　　营口　260　90　0　170　90　180　35　0　125　0　180　90 0.063 111 2014-06-05 02:13 40.47 122.32　3.1　　营口　20　90　180　110　90　0　65　0　335　0　180　90 0.154 112 2014-06-10 07:44 40.48 122.32　3.0　　营口　30　90　180　120　90　0　75　0　345　0　180　90 0.071 113 2014-06-20 08:02 41.83 123.92　3.2　　抚顺　220　10　0　130　90　100　210　44　50　44　310　10 0.091 114 2014-06-26 04:05 40.47 122.32　4.1　　营口　295　12　-3　29　89-101 287　45　131　43　29　12 0.321 115 2014-07-04 11:02 40.47 122.32　3.0　　营口　75　90　180　165　90　0　120　0　30　0　180　90 0.211 116 2014-08-19 00:23 40.13 122.22　3.1　　盖州　265　55　0　175　90　145　226　24　124　24　354　55 0.318 117 2014-08-22 07:54 40.47 122.32　4.3　　营口　15　90　180　105　90　0　60　0　330　0　180　90 0.143 118 2014-09-28 11:12 40.47 122.32　3.3　　营口　10　88　-9　280　80-177 236　9　145　6　20　79 0.316 119 2014-10-03 09:15 40.47 122.30　3.0　　营口　245　90　0　155　90　180　20　0　110　0　180　90 0.176 120 2014-10-31 12:11 40.65 122.83　3.0　　海城　30　90　180　120　90　0　75　0　345　0　180　90 0.111 121 2014-11-20 12:32 40.67 122.85　3.1　　海城　25　90　180　115　90　0　70　0　340　0　180　90 0.154 122 2014-12-01 23:01 40.70 122.62　3.1　　营口　20288　14　295　76　169249　2　158　17　346　73 0.118 123 2015-04-26 15:18 40.70 122.70　3.5　　海城　25590　0　165　90　180　30　0　120　0　180　90 0.143 124 2015-08-04 12:25 40.50 122.40　4.8　　盖州　36　72　102　180　21　57　116　27　323　61　212　11 0.179 125 2015-08-04 12:52 40.50 122.40　3.2　　盖州　332　1　-7　70　90　-90 339　45　161　45　70　1　0.000 126 2015-08-19 11:06 40.50 122.40　3.1　　盖州　29481　-58　38　32-162 234　45　359　30　109　30 0.385 127 2015-08-20 14:24 40.50 122.40　3.1　　盖州　55　90　180　145　90　0　100　0　10　0　180　90 0.083 128 2015-11-11 18:42 40.70 122.60　3.0　　营口　71　84　-13　285　77-173 242　14　150　5　40　75 0.385 129 2015-11-23 03:57 40.80 122.50　4.5　　营口　83　90　180　173　90　0　128　0　38　0　180　90 0.000

3 讨论与结论

研究发现，辽宁地区中小地震震源机制主要以走滑型为主，其中不同区域的应力有所不同，与区域地下介质情况相关；大部分地区的P轴、T轴倾角较小，说明区域应力场以水平作用居多。

进一步分析认为，2008年以来辽宁区域整体的震源机制（ML≥3.0地震）并不具有鲜明的同质性质。空间上，辽宁境内断裂分布丰富，不同断裂带范围介质特征变化复杂，因而整体区域不具备完全一致性特征；时间上， 2008年汶川MS8.0地震、2011年日本MS9.0地震对辽宁区域内地震的影响有阶段性特征，且板块作用方式不同。

同时，营口—海城序列与2012年2月2日开始活跃的盖州序列，从区域断裂特征上各自具备较为独立的分析性， 其地震震源机制一致性也较高，说明区域应力场作用一致性较高，在今后的研究中值得进一步深入研究。

［1］曹凤娟，王亮，李君.南北地震带与华北地块强震间的相关迁移［J］.地震学报，2015，37（4）：554-564.

［2］王岩，邵媛媛，曹凤娟，等.基于因子分析的地震综合指数在辽宁地区地震预测中的应用［J］.防灾减灾学报，2016，32（1）：1-6.

［3］许向彤，许忠淮，张东宁，等.求震源机制P波初动解的格点尝试概率法［J］.地震地磁观测与研究，1995，16（4）.

［4］徐果明，周蕙兰.地震学原理［M］.科学出版社，1982

［5］胡幸平，俞春泉，陶开，等.利用P波初动资料求解汶川地震及其强余震震源机制解［J］.地球物理学报，2008，51（6）：1711-1718.

［6］张萍，于笑非，关英梅，等.营口-海城震群与岫岩-海城地震序列地震活动特征的研究［J］.东北地震研究，2004，20（2）：27-33.

［7］张萍，李爱民，赵春平.沈阳及其附近地区小震复合震源机制解［J］.地震地磁观测与研究，2004，25（5）：35-39.

FOCAL MECHANISM SOLUTIONS ANALYSIS OF ML≥3.0 EARTHQUAKES IN LIAONING SINCE 2008

WANG Yan，ZHANG Bo，CAO Feng-juan，GAO Ye-xin，YIN Yi-na，HE Fei-hu
（Earthquake Administration of Liaoning Province，Liaoning Shenyang 110034，China）

We collected seismic waveform of earthquakes（ML≥3.0） in Liaoning from 2008 to 2015， and read out initial P wave polarity from the wave. Then we calculated the focal mechanism solutions of the earthquakes using P-wave first motion method and analyzed different variation characteristics of the solutions of Gaizhou earthquake swarm and Haicheng earthquake sequence.

focal mechanism；earthquake in Liaoning；P-wave first motion

P315.3

A DOI:10.13693/j.cnki.cn21-1573.2016.03.001

1674-8565（2016）03-0001-06

东北地区2016年第二季度ML≥3.0级地震目录
The earthquakes （ML≥3.0） catalogue of the second quarter in northeastern area，2016.

（注：吉林省与黑龙江省地震目录摘自全国统一编目系统）李恩来 供稿

序号发 震 时 间地 震 位 置震级（ML）深度（km）精度月日时 分 秒北 纬（度）东 经（度） 地 点141521:49:1141.92121.66辽宁阜新3.0 02 241901:12:2241.95121.67辽宁阜新3.0 02 342110:58:0138.16120.03渤海3.0 62 442418:16:1439.57122.78辽宁庄河3.1 71 551716:26:3540.54123.04辽宁海城3.3 61 652719:41:2041.95121.68辽宁阜新3.1 02 761903:40:2540.51 122.17辽宁营口海域3.2 91

辽宁省地震局科研专项项目（LZ-K201506）

2016-04-06

2016-05-28

王岩（1983-），女，辽宁省本溪市人，2009年毕业于中国地震局预测研究所，硕士，工程师，现主要从事地震活动性研究工作。

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