大震震源P波高频能量辐射特征及其指示意义

本项目拟利用全球宽频带测震台网的远震P波垂直向速度记录 （震中距为30- 85 ），采用经验格林函数和P波包络非负反演，系统解析自2000年以来发生的Mw 大于7.9级的13次大震震源的高频(0.4-4 Hz)能量辐射特征，探讨高频能量辐射源的物理机理及其指示意义。主要内容有：. 计算震源区内各小震P波高频能量包络的相关系数，获取最佳经验格林函数；通过带通滤波、包络、光滑、去噪，和基于非负迭代的反卷积，获得震源高频能量辐射信号；采用相对定位方法（Gusev等，2007）,获得震源高频能量辐射的时空分布特征，并对高频能量辐射源进行定位；整理收集各个震例的由低频波反演得到的震源位移分布数据、余震活动分布及其应力降，分析震源高频能量辐射与震源内障碍体、震源边界、强余震的空间对应关系。. 本项目的实施将深化对震源体内高频能量辐射源物理机制的了解，增进对大震震源破裂过程的认识。

本项目拟采用基于经验格林函数的包络反卷积方法，来获得大震震源P波高频能量辐射的时空分布特征。利用该方法项目组系统分析了1994年十胜冲 M7.7、2003年Tokachi-Oki M8.3、2004年苏门答腊岛M9.1、2005年苏门答腊岛M8.6、2007年苏门答腊岛M8.5、2008年汶川 M8.0、2010年青海玉树M7.1、2010年智利M8.8、2011年日本东北M9.0地震的震源高频能量辐射特征。.研究结果显示对于单向破裂，且震源过程中子事件较少的情况，比如1994年Sanriku-Oki M7.7、2003年Tokachi-Oki M8.3 (Hara and Wang, in Prep.)，2010年青海玉树M7.1地震(Wang and Mori, BSSA， 2012)，利用包络线反演方法我们可以得到很好的结果。但是应用包络线反演法于2011年日本东北大地震的时候，遇到了很多困难（震源呈现圆盘状扩展及多个子事件叠加）。包络线反演法可能只适用于较为简单的单向破裂地震，比如2010年M7.0玉树地震,对复杂多向破裂地震将失去分辨率。.所以我们利用反投影技术，来定位近年来大地震的高频能量辐射位置。我们系统分析了近15年来所有Mw>7.8倾滑和Mw>7.5走滑地震的地震高频和低频能量辐射特征，获得如下结果:.1..对于俯冲带地震，高频地震波源于板块强烈耦合区域（Wang and Mori, GRL, 2011）。内陆地震的高频地震波的产生与破裂速度变化可能有一定关联（如2010年青海玉树M7.1地震，2013年巴基斯坦M7.7级地震）。.2..走滑型地震的平均破裂速度比倾滑型地震的快很多，接近剪切波速度。并直接观测到2010年青海玉树M7.1、2012年苏门答腊岛M8.6地震的超剪切破裂速度，将已知确信的超剪切地震数目从3个增加到5个（Wang et al., submitted）。.3..提出了一种新的高频能量辐射计算方法。该方法改进了常规方法不能同时确定多个震源、叠加后的smear过大等问题，并将其应用到2012年苏门答腊岛M8.6中。相对于其他方法，我们提出的新方法清晰地获得了震源破裂断层的空间展布（Wang et al., GRL, 2012）..4..提出并证实了频率依赖特征广泛存在于大地震震源过程中，如2011年日本东北M9.0地震等。