2016年青海门源 MS6.4地震序列重定位研究

包淑娴 王长在

（中国北京 100081 中国地震局地球物理研究所）

2016年青海门源 MS6.4地震序列重定位研究

包淑娴 王长在

（中国北京 100081 中国地震局地球物理研究所）

北京时间2016年1月21日1时13分，在青海省门源县发生MS6.4地震。利用喜马拉雅台阵二期部分台站和青海地震台网震后2个月的震相观测数据，采用双差定位方法，对门源地震序列进行重定位研究。重定位结果表明，余震序列呈北西向分布，大致平行于冷龙岭断裂走向，余震展布长度约12 km，90%的余震发生在5—13 km深度范围内。结合震源机制，认为此次地震为向西南倾的高倾角逆冲地震，发震断层为冷龙岭北东侧的次级断裂，断层面走向约131°。震源深度剖面显示，门源地震的余震分布与常见的逆冲型地震余震分布存在差异，可能与该区域深部地质构造和介质结构异常复杂有关。

门源地震；余震序列；双差定位；冷龙岭断裂

0 引言

冷龙岭断裂带地处青藏高原隆起区东北缘，属于北祁连山活动断裂带，北侧为走廊过渡带，南侧为中祁连隆起带，断裂东端与古浪断裂及毛毛山断裂相接，西端与托来山断裂相连（何文贵等，2000），构造应力场主要受到印度板块和欧亚板块挤压作用。据统计，自1900年以来，冷龙岭断裂带附近发生多次6级以上地震，最近一次为1986年8月26日青海门源MS6.4地震（汪进等，1992）。

据中国地震台网测定，北京时间2016年1月21日1时13分，在青海省门源县发生MS6.4地震，震中位于（101.6°E，37.7°N），震源深度10 km。中国地震局地球物理研究所在南北地震带北段布设的675套流动地震观测设备（简称喜马拉雅台阵二期，2014年1月布设），完整记录了此次地震序列，由于地震台站覆盖较好、观测质量较高，为进行重定位提供了宝贵的观测数据。本文利用喜马拉雅台阵二期和青海地震台网2016年1月21日至4月8日的震相观测数据，对此次主震及余震序列进行重定位研究。

1 计算方法

采用双差相对定位方法（Waldhauser and Ellsworth，2000），对门源地震序列进行重定位。该方法通过对一定空间范围内地震事件两两组对，根据组对事件之间震相的到时差获得事件对的相对位置，广泛应用于地震序列重定位研究（Fang et al，2013；王未来等，2014； Fang et al，2015），基本方程为

式中，Δtik和Δtjk分别对应地震i和j到台站k的到时（走时）残差； Xi和Xj分别是两个震源的位置矢量；Sik和Sjk是两个震源位置到台站k的地震射线的慢度矢量，εik和εjk分别为地震在台站的到时拾取误差。

2 资料选取

2016年1月21日门源县MS6.4 地震发生后，至4月8日，青海省地震台网观测到2 020个地震，20 352个震相，其中Pg震相10 065个，Sg震相10 287个，地震分布见图1。对于此次地震序列，共81个地震台有记录，其中喜马拉雅二期地震台18个，平均每个地震有6个地震台记录10个震相，平均最小震中距28 km，平均张角为154°。主震周边断层及部分地震台分布见图2。按照地震定位台站数量不小于3个、震相数大于6的标准，挑选出1 205个地震，因选用地壳速度模型Crust1.0（http://igppweb.ucsd.edu/～gabi/crust1.html）进行重定位研究，最终选定1 133个地震。

图1 门源MS6.4 地震及余震序列原始震中分布Fig.1 Original epicenter map of Menyuan MS6.4 earthquake and its aftershock sequence around

图2 门源MS6.4地震周边断层和台站分布Fig.2 Distribution of active faults and seismic stations Menyuan MS6.4 earthquake

3 地震重定位结果

对选取的1 133个地震进行重定位，空间分布见图3（图中色标表中余震相对主震的时间差）。南北、东西和垂直向平均定位误差分别为0.17 km、0.20 km和0.24 km，平均走时残差0.10 s。重定位结果显示，余震序列呈北西向分布（约310°），与冷龙岭断裂走向基本一致。USGS给出的震源机制解显示，此次地震发震断层的两个节面参数分别为：走向134°，倾角43°和走向343°，倾角51°。余震重定位结果显示，余震分布走向约131°，与震源机制解中走向134°的节面基本一致（图3），与走向343°的节面存在较大夹角，因此认为，走向134°、倾角43°的节面为门源地震破裂面。

沿走向和倾向，给出此次地震序列震源深度剖面，见图3。AA′剖面显示，此次地震破裂长度约12 km； BB′剖面显示（地震距剖面为±2 km），余震大致分布在一个三角形区域内，与常见逆冲型地震的余震大多分布在断层上盘的特征存在明显差异，可能是因为震源区断层系统和周边介质较为复杂。

图3 门源MS6.4地震重定位震中和震源深度剖面Fig.3 Distribution of the Menyuan MS6.4 earthquake sequences after relocation

图4 震源深度Fig.4 Histogram of the focal depths

对于此次门源MS6.4地震序列，统计不同震源深度分布百分比，见图4。由图4可知，90%的余震震源深度主要分布在5—13 km。综合震源机制解和余震精定位结果，认为此次地震是高倾角逆冲为主的地震。1986年门源6.4级地震与本次地震震中相近，但其震源机制与地质考察均显示为正断性质（胡朝忠等，2016）。可见，在小范围内发生两次震源性质截然不同的地震，表明区域地质构造复杂，值得今后开展深入研究。

4 结论

利用喜马拉雅台阵二期和青海地震台网的震相观测数据，采用双差定位方法，对2016年门源MS6.6地震序列进行重定位，结果表明，余震序列呈北西向分布，大致平行于冷龙岭断裂走向，余震展布长度约12 km，90%的余震发生在5—13 km深度范围内。结合震源机制，认为此次地震为向西南倾的高倾角逆冲地震，发震断层为冷龙岭东北侧次级断裂。震源深度剖面显示，与一般逆冲型地震余震主要发生在断裂面上盘不同，难以判定此次门源地震余震序列发震断层倾向及沿深度方向的展布，可能与该地区复杂的深部介质结构有关。

由于本研究只选用喜马拉雅台阵二期部分地震台站数据，若使用更多地震台波形记录，并结合地震层析成像进行研究，可以更加清楚地揭示此次地震的发震构造。

感谢青海省地震台网提供2016年门源MS6.6地震序列震相数据。

何文贵，刘白篪，袁道阳，等.冷龙岭活动断裂的滑动速率研究[J].西北地震学报，2000，22（1）：90-97.

胡朝忠，杨攀新，李智敏，等.2016年1月21日青海门源6.4级地震的发震机制探讨[J].球物理学报，2016，59（5）：1 637-1 646.

汪进，秦保燕，董奇珍.1986年8月26日门源6.4级地震破裂过程研究[J].西北地震科学，1992，10（2）：25-33.

王未来，吴建平，房立华，等.2014年云南鲁甸MS6.5地震序列的双差定位[J].地球物理学报，2014，57（9）：3 042-3 051.

Fang L H,Wu J P,Wang W L,et al.Relocation of the mainshock and aftershock sequences of MS7.0 Sichuan Lushan earthquake[J].Chin Sci Bull,2013,58: 3 451-3 459,doi: 10.1007/s11434-013-6000-2.

Fang LH,Wu JP,Wang W L,Du W K,Su J R,Wang C Z,Yang T and Cai Y.Aftershock Observation and Analysis of the 2013 MS7.0 Lushan Earthquake[J].Seismo,Res Lett,2015,86（4）:1135-1142,doi: 10.1785/0220140186.

Waldhauser F,Ellsworth W L.A double-difference earthquake location algorithm: Method and application to the Northern Hayward Fault,California[J].Bull Seismol Soc Amer,2000,90: 1 353–1 368.

Relocation of Menyuan MS6.4 earthquake sequence in Qinghai Province in 2016

Bao Shuxian and Wang Changzai
(Institute of Geophysics,China Earthquake Administration,Beijing 100081,China)

At 1∶13 on 21 January 2016 (Beijing time),an MS6.4 earthquake struck Menyuan County of Qinghai Province.Using the earthquake phase data recorded by Himalaya seismic array and Qinghai seismic network,we relocated the aftershock sequence of Menyuan earthquake with double-difference location algorithm.The relocation results show that the aftershock sequence is in northwest direction,which is roughly parallel to the direction of the Lenglongling fault.The length of the aftershock zone is about 12 km,and 90% of the aftershocks occur in the depth range of 5 to 13 km.Combined with the focal mechanism,we propose that the thrust earthquake dips to southwest with high angle and the seismogenic fault is a secondary fault on the northeast side of the Lenglongling fault.The strike of the seismogenic fault is about 131°.Focal depth profi les show that the aftershock distribution is different with that of typical thrust earthquakeswhich may be related with the complex geological and medium structure in this region.

Menyuan earthquake，aftershock sequence，double-difference location，Lenglongling fault

10.3969/j.issn.1003-3246.2016.05.003

包淑娴，女，工程师，主要从事地震台网数据处理工作。E-mail： baosx@cea-igp.ac.cn

王长在，助理研究员，主要从事地震定位和层析成像。E-mail： wangchangzai@cea-igp.ac.cn

地震行业专项（201308011）和中国地震局地球物理研究所基本科研业务专项（DQJB14C08）

本文收到日期：2016-05-17