郯庐断裂带沈阳段地震精定位研究

孙庆山 焦明若 王 亮 张志宏 李梦莹

（中国沈阳 110034 辽宁省地震局 ）

作为中国东部的一条巨型走滑型断裂带，郯庐断裂带具有漫长的发育历史，对我国东部矿产资源分布、地质灾害的形成与发生具有重要的控制作用。作为辽宁地区主要区域性活动构造断裂，郯庐断裂沈阳段与周围其他构造体系相互作用，共同控制着该地区强震活动。2013 年灯塔MS5.1 地震打破了辽宁地区长达13 年的5 级地震平静，标志着该区进入新一轮地震活跃期，郯庐断裂带沈阳段的地震危险性备受关注。开展郯庐断裂带沈阳段的小震精定位工作，获取地震事件的空间分布图像，有利于分析地震活动与断裂构造的关系，进而深入研究断裂带几何展布，为辽宁地区的断裂带活动性与地震危险性研究提供新的地震学依据。

辽宁数字化地震台网20 世纪90 年代末进行数字化改造，自投入运行以来，积累了丰富的地震目录与波形资料。收集该台网1999—2019 年的地震观测报告，整理结果如下：研究区内发生地震1 167 次，震级分布范围0—5.7，其中单台记录地震事件131 次，2 个台站记录地震9 次，3 个及以上台站记录地震1 027 次；地震目录中未给出震源深度的地震有607 次，约占地震总数的52%。缺失初始震源深度，会对地震事件定位结果造成较大影响。因此，在进行地震精定位前，需对这些地震的震源深度进行赋值，从而尽可能降低震源深度缺失造成的影响。由于超过半数的地震缺失初始震源深度，若赋值为固定值，势必造成地震在某一深度的集中现象，无法客观反映研究区实际地震的空间分布。采用动态设定初始震源深度的方法：利用双差定位法，对具有初始震源深度的560 次地震进行重新定位，统计定位后震源深度概率分布，据此动态设定震源深度缺失地震的初始深度，从而尽可能客观还原实际深度，减小深度赋值对地震重新定位的影响。

对所选地震进行重新定位时，参考张岭等（2005）利用Ground-Truth 资料和Messy GA方法反演的渤海湾盆地及邻区地壳速度结构模型。考虑到P 波走时的拾取精度比S 波高，定位过程中赋予P 波数据1.0、S 波数据0.5 的权重。研究区地震数量较多，故采用共轭梯度算法（LSQR）进行定位，经2 轮共6 次迭代，得到980 次定位结果。重新定位后，结果如下：深度分布图像显示，研究区大部分地震分布在地壳浅部，深度5—10 km，约占地震总数的78%；震相走时均方根残差（RMSCT）平均值显著降低；地震活动空间分布图像显示，大部分地震位于下辽河盆地与辽东台隆交汇部位，呈现NE 向条带分布，与研究区主要构造断裂的走向相吻合。