2017年云南漾濞MS51及MS48地震震源机制解和震源深度测定

潘睿 姜金钟 付虹 李姣

摘要：鉴于国内外地震研究机构给出的2017年云南漾濞MS48和MS51这2次地震的震源深度存在较大差异，利用云南和部分四川地震台网宽频带数字地震波形资料，采用CAP方法和3种不同速度模型对这2次地震进行震源机制解反演，并结合sPn深度震相对其震源深度进行了再次测定。结果表明：①由于利用了台站方位覆盖更好的近震宽频带波形和sPn深度震相数据，最终获得了2次地震的震源深度（5 km和6 km）;②基于更多台站记录的宽频带波形，利用CAP方法得到的双力偶震源机制解与Global CMT利用全球宽频带台站记录波形得到的反演结果更为一致，并且利用CAP方法得到5次M≥ 30余震事件的震源机制解与这2次地震的结果基本一致，表明这些地震事件可能发生于同一断层;③经初步分析认为，2017年漾濞地震的发震断层可能是维西—乔后断裂中南段，即节面Ⅱ（312°/80°/166°）为真正的发震断层面。

关键词：漾濞地震;CAP方法;sPn深度震相;震源机制解;震源深度

中图分类号：   文献标识码：   文章编号：1000-0666（2019）03-0338-11

0 引言

震源深度的准确测定对于评估地震灾害、确定地震成因和动力学环境、判断余震发展趋势和危险性等都具有重要的意义（郑勇，谢祖军，2017）。目前，中国地震台网给出的震源深度一般是在一维速度模型下、利用P波和S波震相走时和绝对定位方法定位后得到。地震台站主要分布在地球表面，其在深度方向上分布具有不均匀性以及震源深度与发震时刻的较强耦合性，所以震源深度的准确测定一直是地震学研究中的一个难题。近年来，随着宽频带数字地震仪的广泛布设，利用深度震相准确获得较大地震（如M>30）的震源深度是一种常用方法（任克新等，2004;高立新等，2007;张瑞青等，2008;崇加军等，2010;孙茁等，2014;Wang et al，2017）。深度震相方法是利用某些深度震相（如 sPg，sPmP，sPn等）与其相应的参考震相（Pg，PmP，Pn等）的走时差对震中距不敏感，但对震源深度变化敏感的特性，既可避免震源深度和发震时刻的耦合性，又能消除速度模型偏差带来的定位误差，从而得到更准确的震源深度（Ma，Atkinson，2006）。

震源机制解是地震学研究中的关键参数，其反演可以为地震时空破裂过程的求解提供基本参数，协助地震应急响应工作及地震早期预警，还可以得到地震释放的构造应力场方向和大小，进而为地震孕育及发震机理提供研究素材（嚴川，2015）。

2017年3月27日7时40分28秒、7时55分，云南省大理白族自治州漾濞县境内连续发生MS48和MS51地震。根据中国地震台网统一地震目录①，2次地震震源深度均为10 km。国外地震研究机构如GCMT Global Centroid-Moment-Tensor，http：//wwwglobalcmtorg给出2次地震的震源深度分别为230 km和203 km;USGS http：//earthquakeusgsgov给出的震源深度分别为100 km和276 km。不同机构对同一地震给出的震源深度最大相差近20 km。此外，国内外研究机构对漾濞MS51地震所给出的震源机制解也存在一定的差异。获得较为准确的震源机制解和震源深度对深入研究云南漾濞及邻近地区的孕震机理和地震活动性具有十分重要的科学意义，而本文采用的CAP方法（Zhao，Helmberger，1994;Zhu，Helmberger，1996）在反演较大地震的震源机制解的同时，也能获得较为准确的震源矩心深度（吕坚等，2008;韦生吉等，2009;曾祥方等，2013;李志伟等，2015;Wang et al，2017;Jiang et al，2019）。

2017年漾濞地震发生于地质构造复杂、地震活动频繁的滇西地区，2次地震震中均位于近NS向的龙蟠—乔后断裂及NNW向的维西—乔后断裂附近，近年来在震中附近还发生了多次5级以上的中强地震，如2013年洱源MS55，MS50地震及2016年云龙MS50地震（赵小艳，付虹，2014;Jiang et al，2019）。鉴于云南地区壳幔结构具有明显的横向不均匀性，为了获得较为准确的震源机制解和震源深度，本文利用CAP方法在3种不同的壳幔速度模型下分别反演了漾濞2次地震的震源机制解和最佳震源矩心深度，以及地震序列中5次MS≥ 30余震事件的震源机制解和震源深度，利用sPn深度震相获得了漾濞2次地震的震源深度。

1 方法原理

11 CAP方法

震源机制解的反演方法比较多，其中CAP方法在地震学中应用较为广泛（谢祖军等，2012;易桂喜等，2016，2017），很多学者（吕坚等，2008;韦生吉等，2009）使用该方法获得了不同中强地震较为准确的震源机制解和震源深度，表明该方法的可靠性和有效性。曾祥方等（2013）利用中国地震台网和IRIS数据中心的地震波形资料，使用CAP方法反演了2013年四川芦山地震并得到震源机制解，此结果不仅与其他学者的结果较一致，也基本符合震源区域构造应力场特征。

CAP方法是将宽频带地震记录分成Pnl和S波（或面波）2个部分进行反演。分别对Pnl和S波（或面波）2部分波形赋予不同的权重，计算其理论合成波形（简称合成波形）和真实观测波形的互相关系数及误差函数，并运用网格搜索方法搜索出合成波形与观测波形差异最小时的地震震源机制解及最佳震源矩心深度。

12 sPn深度震相法

sPn深度震相是测定震中距小于1 000 km的浅源地震震源深度较为实用的震相之一（任克新等，2004;高立新等，2007）。目前利用sPn深度震相确定震源深度的方法已经得到广泛利用，如张瑞青等（2008）和孙茁等（2014）均通过准确识别sPn震相，得到了汶川地震17个中强余震和芦山地震28个中强余震的震源深度。对于台站稀少、数据偏少情况下的中小地震定位，利用近震深度震相如sPn震相确定震源深度尤其具有重要意义。由于sPn震相在动力学上保持了横波的性质，故其振幅和周期均大于Pn波，且初动方向与Pn波相反。由于sPn波最终以纵波形式表现在地震记录上，故其在垂直分量上振幅较大且信噪比较高。