地震地质 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (4): 1132-1151.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2025.04.20240014
宫猛1,2)(), 邹献昆2), 王晓山3),*(
), 李广2), 盛书中2), 李红星2), 徐荣华4), 路昌胜2)
收稿日期:
2024-01-29
修回日期:
2024-06-13
出版日期:
2025-08-20
发布日期:
2025-10-09
通讯作者:
王晓山, 男, 1980年生, 博士, 高级工程师, 主要从事地震定位和地震构造探查工作, E-mail: 作者简介:
宫猛, 男, 1983年生, 博士, 副研究员, 主要从事壳-幔速度结构与地震活动性分析研究, E-mail: mrgongm@163.com。
基金资助:
GONG Meng1,2)(), ZOU Xian-kun2), WANG Xiao-shan3),*(
), LI Guang2), SHENG Shu-zhong2), LI Hong-xing2), XU Rong-hua4), LU Chang-sheng2)
Received:
2024-01-29
Revised:
2024-06-13
Online:
2025-08-20
Published:
2025-10-09
摘要:
文中利用河北、 山西和内蒙古区域地震台网中145个国家地震台站记录到的2009年1月—2020年12月发生在京西北地区(37°~41°N, 111°~118°E)的20 442个地震的震相走时数据, 采用双差层析成像方法反演该区地壳三维P波速度结构, 同时获得17 613个地震震源参数。结果显示, 京西北地区的地壳结构变化与地形、 地貌及构造环境具有较好的相关性, 震源深度主要分布在5~25km范围, 且地震空间分布能较好地刻画出深部断层的几何形态。小地震重定位结果显示, 张-渤地震带内部发育一系列倾角较陡的深断层, 存在NW和NE向共轭状断层。其中, 夏垫断裂和新河断裂均为近直立的高倾角深大断裂。P波速度结构显示, 晋冀蒙交界区地壳内部的速度相对较低, 河北平原带地壳内部结构存在较强的横向不均匀性; 张-渤地震带中下地壳存在显著的低速异常, 山西断陷带地壳内部低速异常的深度分布由南至北逐渐加深。整体来看, 京西北地区的地震活动与深、 浅断裂的发育及地壳速度结构分布特征密切相关, 绝大部分地震发生在脆性上地壳内及上地壳与下地壳相交的脆-韧性转换带。
宫猛, 邹献昆, 王晓山, 李广, 盛书中, 李红星, 徐荣华, 路昌胜. 京西北地区地壳速度结构与地震重新定位联合反演[J]. 地震地质, 2025, 47(4): 1132-1151.
GONG Meng, ZOU Xian-kun, WANG Xiao-shan, LI Guang, SHENG Shu-zhong, LI Hong-xing, XU Rong-hua, LU Chang-sheng. SIMULTANEOUS INVERSION OF CRUSTAL VELOCITY STRUCTURE AND EARTHQUAKE RELOCATION IN THE NORTHWEST OF THE BEIJING AREA[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2025, 47(4): 1132-1151.
图1 研究区域地貌、 断层展布及有记录以来MS≥6地震的分布 带颜色的圆圈表示历史上6级以上的地震震中, 黑色线段表示断层展布, 红色直线为图10中4条剖面的位置
Fig. 1 Simplified topographical map and the strong earthquakes(MS≥6) distribution in the northwest of the Beijing area.
深度/km | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 42 | 50 | 62 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
VP/km·s-1 | 4.8 | 5.5 | 6.1 | 6.2 | 6.3 | 6.4 | 6.5 | 6.7 | 7.5 | 8.1 | 9.0 |
表1 研究区一维P波速度模型
Table1 1-D P-wave velocity model for the study region
深度/km | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 42 | 50 | 62 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
VP/km·s-1 | 4.8 | 5.5 | 6.1 | 6.2 | 6.3 | 6.4 | 6.5 | 6.7 | 7.5 | 8.1 | 9.0 |
图4 阻尼系数和光滑因子的均衡曲线 a 使用不同阻尼系数值得到的模型和残差的归一化均衡曲线, 阻尼参数最优解为600; b 设置阻尼参数为600时, 使用不同光滑因子值所得到的模型和残差的归一化均衡曲线, 光滑因子最优取值为40
Fig. 4 L-curve of damping and smoothing factor.
图8 地震定位前、 后的参数对比图 a、 c、 e 定位前的结果图; b、 d、 f 定位后的结果图。其中, 图a、 b为地震在平面位置上的分布图; 图c、 d为地震沿经度剖面的深度分布; 图e、 f为地震在不同深度的频次图
Fig. 8 Comparison epicenter parameters of earthquake before and after relocation.
图10 图1中4条轴线方向剖面的P波速度结构及对应深度的地震分布图 圆圈为地震, 黑色线段为断层在地表的位置, 红色线段为勾画的断层形态。F1蛮汉山山前断裂; F2天镇-阳高盆地北缘断裂; F3阳原盆地北缘断裂; F4怀涿盆地北缘断裂; F5延庆-矾山盆地北缘断裂; F6东北旺-小汤山断裂; F7黄庄-高丽营断裂; F8顺义-良乡断裂; F9夏垫断裂; F10香河断裂; F11口泉断裂; F12六棱山北麓断裂; F13蔚县盆地南缘断裂; F14孙庄子-乌龙沟断裂; F15太行山山前断裂; F16容城东断裂; F17牛东断裂; F18大城东断裂; F19沧东断裂; F20恒山北麓断裂; F21五台山断裂; F22系舟山山前断裂; F23晋县断裂; F24新河断裂; F25离石断裂; F26交城断裂; F27太谷断裂
Fig. 10 Vertical slices of the estimated P-wave velocity perturbation and the earthquake distribution are plotted along the four profiles identified in Fig. 1.
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