台湾海峡东西两侧发生过强烈地震,地震构造研究比较深入。而海峡内部的发震构造及地震危险性尚需更多研究,2018年11月25日台湾海峡内部发生了Mw5.8地震,是研究区罕见的中强震。基于波形数据约束得到此次地震的震源机制显示为高倾角走滑型,两个节面分别为近东西和近南北方向,但据此难以确定发震的断层面。本文基于震源起始和矩心震中的相对位置方法,分析了此次地震的破裂面。我们选用多个4级以上的余震作为参考事件,使用基于Pn波到时差相对定位方法对参考地震进行了重定位,然后利用区域波形数据反演了主震和参考地震的震源矩心参数。在此基础上,进行波形时移的拟合,根据主震和参考地震的Love波时移差在不同方位角上的变化,得到了主震破裂方向性参数。结果表明,主震从北向南破裂,破裂长度约为5 km左右。结合区域构造背景,我们推测台湾海峡2018年Mw5.8地震的发震构造为南北走向的东山隆起东缘断裂(DSEF),可能受到1994年台南盆地Mw6.7正断型地震向北挤压作用影响,从而触发了2018年的地震。
该研究表明基于起始和矩心震中相对位置判断地震破裂方向的方法可以用于缺乏近台、稀疏台网情况近海岸中强地震案例初步分析。本文基于一维速度结构,虽然利用相对定位方法可以很大程度上消除射线路径上三维速度异常体带来的影响,但震源区复杂速度结构造成的影响同样不可忽略,未来使用三维精细地壳结构可能会有效提高结果的精确度。而且对于中强地震可能存在部分双侧破裂的情况,这还需进一步分析。此外,随着光纤地震学的发展,未来可以利用海底光纤(DAS)记录微小地震,研究近海岸海域断层系统。
本研究由国家自然科学基金(91858207)等共同资助完成。