四川攀枝花2008年8月31日MS5.6地震震源深度的确定

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2024年2月29日发(作者：)

第１２期（总第３６０期）　国际地震动态　Ｎｏ．１２（Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．３６０）　２００８年１２月　Ｒｅｃｅｎｔ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ　ｉｎ　Ｗｏｒｌｄ　Ｓｅｉｓｍｏｌｏｇｙ　Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２００８　四川攀枝花２００８年８月３１日Ｍｓ　５．６　地震震源深度的确定　张瑞青吴庆举　（中国地震局地球物理研究所，北京１０００８１）　摘要利用四川区域数字地震台网记录，采用滑动时窗相关法识别ｓＰｎ震相，测定　了四川攀枝花２００８年８月３１日Ｍ　５．６地震的震源深度。研究结果显示，震源深度为　１７　ｋｍ，表明震源位于中上地壳。元谋一绿汁江断裂带上中强地震分布与断裂走向吻合，　震源机制解以走滑为主，这些表明此断裂近乎直立。结合此次地震的震源深度，我们推　测此断裂可能达到２０　ｋｍ深。　关键词　攀枝花；元谋一绿汁江断裂；震源深度　中图分类号Ｐ３１５．３　文献标识码Ａ　引言　数，但也是一个最不易测准的参数。一般常　规地震定位中震源深度与地震起始时间存在　云南和川西地区位于中国南北地震带的　相互折衷　Ｊ，因而精度不高。采用深度震相　南端，是我国大陆地震活动最活跃的地区之　与参考震相的到时差可大大减小震源深度的　一。２００８年５月１２日汶川Ｍ　８．０地震后，　误差。鉴于在区域范围内，ｓＰｎ深度震相发　在四川和云南交界部位几乎同一地点先后连　育，是继Ｐｎ初至后的一主要震相，因此可　续发生了两次中强地震事件，分别为北京时　通过ｓＰｎ深度震相与参考震相的到时差来提　问２００８年８月３０日６．１级地震和３１目的　高震源深度约束的精度。一般常通过波形模　５．６级地震。其震中发生在四川攀枝花市区　拟区域地壳ｓＰｎ震相，或人工识别ｓＰｎ震相　东南约５０　ｋｍ处，位于川滇南北向构造带的　到时　来约束震源深度。本文拟采用滑动　南段，属于扬子断块西部的滇中断隆的中　时窗相关法提取区域地震台网中的ｓＰｎ震　部。这两次地震的发震构造均为南北走向的　相，并用来约束四川攀枝花中强地震震源深　元谋一绿汁江断裂带。元谋一绿汁江断裂是　度。与其他方法相比，此方法不受地震事件　川滇地区重要的一条二级构造单元（ｈｔｔｐ：／／　起始时间和震中定位误差的约束，且简单易　ＷＷＷ．ｃｘｇｔｊ．ｇｏｖ．ｃｎ）。新生代以来，沿着此断　行，实用性强。　裂带发生了较大规模的左行走滑，是一条至　今还在活动的大断裂。　１　方法简介　震源深度是描述震源信息的一个基本参　ｓＰｎ震相是一种首波，指从震源出发以　收稿１３期：２００８—１０—１６。　ｓ波入射到地表并反射转换为Ｐ波，当人射　

２　国际地震动态　地表　，　莫霍面　图１单层地壳模型ｓＰｎ射线路径图　角到达临界角时，沿莫霍界面又形成Ｐｎ震　相（图１）　Ｊ。ｓＰｎ震相的特点是在均匀分层　模型中，与Ｐｎ之问的相对走时差几乎为一　常数，不随震中距的变化而变化，但对震源　深度较敏感。因此，通过ｓＰｎ与Ｐｎ的走时　差，结合区域地壳模型，可有效约束地震事　件的震源深度。　为提高ｓＰｎ—Ｐｎ测定的准确性，我们采　用滑动时窗相关法提取ｓＰｎ震相。滑动时窗　相关法通过互相关峰值的时移值大小来确定　ｓＰｎ—Ｐｎ的到时差，其特点是自动识别ｓＰｎ　震相，提高了震相识别的可靠性，避免了人　为因素的不确定性。目前此方法已应用到汶　川地震余震震源深度的确定，并就此方法作　了详细的介绍　，这里我们就不再多述。　２数据及分析　四川区域地震数字宽频带台网主要分布　在龙门山、鲜水河及安宁河断裂周边，台站　具体位置见图２。采用滑动时窗相关法提取　ｓＰｎ震相，一般需选取震中距在２。一１１。，Ｐｎ　初至清晰，ｓＰｎ震相发育且信噪比高的区域　地震事件。鉴于２００８年８月３０日Ｍｓ６．１地　震事件在四川和云南区域地震台网记录信噪　比较低，推测其震源较复杂，因此本文最终　仅选取８月３１日Ｍ　５．６的四川攀枝花地震　事件进行震源深度的测定（表１）。　ｓＰｎ震相不仅能在垂向分量观测到，同　时在径向分量也可观测到。为提高滑动时窗　相关法识别ｓＰｎ震相的可靠性，本文分别从　垂向和径向分量提取ｓＰｎ—Ｐｎ相对到时差，　并比较二者的差别。　图２四川区域地震台网位置示意图及其周边　主要断裂。其中。▲：地震台站；④元　谋一绿汁江断裂；②安宁河断裂；③鲜　水河断裂；④龙门山断裂；⑤小江断　裂；⑥澜沧江断裂；⑦怒江断裂　图３ａ是四川地震台网记录到所选地震　事件的垂向分量图（带通滤波）以及对应滑　动时窗计算的相关系数值（图３ｂ）。图３ａ显　示，在２７．６　Ｓ左右，Ｐｎ初至清晰方向向上。　Ｐｎ初至后６．０　ｓ，约在３３．６　Ｓ左右，在震中　距２。一７。的范围内均观测到初动向下，振幅　较大的ｓＰｎ震相。滑动时窗相关系数法也证　实了这一点。由３ｂ可知，Ｐｎ和ｓＰｎ震相分　别对应于相关系数中两个相邻的峰值，０．９６　和０．８６。　四川地震台网记录到所选地震事件的径　向分量图（带通滤波）见图４ａ。在图４ａ中，　Ｐｎ初至对齐约在２７．５　Ｓ，对应的相关系数为　０．９５。在Ｐｎ震相初至后约３３．４　Ｓ左右，在　所有台站均可明显追踪到一初动向下的震　相。此震相的振幅和周期均明显比Ｐｎ震相　大，且对应的相关系数为０．５７。相同的时间　间隔和较大的相关系数峰值表明Ｐｎ后的此　震相是ｓＰｎ。对所选地震事件而言，垂向和　径向不同分量提取的ｓＰｎ—Ｐｎ的到时差分别　

第ｌ２期　张瑞青等：四川攀枝花２００８年８月３１日Ｍ　５．６地震震源深度的确定　３　＼。　１．Ｔｄ　口　岳　３　２　图３（ａ）四川台网记录到所选地震事件的　垂向分量图。其中坐标轴右侧为台站　名。虚线分别表示Ｐｎ和ｓＰｎ震相的初　动到时。（ｂ）对应计算的相关系数值　为６．０　ｓ和５．９　ｓ。　３结果与讨论　采用滑动时窗相关法提取ｓＰｎ—Ｐｎ的走　时差，本文测定了四川攀枝花２００８年８月　Ⅱ　ｎ　廿　皑　。　娄ｏ　０　图４（ａ）四川台网记录到所选地震事件的　径向分量图，其中坐标轴右侧为台站　名。虚线分别表示Ｐｎ和ｓＰｎ震相的初　动到时。（ｂ）对应计算的相关系数值　３１日Ｍｓ５．６地震的震源深度。为提高ｓＰｎ—　Ｐｎ走时差测定的可靠性，分别从垂向和径　向分量各自独立提取ｓＰｎ和Ｐｎ震相的相对　到时差。结果显示，垂向和径向分量提取的　ｓＰｎ—Ｐｎ的误差为０．１　ｓ，表明了我们方法的　

４　国际地震动态　２００８年　可靠性。　表１给出所选地震事件垂向和径向分量　此次地震的ｓＰｎ—Ｐｎ的平均走时差约为　６．０　ｓ，介于汶川中强余震提取的ｓＰｎ—Ｐｎ的　分别提取的ｓＰｎ—Ｐｎ的走时差。由表可知，　走时差范围内。区域地震ｓＰｎ深度震相到时　表１地震事件参数信息表　拾取的方法显示，汶川　８．０地震后龙门山　断裂上。在元谋一绿汁江断裂上，１９５５年９　断裂周边１７个中强余震的ｓＰｎ—Ｐｎ的走时　月２３日曾发生过６．７级的鱼鲜地震¨　。近　差为４．１～７．５　ｓ　。　来，四川攀枝花的两次中强地震相继都发生　鉴于本文所选地震事件发生在川滇地　在元谋一绿汁江断裂的同一位置。震源机制　区交界处，因此我们采用川Ｉ滇地区的区域　解的结果显示，这两次地震均明显以走滑为　地壳模型求得震源深度。为了获得比较可　主（蒋长胜．ｗｗｗ．ｃｅａ—ｉｇｐ．ａｃ．ｃｎ）。元谋一　靠的速度结构，研究区平均速度结构参考　绿汁江断裂上中强地震的震中分布与其走向　人工地震测深剖面研究以及区域地壳波形　在平面上的这种吻合，且震源机制解以走滑　拟合反演结果　。　。该研究区平均地壳模　为主，我们推测此断裂带近乎直立，与前人　型可表示如下：上地壳模型Ｐ波速度为　看法一致。元谋一绿汁江断裂震源体基本上　６．２５　ｋｍ／ｓ，Ｓ波速度为３．６１　ｋｍ／ｓ，厚度　位于断裂带的垂直延伸部分¨　。结合此次　２０　ｋｍ；下地壳模型Ｐ波速度为６．５０　ｋｍ／ｓ，　地震的震源深度，我们推测这个直立带的深　Ｓ波速度为３．７０　ｋｍ／ｓ，厚度２２　ｋｍ；上地幔　度可能达２０　ｋｍ。　Ｐ波速度为７．８　ｋｍ／ｓ。　基于上述一维模型，通过ｓＰｎ—Ｐｎ的走　４结论　时差，我们计算了本文所选地震事件的震源　应用四川区域地震台网记录，结合云南　深度（见表１）。研究结果显示，所选地震事　和川西研究区人工深震测深等所得到的区域　件的震源深度为１７．５　ｋｍ。云南和川西地区　地壳模型，通过滑动时窗相关法识别ｓＰｎ震　的历史地震表明该研究区震源深度小于　相，我们测定了四川攀枝花地震事件的震源　３０　ｋｍ，为浅源地震¨　。通过Ｐ波和ｓ波最　深度。研究结果显示，四川Ｉ攀枝花２００８年８　大振幅比方法，攀西地区１９７１—１９８３年间　月３１日Ｍｓ５．６地震的震源深度约为１７　ｋｍ。　的７９个中小地震研究显示，震源深度总体　在５～ｌ５　ｋｍ内，最深不超过２０　ｋｍ【ｔ４ｉ。１９９９　结合其他研究结果，我们认为该研究区内的　地震仍属于上地壳脆性层内发生的地震。元　年－＿２００１年云南地区３３次中小地震的区域　谋一绿汁江活动断裂上中强地震分布与走向　地震波形拟合结果认为，震源深度主要分布　相吻合，且震源机制解以走滑为主，这些表　在９—１２　ｋｍ之间¨引。综合以上研究结果，　明此活动断裂近乎直立，且这个直立带的深　我们认为云南和川西的地震仍属于上地壳脆　度可能达到２０　ｋｍ。　性层内发生的地震，下地壳或下地幔内无震　发生。　（作者电子邮箱，张瑞青：ｚｒｑ＠ｃｅａ—ｉｇｐ．ａｅ．ｃｎ）　在云南和川西地区，强震多发生在深大　

第１２期　张瑞青等：四川攀枝花２００８年８月３１日Ｍｓ５．６地震震源深度的确定　５　参考文献　［１］Ｚｈａｏ　Ｌ　Ｓ　ａｎｄ　Ｈｅｌｍｂｅｒｇｅｒ　Ｄ　Ｖ．Ｇｅｏｐｈｓｉｃａｌ　ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒｍ　ｒｅｌｏｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｔｉｂｅｔａｎ　ｅａａｈｑｕａｋｅ：ｈｏｔ　ｌｉｔｈｏ‘　ｓｐｈｅｒｅ．Ｇｅｏｐｈｙｓ　Ｒｅｓ　Ｌｅｔｔ，１９９１，１８（１２）：２２０５－２２０８　『２］Ｋｉｎｄ　Ｒ．Ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓＰｎ　ｆｒｏｍ　Ｓｗａｂｉａｎ　Ａｌｂ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　ａｔ　ｔｈｅ　ＧＲＦ　ａｒｒａｙ．Ｊ　Ｇｅｏｐｈｙｓ，１９７９，４５：３３７－３４０　［３］房明山，杜安陆，董孝平，等．用ｓＰｎ震相测定近震源深度．地震地磁观测与研究，１９９５，１６（５）：１３＿１８　［４］任克新，邹立晔，刘瑞丰，等．用ｓＰｎ计算内蒙地震的震源深度．地震地磁观测与研究，２００４，２５（３）：　２４．３１　［５］洪星，叶雯燕，邵平荣，等．台湾海峡南部一次５．０级地震的ｓＰｎ震相分析．地震地磁观测与研究，　２００６，２７（１）：２６—３１　［６］Ｓａｉｋｉａ　Ｃ　Ｋ．Ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｐａｔｈ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｕｓｉｎｇ　ｒｅｇｉｏｎａｌ　ａｎｄ　ｔｅｌｅｓｅｉｓｍｉｃ　ｂｒｏａｄｂａｎｄ　ｓｅｉｓｍｏｇｒａｍｓ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｔｈｅ　２１　Ｍａｙ　１９９７　Ｊａｂａｌｐｕｒ，Ｉｎｄｉａ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓ（Ｍｗ　５．８）．Ｓｅｉｍｏｌｏｇｙ，２０００（ｓｐｅｃｉａｌ　ｓｅｃｔｉｏｎ）：１　３０１－１　３１５　［７］张瑞青，吴庆举，李永华，等．汶川中强余震震源深度的确定及其意义．中国科学（Ｄ辑），２００８，３８　（１０）：１２３４—１　２４１　［８］陈学波，吴跃强，杜平山，等．龙门山构造带两侧地壳速度结构特征．见：国家地震局科技检测司，中　国大陆深度构造的研究与进展．北京：地质出版社，１９８８：９７—１　１３　［９］胡鸿翔，陆涵行，王椿镛，等．滇西地区地壳结构的爆破地震研究．地球物理学报，１９８６，２９（２）：１３３—　１４４　［１０］熊绍柏，郑哗，尹周勋，等．丽江一攀枝花一者海地带二维地壳结构及其构造意义．地球物理学报，　１９９３，３６（４）：４３４４４３　［１１］崔作舟，陈纪平，吴苓．花石峡一邵阳深部地壳的结构与构造．北京：地质出版社，１９９６：１５９—１６６　［１２］吴建平，明跃红，王椿镛．云南地区中小地震震源机制及构造应力场研究．地震学报，２００４，２６（５）：　４５７－４６５　［１３］李坪，王良谋．云南川西地区地震地质基本特征的探讨．地质科学，１９７５（４）：３０８－３２６　［１４］梁尚鸿，束沛镒，李幼铭，等．攀西地区地震分布和构造应力场特征，地球物理学报，１９８６，２９（６）：　５５７．５６６　Ｆｏｃａｌ　Ｄｅｐｔｈ　ｆｏｒ　ａｎ　Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ（Ｍｓ５．６）ｏｎ　Ａｕｇｕｓｔ　３１，　２Ｏｏ８　ｉｎ　Ｐａｎｚｈｉｈｕａ　ｏｆ　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　Ｚｈａｎｇ　Ｒｕｉｑｉｎｇ　ａｎｄ　Ｗｕ　Ｑｉｎｇｊｕ　（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，ＣＥＡ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｓｌｉｄｉｎｇ－ｗｉｎｄｏｗ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｉｓ　ａ　ｕｓｅｆｕｌ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ　ｓＰｎ　ｐｈａｓｅ　ａｎｄ　ｔｏ　ｃｏｎｓｔｒａｉｎ　ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ　ｆｏｃａｌ　ｄｅｐｔｈ　ｆｏｒ　ａｎ　ｅｖｅｎｔ　ｗｉｔｈ　Ｍｓ５．６　ｏｃｃｕｒｒｅｄ　ｏｎ　Ａｕｇｕｓｔ　３　１，２００８　ｉｎ　Ｐａｎｚｈｉｈｕａ　ｏｆ　Ｓｉｃｈｕａｎ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｆｏｃａｌ　ｄｅｐｔｈ　ｉｓ　ａｂｏｕｔ　１　７　ｋｍ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｈｙｐｏｃｅｎｔｅｒ　ｉｓ　ｌｏ—　ｃａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｕｐｐｅｒ－ｔｏ－ｍｉｄｄｌｅ　ｃｒｕｓｔ．Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｆｏｃａｌ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｄｏｍｉｎａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｔｒｉｋｅ—ｓｌｉｐ　ａｎｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅａ￣ｈｑｕａｋｅｓ　ａｌｏｎｇ　ｔｈｅ　Ｙｕａｎｍｏｕ－ｌｕｚｈｉｊｉａｎｇ　ｆａｕｌｔ，ｗｅ　ｓｕｇｇｅｓｔ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｆａｕｌｔ　ｉｓ　ｎｅａｒ　ｖｅａｉｃａｌ　ａｎｄ　ｍａｙ　ｅｘｔｅｎｄ　ｔｏ　ａ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　２０　ｋｍ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　Ｐａｎｚｉｈｕａ；Ｙｕａｎｍｏｕ－ｌｖｚｈｉｊｉａｎｇ　ｆａｕｌｔ；ｆｏｃａｌ　ｄｅｐｔｈ　

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