小震应力场反演方法及其应用研究

严 川 许力生（中国地震局地球物理研究所，北京 100081）

小震应力场反演方法及其应用研究

严 川 许力生
（中国地震局地球物理研究所，北京 100081）

应力场研究是地震学研究的重要课题，以往的反演方法主要基于滑动方向拟合的思路展开。滑动方向拟合思路存在区分断层面和辅助面以及算法效率的问题，尤其在面临众多小震事件时会导致计算耗时较大。本研究在学习和参考已有研究的基础上，尤其是吸收已有的综合断层面方法的精髓，基于地震矩张量为应力过量的物理解释，提出了利用震源机制反演应力场的方法——地震矩张量平均方法(TAM) (Tensor-Averaging Method)。 这种方法以地震矩张量作为观测资料，将一次范数解或二次范数解视为求解目标得到平均矩张量，并将其对应的应力主轴方向视为应力场的方向，因此这种方法无须区分真实的滑动面，计算效率极高。

为了检验TAM方法的可行性和抗干扰能力，我们设计了相关的数值实验。首先检验震源机制的不确定性对反演结果的影响，为此我们假设震源机制的不确定性程度或噪声水平分别为5%，10%，20%，30% 和50%，地震事件类型分别为垂直走滑事件、正断层事件、逆断层事件和垂直倾滑事件四种典型类型,震源机制的数目分别为1000,100和20三种。结果表明：①不确定性水平对不同类型应力场的影响差别不大； ②随着不确定性水平的增加，结果的受影响程度呈增大趋势；③随着观测资料数目的减少，结果的受影响程度呈增大趋势。……