地震地质 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (5): 1343-1363.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2025.05.20240114
李婷婷(
), 缪发军*(
), 孙业君, 范文华, 宫杰, 顾勤平, 杜航, 孙小航, 张岑, 李子烨
收稿日期:2024-09-12
修回日期:2024-12-17
出版日期:2025-10-20
发布日期:2025-11-11
通讯作者:
缪发军, 男, 1977年生, 研究员, 主要从事地震学研究, E-mail: 作者简介:李婷婷, 女, 1990年生, 2015年于南京财经大学获计算机软件与理论硕士学位, 工程师, 主要从事微震检测和三维速度结构研究, E-mail: 972516012@qq.com。
基金资助:
LI Ting-ting(
), MIAO Fa-jun*(
), SUN Ye-jun, FAN Wen-hua, GONG Jie, GU Qin-ping, DU Hang, SUN Xiao-hang, ZHANG Cen, LI Zi-ye
Received:2024-09-12
Revised:2024-12-17
Online:2025-10-20
Published:2025-11-11
摘要:
江苏省江都地区地处下扬子板块的苏中盆地, 是在中古生界复杂构造基础上演变形成的中新生代陆相沉积盆地, 区内发育大量演化的断裂、 隆起及坳陷构造。文中基于深度学习的PhaseNet检测技术, 对2023年1月1日-2024年7月31日江都震群及附近地区进行地震重检测和精定位, 并通过TomoDD双差层析成像方法反演震源区的三维速度结构。基于地震精定位结果和反演的三维速度结构特征, 结合震源区ML3.0以上地震的震源机制解, 对江都震群的孕震环境和发震机制进行了深入讨论。研究结果表明: 1)江都震群发震断裂为2条未知的左旋走滑隐伏断裂。其中, 江都震群1序列的发震断裂沿NNW走向, 断层面倾向为NE向; 江都震群2序列的发震断裂沿NNE向, 断层面略向NW倾。2条发震断裂近直立, 破裂均未延伸至地表。2)震源区附近波速变化剧烈, 陈家堡-小海断裂对震源区存在明显的分割作用, 断裂的北西侧存在明显的低波速、 低泊松比异常。随着深度的增加, 断裂南东侧的高速异常逐渐增强。3)江都震群序列整体位于VP、 VS和泊松比低值异常体内, 且P波速度比S波速度下降更快, 整个发震过程没有地下流体的渗入与参与。基于发震断裂的性质及震源区速度结构特征, 分析认为江都震群序列的2次发震断裂或为陈家堡-小海断裂的2条分支断裂, 一条呈SSE-NNW向展布的左旋走滑隐伏构造, 一条呈SSW-NNE向展布的左旋走滑兼逆冲隐伏构造。江都震群是震源区区域应力的2次集中释放过程, 其直接成因是由震源区坚硬岩层发生脆性破裂。
李婷婷, 缪发军, 孙业君, 范文华, 宫杰, 顾勤平, 杜航, 孙小航, 张岑, 李子烨. 江苏江都震群震源区速度结构及构造特征[J]. 地震地质, 2025, 47(5): 1343-1363.
LI Ting-ting, MIAO Fa-jun, SUN Ye-jun, FAN Wen-hua, GONG Jie, GU Qin-ping, DU Hang, SUN Xiao-hang, ZHANG Cen, LI Zi-ye. THREE-DIMENSIONAL WAVE VELOCITY STRUCTURE AND SEISMOGENIC STRUCTURE FOR THE JIANGDU EARTHQUAKE SWARM IN JIANGSU[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2025, 47(5): 1343-1363.
图 1 a 苏中盆地地震构造图; b 江都震群震中及附近断裂分布图 图c中红色方框为图b的位置, 图a中黄色五角星为江都震源区的位置, 图b中黄色五角星分别为江都震群2次主震的位置, 蓝色实线为4条测线的位置
Fig. 1 Seismic structure map of Suzhong Basin(a), distribution of faults and historical earthquakes in the epicenter region of Jiangdu earthquake(b).
| 序号 | 深度/km | VP/km·s-1 | VS/km·s-1 |
|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 3.792 | 2.239 |
| 2 | 5 | 5.121 | 3.025 |
| 3 | 10 | 6.062 | 3.581 |
| 4 | 15 | 6.212 | 3.669 |
| 5 | 20 | 6.451 | 3.810 |
| 6 | 25 | 6.500 | 3.759 |
| 7 | 30 | 6.824 | 3.972 |
| 8 | 34 | 7.400 | 4.299 |
| 9 | 40 | 8.100 | 4.6900 |
表 1 初始一维速度模型
Table1 Initial 1-D velocity model
| 序号 | 深度/km | VP/km·s-1 | VS/km·s-1 |
|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 3.792 | 2.239 |
| 2 | 5 | 5.121 | 3.025 |
| 3 | 10 | 6.062 | 3.581 |
| 4 | 15 | 6.212 | 3.669 |
| 5 | 20 | 6.451 | 3.810 |
| 6 | 25 | 6.500 | 3.759 |
| 7 | 30 | 6.824 | 3.972 |
| 8 | 34 | 7.400 | 4.299 |
| 9 | 40 | 8.100 | 4.6900 |
图 6 0km、 5km、 10km、 15km、 20km不同深度的P波、 S波检测板测试结果 红色五角星表示江都震群位置
Fig. 6 P-wave and S-wave checkerboard resolution at depths of 0km、 5km、 10km、 15km and 20km.
图 8 人工地震目录和检测地震目录的震中分布、 M-T图 a 为人工目录地震分布; b 检测地震精定位后的地震分布
Fig. 8 M-T plot and epicenter distribution of earthquakes from manually and automatically detected catalogs.
图 10 地震精定位深度剖面图及ML3.0以上地震的震源机制解
Fig. 10 Depth profiles of seismic precise positioning distribution and focal mechanism solutions of selected earthquakes with magnitude ML≥3.0.
| 序号 | 节面Ⅰ | 节面Ⅱ | 发震时刻 | 震级/ML | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 走向 /(°) | 倾角 /(°) | 滑动角 /(°) | 走向 /(°) | 倾角 /(°) | 滑动角 /(°) | |||
| 1 | 305 | 75 | -10 | 33 | 78 | -136 | 2023-04-27, 09:39:59 | 3.8 |
| 2 | 312 | 71 | -23 | 42 | 75 | -125 | 2023-05-10, 23:20:43 | 3.5 |
| 3 | 298 | 68 | -26 | 205 | 80 | -145 | 2023-06-19, 02:15:24 | 3.4 |
| 4 | 293 | 75 | -11 | 199 | 77 | -138 | 2023-07-10, 14:17:43 | 3.4 |
| 5 | 234 | 73 | 39 | 323 | 72 | 135 | 2024-07-06, 21:31:33 | 3.4 |
| 6 | 226 | 76 | 37 | 318 | 63 | 126 | 2024-07-08, 16:07:19 | 4.1 |
| 7 | 246 | 69 | 29 | 321 | 64 | 140 | 2024-07-11, 05:22:18 | 3.6 |
表 2 ML3.0地震的震源机制解
Table2 Focal mechanism solutions of selected earthquakes with magnitude ML≥3.0
| 序号 | 节面Ⅰ | 节面Ⅱ | 发震时刻 | 震级/ML | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 走向 /(°) | 倾角 /(°) | 滑动角 /(°) | 走向 /(°) | 倾角 /(°) | 滑动角 /(°) | |||
| 1 | 305 | 75 | -10 | 33 | 78 | -136 | 2023-04-27, 09:39:59 | 3.8 |
| 2 | 312 | 71 | -23 | 42 | 75 | -125 | 2023-05-10, 23:20:43 | 3.5 |
| 3 | 298 | 68 | -26 | 205 | 80 | -145 | 2023-06-19, 02:15:24 | 3.4 |
| 4 | 293 | 75 | -11 | 199 | 77 | -138 | 2023-07-10, 14:17:43 | 3.4 |
| 5 | 234 | 73 | 39 | 323 | 72 | 135 | 2024-07-06, 21:31:33 | 3.4 |
| 6 | 226 | 76 | 37 | 318 | 63 | 126 | 2024-07-08, 16:07:19 | 4.1 |
| 7 | 246 | 69 | 29 | 321 | 64 | 140 | 2024-07-11, 05:22:18 | 3.6 |
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