太行山和燕山带交汇区的地震活动机制研究

针对接收函数反演和小震精定位展示的存在下地壳地震活动迹象的太行山与燕山构造带交汇地区，通过适当加密布设宽频流动地震台来获取高质量的地震波形记录，以识别提取不同深度发生的地震事件波形作为参考模板，对固定台网累积十多年的数字波形记录以参考模板进行系统的相关分析，结合数十年观测积累的震相报告进行联合定位，基于三维Fréchet核理论地震图计算分析速度结构的影响因素，显著提高小震的检测能力和地震定位精度，并精确测定2.5级以上中小地震的震源机制，获取发震面及震源破裂传播方向等重要信息；利用转换点叠加和偏移成像等波形反演技术，系统追踪研究区固定台和流动台多年记录的远震波形，对地壳主要速度界面进行接收函数提取；利用精细速度结构、接收函数反演和精定位的震源参数等结果，结合岩石地球化学研究和其它地球物理探测研究资料，分析探讨下地壳地震活动的可能性及其深部构造应力环境，为华北克拉通破坏机制研究提供参考依据。

本项目针对研究区(太行山与燕山构造带交汇区)的固定地震台间距相对过大的情况，加密布设了19台宽频流动地震仪，在3年观测期间高达90%以上的台站连续运行率，为项目研究提供了必要的观测资料。通过对所布设流动地震台和区域固定地震台观测波形的联合处理，以及地震事件的波形相关匹配检测分析，使研究区的地震监测能力达到 ML≥1.0，较固定地震台网可检测定位更多的低震级地震。. 系统收集了数十年观测积累的地震观测报告中的震相到时数据，结合本项目所布设流动地震台的震相观测数据和经波形互相关处理得到的地震事件相对到时数据，应用双差地震定位法完成了1980年1月～2013年9月地震的精定位处理，精定位后的绝大多数地震（约98%）的震源深度分布在20km的范围内。对精定位前后地震震源深度变化较大的3级地震，利用sPn深度震相与直达Pn走时差对震源深度的敏感性，通过观测波形和理论波形及相应震相对比来进一步确定震源深度。 . 采用P、S最大振幅比方法，基于本项目加密布设的流动台及该区域的固定台站，得到了2010年10月～2013年9月间发生的300个中小地震的震源机制解，并应用波形反演方法得到了2006年～2012年8月22个3级中小地震震源机制解，获取了震源应力状态的有效约束信息。. 收集了研究区内2001年～2013年期间先后布设的4个流动地震台阵和首都圈固定地震台网，共192个台站方位覆盖甚好的远震波形资料，提取了P波接收函数。采用H-κ叠加搜索方法获得了接收台站下方的莫霍面深度与P波和S波波速比κ值及泊松比σ值，应用共转换点（CCP）叠加反演得到了地壳主要速度间断面的成像结果，从而得到了较以往同类分析更多的地震观测约束信息。综合精细速度结构、接收函数反演和精确测定的震源参数等结果，分析认为研究区的地震多发生于地壳的中、上部，基本可以确认处不存在下地壳地震活动的迹象；研究区的地震活动与深浅断裂构造密切相关，可能存在局域构造块体运动变形和深部构造动力作用的二种不同地震构造成因。. 本研究也分析了北京房山岩体附近在2001～2012年间持续发生的远震动态触发活动机制，为获取更多可用的历史地震震源参数，发展了一种有效估计6级左右历史地震震源参数的方法。本项目已正式发表论文3篇，其中SCI收录期刊论文2篇；已培养了博士和硕士研究生各1名。