基于双差定位法的“霍山窗”中小地震精定位

朱厚林 陆栋梁 陶方宇 应允翔 周志 刘浩 龙剑锋

摘  要：基于地震双差定位法，对霍山区域测震台网所记录的2011—2015年期间，本地59次Ml≥1.0地震进行重新精定位，得到了57条地震定位结果。精定位结果显示：一方面提高了地震的定位精度，从精定位结果来看，其分布更加集中;另一方面震源深度分布更精准、科学、合理，原定位震源深度多位于5.0～7.0km之间，精定位震源深度分布于5.5～6.5km之间，近似正态分布。最后，震中位置与震源深度变化较大的震例，呈现向青山～晓天断裂和北东向落儿岭～土地岭断裂靠近的现象，体现了断裂带的运动构造特征，地震活动更加符合断裂带分布的特点。

关键词：双差定位法  霍山地震窗  地震精确定位 震源深度 地震构造

中图分类号：P315                              文獻标识码：A                 文章编号：1672-3791（2020）09（c）-0052-04

Abstract： Based on the seismic double-difference positioning method， the local 59 earthquakes with Ml≥1.0 recorded in the Huoshan regional seismographs network were repositioned precisely during 2011—2015， and 57 seismic positioning results were obtained. The result of precise positioning shows that， on the one hand， the positioning accuracy of earthquake is improved， and its distribution is more concentrated. On the other hand， the source depth distribution is more accurate， scientific and reasonable. The original source depth is mostly located between 5.0 ～ 7.0km. The precise location of the source depth distribution is between 5.5 ～ 6.5km， approximately normal distribution. Finally， the earthquake cases with great changes in the location of the epicenter and the depth of the source were closer to the Qingshan-Xiaotian fault and to the North-Luoerling-Landling fault， which reflected the moving structural characteristics of the fault zone， and the seismic activity was more consistent with the characteristics of the distribution of the fault zone.

Key Words： Double differential positioning method; Huoshan seismic window; Seismic accuracy; Depth of hypocenter

安徽省霍山地区位于大别山隆起块体与华北坳陷块体接触带附近的北大别山沉降带南缘，地质构造复杂，区内有NE向落儿岭-土地岭断裂、NW向青山-晓天断裂、梅山-龙河口断裂。该地区历史上中强震多发，小震频繁，“霍山窗”又是著名的华东震情窗口，1984年夏瑞良研究认为：霍山地区可作为华北南部地区的应力场“窗口”。1987年刘盛武、曹定男结合霍山地区的地震构造、水文地质、地震记录和水库畜水等资料，分析发现该区的地震活动始终保持固有的特点，与水库蓄水无关。因此，对霍山地区中小地震精定位进行研究分析意义重大，这对华东乃至华北地区有十分重要的指示意义。该文即利用双差定位法对“霍山地震窗”中小地震进行精定位分析，从定位结果来看震中分布的新特征。

1  资料概况

目前霍山区域测震台网包含省属佛子岭、金寨地震台和豹子崖、烂泥坳、石家河3个遥测子台，该区域台站密集，监测能力强。震例资料选取2011—2015年期间，安徽霍山地区发生的59次M<≥1.0地震，为得到精确的地壳P波速度模型，给双差精定位选择合理可靠的地壳波速参数至关重要。该文选用霍山地区地下MOHO界面深度约为40km（大别造山带及其邻近区域地壳上地幔S波速度模型（刘启元等））。由于pg、sg波到时精度不同，且波到时的选取上主观因素更大一些，所以，设置P波权值为1，S波权值为0.5，在台站资料选取时，也必须使每个地震事件能记录到的台站数量至少为4个，霍山区域地震台站分布见图1。

2  双差定位法（hypoDD）原理

双差定位法是一种相对定位方法，反映的是一组丛集地震中每个地震相对于该丛集地震矩心的相对位置，可以有效地减少对地壳速度结构了解不精确所产生来的误差，是目前最为精确的地震定位方法之一。

3  双差定位结果分析

为更好地反映震源深度与地表震中分布二者的对应关系，该文采用了震中分布图与深度剖面图的经纬度相互对应的方法，以此对比定位前后深度剖面上的震源分布的特点。

3.1 震中分布特征

综合双差定位前数据和双差定位后数据，由Mapsis得出双差定位前、后震中位置图，具体见图2。精定位后的震源位置更加合理，呈垂直条带分布，双差定位后所得震中位置較定位前更为集中分布。

3.2 震源深度特征

通过双差定位后所得的3D模型图（见图3），可以明显得出霍山地区中小地震的发生优势分布于5.5～6.5km，且较为集中，于断裂带吻合度极高。

从图4中，2011—2013年震源深度对比图中可以看出，震源深度发生明显改变，其主要震源深度多集中在地下6.4km左右。

4  结语

利用双差地震定位方法，对2011—2015年间发生在安徽霍山地区地震震级范围在ML≥1.0的59个中小地震进行重新定位，获得57个地震基本参数。从理论上讲，定位精度得到了很大的提高。定位后平面上的震中分布更加集中分布，也极大地改善了震源深度的结果。从震中定位结果来看，发生地震主要靠近NE向落儿岭-土地岭断裂附近。再结合前人的研究，初步认为，而且断裂带属性有很多的相似之处。双差精定位结果表明，霍山地震发震优势层为5.5～6.5km，表明该区域中小地震主要发生在上地壳发震层深度较浅，这一结果也更好地让我结合断裂分布阐明地震的成因和机制和霍山地区地震危险性分析。

参考文献

[1] 鲍子文.利用重复地震研究霍山地区介质变化[J].国际地震动态，2019（8）：47-48.

[2] 陈昊，洪德全，李红星，等.安徽中部地区上地壳二维Pg波速度成像分析[J].地震研究，2018，41（1）：118-124，158.

[3] 黄显良，郁建芳，戚浩，等.安徽霍山窗中小地震活动与精定位研究[J].地震工程学报，2016，38（2）：236-241，248.

[4] 翟娟，李发，倪红玉.霍山窗中小地震视应力的时空特征研究[J].华南地震，2017，37（4）：16-19.

[5] 曹志磊，周琼，葛计划，等.郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”断层活动特征与地震关联性研究[J].大地测量与地球动力学，2019，39（7）：681-685.

[6] 骆佳骥，于书媛，赵希磊.安徽“霍山窗”中强震分布与断裂关系研究[J].国际地震动态，2016（12）：11-16.