工程地震震源機制解

工程地震導論中國地質大學（北京）孫進忠工程地震導論緒論地震和地震現象地震活動性震源機制解場地地震效應地震影響評價場地工程地震勘察與評價工程地震導論震源機制解工程地震導論震源機制解震源機制的涵義斷層破裂震源參數震源模型震源球面赤平投影原理P波初動、震源節(jié)面和力軸的赤平投影震源機制的涵義震源機制震源區(qū)在地震發(fā)生時的力學過程。震源斷層面的方位和滑動矢量，亦稱“斷層解”。Focalmechanism

theinelasticdeformationinthesourceregionthatgeneratestheseismicwaves.

Inthecaseofafault-relatedeventitreferstotheorientationofthefaultplanethatslippedandtheslipvectorandisalsoknownasafault-planesolution.

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工程地震導論震源機制解震源機制的涵義斷層破裂震源參數震源模型震源球面赤平投影原理P波初動、震源節(jié)面和力軸的赤平投影斷層破裂震源參數幾何參數節(jié)面（斷面）產狀斷面尺度（斷裂長度L、寬度W

或半徑r）運動學參數破裂傳播方向破裂傳播速度vf斷層錯動歷時錯距D（最大錯距Dmax和平均錯距Dm）斷層破裂震源參數力學參數地震能量震源釋放能量E、地震波能量EW地震效率=EW/E震源應力場力軸（壓力軸P、拉力軸T、中性軸N）產狀震前應力0、震后應力1應力降=(01)/2平均應力m=(0+1)/2視應力s=m

地震矩M0=ADm（：斷裂巖體剪切模量）工程地震導論震源機制解震源機制的涵義斷層破裂震源參數震源模型震源球面赤平投影原理P波初動、震源節(jié)面和力軸的赤平投影單力源單力偶源雙力偶源xxxyyyzzzxyxyxy震源模型—集中力系模型xy單力源P波波輻射圖案案0°90°180°270°單力源S波波輻射圖案案xy0°90°180°270°Ur=AcosU=Bsin震源模型—集中力力系模模型xy0°90°180°270°輻射圖案與與各個方位位上地震波波波形的對對應關系30°60°180°0°90°150°120°單力偶源P波輻射圖圖案xy0°90°180°270°xy0°90°180°270°單力偶源S波輻射圖圖案Ur=Asin2U=Bsin2T軸T軸P軸P軸T軸T軸P軸P軸震源模型—集中力力系模模型180°0°雙力偶源P波輻射圖案xy0°90°180°270°xy90°270°雙力偶源S波輻射圖案Ur=Asin2U=Bcos2T軸T軸P軸P軸T軸T軸P軸P軸震源模型—集中力力系模模型ababcc節(jié)面a、b將兩者的法法平面分割割為四個象象限。P波波初動在法法平面內呈呈對稱的四四象限分布布。平面c水平節(jié)面a、b與平面c相交，將平平面c劃分為四部部分，P波波初動在水水平面內也也呈對稱分分布。節(jié)面a、b傾斜正交傾斜節(jié)面（（斷層面））與水平面面的交切工程地震導導論震源機制解解震源機制的的涵義斷層破裂震震源參數震源模型震源球面赤平投影原原理P波初動、、震源節(jié)面和和力軸的赤赤平投影OF地面斷層面輔助面震源球＋＋－－剖面上斷斷層錯動動與P波波初動方方向的分分布F—震震源；；O——震中中震源球面面FOS1S2Sn震源球地面地心震源球面面與地震震射線的的關系F—震震源；；O——震中中；S1,S2,…,Sn—觀測測點震源到每每一個觀觀測點都都有一條條射線相相連。每條射線線與震源源球面都都有一個個交點。。M—莫氏氏面C—康氏氏面PgPnPPnPP震源球可可以任意意小到震震源球包包圍的所所有射線線均可視視為直線線。—直達波Pg—康氏面首波Pn—莫氏面首波P震源球面面S1S2S3S4至S5至SnOF近震射線線遠震射線線近震射線線、遠震震射線與與投影球球面的關關系近震射線線大多穿穿過上半半球面，，遠震射射線多數數穿過下下半球面面至Sn-1至…工程地震震導論震源機制制解震源機制制的涵義義斷層破裂裂震源參參數震源模型型震源球面面赤平投影影原理P波初動動、震源節(jié)面面和力軸軸的赤平平投影投影球上極點下極點赤平面赤道上半球下半球NESWUDl直線和平平面的赤赤平投影影直線的投投影平面的投投影下半球投投影赤平投影影原理n赤平面投影結果果—平面的持持平投影影：大圓圓弧l—直線線的持平投投影：點點赤平投影影原理NESW0°90°180°270°l的法線傾角90°傾向走向走向drd傾向idi傾角離源角i工程地震震導論震源機制制解震源機制制的涵義義斷層破裂裂震源參參數震源模型型震源球面面赤平投影影原理P波初動動、震源源節(jié)面和和力軸的的赤平投投影P波初動動、震源源節(jié)面和和力軸的的赤平投投影P波初動動的赤平平投影將震源球球面作為為投影球球，保留留下半球球投影。。近震射射線反向向延伸至至下半球球面。將各個地地震臺站站（觀測測點）與與震源對對應的射射線按直直線投影影到赤平平面上。。臺站投影影參數臺站方位位角：z射線離源源角：i（與射線線的傾角角互余））P波初初動方向向：向向上，向下P波初動動、震源源節(jié)面和和力軸的的赤平投投影FO震源球地面地心近震直達達波的離離源角M—莫氏氏面C—康氏氏面PgPnPPiPgiPniPniPniPniPgFOPi

Pi

P首波的離離源角PPAvAhAhAvi

Pi

P射線P波初動位移圖示震源球S2下半球射射線S1上半球射射線WES1對蹠點i1i2NSS1′S2′NSEWS2′S1′近震射線線的投影影方法投影球赤平面P波初動動、震源源節(jié)面和和力軸的的赤平投投影P波初動動、震源源節(jié)面和和力軸的的赤平投投影序號臺站代號經度緯度震中距離臺站方位角離源角震相（°）（°）（km）z（°）ihPhase1LBG116.6040.90169.3101.453.0－Pn2SAC115.5240.44113.8137.953.0＋Pn3MDY116.5640.40186.5118.653.0－Pn4ZKD115.9239.69201.2146.753.0Pn5ZUL115.1340.16123.9339.480.8＋Pg6ZJK114.9040.8347.6330.067.2Pg7HAN114.5240.6462.37.272.2＋Pg8YINX113.2839.59212.1212.253.0＋Pn9YYR114.1639.96143.7195.653.0＋Pn10TZN114.0940.37102.425.479.0＋Pg11SFS115.8139.66198.8329.484.3－Pg12LQS116.0840.10173.8314.783.4－Pg13DSQ116.4340.08197.0309.284.2－Pg14ZZ178.4540.9427.1281.631.4－P15ZZ280.2641.1925.7281.532.3－P16ZZ388.1347.8519.9298.541.7－P17ZZ4145.1945.5422.568.635.2－P18ZZ5115.3460.9419.71.042.1＋P地震波波初初動資資料料（地震：1998年7月月27日日9:05；；震級：M＝4.8；震中中：114°37′，，41°°12′′；震源源深度：：h＝20km）節(jié)面1：：326°∠82°；；節(jié)面2：59°∠72°P軸：：276°∠11°；；T軸軸：191°∠∠