地震学科普之窗（十）震源机制＊

大木圣子

（东京大学地震研究所）

地震学科普之窗（十）震源机制＊

大木圣子

（东京大学地震研究所）

一发生地震，莱助教的电话就会响个不停，“请问，这里发生地震的背景是什么？”“是什么原因引发的这次地震？”“这次地震的特点是什么？”她在一一回答着这些问题。

1 震源机制图

莱助教说到震源机制就是逆断层了。我认为它清楚地反映了周围的大地构造。由于该地区是受板块推挤作用力的地方，所以，估计是逆断层。即便我们根据地震波分析得出的震源机制也会是这样的。可以说是与太平洋板块俯冲有关的地震吧。

按照地震后的报道说，地震本身就是断层的剧烈走滑运动［见《国际地震动态》2011年第9期的地震学科普之窗（二）］，是相互推挤时形成的逆断层［见《国际地震动态》2012年第2期的地震学科普之窗（七）］。但是，莱助教正在看着的图究竟是什么图呢？圆被分别涂成黑色和白色，就像一个半球图。

莱助教大地君也开始关注震源机制方面的知识了吗？

大地君看这个半球般的图就知道震源机制了吗？

莱助教是的，根椐它就可以知道断层在施加着怎样的力。这个半球是一种把三维分布的力用二维平面的方式表示出来的方法。掌握了要领马上就会明白的。

莱助教画出了断层侧面与嵌入断层的半球图（图1）。

图1

莱助教地震的确是在断层发生的，从巨大的整个地球看的话，这个断层还是非常小的区域，所以，关于施加在断层上的力，就用这种小球来研究。逆断层会是怎样的力场？

大地君是一种相互推挤的力。在这个图中，右侧部分会隆起（图2 a）。

莱助教正是这样。通常我们画球的时候，把来自周围推挤的部分用白色表示，相反，把从周围拉伸的部分用黑色或红色表示。

大地君图2 b是正断层吧，是从两侧拉伸的力作用下产生的类型的地震。图2 c是走滑断层，是同时具有推挤和拉伸力场的吗？

图2

莱助教把这些投影到平面上表示的就是在半球上方画出的球形体，被称之为震源机制解或者说是发震机制解。

2 P波的推挤拉伸

大地君不过，等一下，这么说，发生地震我们获得信息，只限于震源在地表有明确的表示，是从观测到的地震波知道的。只要根据地震波数据，就能得出这个球形体吗？

莱助教你注意到了关键点了。因为我们使用的是P波的初始部分，是可以获得震源机制的球形图的。P波是推挤拉伸的波呀。

大地君知道了。与地震波前进方向平行震动那样的波，也就是既压缩又拉伸的震动波。

莱助教在各地的观测点，都有P波由压缩波到来和由膨胀波到来的情况。

大地君通常来说是这样的。我们只是考虑了压缩波的情况，但的确应该是压缩和拉伸都有的。

莱助教那么，认为是P波推挤到达某个观测点的，它又不断地返回地下，一返回到震源，可知它就是由震源的半球拉伸的力引发的地震（图3）。

大地君的确是这样。即使P波拉伸作用到达后，同样也返回到震源去，就形成震源的半球从周围推挤过来的场。

莱助教是的。这样全部观测点的P波的推挤拉抻都回到了半球上，于是，我们就知道施加在半球上的力场了。

3 新堂教授的简单提问：震源机制的两个方面

新堂教授大地君也正式踏入地震学门槛了，是不是已经是高手啦。

大地君谢谢您的夸奖。我是关心前辈们关于震源机制方面的讨论，所以就加入进来了。

新堂教授那么，我要出难题了。这次学习出现的半球各自都有两个面。图中白色和黑色交错的面大概也有两个面吧。

大地君就说图2吧。（a）和（b）中分别是向右斜下和左斜下切开半球的面，（c）中是纵向十字切半球的这样两面。

新堂教授是的。当我们根据观测到的地震波制作震源机制的半球时，哪个面是断层面呢？你知道该怎样做吗？

大地君嗯。在根据P波推挤拉伸制作

图3

大地君的学习笔记

震源机制

●可以根据观测到的P波初动（最初的推挤拉伸）分布获得。

●由于表示的是施加在断层上的力场，所以，大多都反映着该区域的大地构造。的震源机制中，不管哪个都不能成为断层面的信息。

新堂教授再难一点的问题。如果一个对应真实的断层面的话，还有一个假设的面，这究竟有什么意义呢？

大地君我完全不懂了，认输。

新堂教授首先，正像大地君说的那样，光靠P波的推挤拉伸，无法断定哪个是断层面，要确定断层面，必须研究余震分布，发现地表的隆起。

大地君是吗？余震和主震同样都是在断层面内发生的，能够准确找到余震震源位置，是不是就能发现断层面了呢？

新堂教授正是如此。没有对应真实断层的“假设断层面”有什么意义呢？发生地震，断层在地面下急剧地活动的话，对地球来说，是以一种让其不停旋转的力的作用。

大地君不停旋转？完全不懂了。

新堂教授哈哈，是这样的。好吧，简单说，图2 a中是右侧隆起的，但地球借势会受到逆时针旋转的力。

大地君也就是说，断层面周围由于断层的活动，半球上侧面会受到稍稍靠左方向、下侧会受到稍稍靠右方向的力的作用，结果会形成逆时针旋转。可以这样理解吗？

新堂教授是的。然而，实际的地球，即便发生地震也是不会旋转的。旋转也是一种运动，但当该运动的不运动了的时候，就应该考虑是有看不见的力在作用着。这是物理学的法则。

大地君明白了。由于看不见的力产生的假设的断层面就是另一个面吧。

新堂教授正是正是。你已经入门了。还有假设面的问题是20世纪30年代，由日本的研究人员在世界上率先提出的。大地君大地君在思考着，震源机制反映板块受到了怎样的力的作用，亦即是，反映着大地构造。为了解这个机制，必须观测地震波。众多的地震学者也在努力开发根据P波的初始推挤拉伸，使用计算机自动地迅速求得震源机制的系统。要把已经学过的大地构造学与地震发生紧密地结合起来。明白了为什么必须学习物理和数学，今后还要把常规教育的数学再好好学一遍呀。

摘译自：地震本部ニュース.2011年2月号：8-11

原题：謎解き地震学震源メカニズム

网址：http：∥outreach.eri.u-tokyo.ac.jp／charade／

（北京市地震局 彭岩 译；卢振恒 校）

（译者电子信箱，彭岩：pybj1201＠yahoo.com.cn）

P315；

E；

10.3969／j.issn.0235-4975.2012.05.009

2012-01-19。