高分辨率地震目錄有助于描繪斷層的精細(xì)結(jié)構(gòu)。近些年，很多地震學(xué)及大地測(cè)量方法均可對(duì)孕震斷層的幾何結(jié)構(gòu)進(jìn)行探查，但相對(duì)較高分辨率的地震目錄，其在某些方面受到一定的制約。地震通常發(fā)生在預(yù)先存在或者新激活的斷層上，因而高精度的震源位置是刻畫斷層精細(xì)結(jié)構(gòu)最直接也是最有效的工具。

本研究利用深度學(xué)習(xí)方法，從原始連續(xù)波形中進(jìn)行了Pg和Sg震相的拾取，并利用震相關(guān)聯(lián)算法REAL以及多種定位算法快速地構(gòu)建了2021年5月21日漾濞Ms6.4級(jí)主震前3天至后7天的高分辨率地震目錄。所得的地震目錄勾勒出了Ms6.4漾濞地震精細(xì)的孕震斷層結(jié)構(gòu)。   

漾濞 Ms6.4地震是一個(gè)典型的前—主—余震型地震序列。前震序列于2021年5月18日18點(diǎn)49分30秒發(fā)生于6.4級(jí)主震東南方向約10公里處，并在接下來(lái)約25個(gè)小時(shí)內(nèi)沿著北西方向破裂約2.5公里。隨后一個(gè)Mw4.6級(jí)前震于5月19日20點(diǎn)5分56秒發(fā)生在破裂區(qū)域的北東端，在后續(xù)的24個(gè)小時(shí)內(nèi)，前震繼續(xù)朝著北東方向破裂約5公里。2021年5月21日21分25秒，最大的Mw5.2級(jí)前震發(fā)生在破裂區(qū)域的南東端，并在接下來(lái)的27分鐘內(nèi)激活了位于破裂區(qū)域北東側(cè)一條長(zhǎng)達(dá)10km的斷層。2021年5月21日48分35秒，Ms6.4主震發(fā)生在了破裂區(qū)域的北西端，并朝著南東方向持續(xù)破裂約20km，形成了一個(gè)多級(jí)雁列式的斷層構(gòu)造。該多級(jí)雁列式斷層構(gòu)造沿著主震破裂方向整體上分為三級(jí)。第一級(jí)位于破裂區(qū)域的北西側(cè)，包含了三條呈南西向放射狀的子斷層，斷層長(zhǎng)度約為5公里。第二級(jí)位于破裂區(qū)域的中部，且繼續(xù)呈放射狀延展第一級(jí)構(gòu)造，其長(zhǎng)度約為4公里（圖1）。2021年5月19日發(fā)生的Mw4.6級(jí)前震恰好位于第一級(jí)和第二級(jí)雁列式結(jié)構(gòu)之間，形成了一個(gè)地震活動(dòng)性明顯降低的中斷區(qū)域。沿著Ms6.4級(jí)主震的破裂方向投影了漾濞地震序列中所有的地震事件后，發(fā)現(xiàn)Mw4.6前震附近的地震事件勾勒出一條共軛斷層（圖2）。第三級(jí)雁列式構(gòu)造位于破裂區(qū)域的南東側(cè)，且僅有北東側(cè)一條斷層延展了前兩級(jí)的雁列式結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度約為10公里。其余兩條雁列式構(gòu)造取而代之的是四條顯著的南西向破裂的子斷層，長(zhǎng)度分別介于2-5公里之間。

圖1 漾濞地震序列孕震結(jié)構(gòu)圖。黑色虛線指示著分級(jí)式雁列式結(jié)構(gòu)。黑色五角星標(biāo)記著Ms6.4級(jí)主震震中。淺藍(lán)色和紅色點(diǎn)分別代表著前震和余震的震中。粉色尖頭指示者M(jìn)w4.6級(jí)前震的破裂方向。

圖2 漾濞地震序列沿著主震破裂方向投影。黑色五角星表示主震震源位置。淺藍(lán)色和紅色點(diǎn)分別代表前震和余震的震中。兩個(gè)沙灘球分別代表Mw4.6和Mw5.2級(jí)前震的震源機(jī)制解，其破裂面由粉色實(shí)線指示。粉色虛線指示著由前震分布推斷的斷層面。

維西-喬后斷裂被認(rèn)為是右旋走滑的紅河斷裂的北向延展，通常這種深部的右旋走滑作用容易在淺部形成雁列式構(gòu)造。本研究構(gòu)建的漾濞Ms6.4地震高分辨率地震目錄揭示了一個(gè)多級(jí)雁列式結(jié)構(gòu)，除此之外，發(fā)生在漾濞地震序列北西方向約20公里處的2013年洱源地震序列同樣呈現(xiàn)出類似的雁列式構(gòu)造樣式，說(shuō)明這種雁列式結(jié)構(gòu)沿著維西-喬后斷裂是廣泛分布的，這就為紅河斷裂在深部上的北向擴(kuò)張?zhí)峁┝俗C據(jù)。

本研究基于深度學(xué)習(xí)的震相拾取算法PheaseNet為2021年云南漾濞地震序列構(gòu)建了一個(gè)10天包含4574個(gè)地震的高分辨率地震目錄。該地震目錄不僅揭示了一個(gè)深度介于5-10公里的多級(jí)雁列式結(jié)構(gòu)，還詳細(xì)地追蹤到了前震的時(shí)空演化。在后續(xù)的研究工作中，我們的高分辨率地震目錄將為調(diào)查Ms6.4級(jí)主震成核、孕震區(qū)域體波成像、地震活動(dòng)性分析（例如模板掃描）等提供重要參考。

研究成果發(fā)表于“地球物理學(xué)報(bào)”期刊上。研究受“國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2018YFC1503200）”資助。

【相關(guān)文獻(xiàn)列表】

蘇金波, 劉敏, 張?jiān)迄i, 等. 2021. 基于深度學(xué)習(xí)構(gòu)建2021年5月21日云南漾濞MS6.4地震序列高分辨率地震目錄. 地球物理學(xué)報(bào), 64(8): 2647-2656, doi: 10.6038/cjg2021O0530.

【作者簡(jiǎn)介】

蘇金波，男，1989年出生，中國(guó)地震局地球物理研究所在讀博士，中國(guó)地震局烏魯木齊中亞地震研究所工程師。主要從事人工震源探測(cè)，地震活動(dòng)性等方面研究. Email: fzsujingbo@163.com