工程地震震源机制解

y
P轴
0°
T轴
270°
90°
x
T轴
180°
P轴
双力偶源P波辐射图案 Ur = Asin2
y
P轴
0°
T轴
90°
270°
x
T轴
180°
P轴
双力偶源S波辐射图案 U = Bcos2
倾斜节面（断层面）与水平面的交切
节面 a、b 倾斜正交
a
节面 a、b 将两者的法 平面分割为四个象限。 P波初动在法平面内呈 对称的四象限分布。
–震源机制的涵义 –断层破裂震源参数 –震源模型 –震源球面 – 赤平投影原理 – P波初动、震源节面和力轴的赤平投影
赤平投影原理
U 上极点
N n 上半球
赤平面
W
赤道
下半球
S
投影球
下极点 D
下半球投影
E
直线的投影
l
平面的投影
直线和平面的赤平投影
赤平投影原理
投影结果
N
走向
0°
的法线
l W 270°
震源机制的涵义
震源机制
– 震源区在地震发生时的力学过程。 – 震源断层面的方位和滑动矢量，亦称“断层解”。
Focal mechanism
– the inelastic deformation in the source region that generates the seismic waves.
d
赤平面
180°
走向
S
— 平面的持平投影：大圆弧
l — 直线的持平投影：点
90° E
di r cos
倾向
di
d 倾向
倾角 i
离源角 i
r
工程地震导论
震源机制解
–震源机制的涵义 –断层破裂震源参数 –震源模型 –震源球面 – 赤平投影原理 – P波初动、震源节面和力轴的赤平投影
P波初动、震源节面和力轴的赤平投影
震源模型 — 集 中 力 系 模 型
单力源 z y x y
x
单力偶源 z y x y
x
双力偶源 z y
x y
x
震源模型 — 集 中 力 系 模 型
270°
y
0°
90°
x
180°
单力源P波辐射图案 Ur = Acos
y
0°
90°
270°
x
180°
单力源S波辐射图案 U = Bsin
辐射图案与各个方位上地震波波形的对应关系
c b
c
b
平面 c 水平
a
节面 a、b 与平面 c 相 交，将平面 c 划分为四 部分，P波初动在水平 面内也呈对称分布。
工程地震导论
震源机制解
–震源机制的涵义 –断层破裂震源参数 –震源模型 –震源球面 – 赤平投影原理 – P波初动、震源节面和力轴的赤平投影
震源球面
O
地面
＋
－
F － 震源球
– 震源应力场
力轴（压力轴 P、拉力轴 T、中性轴 N）产状 震前应力 0、震后应力 1 应力降 = (0 1)/2 平均应力 m = (0 +1)/2 视应力 s = m
– 地震矩 M0 = A Dm （ ：断裂岩体剪切模量）
工程地震导论
震源机制解
–震源机制的涵义 –断层破裂震源参数 –震源模型 –震源球面 – 赤平投影原理 – P波初动、震源节面和力轴的赤平投影
y
0°
270°
180°
0°
30°
60°
90°
x
90°
120°
150°
180°
震源模型 — 集 中 力 系 模 型
y
P轴
0°
T轴
270°
90°
x
T轴
180°
P轴
单力偶源P波辐射图案 Ur = Asin2
y
P轴
0°
T轴
90°
270°
x
T轴
180°
P轴
单力偶源S波辐射图案 U = Bsin2
震源模型 — 集 中 力 系 模 型
＋
F — 震源；O — 震中
剖面上断层错动与P波初动方向的分布
震源球面
P
S2
震源球 PO P
F
地面
P — 直达波
Pg — 康氏面首波
Pn — 莫氏面首 波 Pg
Pn
S1
震源到每一个观测点都有一条射线相连。 每条射线与震源球面都有一个交点。 震Fra Baidu bibliotek球可以任意小到震源球包围的所有 射线均可视为直线。
Pn
Sn
地心
M—莫氏面 C—康氏面
F — 震源；O — 震中；S1, S2, … , Sn — 观测点
震源球面与地震射线的关系
近震射线、远震射线与投影球面的关系
S2
S1
O
S3
S4
至…
远震射线
至 Sn-1
近震射线
F
至 S5
至 Sn
近震射线大多穿过上半球面，远震射线多数穿过下半球面
工程地震导论
震源机制解
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工程地震导论
震源机制解
–震源机制的涵义 –断层破裂震源参数 –震源模型 –震源球面 – 赤平投影原理 – P波初动、震源节面和力轴的赤平投影
P波初动的赤平投影
将震源球面作为投影球，保留下半球投影。近震 射线反向延伸至下半球面。
将各个地震台站（观测点）与震源对应的射线按 直线投影到赤平面上。
台站投影参数
台站方位角： z
射线离源角： i （与射线的倾角互余） P 波初动方向： 向上 ，向下
P波初动、震源节面和力轴的赤平投影
– In the case of a fault-related event it refers to the orientation of the fault plane that slipped and the slip vector and is also known as a fault-plane solution.
断层破裂震源参数
几何参数
– 节面（断面）产状 – 断面尺度（断裂长度L、宽度 W 或半径 r）
运动学参数
– 破裂传播方向 – 破裂传播速度 vf – 断层错动历时 – 错距 D（最大错距 Dmax和平均错距 Dm ）
断层破裂震源参数
力学参数
– 地震能量
震源释放能量 E、地震波能量 EW 地震效率 = EW / E
工程地震导论
中国地质大学（北京） 孙进忠
工程地震导论
绪论 地震和地震现象 地震活动性 震源机制解 场地地震效应 地震影响评价 场地工程地震勘察与评价
工程地震导论
震源机制解
工程地震导论
震源机制解
–震源机制的涵义 –断层破裂震源参数 –震源模型 –震源球面 – 赤平投影原理 – P波初动、震源节面和力轴的赤平投影
O
P
iP
近震直达波
iP
的离源角
震源球
F
Ah Av i P P
射
P
i P Av
线
Ah
P波初动位移图示
震源球
PO P
F
iPn iPn
地面
P iPg
g
iPg
首波的离源角
iPn
Pn
iPn
地心
M—莫氏面 C—康氏面
iPn