2014年新疆于田MS7.3地震序列重定位及其发震构造初步研究

唐明帅， 王海涛， 李艳永， 热依木江， 孔祥艳， 魏芸芸， 上官文明， 魏斌

新疆维吾尔自治区地震局， 乌鲁木齐　830011



2014年新疆于田MS7.3地震序列重定位及其发震构造初步研究

唐明帅， 王海涛*， 李艳永， 热依木江， 孔祥艳， 魏芸芸， 上官文明， 魏斌

新疆维吾尔自治区地震局， 乌鲁木齐830011

摘要2014年2月12日在新疆于田县发生了MS7.3地震，主震前一天在震区发生了MS5.4前震，震后余震活动频繁，由于震区台站十分稀疏和不均匀、地壳速度结构复杂，台网常规定位结果精度有限，很难从中获得序列的空间分布特征和活动趋势的正确认识.本文首先利用位于震区附近的于田地震台5年记录的远震波形数据，采用接收函数方法研究了震区附近的地壳结构，建立了震源区的地壳速度模型.在此基础上，联合震相到时和方位角对2014年于田MS7.3地震序列(从2014年02月11日—2014年04月30日，共计577次地震)进行了重新绝对定位.结果显示，(1) 重定位后的前震和主震震中位置明显向地表破裂带及其附近的阿尔金分支断裂(南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂)靠近，两者相距5.4 km，主震位置为36.076°N、82.576°E，震源深度为22 km, 前震位置为36.055°N、82.522°E，震源深度为19 km； (2) 本文重定位结果显示，余震序列沿NEE-SWW展布，优势分布长度约73 km、宽度约16 km，平均震源深度为14.8 km，其中77%的余震分布在地表破裂带的西南端，这部分余震中少数沿阿什库勒—肖尔库勒断裂分布，绝大多数沿北东东向的南肖尔库勒断裂分布，位于地表破裂带东北端的余震沿阿什库勒—肖尔库勒断裂分布，但发生在地表破裂带的余震极少；重定位后，位于地表破裂带西南侧的震中分布由台网目录的近南北向变为北东向，与地表破裂带、南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂走向一致； (3) 沿重定位剖面的地震分布，可推断位于地表破裂带西南段的南肖尔库勒断裂与位于北东段的阿什库勒—肖尔库勒断裂倾向反向，南肖尔库勒断裂的倾向为SE，阿什库勒—肖尔库勒断裂的倾向为NW，这与本次地震野外考察得到的断裂性质一致.综合重定位结果、地表破裂带分布、震源机制解、南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂的性质认为，2014年于田MS7.3地震的发震构造为阿尔金断裂西南尾段的两条分支断裂——南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂.

关键词2014年于田MS7.3地震序列；联合震相到时和方位角绝对定位法；重新定位；发震构造

Using the teleseismic waveforms data recorded by station Yutian near the 2014 Yutian epicenter region in Xinjiang, we investigated the crustal thickness, Poisson′s ratio and the depth of crustal discontinuity beneath station Yutian by grid-search-stacking method of receiver function, further obtained the crustal S-wave velocity structure. Finally, we established the crustal velocity model in the source region for relocating the earthquakes. Based on the crustal velocity model, we relocated the 557 earthquakes which belong to the 2014 Yutian, Xinjiang,MS7.3 earthquake sequence (February 11-April 30, 2014) by the combined seismic phase arrival time and azimuth absolute location algorithm.

The following characteristics can be found in the relocated result. (1) The epicenters of the relocated mainshock and the foreshock are much closer to the surface rupture and the Altyn Tagh branch faults (the south Xor Kol fault and the Ashikule -Xor Kol fault) near surface fracture, and the two epicenters are only 5.4 km apart from each other. The location of the mainshock is 82.576°E, 36.076°N and the focal depth is 22 km. The location of the foreshock is 82.522°E, 36.055°N and the focal depth is 19 km. (2) The relocated distribution of the earthquakes are consistent with the surface rupture of the mainshock. The aftershock zone is mainly along NEE-SWW direction with a spatial scale of approximately 73 km long and 16 km wide. Strong variations can be found in the spatial distribution of the aftershocks southwest to the rupture fault, where the aftershock zone changes it strike direction from N-S to northeastward, which is consistent with the strike of the south Xor Kol fault and the Ashikule-Xor Kol fault, which are branches of the Altyn Tagh Fault that is close to the rupture fault. Around 77% aftershocks occurred at the southwest end of the surface rupture zone, mainly along the south Xor Kol fault, and few aftershocks occurred along the surface rupture zone, and the aftershocks at the northeast end of the surface rupture zone mainly occurred on the Ashikule-Xor Kol fault. (3) According to earthquakes distribution along profiles, the dip direction of the south Xor Kol fault (along SE direction) is opposite to that of the Ashikule-Xor Kol fault (along NW direction), which is confirmed by the field surveys.

Taking the characters of the south Xor Kol fault and the Ashikule-Xor Kol fault, and the distributions of relocation results, and focal mechanism solution and surface rupture zone into consideration, we speculate that the seismogenic faults of 2014 YutianMS7.3 earthquake are the south Xor Kol fault and the Ashikule-Xor Kol fault, which are two branches of the Altyn Tagh fault zone.

1引言

北京时间2014年2月12日下午17时19分，在新疆和田地区于田县发生了MS7.3强烈地震(简称2014年于田7.3地震)，主震前一天在震区发生了MS5.4前震，震后余震活动频繁,震中区的烈度为Ⅸ度，等震线长轴呈北东东向分布 (新疆维吾尔自治区地震局，2014).此次地震位于2008年3月21日于田MS7.3地震震中东侧约110 km，位于我国巴颜喀拉块体西边界的阿尔金断裂带西南段.

2014年于田MS7.3地震发生后，不同研究单位或研究小组开展了相关的地震学研究，给出了此次地震的震源位置(图1，表1)、震源机制解(周云等，2015)、破裂过程(张勇等，2014)和地震分布特征(张广伟等，2014；王俊等，2014；王晓欣等，2014；吴传勇等，2014；房立华等，2015)，这些结果对于理解本次于田地震的发生机理具有重要意义.多家机构给出的震源机制结果认为，本次于田地震显示出左旋走滑性质.震源破裂过程结果表明，此次地震破裂主要集中深部(张勇等，2014).此次于田MS7.3 地震震区周边地震台站十分稀疏且基本分布在震中北边，除主震外，只有极少数余震才能被位于震中南边的个别地震台站记录到，图2为参加地震定位的近台(包括临时台)分布.加之震区地壳结构、活动构造十分复杂，这些因素导致国内外各机构或不同研究小组给出主震和前震的震中平面位置相差较大，分布在阿尔金断裂带西南段的不同分支附近(图1，表1)；图3为新疆地震台网基于塔吉克3400走时表，利用单纯型定位方法获得此次地震序列的震中和深度分布情况，可以看出此次地震的余震主要集中在主震南部，该部分的余震呈现近南北向分布、跨越了不同的分支断裂，近南北向的分布特征与主震的震源机制解明显不一致.

图1　不同研究机构或小组给出的主震与前震的震中分布图中的断层和地表破裂数据引自李海兵等(2014)，虚线为推测断裂，其中f1为南硝尔库勒断裂，f2为阿什库勒—硝尔库勒断裂，f3为北硝尔库勒断裂.Fig.1　The epicenter distribution of mainshock and foreshock by different research institutions and groupsThe fault data and rupture data are from Li (2014). Dotted line are inferred faults; f1 is the south Xor Kol fault, f2 is the Ashikule-Xor Kol fault, f3 is the north Xor Kol fault.

图2　参加地震定位的近台分布Fig.2　The distribution of near-seismic stations in study region

地震定位的精度不仅受台网布局、可用定位震相以及射线路径上速度结构等因素影响，还与定位方法密切相关.因此，要获得对此次地震及其序列的准确位置和深入研究，必须选用合理的地壳速度结构和适合台站稀疏地区地震定位的方法.由于位于新疆南部的阿尔金断裂带西南地区自然条件十分恶劣，在2008年以前该地区没有地震台站，目前对该区域的地壳结构研究只有大区域的地震层析成像研究，其分辨率明显不足.远震体波接收函数方法是现阶段国内外运用远震波形数据获得地震台站下方间断面深度的最有效手段(Langston，1979).我们在对2008年于田MS7.3地震及其序列重新定位的基础上认识到，在台网稀疏的情况下，可靠的震相方位角参与地震定位能明显提高地震的定位精度(Bratt and Bache，1988；唐明帅等，2010).本文基于震区附近的于田地震台5年记录的远震波形数据，应用接收函数方法研究了台站下方的地壳结构，建立了用于地震定位的地壳速度模型，在此基础上，通过精细分析震相到时和部分台站记录的P波方位角，采用联合震相到时和方位角的定位方法(Schweitzer, 2001)对2014年于田MS7.3地震序列进行了重新绝对定位，获得了更加精确的地震定位结果，对余震的空间分布特征和发震构造进行了分析.本文的定位结果对深入研究和正确认识2014年于田MS7.3地震的发震断层及其性质、地表破裂组合特征和地震破裂过程等科学问题提供了更准确的基础数据和约束条件.

图3　初始震中分布图和震源深度沿经度方向的剖面数据来自新疆地震台网的分析结果. 圆点表示余震震中(大小与震级成正比),不同圆点的颜色代表不同的震源深度. 红色五角星表示主震和前震的震中位置，色标表示震源深度的范围.断裂数据同图1.Fig.3　The distributions of initial epicenter and focal depth profiles along the longitudeThe data are from observation reports of Xinjiang Earthquake Administration. Red stars represent the locations of mainshock and foreshock. Circles represent aftershocks with magnitude proportional to its size. The color of the circles changes with depth from blue to red. The fault is same as Fig.1.

2地震定位资料分析

2014年2月12日于田MS7.3地震震中周围的地震台站分布十分稀疏.当时距震中100 km内的地震台站只有1个于田(YUT)台(约56 km)，500 km内的地震台站有8个且都位于震中的北面.主震发生之后，于13日23点和14日18点，新疆地震局在震区北面架设了流动1(LD1)、流动2(LD2)两个流动地震台，两个流动台到主震的距离分别为92 km、82 km(图2).

根据新疆地震局目录结果，本文选取了震源区ML≥1.6(时间段为2014年2月11日—4月30日、有3组完整的震相或者记录地震台站≥4个)的577次地震进行重新定位，其中447次地震的定位台数介于3～5个.在重定位过程中，根据每次重定位地震的台站分布情况，我们分析了部分台站记录地震波形的方位角，并让这些方位角参与地震定位，增强了对震源信息的约束；同时我们结合当时新疆数字地震台网记录实际波形的情况，对ML≥3.6且定位地震台站大于11个的48次地震做了重新选台.2014年于田主震定位的台站分布，除了应用新疆台网19个台站(YUT、MIF、YJB、QMO、TAZ、HTTZ、SSL、YCH、BCH、AKS、RUQ、KUC、BAC、LTA、 KOL、KSH、KMS、SSH、YMS)记录的数据外，还使用了西藏狮泉河(SQHE)、改则(GZE)、双湖(SUH)地震台，青海沱沱河(TTH)、小黑山(XHS)、乌图美仁(WTM)地震台的数据，这些数据对于改善台网布局具有重要作用，共有25个地震台参与了主震重定位，台站布局最大空隙角为67°.

3震区附近速度结构研究

在地震定位中，震源区的速度结构是影响地震定位精度的重要因素(Aki and Richards，1980).由于2014年于田MS7.3地震震区附近的地壳结构研究程度很低.因此，本文利用于田地震台从2009年1月—2013年12月记录的远震波形数据，应用接收函数的H-κ叠加方法(Zhu and Kanamori，2000)和线性反演方法(Randall，1989；Ammon et al.，1990；Herrmann, 2004)研究了该台下方的地壳结构.于田台的接收函数波形中，在滞后初至P波约3.0 s处存在一组能量较强且连续的震相，我们推断其为地壳内某界面的一次转换波Ps震相，由该间断面产生的多次转换波PpPs、PsPs+PpSs震相也较明显，图4A中的红线分别标出了该间断面产生不同震相的理论到时.参考震区附近的人工源地震勘探结果(李秋生等，2000；贺日政等，2001)，结合区域地质情况，选取6.2 km·s-1和5.5 km·s-1分别作为于田台的地壳和壳内间断面之上的平均P波速度，用于接收函数的H-κ叠加.本文选取位于于田台东南方位的接收函数获得于田台下方的地壳厚度为60.8 km、地壳波速比为1.65(图4b)，于田台下方的壳内间断面深度为24.8 km、地壳波速比为1.64(图4a).

图4　于田台接收函数结果及定位采用的速度模型 (a) 于田台下方壳内间断面的H-κ叠加振幅； (b) 于田台下方Moho面的H-κ叠加振幅, 图中右上角的数字分别表示间断面厚度和平均波速比、字母表示台站名，dH代表间断面厚度误差、dκ代表波速比误差. (A)—(B)为(a)—(b)对应的接收函数剖面图, 红线为根据H-κ叠加结果对应间断面产生的转换波(Ps)和多次波(PpPs, PsPs+PpSs)的理论到时；(C)为定位采用的速度模型.Fig.4　The results of receiver functions at station Yutian and velocity model used in the study(a) The results of inter-crustal discontinuity H-κ grid-stacking-search beneath station YUT； (b) The results of Moho H-κ grid-stacking-search, the numbers in the right above are the discontinuity thickness and wave velocity ratio, the letter is station name, dH is the error of discontinuity thickness, dκ is the error of wave velocity ratio. (A)—(B) are corresponding receiver functions profiles of (a)—(b), the red lines are arrival times of Ps, PpPs, PsPs+PpSs phases for the discontinuity converted waves by the results of H-κ grid-stacking-search.(C) is velocity model used in the study.

鉴于于田台下方地壳结构的复杂性，以及到2014年于田地震震区存在一定距离(约56 km)，为了更好地获得对震源区地壳结构的认识，我们应用和达法(李善邦，1981)计算了于田地震序列中定位台数介于3～5个的447次地震的波速比，获得从震区到台站(YUT、LD1、LD2、YJB、MIF)的平均波速比为1.70.基于上述对于田台地壳结构和震区波速比的研究、结合于田台接收函数的线性反演结果，我们建立了用于2014年于田MS7.3地震序列定位的地壳速度结构如图4C.

4联合震相到时和方位角的线性定位方法

为了最大限度地让一切可用的数据参与地震定位，Schweitzer开发了HYPOSAT绝对定位方法(Schweitzer，2001)，该方法是基于经典的Geiger法(Geiger,1910，2012)，除采用传统的震相(Pn、Sn、Pg、Sg等)到时外，还可应用震相到时差、台站方位角和地震射线参数等来参与定位.其可采用的地球结构速度模型包括使用者给定的具体区域模型和通用的全球模型.Hyposat定位方法基于方程(1)求解的.

(1)

其中ti是走时数据；Δti是走时残差； dtj是同一台站两种震相的走时差；Δdtj是两震相走时差的残差；pk是观测射线参数；Δpk是射线参数的残差；Zb是观测后方位角；ΔZb是观测后方位角的残差；δt0是一次迭代震源时间的改变量；δφ是一次迭代震源纬度改变量；δλ是一次迭代震源经度改变量；δz0是一次迭代震源深度改变量.多次迭代求解方程组，求得震源参数.剔除计算过程中残差过大的数据.

5定位结果与分析

基于本文建立的速度模型，我们采用HYPOSAT地震定位方法，引入P波震相观测后方位角，设置置信水平为95%，对选取的577次地震进行了重定位.重定位后的误差椭圆平均半长轴为3.27 km、平均半短轴为2.16 km、平均取向为131.5°，走时残差为0.397 s.

5.1前震、主震定位结果和分析

我们获得2014年于田MS7.3地震及其前震的震源位置信息，并与国内外不同权威机构定位结果进行了比较(表1，图1).其中前震位置为36.055°N、82.522°E，震源深度为19 km，对应的误差椭圆半长轴为3.77 km，半短轴为2.8 km、取向为172.2°，走时残差为0.890 s.主震位置为36.076°N、82.576°E，震源深度为22 km，对应的误差椭圆半长轴为3.46 km、半短轴为3.32 km、取向为167.9°，走时残差为1.000 s.本文主震的震源深度为22 km，符合地震一般发生在中上地壳的规律.

由表1可知，本文的主震震中纬度与其他研究机构或小组给出的主震震中纬度的最大差为0.171°、最大经度差为0.109°，小于其他不同研究机构或小组给出主震震中之间的最大纬度差0.315°、最大经度差0.133°.从图1可知，各机构给出的前震和主震位置有较为明显的差异，其震中分别分布在阿尔金断裂带的不同分支附近.本文重定位后的前震和主震震中更靠近地表破裂带及其附近的阿尔金分支断裂(南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂)，与新疆测震台网测定的结果相比，前震纬度向北移动了约0.113°、主震纬度向南移动了约0.047°，均位于地表破裂带西南端西北，两者的震中相距5.4 km，远小于新疆地震目录给出的前震与主震的震中距离(20.2 km).震后实地考察发现本次地震的破裂带沿阿尔金断裂带西南段的两条近平行的分支断裂南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂分布，以左旋走滑性质的破裂为主，这种破裂性质与南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂的运动特征一致(李海兵等，2014，2015)，也与前震和主震的震源机制结果一致(周云等，2015；李金和王琼，2015).2014年于田MS7.3地震位于阿尔金断裂带尾端多条分支断裂的构造区，本文重定位后前震和主震震中介于南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂之间，靠近阿什库勒—肖尔库勒断裂，到南肖尔库勒断裂的垂直距离为5.5 km.综合上述分析，我们推断此次于田MS7.3地震的发震断层为阿尔金断裂西南段的分支断裂——南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂.

5.2重定位的余震震中空间分布特征

表1　不同研究机构或小组给出的前震和主震定位结果(表1中带*深度表示矩心深度)

精确的震源位置不仅可以为发震构造的判定提供依据，还是研究震源区孕震环境、地震活动性、深部构造以及地球内部物理学等的重要基础数据(张国民等，2002).此外，还可为地震序列的相对定位提供可靠的参考位置(Waldhauser and Ellsworth，2000).震后野外考察表明此次于田地震的地表破裂带沿南肖尔库勒断裂分布长约15 km, 沿阿什库勒—肖尔库勒断裂分布长约10 km，两条断裂间不连续分布右阶雁行状张剪裂隙长5 km(李海兵等，2014，2015).重定位后的余震分布图像(图5)与重定位前的结果(图3)相比，重定位后的余震震中分布明显向南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂靠近，条带性更加明显，整体沿NEE-SWW走向展布，与地表破裂带、南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂的走向一致.重定位后的余震震中分布长度约73 km，但其分布并不连续，沿地表破裂带余震很少，而在地表破裂带之外的西南端和北东端呈两个条带分布(图5).其中位于地表破裂带北东的余震约占余震总数的23%，余震分布相对均匀，有少数震级大于4.0的余震，震中分布长度约为22 km，起始点紧邻地表破裂带东端，余震总体走向和位置与地表破裂带东段延长线一致.位于地表破裂带西南的余震数量和强度都显著大于地表破裂带西北的余震规模，数量约占余震总数的77%，震中分布长度约为31 km，起始点紧邻破裂带西端，总体走向和位置与地表破裂带西段延长线一致.余震数量在主震北东和西南两侧存在差异，表明两侧断裂特征存在差异.

重定位前后变化最显著的是位于地表破裂带西南端的余震分布.台网目录给出这部分地震的震中为近南北向展布，跨越了阿尔金断裂带西南段尾端的多条分支断裂(图3)，重新定位后的这部分余震分布更加密集,其震中分布的优势方向呈北东向展布，少量分布在阿什库勒—肖尔库勒断裂两侧，大多数分布在南肖尔库勒断裂两侧，南盘偏多(图5)，符合野外考察(李海兵等，2015)获得的断层性质(走滑兼逆冲)，与走滑型地震在断层两侧的余震分布相对均匀、逆冲型地震的余震主要分布在断层上盘(Chang et al., 2000；房立华等, 2013；黄媛等，2008)的结论吻合.位于地表破裂带北东端的余震主要沿阿什库勒—肖尔库勒断裂展布.从主震、余震空间分布可以看出，本次地震破裂具有双向破裂的特点，即从主震分别向北东、西南两侧扩展.根据重定位序列分布求得的地震断层面倾角(万永革等，2008)为88.77°，与阿尔金走滑断裂西南端倾角较陡的情况吻合，对此次地震序列的震源机制特征分析表明，震源机制解给出的节面倾角90°，位于地表破裂带西南端的地震有走滑、正断和逆断型地震(李金和王琼，2015).综合以上分析，我们推断2014年于田MS7.3地震的发震断层为左旋走滑兼有逆断分量的南肖尔库勒断裂和左旋走滑兼有伸展分量的阿什库勒—肖尔库勒断裂.

我们把距断层走向剖面(图5中的LK剖面)6km范围内的地震定位结果投影到断层面静态滑动量分布图(图6)上，可以看出在主震破裂区静态滑动量大的区域，余震分布很少且震级较小，余震主要分布在滑动量较小甚至为零的区域，表明主破裂区的大部分应力在主震过程中得以释放，而在主震没有破裂的区域，可能是介质强度相对较大，主震破裂导致的应力增强不足以引起同震破裂，但引起了应力积累，最终以余震的方式释放(王卫民等，2005；赵翠萍等，2008；冀战波等，2014).

5.3重定位的震源深度分布及其意义分析

2014年于田地震发生后, 国内外不同机构给出了此次于田MS7.3地震及其前震的震源深度(表1),大部分结果在10～12 km之间.对于前震和主震，GCMT给出的矩心深度分别为21.7 km和18.3 km，本文重定位给出的震源深度分别为19 km和22 km.图3和图8a显示，地震目录给出于田地震序列的震源深度主要集中在5～10 km(约占73%)，分布在0～5 km的约占18%.本文重定位后的地震序列平均震源深度为14.8 km(图7、图8b)，约80%的地震事件分布在6～25 km的深度范围内，约11%分布在0～5 km，大部分余震的震源深度浅于主震的震源深度，其中地震序列中的46次ML≥3.5余震中有30次地震的深度位于15～26 km，在主震上方的地震极少，表明主震破裂使得破裂区能量释放较为充分，而在地表破裂带两侧地震分布在深度上较为均匀(图6、图7).应用PTD方法测得此次地震序列106次地震的平均震源深度为10.6 km,其中有70次地震的震源深度介于10～20 km(宋秀青等,2014).使用双差定位方法对这次地震序列进行重定位得到的震源深度主要集中在4～12 km(房立华等，2015).使用CAP方法反演获得此次地震序列前震、主震、及早期MS≥3.5共18次地震的平均震源深度为15.6 km，大部分地震的震源深度为15～20 km(李金和王琼，2015).上述不同研究得到震源深度的差异主要是由于台站分布稀疏, 缺乏足够近的震相数据,导致地震定位时对深度的约束较差(唐明帅和王海涛，2011)，以及使用不同的速度模型和定位方法时，可能导致较大的深度差异(房立华等，2013).

图6　主震破裂滑动量(来自张勇等，2014)与地震在破裂面上的分布圆点表示地震，大小与震级成正比，五角星同图2．Fig.6　The distribution of static fault slip and earthquake sequence (Zhang et al,2014)Red stars represent the locations of mainshock and foreshock. Circles represent aftershocks with magnitude proportional to its size.

图7　震源深度分布剖面剖线位置如图5，沿AB剖线每个地震到剖线的距离小于8 km，到其余剖线的距离小于5 km.Fig.7　The distributions of focal depth along different profilesProfile′s locations and legends are the same as in Fig.5. The distance between each earthquake and the axis of the cross-section is less than 5 km, along profile AB less than 8 km.

图7(b、c、e)显示，本文重定位后地震在深度方向具有近垂直分布的特征, 这与阿尔金走滑断裂倾角较陡的特征一致.图5和图7(b、c))显示分布于南肖尔库勒断裂南边的地震多于北边的，同时可推断南肖尔库勒断裂的倾向为SE，这与本次地震野外考察(李海兵等，2015)得到的结论(沿南硝尔库勒断裂分布的地表破裂带不仅具有左旋走滑位移，而且反映出挤压性质，具有逆冲分量，断裂南盘略有上升，因此，推测地震断裂面应向南陡倾)一致.图5和图7e显示分布于阿什库勒—硝尔库勒断裂南边的地震多于北边的，从图7e可推断阿什库勒—肖尔库勒断裂的倾向为NW，与本次地震野外考察(李海兵等，2015)给出的结论(沿阿什库勒—肖尔库勒断裂分布的同震地表破裂带不仅具有左旋走滑性质，而且还具有伸展性质，沿断裂发育较多的张性裂缝，并且断裂北盘略带有下降，反映出地震断裂面向NNW方向陡倾，反映出走滑-伸展性质)一致.上述结论说明本文重定位给出了地震序列可靠的空间分布特征.

图8　重定位前(a)、后(b)的震源深度分布柱状图Fig.8　Histogram of focal depth distribution before (a) and after (b) earthquake relocation

本文重定位后的震源深度分布下界约为26 km(图7)，而震源深度的下界面有可能取决于脆-韧性转换带的深度.震区附近的壳内间断面深度约为24.8 km，与重定位后的震源深度的下界一致，我们推断在震区地壳内约25 km深度位置可能存在脆-韧转换带.这一结果对于确定阿尔金断裂西南段地壳内的发震层厚度，阐明地震的成因和机制以及地震危险性分析提供了重要的约束条件(张国民和李丽，2003).而位于帕米尔东北缘的西克尔地震台附近的壳内间断面和震源深度的下界面的深度约为21 km(赵翠萍，2006；唐明帅等，2014)，说明位于新疆不同区域，可能存在不同深度的脆-韧转换带.研究表明(李海兵等，2015)，2014年于田MS7.3地震震区的断裂与郭扎错和龙木错断裂构成“阿尔金断裂”向西南方向的延伸部分，表明这些断裂的发育成熟度低于阿尔金主断裂，这可能在一定程度上造成了地壳强度上的差异(宋美琴等，2012)，从而造成了位于地表破裂带北东方向余震的深度下限略深于西南方向余震深度这一现象.

6结论

本文首先研究了位于震源区附近于田地震台下方的地壳结构，建立了震源区的地壳速度模型.在此基础上，联合震相到时和方位角对2014年于田MS7.3地震序列进行了重定位，获得以下结论.

(1) 本文选取位于于田台东南方位的接收函数获得台站下方的地壳厚度为60.8 km、地壳波速比为1.65，壳内间断面深度为24.8 km、波速比为1.64，以及相应的速度结构.

(2) 重定位后的前震和主震震中位置明显向地表破裂带、阿什库勒—肖尔库勒断裂和南肖尔库勒断裂靠近，两者相距5.4 km，前震位置为36.055°N、82.522°E，震源深度为19 km；主震位置为36.076°N、82.576°E，震源深度为22 km.

(3) 重定位后的震中优势沿NEE-SWW方向展布，与此次地震地表破裂带和附近的断裂走向一致.余震序列长度约73 km、宽度约16 km，平均震源深度为14.8 km.77%的余震分布在地表破裂带的西南部、沿南肖尔库勒断裂分布；23%的余震分布在地表破裂带东北部、沿阿什库勒—肖尔库勒断裂分布.位于地表破裂带西南部的震中分布格局变化较大，由台网目录的近南北向变为北东向，与地表破裂带、南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂走向一致.

(4) 根据重定位后沿剖面的地震分布(图7)，可推断位于西南段的南肖尔库勒断裂与北东段的阿什库勒—肖尔库勒断裂倾向反向，南肖尔库勒断裂的倾向为SE，阿什库勒—肖尔库勒断裂的倾向为NW，这与本次地震野外考察得到的断层性质一致.

(5) 综合重新定位结果、地表破裂带分布、震源机制解、南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂的性质分析认为，2014年于田MS7.3地震的发震构造为阿尔金断裂西南段分支断裂——南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂.

致谢本文大部分图件使用GMT软件绘制(Wessel and Smith,1991)，特此申明.在本文成文过程中，万永革教授提供了利用小震分布确定大震断层面参数的计算程序，张勇博士提供了此次地震的破裂过程数据，葛粲博士和冀战波博士给予了无私帮助，在利用定位结果分析断层性质时与吴传勇博士进行了有益的讨论，在此对他们深表感谢.感谢审稿专家对本文细致的审阅和提出富有建设性的修改意见，提高了文章的质量.

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(本文编辑胡素芳)

基金项目中国地震局“测震台网青年骨干培养”专项(20160527)，地震科技星火计划项目(XH15046)，新疆维吾尔自治区科研机构创新发展专项资金(2013016)，新疆地震科学基金项目(201405)，国家自然科学基金(41274104，41474051，41174086)联合资助.

作者简介唐明帅，女，1976年生，高级工程师，主要从事地震监测和地震学研究. E-mail:tmings65@aliyun.com *通讯作者王海涛，男，研究员，主要从事地震学研究． E-mail：ht.wang@263.net

doi:10.6038/cjg20160618 中图分类号P315

收稿日期2015-11-19，2016-03-10收修定稿

Relocation of the 2014 Yutian, Xinjiang,MS7.3 earthquake sequence and a preliminary study of its seismogenic structure

TANG Ming-Shuai， WANG Hai-Tao*， LI Yan-Yong， REYI-Mu-Jiang， KONG Xiang-Yan，WEI Yun-Yun, SHANGGUAN Wen-Ming， WEI Bin

EarthquakeAdministrationofXinjiangUygurAutonomousRegion,Urumqi830011，China

AbstractOn February 12, 2014, an MS7.3 earthquake occurred in Yutian County, Xinjiang, China. One day before this earthquake there was an MS5.4 foreshock occurred in the same place. After the mainshock, the seismicity of aftershocks was highly active. Study on the characteristics of this earthquake sequence may help us to strengthen our understanding of the seismogenic environment in this area. However, due to the sparse distribution of the seismic network and the complex crustal structure in the source region, it is hard to obtain a precise distribution of the earthquakes to further analyze the seismic sequence spatial distribution and the earthquake occurrence tendency in this source region.

Keywords2014 Yutian MS7.3 earthquake sequence； Combined seismic phase and azimuth absolute location algorithm； Relocation； Seismogenic structure

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