Preliminary Study on Fault Parameters Based on National Seismic Data——An Example of Tangshan Earthquake
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摘要: 随着地震观测台网的加密，中国地震台网统一地震目录越来越完整。本文以地震资料丰富且研究程度较高的唐山地震为例，尝试利用中国地震台网统一地震目录直接确定断层面参数。将小震确定断层面参数的方法应用于唐山地震序列，对其断层面参数进行分段拟合，其中唐山断裂南段走向和倾角分别为213.4°和81.9°，唐山断裂北段走向和倾角分别为231.4°和89.1°，滦县段走向和倾角分别为125.1°和76.2°，卢龙断裂走向和倾角分别为46.1°和89.3°，宁河断裂走向和倾角分别为246.6°和81.8°。将所得结果与前人研究成果以及现今震源机制解参数研究的误差水平进行对比分析，证明了本研究具有较高的可靠性。本文研究结果表明，在地震活跃且地震定位精度较高的地区，中国地震台网统一地震目录可以广泛应用于断层面参数的确定。
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关键词:
- 中国地震台网统一地震目录 /
- 断层面参数 /
- 拟合 /
- 唐山地震
Abstract: With increasing density of seismic observation network, the seismic catalogue of China Earthquake Networks provided by the China Earthquake Data Center is getting more and more complete. In order to find out if the seismic catalogue of China Earthquake Networks can be used directly to determine the parameters of earthquake fault plane, we take the Tangshan earthquake with abundant seismic data as an example to determine the parameters of earthquake fault plane directly by using the seismic catalogue of China Earthquake Networks. The method of determining earthquake fault plane parameters based on the data of small earthquakes is applied to Tangshan earthquake sequence in this study. The parameters of earthquake fault plane are then fitted in different segments, the strike and dip of north-segment Tangshan fault is 213.4° and 81.9°, and the strike and dip of south-segment Tangshan fault is 231.4° and 89.1°. The strike and dip of Luanxian-segment is 125.1° and 76.2°, the strike and dip of Lulong fault is 46.1° and 89.3°, and the strike and dip of Ninghe fault is 246.6° and 81.8°. The comparative analysis of the published results of Tangshan earthquake and the error level of the present focal mechanism solution parameters suggest that our results are acceptable, indicating that the seismic catalogue of China Earthquake Networks can be directly used to determine the parameters of earthquake fault plane in areas with abundant seismic data and high-precision seismic location. -
图 2 小震深度（a）和震级分布图（b）
Figure 2. Histogram of depth (a) and magnitude (b) of small earthquakes
图 3 唐山断裂北段小震拟合结果
Figure 3. The fitting result by using small earthquakes along the north segment of Tangshan fault
图 4 同一地震断层走向（a）和倾角（b）差异值统计
Figure 4. The differences of fault strike (a) and dip (b) of the same earthquake by different studies
表 1 运用小震资料求得的唐山地震序列各段断层面走向、倾角、标准差和位置
Table 1. Fault plane parameters determined by using small earthquake for segments in Tangshan earthquake
断层名 小震个数 走向/° 倾角/° 顶点位置（纬度/°N，经度/°E，深度/km） 数据来源 值 标准差 值 标准差 宁河断裂段 61 246.6 4.0 81.8 4.2 （39.32，117.94，3.8），（39.35，117.93，21.7）
（39.29，117.75，21.7），（39.27，117.77，3.8）本文结果 33 253.3 3.9 66.0 5.0 （39.31，117.96，10.0），（39.37，117.94，24.6）
（39.32，117.74，24.6），（39.27，117.76，10.0）万永革等（2008） 唐山断裂南段 250 213.4 0.8 81.9 1.5 （39.57，118.18，3.8），（39.58，118.15，22.0）
（39.33，117.94，22.0），（39.31，117.96，3.8）本文结果 98 210.1 1.2 73.7 2.8 （39.57，118.18，6.4），（39.59，118.13，22.9）
（39.33，117.94，22.9），（39.31，117.99，6.4）万永革等（2008） 唐山断裂北段 1646 231.4 0.3 89.1 0.6 （39.78，118.49，4.0），（39.78，118.49，19.0）
（39.60，118.19，19.0），（39.60，118.19，4.0）本文结果 665 233.1 0.5 89.1 1.3 （39.78，118.49，7.7），（39.78，118.49，21.8）
（39.61，118.19，21.8），（39.61，118.19，7.7）万永革等（2008） 卢龙断裂段 694 46.1 0.6 89.3 1.5 （39.86，118.82，4.0），（39.86，118.83，16.9）
（39.72，118.62，16.9），（39.71，118.62，4.0）本文结果 176 39.0 0.9 86.7 1.3 （39.72，118.62，7.8），（39.72，118.63，22.6）
（39.86，118.78，22.6），（39.86，118.77，7.8）万永革等（2008） 滦县断裂段 404 125.1 1.6 76.2 1.8 （39.75，118.70，4.2），（39.73，118.68，13.5）
（39.67，118.80，13.5），（39.70，118.81，4.2）本文结果 160 118.4 1.9 76.9 2.0 （39.75，118.70，8.4），（39.73，118.68，20.3）
（39.68，118.80，20.3），（39.70，118.81，8.4）万永革等（2008） 
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表 2 地震断层面参数研究结果差异统计
Table 2. Statistical results of the differences in seismic fault plane parameters
地震事件 主节面/° 走向差异/° 倾角差异/° 数据来源 走向 倾角 最大值 最小值 最大值 最小值 2001年2月23日四川雅江MS 6.0地震 123 25 31 6 17 8 龙思胜（2004） 117 42 美国地质勘探局（USGS） 92 34 哈佛大学（HRV） 2003年9月27日中俄蒙边界MS 7.9地震 131 71 4 1 14 6 全球矩心矩张量（gCMT） 130 85 美国地质勘探局（USGS） 127 79 赵翠萍等（2005） 2006年12月26日中国台湾南部滨海MS 7.2地震 330 58 11.5 4 25 5.1 全球矩心矩张量（gCMT） 334 83 美国地质勘探局（USGS） 341.5 77.9 郭志等（2008） 2008年5月12日四川汶川MS 8.0地震 357 68 23 2 22 2 全球矩心矩张量（gCMT） 15 60 美国地质勘探局（USGS） 7 55 地球物理研究所（CEA-IGP） 5 48 郭祥云等（2010） 352 70 郑勇等（2009） 2008年10月5日新疆天山-帕米尔MS 6.7地震 82 53 24.8 7.8 10.3 2.3 全球矩心矩张量（gCMT） 65 45 美国地质勘探局（USGS） 57.2 42.7 苏金蓉等（2013） 2010年4月14日青海玉树MS 7.1地震 300 88 6.4 1 10 0 全球矩心矩张量（gCMT） 301 86 美国地质勘探局（USGS） 209 88 中国地震台网中心（CENC） 294.6 78 盛书中等（2014） 2012年5月3日甘肃金塔MS 5.4地震 162 80 13 1 16 2 全球矩心矩张量（gCMT） 163 74 地球物理研究所（CEA-IGP） 159 78 地震预测研究所（CEA-IES） 172 64 张辉等（2012） 2013年4月20日四川芦山MS 7.0地震 210 38 12 0 14 1 全球矩心矩张量（gCMT） 198 33 美国地质勘探局（USGS） 210 47 地震预测研究所（CEA-IES） 216 45 谢祖军等（2013） 209 46 吕坚等（2013） 2013年8月28日云南德钦MS 5.9地震 292 43 14 7 10 0 全球矩心矩张量（gCMT） 285 53 地球物理研究所（CEA-IGP） 299 53 罗钧等（2015） 2014年2月12日新疆于田MS 7.3地震 242 82 3 0 4 0 美国地质勘探局（USGS） 239 82 中国地震局（CEA） 242 78 中国地震台网中心（CENC） 2014年5月30日云南盈江MS 6.1地震 80 83 20 2 3 0 美国地质勘探局（USGS） 82 85 全球矩心矩张量（gCMT） 260 82 地球物理研究所（CEA-IGP） 85 83 赵旭等（2014） 2014年8月3日云南鲁甸MS 6.5地震 162 86 2 0 4 0.9 美国地质勘探局（USGS） 160 90 全球矩心矩张量（gCMT） 160 87 地球物理研究所（CEA-IGP） 160 89.1 刘丽芳等（2014） 2016年1月21日青海省门源县MS 6.4地震 143 35 34 2 11 2 中国地震台网中心（CENC） 141 38 地球物理研究所（CEA—IGP） 134 43 哈佛大学（HRV） 157 34 李启雷（2016） 129 45 李晓峰（2017） 2017年8月8日四川九寨沟MS 7.0地震 153 84 6 0 10 1 美国地质勘探局（USGS） 150 78 全球矩心矩张量（gCMT） 156 79 易桂喜等（2017） 150 80 杨宜海等（2017） 152 74 谢祖军等（2018） 2017年11月18日西藏米林M 6.9地震 132 55 8.3 1 12.4 2.4 美国地质勘探局（USGS） 124.7 59 地震预测研究所（CEA-IES） 133 46.6 吴宝峰（2017） 2018年9月8日云南墨江5.9级地震* 129 81 6 1.8 2 1 赵博等* 123 79 郭祥云等* 124.8 80 地震预测研究所（CEA-IES） 2018年9月12日陕西宁强5.3级地震* 171 67 6 4.1 18 0 中国地震台网中心台网部应急组* 165 85 赵博等* 165 85 郭祥云等* 169.1 78 地震预测研究所（CEA-IES） 2018年9月28日西藏日土5.1级地震* 323 71 28 5 28 2 中国地震台网中心台网部应急组* 304 76 赵博等* 295 61 郭祥云等* 318 59 地震预测研究所（CEA-IES） 309 48 地球物理研究所（CEA—IGP） 注：加*地震数据来源于中国地震台网中心的地震监测人微信公共号及微信公众平台。
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