2021年12月中国大陆地区M≥4.0地震震源机制解测定＊

梁姗姗 邹立晔 刘艳琼 张雪梅

（中国地震台网中心，北京 100045）

引言

据中国地震台网测定，北京时间2021年12月1日0时—31日24时，中国大陆地区共发生M≥4.0地震6次（表1）。其中，最大1次为2021年12月19日青海海西州茫崖市M5.3地震。本文对这些地震进行震源机制反演，进一步丰富中国测震台网地震编目产出内容，以期填补地震常规数据产出方面地震新参数目录的空白。

表1 2021年12月中国大陆地区M≥4.0地震基本参数Table 1 Events list of the earthquakes with M≥4.0 in the mainland of China in December 2021

图1 6次M≥4.0以上地震震中位置和所用台站分布Fig. 1 Map of the epicenters of the 6 earthquake events with M≥4.0 and the distribution of used stations

表2 2021年12月中国大陆地区M≥4.0地震的震源机制结果Table 2 Focal mechanism solutions of the earthquakes with M≥4.0 in the mainland of China in December 2021

图2 本文所得震源机制解对应的三分量理论 （红色） 和实际 （黑色） 波形对比图。图中右测字符表示台站代码，波形上方数字为方差减少量值，代表波形拟合程度Fig. 2 Comparison of the three-component theoretical （red） and observational （black） waveforms corresponding to focal mechanism solutions obtained in this paper. The station codes are plotted on the right of the figure，the numbers above the waveforms are variance reduction which indicate the fitting degree of waveform

1 资料与方法

本文使用中国地震台网固定台站的地震波形资料，根据方位角和波形质量，选取震中周边400 km以内的台站参与震源机制反演计算。图1给出了所使用台站的分布。

本文采用ISOLA近震全波形方法[1-2]，对中国大陆地区M≥4.0地震进行震源机制反演，并确定其最佳震源机制解和相应的矩心深度。该方法主要采用迭代反褶积算法进行矩张量反演，可以设置单一点源或多点源震源模型，通过网格搜索和最小二乘法反演得到地震的最佳矩张量解。反演时，采用中国地震台网中心速报目录中终报结果作为基本参数，以震中为起始点，矩心深度的搜索范围为1—30 km，步长为1 km，矩心时间偏移的搜索范围为发震时刻前后2.25 s，时间步长为0.1 s，采用偏矩张量反演模式，基于单一点源模型在时间和空间范围内搜索震源机制最优解，并将震源机制反演得到的波形互相关系数作为震源深度的函数，反演不同深度的震源机制解，以最大波形拟合系数对应的矩心深度和震源机制解为最佳结果。

本文震源机制反演使用的一维速度模型参考了Crust2.0全球速度模型[3]，应用离散波数法[4-5]计算得到格林函数，采样频率为1 Hz。

2 结果分析

经过对地震事件波形的预处理和反演过程，本文得到了6次M≥4.0地震事件的震源机制解，具体震源参数如表2和图1所示。波形拟合方差减少量（VR）和条件数（CN）可以用来判断反演结果的可靠性。图2给出了6次地震震源机制反演理论波形和观测波形对比图，由图可以看出，观测波形和理论波形的匹配度较高，所对应的波形拟合图方差减少量（VR）均大于0.6。此外，我们利用震源机制三角形分类方法将本文所得到的震源机制解进行分类，其中，逆断型3次，走滑型2次，未知型1次（图3）。

图3 2021年12月中国大陆地区M≥4.0地震类型图解Fig. 3 The category diagram of the earthquakes in the mainland of China in December 2021

图4 本文所得震源机制解Fig. 4 The focal mechanism solutions obtained in this paper

本文所得震源机制类型和区域构造密切相关，反映了震源区构造应力环境（图4）。2021年12月17日新疆乌鲁木齐发生的M4.4地震和12月19日青海茫崖发生的M5.3地震均为逆断型地震，分别位于天山和青藏高原东北缘地区，震源区处于挤压的构造环境。2021年12月1日四川长宁M4.2地震、2021年12月30日青海格尔木M4.9地震分别发生在青藏高原东南隅川滇块体东侧和青藏高原中部东昆仑断裂带区域，同样显示出挤压构造性质。发生在青藏高原东北部的2021年12月6日青海甘德M4.7地震和华南地块的2021年12月22日江苏天宁M4.2地震表现为走滑型地震，反映了这两个地震所在震源区主要受走滑断裂所控制。

致谢

感谢中国地震台网中心赵博副研究员、国家海洋环境预报中心徐志国高级工程师和应急管理部国家自然灾害防治研究院张广伟副研究员在震源机制解结果验证方面和文章成文过程中给予的帮助。