1995年7月20日怀来盆地ML=4.1地震的破裂过程

摘要

1995年7月20日在北京西北的怀来盆地发生了一次ML=4.1地震,这次地震震中位于40.326°N,115.448°E, 震源深度5.5 km.在此主震之后该地区小震活动变得十分活跃.中-欧合作怀来数字地震台网记录并精确定位了这一地震序列.在主震之后约两小时发生了一次ML=2.0地震,震中位于40.323°N,115.447°E,震源深度5.0 km,其震源位置与主震非常接近c我们用这一ML=2.0地震作为经验格林函数,用正则化方法反演了主震的震源时间函数.考虑到怀来数字地震台网的仪器响应是速度型的,为了减少高频噪声干扰,我们在反演之前先将主震和经验格林函数的数字波形记录去掉仪器响应,再积分得到位移记录.我们分别选取了怀来数字地震台网5个野外台站的Z分向P波,各个震相所取长度为0.5 s左右.由各个震相所得结果是一致的,这次ML=4.1地震是两次破裂.各个台站的震源时间函数表现出较强的"地震多普勒效应",我们确认由P波初动数据和余震分布确定的走向37°,倾角40°的节面为破裂面.通过试错法我们反演得到了如下结果: 两次破裂的持续时间均约为0.1 s,但第1次破裂长度为0.5 km,比第2次破裂的尺度0.3 km长.第1次破裂速度为5.0 km/s,也明显大于第2次破裂速度3.0 km/s.第2次破裂发生于第1次破裂开始之后0.06 s,第1次破裂在破裂面上的传播方向与破裂面走向夹角为γ=140°(逆时针为正,下同),第2次破裂在破裂面上的传播方向与破裂面走向夹角为γ=80°,以第1次破裂的起始点为原点,第2次破裂的起始点位于γ=-100°的方位,距离第1次破裂的起始点0.52 km.我们用远场地动位移频谱测量法得到了ML=4.1地震的地震矩为3.3×1013 N.m,应力降为4.6 MPa,破裂半径0.16 km.