研究表明,大陆地震很少发生在距地表5km以浅,然而,近年来四川、重庆等地区发生了一系列3km以浅的极浅源地震,据推测可能与新生断层形成或者工业开采活动有关。如果仅凭直达体波震相到时信息,要较好测定极浅源地震深度,需以震中距在2倍震源深度范围内有台站为前提,而目前的台站密度显然不足。在这种情况下,地震的波形信息可为深度测定提供更有效地约束。目前已经广泛采用的CAP(Cut and Paste)方法利用了地震波形信息反演震源机制解、震级和深度,此方法对速度模型虽然没有严格要求,但是速度模型误差太大时不利于地震深度定位。本文以2010年9月10日荣昌地区发生的Mb4.7地震为例,结合远震深度震相约束震源深度,测试了一系列地壳速度模型对CAP方法反演极浅源地震深度的影响。研究发现浅层速度模型误差达10%时,震源深度反演误差不大,但当误差超过50%时,震源深度误差则很大。因此在研究极浅源地震时,需要对浅层速度结构进行较为准确的测定。
2011年11月6日3时,美国俄克拉何马州发生了5.6级地震。此次地震是该地区100多年以来的最大地震,因该区地震活动性低,故需要对此次地震成因开展研究。本文采用CAP(Cut And Paste)方法对该地震分别进行近震、远震以及近远震联合反演,得到了震源机制解与震源深度。其中联合反演得到的机制解参数为:节面Ⅰ:234°/81°/-170°;节面Ⅱ:143°/81°/-9°;震级为MW=5.6。为了验证近震结果的可靠性,采用不同模型对近震数据进行反演测试,发现震源断层面解结果有3°的偏差,震源深度结果有0.5km偏差。CAP结果显示,该地震的质心深度为5.0km左右,属于浅源地震。同时,根据地震震源参数的标度分析,得到破裂区宽度约为7.0km,此次地震破裂区上缘可达1.4km深,下缘深度达8.4km。破裂上缘在该区域井的注水深度范围之内,由此推测该地震可能与当地页岩气开采过程中的注水活动有关。
