2014年2月12日17时19分(北京时间)，新疆维吾尔自治区和田地区于田县发生M_S7.3级地震. 根据中国地震台网中心测定的结果，于田地震 的震中位置为(36.1°N，82.5°E)，震源深度为12 km. USGS给出的震中位置为(35.922°N，82.549°E)，震源深度为10.0 km，震级为M_w6.9.

于田地震发生在阿尔金断裂带西南端北东向张剪切段的邻近区域，也是阿尔金断裂、康西瓦断裂和郭扎错等断裂的交汇部位，具有较为复杂的构造背景(徐锡伟等，2011).阿尔金断裂带是青藏高原北缘一条大型的左旋走滑断裂带，是青藏高原与北部塔里木盆地之间重要的分界构造带，呈EW向延伸约2000 km以上，对调节印度板块和欧亚板块碰撞作用产生的构造变形起着重要作用(付碧宏等，2006).

阿尔金断裂带西段历史上曾多次发生强震，如1924年7月3日民丰M7.3级地震，1924年7月12日民丰M7.2级地震. 近年来在该地区也多次发生中强地震，如2008年3月21日于田M_S7.3级地震，2011年9月15日于田M_S5.5级地震，2012年8月12日于田M_S6.2级地震(图 1). 2014年M_S7.3级地震与2008年M_S7.3级地震时间上相差不到6年，震中距离相差也只有110多公里. 同一地区在如此短的时间内发生两次强震，这引起了国内外同行的高度关注.

尽管这一地区地震较多，但由于地震台站少、台间距大、方位分布差等原因，致使相关的地震学研究较少. 地震发生后较短时间内，震区附近无密集的近场GPS观测数据和InSAR观测数据，地震观测资料和震后的地质考察对研究于田地震就显得尤为重要.地震发生后，我们使用震区周边固定台站和2个流动台站的观测数据，对于田M_S7.3级地震的余震序列进行了重新定位，并使用2009年以来的震相数据对震区周边的地震进行了重新定位，给出了较为精细的地震分布图像，为于田地震的地震学研究提供了参考信息. 2 数据和方法

地震发生后，新疆维吾尔自治区地震局在震区附近布设了2个流动台(图 1).这2个流动台站有效改善了台站布局.受交通条件的限制，震区南侧没有架设流动台. 本研究使用的震相数据由新疆维吾尔自治区地震局分析处理，由中国地震台网中心统一整理.

图 1

Fig. 1

图 1 研究区地震震中、断裂和台站分布图 (a)红色圆圈表示1900年以来发生的5.0级以上地震的震中，黄色五角星表示2014年2月12日MS7.3级地震震中.蓝色三角形表示固定地震台站，黄色三角形表示震后架设的流动台.图中还标出了2008年3月21日MS7.3级地震、2012年8月12日MS6.2级地震、2014年2月11日MS5.4和2014年2月12日MS7.3级地震的矩张量解；(b)重定位时使用的地震台站，红色三角形表示和田台阵；(c)和田台阵子台分布图. Fig. 1 Distribution of epicenters，faults and seismic stations in the study region (a)Red circles indicate epicenters of historical earthquakes with magnitude larger than M5.0 since 1900. Yellow star indicates the epicenter of February 12，2014 MS7.3 earthquake.Blue and yellow triangles represent permanent and temporal seismic stations，respectively. The moment tensor solutions of March 21，2008 MS7.3，August 12，2012 MS6.2，February 11，2014 MS5.4 and February 12，2014 MS7.3 are also indicated；(b)Seismic stations used in the relocation. Red triangle represents Hetian seismic array；(c)Substations of Hetian seismic array.

截止2月24日15时，震源区共观测到426个 余震，最大余震震级为M_S5.7，余震序列中M_L4.0~4.9级地震13次，M_L3.0~3.9级地震34次，M_L2.0~2.9 级地震155次，M_L1.0~1.9级地震196次，M_L1.0级以下地震27次.图 2是于田地震序列的M-t图，可见于田地震的余震序列衰减较为缓慢.

图 2

Fig. 2

图 2 2014年新疆于田MS7.3级地震序列M-t图(横坐标的零点表示MS7.3级主震的时刻)Fig. 2 M-t diagram of aftershock sequence of 2014 Yutian MS7.3 earthquake(Zero on the x-axis indicates the occurrence time of this event)

震相数据中有2318个P波到时，1525个S波到时. 平均每个地震有9个震相数据. 为了对于田地震的发震构造和周边地区的地震活动进行更深入的分析，我们还搜集了2009年以来震源区周边(81.9°—83.2°E，35.3°—36.6°N)的震相观测资料，和于田地震的余震序列一起进行重定位.原始地震目录中共583个地震，我们只选择记录台站≥3、震相数≥6的地震进行重定位，符合条件的地震有522个.

本研究使用双差定位方法(Waldhauser and Ellsworth， 2000)对于田地区的地震进行了重新定位. 双差定位方法可以较好地解决速度模型引起的误差，该方法在国内外许多中强地震的余震序列重定位研究中得到了广泛应用，如汶川地震、芦山地震，以及新西兰Christchurch地震(黄媛等，2008；郑勇等，2009；Fang et al., 2013，2014).重定位时，使用的分层速度模型参考了震源区附近的人工地震测深结果(李秋生等，2000). 模型共分6层，每层的顶界面深度分别是0、12、20、30、40、59 km，对应的层速度分别为5.4、6.0、6.3、6.6、6.9、8.1 km·s^-1. 波速比根据附近台站的接收函数h-k扫描结果设定为1.73(刘文学等，2011). 3 重定位结果

重定位后得到了435个地震的震源位置参数. 图 3—5分别是重定位前后的地震震中分布图、余震震源深度剖面和震源深度柱状分布图.

图 2

Fig. 3

图 3 重定位前后的地震震中分布图 (a)新疆地震台网提供的地震震中分布图；(b)重定位后的地震震中分布图，彩色圆点表示2014年2月11号MS5.4地震之后的震中，黑色圆圈表示2009年至2014年2月10日的震中，红色五角星表示MS7.3地震的震中位置，色标表示距2014年MS7.3地震的时间差，单位为 天，零时刻为于田MS7.3级地震的发震时刻，两幅图使用的地震数量相同. Fig. 3 Epicenter maps before and after relocation (a)Epicenter map determined by Xinjiang Seismic Network;(b)Relocated epicenter map. Color dots represent the epicenters of earthquakes occurred after February 11，2014. Black circles represent epicenters between 2009 and February 10，2014. Red star represents location of the 2014 MS7.3 event. The color is coded with time. Zero of the color scale indicate the occurrence time of February 12，2014 MS7.3 earthquake.

图 4

Fig. 4

图 4 震源深度沿AA′和BB′剖面的分布 红色五角星表示2014年于田MS7.3级地震的位置，其余图例同图 3，每个地震到剖面轴线的距离小于4 km. Fig. 4 Focal depth cross sections along profiles AA′ and BB′ Red star is the location of the MS7.3 earthquake. The rest of the legends are the same as in Fig 3. The distance of each earthquake to the profile is less than 4 km.

图 5

Fig. 5

图 5 震源深度分布柱状图Fig. 5 Histogram of focal depths

重定位后的余震分布更加密集，线性分布特征更加清楚，余震主要呈北东向分布在阿尔金断裂两侧.余震沿阿尔金断裂走向延伸约33 km，西南侧约宽度9 km，北东侧较离散. 震源深度剖面显示，余震主要分布在4~12 km范围内，地壳浅部的余震较少，大多数余震位于主震的上方. 震源破裂过程反演结果表明此次地震的滑动量分布比较集中，滑动量较大的部分主要集中在地壳深部，地壳浅部的 静态滑动量较小，优势破裂方向为西南方向(张勇等，2014).

图 3显示余震主要分布在主震的西南侧，表明地震破裂主要向西南发展，破裂范围大概有33 km，这与震源破裂过程一致(张勇等，2014). 由于此次地震的震源机制为走滑型，虽然地壳浅部的静态滑动量较小，但也有可能出现地表破裂带. 震后的地质考察发现地表破裂主要沿硝尔库勒盆地南缘的断裂分布(图 3，F1断裂)，地表破裂长度约25 km，在主震北东侧发现地裂缝，长度约8 km(李海兵等，2014). 地表破裂的分布与本文重定位结果一致.距于田地震北东方向30 km处也有一组余震活动，长约20 km，宽约10 km.2009年以后的地震重定位结果显示，于田M_S7.3级地震的北侧20 km处有一组近南北向的地震活动，表明可能存在近南北向的断裂.2008年于田M_S7.3级地震余震基本也呈南北向分布，其发震构造为一南北向的正断层(唐明帅等，2010；徐锡伟等，2011). 4 定位误差

双差定位时，采用共轭梯度法得到的NS、EW和UD三个方向的相对定位理论误差平均值为：0.07，0.08和0.1 km. 走时残差由重定位前的0.32 s降低至0.06 s.重新定位后，定位误差和残差都明显降低.由于震区南侧没有近台，一些较小的地震只有北侧的几个近台能记录到. 余震序列的最大张角平均值为225°，最小震中平均值为65 km，这样的台站分布有可能会使地震定位结果出现整体偏移，使用地震重定位结果做进一步分析时需考虑定位误差.

当台站分布比较稀疏、张角较大时，共轭梯度法给出的定位精度可能不太准确，这是因为解方程时对协方差矩阵的对角元素只做了近似计算，而且共轭梯度法给出的误差估计严重依赖迭代时的收敛情况. 在这种情况下可以使用奇异值分解方法对定位误差进行分析(Waldhauser and Ellsworth， 2000). 奇异值分解方法能给出更加精确的误差估计，但比较耗时，一般选择部分数据使用奇异值分解方法进行重定位. 我们做了6次试验，每次随机抽取200 个地震. 图 6是定位误差的柱状分布图. 6次试验 给出的NS、EW和UD三个方向的平均定位误差分别为0.5、1.1和1.7 km，震源深度定位误差高于水平定位误差.与其它观测条件较好的余震序列重定位结果相比，如芦山地震(Fang et al., 2013)，此次于田地震序列的定位误差略大.

图 6

Fig. 6

图 6 定位误差柱状图 (a)、(b)和(c)分别表示东西向、南北向和垂直向定位误差. Fig. 6 Histograms of earthquake location errors (a)、(b) and (c)represent east-west direction，north-south direction and vertical location errors.

本研究使用固定台站和2个流动台站的观测数 据，采用双差定位方法对2014年于田M_S7.3级地 震的余震序列进行了重新定位，同时还对2009年以来震区周边的地震进行了重新定位，获得了于田地震周边地区435个地震的震源位置参数，为研究于田地震的发震构造和于田地区的地震活动提供了参考信息.

地震观测报告中的初始定位结果较为离散，很难判断于田地震的发震断层和断层面. 重定位后的 结果显示余震震中主要呈北东向分布.在于田M_S7.3 级地震发生的前一天，这一地区发生了一次M_S5.4级地震.韩立波和蒋长胜(2014a，b)给出的地震矩张量解显示两次地震都是左旋走滑型事件，略带正断分量(表 1).震后公布的地震烈度图显示等阵线的长轴成北东东方向分布. 结合阿尔金断裂带的性质、地震矩张量解和地震重定位结果，我们认为北东向的节面为此次地震的断层面，阿尔金断裂的西南延伸分支断层是此次地震的发震断层. 于田地震是阿尔金断裂西南端左旋走滑形成的尾端张性区活动引起的.

表 1(Table 1)

表 1 2014年于田两次地震的断层面解 Table 1 Fault plane solutions of two Yutian earthquakes in 2014 发震时刻 震级 节面1(°) 节面2(°) 走向 倾角 滑动角 走向 倾角 滑动角 2014年2月11日 MS5.4 140 85 -158 48 68 -5 2014年2月12日 MS7.3 239 82 -22 332 68 -171

表 1 2014年于田两次地震的断层面解 Table 1 Fault plane solutions of two Yutian earthquakes in 2014

走滑型地震的余震震中一般沿断裂两侧分布，倾角较陡，且在垂直于断裂方向的展布较窄(Tatar et al., 2005；Thurber et al., 2006；Wang et al., 2013).此次地震的余震展布宽度在西南侧约8 km，在北东侧约14 km，比一般的走滑型地震要宽.这一分布特征可能与阿尔金走滑断裂尾端的复杂构造有关. 该区域的断裂性质以张扭性的左旋走滑-正断层为主，其间控制一系列断陷盆地，有三组斜接的分叉断裂和“爪”状断裂组合，断裂形态较为复杂. 另外，也可能与定位精度有关. 震区周边较近的台站都在地震北侧，南侧没有近台，对整体定位结果有一定影响.此次地震还引起北东侧30 km处的地震活动，在两组密集分布的余震之间还零散分布着一条 带状的余震分布(图 3b，黑色虚线所示)，于田M_S7.3 级地震可能触发了周边断裂的活动.

2008年汶川地震之前，于田M_S7.3级地震余震序列的强度和频度显著增高，表明同一活动地块的地震之间可能存在联系(刁桂苓等，2010).GPS观测资料分析表明，巴颜喀拉地块整体向东移动. 近十几年来，巴颜喀拉地块周缘发生了多次强震，如 2001年11月14日昆仑山M_S8.1地震、2008年3月21日于田M_S7.3地震、2008年5月12日汶川M_S8.0地震、2010年4月21日玉树M_S7.1地震.Jia等(2012)研究了这四个地震的应力相互作用，并使用传染型余震序列模型(ETAS)和随机除丛法进行了分析，认为这四个地震可能与巴彦喀拉块体的东南向运动有关. 这次于田M_S7.3级地震基本位于巴颜喀拉地块的西侧边界上，是青藏高原内部物质向东运移的响应.此次于田地震之后，应当注意巴颜喀拉地块周缘的地震活动.