文章摘要
周立,林强,范涛.基于三维应变格林函数反演中小震震源机制[J].地震工程学报,2019,41(6):1553-1559. ZHOU Li,LIN Qiang,FAN Tao.Inversion of Focal Mechanisms of Small and Moderate Earthquakes Based on a Three-dimensional Strain Green Tensor Database[J].China Earthquake Engineering Journal,2019,41(6):1553-1559.
基于三维应变格林函数反演中小震震源机制
Inversion of Focal Mechanisms of Small and Moderate Earthquakes Based on a Three-dimensional Strain Green Tensor Database
投稿时间:2019-03-06  
DOI:10.3969/j.issn.1000-0844.2019.06.1553
中文关键词: 震源机制反演;应变格林函数;青藏高原;有限差分法;波形反演
英文关键词: focal mechanism inversion;strain green function;Tibet plateau;finite differential method;waveform inversion
基金项目:国家重点研发计划项目(2017YFC1500804);中国地震局地震研究所基本科研业务费专项资助项目;中国地震局地壳应力研究所基本科研业务费专项资助项目(项目批准号:IS201726160)
作者单位E-mail
周立 中国地震局地震研究所 地震预警湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430071
武汉地震科学仪器研究院有限公司, 湖北 武汉 430071
湖北省重大工程地震监测与预警处置工程技术研究中心, 湖北 武汉 430071 
 
林强 中国地震局地震研究所 地震预警湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430071
武汉地震科学仪器研究院有限公司, 湖北 武汉 430071
湖北省重大工程地震监测与预警处置工程技术研究中心, 湖北 武汉 430071 
linqiang_2012@126.com。 
范涛 中国地震局地震研究所 地震预警湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430071
武汉地震科学仪器研究院有限公司, 湖北 武汉 430071
湖北省重大工程地震监测与预警处置工程技术研究中心, 湖北 武汉 430071 
 
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中文摘要:
      随着复杂速度结构反演的发展和高性能计算能力的提升,基于高精度3D介质模型计算格林函数反演震源机制更具可行性。中小地震因具有更好的覆盖和近似点源效应,在区域结构成像中有着广泛的应用。基于波形类的反演方法如波动方程层析成像、全波形反演都需要震源机制解,而传统的震源机制反演方法不能很好地应用于中小地震。采用有限差分法构建应变格林张量(Strain Green Tensor,SGT)数据库,将合成波形和实际波形按震相截窗并滤波到不同的频带范围,先通过最小化互相关走时差来进行震源重定位,再通过最小化波形残差反演震源机制。通过合成数据测试验证方法的正确性,随后将该方法应用于青藏高原东部边缘龙门山地区,反演一系列MW3.4~5.7的中小地震震源机制。由于应变格林张量数据库可预先构建,该方法可以应用于(近)实时震源机制解反演。
英文摘要:
      With the development of complex velocity structure inversion and improvements in high-performance computational power, it has become possible to calculate accurate 3D strain Green tensors (SGT) by means of high-resolution 3D earth models. Due to more uniform distribution and better point source effects, small-to-moderate earthquakes are widely used in local-scale waveform-based tomography. As it is known, waveform-based tomography methods like wave-equation tomography and full waveform inversion (FWI) require focal mechanism solutions during the whole inversion procedure. However, traditional focal mechanism inversion methods are not very suitable to small-to-moderate earthquakes. In this study, we first used the finite differential method to construct a strain Green tensor (SGT) database and filtered the synthetic and actual waveforms in different frequency band ranges. We then relocated the earthquakes by minimizing the cross-correlation travel time differences, and, next, inverted the focal mechanism by minimizing the waveform residuals. Finally, we used this SGT database method to inverse the focal mechanisms of a series of MW3.4-5.7 earthquakes in the Longmenshan fault zone, between the eastern margin of the Tibetan plateau and the western part of Sichuan basin. The results indicated that the proposed method can be applied in (near) real-time inversions of focal mechanism solutions since the database can be pre-constructed.
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