利用中国密集宽频带地震数据测定地震辐射能

Radiated energy is one of the fundamental earthquake source parameters, which connects seismic observations and earthquake dynamics. Because of complicated seismic wave excitation and propagation at high frequency, there are still relatively large uncertainties in estimating radiated energy. With the development of a dense broadband seismic array in China, it has accumulated high-quality seismic waveforms of local earthquakes over more than ten years. Here, we propose to develop a simple, efficient and relatively accurate method to determine radiated energy with near-source records which are less contaminated. It uses the integrated squared ground-motion velocity and an empirical determination of the distance attenuation function and the station corrections. Numerical tests on complicated source process and layered structure will be performed to evaluate our method. We apply the method to many local events in China distributed at different tectonic environments and seek for any spatial pattern of apparent stress to archive some better understanding of earthquake rupture process and seismogenic zones in China.

地震辐射能是联系地震观测和地震动力学研究的重要纽带。由于地震波激发和传播的复杂性，目前对辐射能的测定尤其是中小地震辐射能的测定还存在较大不确定性。本项目利用十余年积累的中国密集宽频带地震数据，拟发展一种简单、快速、有效地利用近场地震波形记录测定地震辐射能的方法。采用对震源附近速度波形记录平方积分得到单台辐射能估计。通过统计分析多台观测记录获取震源附近区域平均地震波衰减随距离变化的经验关系和地震台站的场地响应因子。通过对衰减和台站场地响应矫正后的单台辐射能测量做几何平均，得到地震的辐射能。结合多台观测和数值试验结果，给出每个地震辐射能误差估计范围。利用本项目测定的地震辐射能计算视应力，系统分析不同构造区域地震视应力分布规律，加深对震源破裂属性和发震构造的认识。

地震辐射能是联系地震观测和地震动力学研究的重要纽带。由于地震波激发和传播的复杂性，目前对辐射能的测定尤其是中小地震辐射能的测定还存在较大不确定性。本项目结合中国密集宽频带地震数据，发展了一种简单、快速、有效地利用近场地震波形记录测定地震辐射能的方法。对2009-2022年153个5级以上的地震辐射能进行了系统估计，提供了我国及周边地区地震近场辐射能目前最大的一个数据库。初步结果显示天山地震带、海原断裂带东侧、龙门山断裂带北侧及川滇地震带的地震ER/M0和视应力相对较高，而青藏高原内部ER/M0和视应力相对较低，该结果可能指示活跃构造边界断层成熟度高，ER/M0和视应力相对较高，地震辐射效率高，破裂过程相对平滑，而青藏高原内部断层应变积累效率较低，断层相对不活跃，ER/M0和视应力相对较低。对2021年漾濞地震序列研究发现，主震ER/M0相对较低，结合较低的破裂传播速度(2.2 km/s)，活跃的前震余震分布，指示发震断层为一个不成熟断层；对漾濞地震序列前震的辐射能估计发现前震ER/M0相对较低，可能是由于前震发生在断层面上强度相对较低区域，地震辐射效率较低。