江蘇南部地區(qū)現(xiàn)今震源機(jī)制和應(yīng)力場(chǎng)特征

1、江蘇南部地區(qū)現(xiàn)今震源機(jī)制和應(yīng)力場(chǎng)特征2022年4月江蘇及鄰區(qū)數(shù)字地震波形資料，采用P波、S波初動(dòng)和振幅比求解方法計(jì)算了江蘇南部地區(qū)123次中小地震震源機(jī)制解。分析震源機(jī)制解特征說(shuō)明，研究區(qū)中小地震震源類型以走滑型為主，其次為正斷層類型，P、T軸優(yōu)勢(shì)方向分別為NEE-SWW和NNW-SSE向。根據(jù)盆地和斷裂發(fā)育、歷史及現(xiàn)代中小地震分布、震源機(jī)制等特征將研究區(qū)劃分為A區(qū)和B區(qū)。采用Gphart方法分別反演了這兩個(gè)區(qū)域應(yīng)力張量，結(jié)果顯示：A區(qū)最大主應(yīng)力方位角為78，傾角為23，最小主應(yīng)力方位角為340，傾角為17；B區(qū)最大主應(yīng)力方位角為60，傾角為25，最小主應(yīng)力方位角為330，傾角為1。兩個(gè)分區(qū)應(yīng)

2、力場(chǎng)結(jié)果的差異顯示了局部應(yīng)力場(chǎng)的不均勻性，表達(dá)了局部地區(qū)地質(zhì)條件、構(gòu)造活動(dòng)等差異性。各分區(qū)應(yīng)力場(chǎng)特征與區(qū)內(nèi)的中強(qiáng)地震震源機(jī)制特征較為一致，這在一定程度也佐證了反演結(jié)果的可靠性。關(guān)鍵詞：江蘇南部地區(qū)；震源機(jī)制；應(yīng)力場(chǎng)特征；Gphart應(yīng)力張量法202202-0203-080 引言研究某一區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)對(duì)認(rèn)識(shí)該區(qū)應(yīng)力構(gòu)造、特征及分析地震活動(dòng)性具有重要意義。巖石圈內(nèi)真實(shí)構(gòu)造應(yīng)力的計(jì)算和測(cè)量都是非常困難的，但可以利用其它的一些地球物理觀測(cè)資料反演出構(gòu)造應(yīng)力的某些特征鄭建常等，2022。其中，通過(guò)地震的震源機(jī)制解資料研究區(qū)域構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)是一種較為有效的方法。國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開展了多種經(jīng)典的利用震源機(jī)制解資料

3、反演應(yīng)力場(chǎng)方法 Angelier，1979；Ellsworth， Xu， 1981； Michael， 1984； Gephart，F(xiàn)orsyth，1984；GephaIt，1990；許忠淮，1985；杜興信，邵輝成，1999；崔效鋒，謝富仁，2022；鐘繼茂，程萬(wàn)正，2022。隨著我國(guó)數(shù)字地震臺(tái)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用及時(shí)間的推移，積累的數(shù)字地震資料越來(lái)越多，區(qū)域中小地震震源機(jī)制的結(jié)果也頗具規(guī)模，這使得利用中小地震震源機(jī)制資料研究應(yīng)力場(chǎng)成為可能。一些學(xué)者針對(duì)不同的區(qū)域開展了構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的研究康英等，2022；李瑞莎等，2022；張紅艷等，2022，2022；劉澤民等，2022；李瑩甄等，2022；林向東等

4、，2022；王熠熙，張輝，2022；鄭建常等，2022；郭祥云等，2022。大地構(gòu)造位置上，江蘇南部地區(qū)主要位于揚(yáng)子斷塊內(nèi)的蘇南臺(tái)褶帶黃耘等，2022，區(qū)域內(nèi)中強(qiáng)地震活動(dòng)強(qiáng)烈，但現(xiàn)代中小地震活動(dòng)頻次不高。針對(duì)該區(qū)域地震震源機(jī)制及應(yīng)力場(chǎng)特征研究工作開展相對(duì)較少，但也有局部研究對(duì)此有所涉及。張紹治等1989分析了19731987年蘇魯皖地區(qū)43個(gè)中小地震震源機(jī)制解特征，蘇南地區(qū)最入主應(yīng)力的優(yōu)勢(shì)方位為NEE向，最大與最小主應(yīng)力軸的仰角一般小于30，其中P軸平均值為27.3，T軸為20.4，中間主應(yīng)力軸一般火于50。徐鳴潔等1996利用19801991年江蘇及鄰區(qū)地震的P波初動(dòng)計(jì)算了平均節(jié)面解，應(yīng)力場(chǎng)

5、主壓應(yīng)力方向?yàn)镹EE-SWW，主張應(yīng)力方向?yàn)镹NW-SSE；周翠英等2022利用19702001年華東地區(qū)143次震源機(jī)制解資料統(tǒng)計(jì)分析了現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)特征，華東地區(qū)現(xiàn)今處在NEE向80左右主壓、NNW向350左右主張應(yīng)力場(chǎng)的控制下，主應(yīng)力作用方式以程度和近程度為主。以上研究中使用的資料多為數(shù)字化觀測(cè)之前的資料，且資料數(shù)量較少位于本文研究區(qū)內(nèi)震源機(jī)制解數(shù)量不超過(guò)10個(gè)，應(yīng)力場(chǎng)特征也主要基于統(tǒng)計(jì)得出。因此，有必要對(duì)江蘇南部地區(qū)開展震源機(jī)制及應(yīng)力場(chǎng)特征的系統(tǒng)研究。本文利用數(shù)字化觀測(cè)以來(lái)積累的中小地震波形資料，采用P波、SV波和SH波的初動(dòng)及振幅比求解方法Snoke et al.，1984，1989

6、2022年4月江蘇南部地區(qū)123次中小地震震源機(jī)制解，并利用所得震源機(jī)制解，采用Gephart和Forsyth 1984的應(yīng)力張量反演方法分2個(gè)區(qū)域，分別計(jì)算了每個(gè)研究區(qū)應(yīng)力張量，進(jìn)而討論了應(yīng)力場(chǎng)特征。1 構(gòu)造背景研究區(qū)位于蘇南隆起的北部，區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，發(fā)育數(shù)條切割深度達(dá)下地殼的人斷裂，且沿?cái)嗔寻l(fā)育了多個(gè)古近紀(jì)盆地胡連英等，1997。茅東斷裂F1、蘇錫常斷裂F14、湖州一蘇州斷裂F7及太倉(cāng)奉賢斷裂F13等為研究區(qū)域內(nèi)重要的發(fā)震構(gòu)造，直溪橋盆地和句容盆地發(fā)育于茅東斷裂F1東西兩側(cè)，且被南京一湖熟斷裂F3所切割；角直盆地發(fā)育于蘇錫常斷裂F14和太倉(cāng)一奉賢斷裂F13之間。研究區(qū)主要發(fā)育著NNE-NE

7、向、NW向兩組活動(dòng)斷裂，徐舍凹陷西部區(qū)域斷裂走向主要以NNE-NE向?yàn)橹鳎琋W向有所切割，而東部區(qū)域斷裂走向主要以NW向?yàn)橹?，少?shù)為NE向圖1。研究區(qū)是江蘇陸地巾強(qiáng)地震最為活潑的區(qū)域，有記載以來(lái)江蘇陸地共發(fā)生M5地震19次，該區(qū)域有14次，其中M6地震2次，分別是1624年2月10日揚(yáng)州6.0級(jí)和1979年7月9日溧陽(yáng)6.0級(jí)地震，這兩次6.0級(jí)地震也是有記載以來(lái)江蘇陸地所發(fā)生的最人地震。開展現(xiàn)代化觀測(cè)之后，研究區(qū)先后發(fā)生了1974年溧陽(yáng)5.5級(jí)、1979年溧陽(yáng)6.0級(jí)和1990年常熟5.1級(jí)地震。2 計(jì)算方法及資料處理2.1 計(jì)算方法P波、SV波和SH波的初動(dòng)及振幅比求解方法是利用雙力偶點(diǎn)源

8、模型，采用3個(gè)獨(dú)立震源機(jī)制參數(shù)的網(wǎng)格嘗試法，計(jì)算一系列P波、SV波和SH波的初動(dòng)方向以及SV/P、SH/P或SV/SH振幅比的理論值，將其與實(shí)際觀測(cè)值逐一比照，求取滿足小于設(shè)定的矛盾數(shù)據(jù)上限的震源機(jī)制解，選擇其中擁有矛盾符號(hào)數(shù)最少和振幅比殘差最小的機(jī)制解作為最正確解Snoke et al.，1984，1989。Gephart應(yīng)力張量反演方法用斷層滑動(dòng)方向與最人剪應(yīng)力方向間的殘差最小，即輔助軸的最小轉(zhuǎn)動(dòng)值使得斷層面解與理論計(jì)算的斷層面解最近時(shí)，獲得最優(yōu)應(yīng)力模型，得到主應(yīng)力方向Gepha-rt，F(xiàn)orsyth，1984；Gephart，1990。其根本假定是：1在一定時(shí)空范圍內(nèi)，研究區(qū)內(nèi)的應(yīng)力場(chǎng)是

9、均勻的；2斷層滑動(dòng)方向與斷層面上最大剪應(yīng)力方向一致。應(yīng)力張量是一個(gè)對(duì)稱的二階張量，一般用6個(gè)獨(dú)立參數(shù)來(lái)描繪，由于只有偏應(yīng)力張量才能產(chǎn)生剪應(yīng)力，因此，在只考慮構(gòu)造應(yīng)力張量的偏應(yīng)力張量對(duì)角線和為零和人為規(guī)定八面體剪應(yīng)力人小的情況下，斷層面上的剪應(yīng)力方向只依賴于4個(gè)參量，即3個(gè)主應(yīng)力方向和1個(gè)應(yīng)力比值R，R=2 -1/3 -1，其巾l，2，3分別為最大、中間和最小主應(yīng)力，R的變化范圍為01，其人小反映了中等主應(yīng)力的相對(duì)大小。上述4個(gè)應(yīng)力參數(shù)的任何一種組合都可作為一個(gè)應(yīng)力模型，與觀測(cè)數(shù)據(jù)擬合最好的模型那么為最優(yōu)模型。 汪素云和許忠淮1985、許忠淮等1989、張紹治等1989、徐鳴潔等1996、周翠英

10、等2022、謝富仁等2022，2022和Wan 2022利用不同的資料對(duì)應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)展了研究，所得到結(jié)果中不同程度的涉及到本文研究區(qū)，給出的該區(qū)應(yīng)力場(chǎng)方向主要以NE、NEE和近EW向?yàn)橹?。其中，Wan 2022利用震源機(jī)制解資料、斷層滑動(dòng)數(shù)據(jù)等反演得到的中國(guó)現(xiàn)代構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)巾的N32、E119和N32、E121；兩個(gè)區(qū)的l、2和3方位角分別為252、34、160和240、29、150；傾角分別為12、74、9和5、84、3。本文中2個(gè)分區(qū)的應(yīng)力場(chǎng)反演結(jié)果與上述學(xué)者的研究結(jié)果較為一致。5 結(jié)論2022年4月123次地震震源機(jī)制解，并根據(jù)Gephart應(yīng)力張量方法分2個(gè)區(qū)反演了應(yīng)力場(chǎng)，得到了如下初步結(jié)論

11、：1研究區(qū)內(nèi)123次地震震源機(jī)制解巾，NF或NS型21次，TF或TS型15次，SS型為87次。可見，研究區(qū)內(nèi)主要走滑型錯(cuò)動(dòng)為主，傾滑型錯(cuò)動(dòng)比例較小。2震源機(jī)制應(yīng)力軸參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，兩個(gè)節(jié)面的總體走向以NE-SW和NW-SE為主，傾角主要表現(xiàn)為高傾角特征，與研究區(qū)內(nèi)斷層特征較為一致；P軸方位角以NEE-SWW向?yàn)閮?yōu)勢(shì)方向；T軸方位角那么主要呈NNW-SSE向，P，T軸傾角多數(shù)分布在30以內(nèi)。說(shuō)明研究區(qū)為以NEE-SWW向主壓，NNW-SSE向主張的應(yīng)力格局，作用力以程度作用為主。3A區(qū)和B區(qū)的最入主應(yīng)力1方位角分別為78和60，最小主應(yīng)力3方位角分別為340和330。兩個(gè)分區(qū)的中等主應(yīng)力2傾角分別為60和65，最火主應(yīng)力1和最小主應(yīng)力3傾角分別為23，25和17，1。A區(qū)和B區(qū)應(yīng)力張量結(jié)果的差異性說(shuō)明了局部應(yīng)力場(chǎng)的非均勻性。局部應(yīng)力場(chǎng)雖然受控于大區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)，但由于局部地區(qū)地質(zhì)條件、介質(zhì)構(gòu)造非均勻性范小平等，2022a，b，2022，2022以及構(gòu)造活動(dòng)等因素均存在一定的差異性，不可防止的造成局部