地壳各向异性的成因与区域应力状态、断裂构造性质、地壳结构与变形等有密切的关系，进而可以为了解复杂的深部构造和动力学过程提供信息(Boness and Zoback, 2006; Crampin and Gao, 2006; 高原等, 2018).上地壳中存在大量含流体的微裂隙或裂隙，它们在应力作用下会发生定向排列，从而产生介质的各向异性(Crampin et al., 1984)；中、下地壳介质的各向异性则通常由各向异性矿物(如云母和角闪石)晶格的优势排列产生的(Mainprice and Nicolas, 1989).当地震S波穿过地壳介质中的各向异性区域时，会分裂成一对近乎垂直偏振的快、慢波，其中快S波偏振方向(后文简称为快波偏振方向)通常平行于最大水平主压应力方向，近来的研究发现快波偏振方向有时也会平行于断裂走向，这种各向异性特征被称为构造各向异性或结构各向异性(Gao et al., 2019; Shi et al., 2020).慢S波时间延迟(后文简称为时间延迟)主要与裂隙的密度有关，其数值的变化会反映出区域应力场水平的动态变化过程.

开展近震S波分裂参数在地震发生前后的动态变化研究工作，可以有效地分析与地震孕育环境相关的应力场变化情况，尤其对揭示小尺度的区域应力场变化特征有重要意义(Gao et al., 1998; Gao and Crampin, 2004; Shi et al., 2015; 陈安国等, 2019)，因而极大地激发了国内外地学工作者利用近震S波分裂开展“应力预测”的兴趣，如体现在冰岛M5.0地震(Crampin et al., 1999)、日本神户M7.2地震(Tadokoro et al., 1999)、日本中部M5.7地震(Saiga et al., 2003)、台湾集集M_W7.6地震(郑秀芬等, 2008)、中国汶川M_S8.0地震(丁志峰等, 2008; 郑拓等, 2017; 高原等, 2018).Crampin等(1999)利用S波分裂参数的动态变化，分析各向异性与应力场关联，提出了应力预测所基于的标准，并在冰岛附近成功地预测了一个M5.0的地震.郑秀芬等(2008)通过分析1999年台湾M7.6地震震源区上地壳各向异性的变化特征揭示出，近震S波分裂参数在临震期的急剧变化，可以作为大地震应力预测的前兆指标，并认为分裂参数的动态变化对研究震源区应力变化有重要意义.最近的研究(高原等, 2018)同样发现，汶川地震发生前、后的S波分裂参数确实存在显著的差异，这种变化可能表明了地壳应力及介质物性状态的改变.

近震S波分裂已经成为探测上地壳各向异性特征的常用方法，对于理解地震发生机理和地震活动的应力背景发挥了关键作用(Gao et al., 1998; Crampin and Gao, 2006; 丁志峰等, 2008).此外，由于Moho面转换波Pms波的射线路径穿过整个地壳，因此反映了整个地壳的构造信息，有学者利用Pms波随后方位角的变化特征获取整个地壳各向异性特征(e.g., Wu et al., 2015; Kong et al., 2016; Wang et al., 2016)；利用XKS波(包括SKS、PKS和SKKS波)分裂可以用来分析上地幔各向异性特征(e.g., Chang et al., 2012; Shi et al., 2015)，以及利用Pn、Pg波走时数据反演可以得到P波方位各向异性特征(e.g., Pei et al., 2013; Lü et al., 2020).利用不同方法可以获取不同深度至地表的各向异性信息并揭示不同深度的变形特征，为探讨壳幔的耦合关系以及浅部和深部的变形模式提供重要依据(Gao et al., 2010; Shi et al., 2015; Zheng et al., 2018).

根据山东省地震台网中心测定，北京时间2020年2月18日17时07分，中国山东省济南市长清区(36.46°N，116.65°E)发生M_L4.4地震(以下简称为济南地震)，震源深度5 km.在区域构造上，震中位于鲁西块体，区域内NE走向断裂和NW走向断裂交错分布，西侧有聊城-兰考断裂带，东临长清断裂和泰山西麓断裂(图 1).虽然1970年以来震中附近50 km范围内没有发生4级以上地震，但在历史上震中附近发生过数次中强地震，也曾受周边地区强震的影响造成较大破坏.山东地区为走滑型为主的应力机制，根据山东省地震台网提供的震源机制解显示，本次地震序列由正断兼走滑型，转变为走滑型，又转变为正断兼走滑型，这可能暗示震源区应力场偏转-恢复的过程，济南地震序列是局部应力场调整下的地震活动事件.济南地震及其余震序列为研究震源区的上地壳各向异性研究提供了丰富的波形资料，本文通过收集震中及周边区域内的台站记录数据，利用近震S波分裂对研究区构造特征和区域应力场的分布关系进行探讨，并开展与地震活动相关的动态应力场变化的分析.

图 1

Fig. 1

图 1 济南地震震源区背景构造及地震台站、地震震中位置 黄色五角星表示济南地震的震中位置，蓝色三角形表示本文用到的地震台站，黑色粗箭头表示区域最大主压应力方向(Heidbach et al., 2016)，绿色圆点表示研究区内历史地震(M≥5.0)，黑色方框表示主要城市，橘色箭头表示相对于稳定欧亚板块的GPS速度方向(Wang et al., 2001). Fig. 1 Map showing tectonic setting, seismic stations, and epicenter in the source region of the Jinan earthquake The yellow star indicates the epicenter location of the Jinan earthquake. The blue triangles indicate seismic stations. The thick black arrows denote the mean maximum horizontal compressional stress direction (Heidbach et al., 2016). The green circles denote historical earthquakes (M≥5.0). The black squares mark the locations of cities. The orange arrows are GPS velocities relative to the stable Eurasian Plate (Wang et al., 2001).

济南地震发生后，山东省地震局在震源区布设了4个流动地震台，其中流动台站L3705和L3706的地震计型号为EDAS-BS60，频带范围60 s~80 Hz；L3704和LJIN的地震计型号分别为GL-PS2和FSS-3M，频带范围均为1 s~50 Hz.4个流动台站的数据记录时间为2020年2月18日至2020年3月25日，可以实现观测数据实时传输回山东省地震台网，之后山东省地震局对4个流动台站进行了设备回收工作.为了进行主震前后S波分裂参数的对比分析，本文还收集了位于震源区及周边区域的3个固定台站(CHQ台、FEIC台和PYI台)自2019年9月30日至2020年3月25日期间记录到的地震资料，固定台站的地震计频带范围均为60 s~50 Hz.流动台站和固定台站的采样率均为100 Hz，速度型记录.由于上地壳的近震S波主要频段在3~10 Hz，在数据处理过程中，使用了1~20 Hz的带通滤波.

本文采用传统的“可视化偏振分析”测量方法进行近震S波分裂获取上地壳各向异性参数(时间延迟和快波偏振方向)，使用该方法对连续地震波形进行人工处理，识别出可用于上地壳S波分裂的地震事件，其中包括了大量的公开地震目录中遗漏的新的微震事件，因此可以显著增加研究区内各台站有效记录的数量.基于S波分裂计算上地壳各向异性参数时，需保证所使用的地震记录在横波窗内，避免发生全反射造成波形的畸变.对于泊松比为0.25的地壳介质，S波的入射角窗口为35.26°.在实际分析中，考虑到地表低速沉积层等因素可能造成的射线弯曲，通常可以将横波窗口的顶角角度适当放宽(Crampin and Peacock, 2008).本文选取入射角≤45°范围内的地震射线，确保用于S波分裂的波形记录满足横波窗的要求.

以流动台L3705记录的一个近震事件(北京时2020-02-20 05∶00∶57，116.629°E，36.479°N，震源深度6 km，震级M_L1.3)作为示例，给出基于可视化偏振分析测量方法开展S波分裂参数计算的具体步骤(丁志峰等, 2008; Chang et al., 2014)：

(1) 对原始的三分量地震资料(NS分量、EW分量和Z分量)进行去均值、去线性趋势等预处理，观察三分量记录，确保近震直达P、S波震相清晰；利用P波初动的两个水平分量(NS和EW分量)和垂直分量(Z分量)计算出地震射线的入射角度，本文采用的可用于S波分裂的地震事件需保证垂直分量的振幅大于两倍的水平分量振幅(图 2a)，保证地震记录限制在横波窗口内；

图 2

Fig. 2

图 2 S波分裂分析过程，以流动台站L3705的一次余震记录作为示例 (a) 原始地震资料(NS分量、EW分量和Z分量); (b) 选取合适的时间窗口; (c) 分析S波质点运动图; (d) 旋转至快波(粗线)和慢波偏振方向(细线)的地震图，测量时间延迟. Fig. 2 An example of S-wave splitting analysis for a record at station L3705 (a) Original horizontal components and vertical component; (b) Selecting appropriate time window for the horizontal components; (c) Analysis of particle motion on the horizontal plane; (d) Measuring the delay times by rotating the seismograms to the fast (thick line) and slow (thin line) S-wave directions.

(2) 选取合适的时间窗口来进行S波分裂计算(图 2b)；S波之前的时间窗口要足够长，这样做的目的是在质点运动图中便于分析S波分裂的快波位置，同时还S波之后需要至少一个周期的时间窗口，将直达S波完整地包括进去，目的是便于分析慢S波的运动以及快、慢S波之间的时间延迟情况；

(3) 分析水平分量的S波质点运动图，检查质点运动为线性偏振的波是否存在与其近似正交的波，若质点运动图中存在这样的一对快、慢波，例如图 2c中存在SW向偏振的快波以及与其接近垂直的NW向偏振的慢波，则进入下一步继续计算分析；若质点运动图中无法观测到波清晰的线性偏振运动或两个波的偏振方向角度不接近正交，则判定为此地震事件不符合S波分裂偏振分析标准；对于某些地震事件，仅可以观测到清晰的快波偏振，对应的慢波偏振在质点运动图中十分短暂，即快、慢波时间延迟几乎为0，本文将这类事件划分为无效分裂，产生无效分裂的原因可能是台站下方的各向异性强度非常弱或者快波方向与台站和地震事件的后方位角相同或者垂直所致.

(4) 记录获得的快波偏振方向，对应的慢波偏振方向即为快波偏振方向加90°，旋转水平分量至快波偏振方向，对应于快波和慢波波形；检查快、慢波波形是否存在一对到时不同但波形相似的地震记录(图 2d)，对于快波和慢波的到时差可以在地震记录图上测量得到，将测量得到的快、慢波到时差除以震源到地表接收台站之间的射线路径长度可以得到归一化的时间延迟.根据山东省地震台网正式目录，余震序列的震源深度主要分布在4~9 km的深度，本文采用的地壳速度依据王光杰等(2007)利用宽角反射地震剖面给出的鲁西地区精细速度模型(表 1)计算射线路径长度.

表 1 (Table 1)

表 1 参考速度模型(王光杰等, 2007) Table 1 Velocity reference model (after Wang et al., 2007) 分层 深度/km V/(km·s-1) 上地壳1 3.5 5.4 上地壳2 19.5 6.2 下地壳1 25.5 6.5 下地壳2 33.0 6.8

表 1 参考速度模型(王光杰等, 2007) Table 1 Velocity reference model (after Wang et al., 2007)

本文从7个地震台站大量记录中识别了横波窗内的近震资料，通过S波分裂偏振分析法获取了研究区内各台站的测量结果，即快波偏振方向和归一化的慢波时间延迟(表 2).图 3展示了研究区各台站快波偏振方向玫瑰投影图分布，除L3706台和CHQ台表现出2个快波偏振优势方向外，其余的台站均表现出1个快波偏振优势方向.距离震中较远的FEIC台和PYI台快波优势方向为NE向.位于震源区内的LJIN台和L3704台快波优势方向为NW向，L3705台表现为NE向，靠近长清断裂的L3706台和CHQ台的快波优势方向除了与断裂走向一致的NW向，还有一个与之近垂直的NE向快波优势方向，表现出“双峰”的特征.图 4给出了研究区内各台站的S波分裂参数随时间的变化情况.为更好分析震源区台站的分裂参数动态变化机制，图 5给出了快波偏振方向与有效记录后方位角的对应关系.对于时间延迟，可以看出震源区内的4个流动台站和1个固定台站均在主震发生后表现出明显的随时间逐渐减小的趋势，而距离震中较远的FEIC台和PYI台在主震前、后的慢波时间延迟并未有明显的变化.

表 2 (Table 2)

表 2 台站信息和S波分裂参数 Table 2 The parameters of each station and results of S-wave splitting 台站 纬度/(°E) 经度/(°N) 归一化时间延迟±标准差/(ms·km-1) 快波偏振方向±标准差/(°) 有效记录个数 L3704 36.46 116.70 3.6±1.5 126.2±19.7 54 L3705 36.44 116.62 4.0±1.0 60.1±32.7 55 L3706 36.44 116.82 3.6±1.4 140.4±16.1 60.5±12.4 21 14 LJIN 36.52 116.62 3.9±1.1 136.7±36.4 57 CHQ 36.53 116.82 3.3±0.8 49.7±15.8 139.6±11.1 55 27 FEIC 36.17 116.74 2.4±0.6 67.5±25.3 28 PYI 36.30 116.46 2.7±0.7 50.7±32.3 42

表 2 台站信息和S波分裂参数 Table 2 The parameters of each station and results of S-wave splitting

图 3

Fig. 3

图 3 研究区台站的快波偏振方向等面积玫瑰投影图分布 绿色圆点表示济南地震的余震序列，结果来自山东省地震台网正式目录，圆圈的大小对应震级的大小. Fig. 3 The homolographic projection diagram of the fast polarization directions The green circles are the Jinan aftershock sequences (from the Shandong Seismological Network Catalogue), and the magnitudes are proportional to the size of the circles.

图 4

Fig. 4

图 4 研究区各台站快波偏振方向(a, c, e, g, i, k, m)和归一化时间延迟(b, d, f, h, j, l, n)随时间的变化图 蓝色圆点代表各台站的有效记录，黑色箭头和横坐标的“0”均标示了济南地震的发震时刻，横坐标的正和负分别表示震前和震后. Fig. 4 Temporal changes of the fast polarization directions (a, c, e, g, i, k, m) and the normalized delay times (b, d, f, h, j, l, n) at stations The blue dots indicate recordings at stations. The black arrows and days at "0" value mark the original time of the Jinan earthquake, and positive and negative days present pre- and post-Jinan earthquake, respectively.

图 5

Fig. 5

图 5 位于震源区的台站L3704(a)、L3705(b)、L3706(c)、LJIN(d)、CHQ(e)有效记录的后方位角及快波偏振方向 Fig. 5 The fast polarization directions from stations in the source region with measurements plotted against the back-azimuth (BAZ) of the events

为了进一步分析震源区的应力场变化情况，本文对震源区内的5个台站的归一化时间延迟平均值随时间的变化情况进行了统计(图 6)，相较于图 4，可以更直观地发现主震发生前的时间延迟水平较低，仅为2.9±0.6 ms·km^-1，发震期间时间延迟水平明显增高，平均值为4.1±1.3 ms·km^-1，主震后9天(2020年2月27日)开始，时间延迟水平逐渐降低，平均值为3.0±0.9 ms·km^-1.

图 6

Fig. 6

图 6 位于震源区的台站(L3704、L3705、L3706、LJIN、CHQ)归一化时间延迟随时间的变化图 蓝色圆点代表各台站的有效记录，横坐标的“0”标示了济南地震的发震时刻，天数被黑色虚线分隔为震前期(Period1)、发震期(Period2a和Period2b)以及震后期(Period3)，红色线段表示各周期的归一化时间延迟平均值，粉红色线段表示对应的标准差数值. Fig. 6 Temporal changes of the normalized delay times at stations (L3704、L3705、L3706、LJIN、CHQ) The blue dots indicate recordings at stations, and the day at "0" value marks the original time of the Jinan earthquake. Days are divided into the pre-earthquake (Period1), seismogenic period (Period2a and Period2b), and post-earthquake (Period3). The red and the pink horizontal bars denote the mean value and standard deviation, respectively.

位于震源区的4个流动台站(L3704、L3705、L3706、LJIN)，可用于S波分裂的近震资料多，得到的有效记录个数较多.正常情况下，研究区可用于上地壳S波分裂的有效记录比较少，地震发生后，震源区内CHQ台的有效记录显著增加，但是距离震中较远的FEIC台和PYI台有效记录数量与震源区的CHQ台相比并未观测到明显的增加(图 4).

济南M_L4.4地震及其余震的震中分布(图 3)显示，该次地震位于NW走向、正断型为主的长清断裂附近，距离该断层线最短距离约9 km，震源机制解显示为正断型为主兼走滑机制地震.根据余震序列分布特征呈现NW向，与邻近的长清断裂走向和泰山西麓断裂走向较为接近，推测发震断层可能是NW向延伸的隐伏次级断裂.依据王光杰等(2007)利用宽角反射地震剖面得到的地壳结构研究结果，研究区的地壳厚度约为33 km，上、下地壳的分界面埋深在19 km左右.山东省地震台网正式目录给出的余震序列显示，地震事件的震源深度主要分布在4~9 km，最大不超过10 km，所以计算得到的S波分裂参数反映了上地壳各向异性特征，同时也表明上地壳以脆性变形为主.

Boness和Zoback(2006)对利用S波分裂分析上地壳各向异性特征进行了系统的总结，表明影响上地壳各向异性的机制主要有以下两种：当台站位于活动断裂带上或邻近于断裂带上，其快波偏振方向通常与断裂走向一致，这种情况下台站的上地壳各向异性主要受断裂结构的控制；距离活动断裂带较远的地震台站，其快波偏振方向不再与断裂带走向平行，而是与区域最大主压应力方向一致，这种情况下台站的各向异性主要受到区域应力场的影响；当台站位于地质结构复杂的区域，如多条不同走向断裂带的交汇处，其快波偏振方向可能具有一定的离散性.这种S波分裂的特征可以有效反映出地震活动和区域构造的局部信息，因而对于研究局部应力场分布特征和局部构造特征有重要指示意义(雷军等, 1997; 高原和吴晶, 2008).本文的结果显示，发震断层东侧的LJIN台和L3704台快波偏振优势方向均为NW向，与长清断裂走向一致，反映了上地壳各向异性主要受控于断裂结构控制的各向异性.靠近长清断裂的L3706台和CHQ台均表现出两个快波偏振优势方向，一个是与长清断裂走向一致的NW向，另一个表现为NE向，与该区域的最大主压应力方向(许忠淮, 2001; Heidbach et al., 2016)基本一致，体现了其各向异性受控于区域构造应力场的作用.此外，位于发震断层西侧的L3705台，以及距离震中较远的FEIC台和PYI台快波偏振优势方向表现为NE向，与肥城断裂的走向有较大差异，与区域最大主压应力方向基本一致，说明区域应力场对研究区内台站下方的上地壳各向异性有明显影响.

对于上地壳各向异性的另一个重要参数—时间延迟，对应了地壳微裂隙在应力作用下的几何形态，可以反映出应力场强度和效应(丁志峰等, 2008; Chang et al., 2014).位于震源区的台站(L3704、L3705、L3706、LJIN和CHQ)平均值为3.6 ms·km^-1，最大值可达8.3 ms·km^-1，而距离震中较远的FEIC台和PYI台的时间延迟平均值分别为2.4 ms·km^-1和2.7 ms·km^-1.时间延迟的统计结果表明，位于震源区台站的时间延迟平均值大于震源区外的台站，尤其是震中附近的L3704台、L3705台和LJIN台的时间延迟平均值明显大于震源区外的FEIC台和PYI台，表明济南M_L4.4地震孕育过程中震源区的应力场积累强于周边区域.

对于快波偏振方向，从图 4可以看到发震断层东侧的台站LJIN和L3704在发震期间均记录到大量的NW向的快波偏振方向，但发震断层西侧的L3705台快波偏振优势方向为NE向，并未显示出受断层构造控制的NW向快波偏振优势方向，表明在发震断层应力逐步积累的过程中两侧的应力积累效应存在差异，断层东侧的应力积累强于断层西侧，并且断层西侧的地壳各向异性并未受到发震断层的控制.震源区外的FEIC台和PYI台，其快波偏振方向在地震发生前后并未观测到明显的变化，主要表现为NE向，与区域最大主压应力场方向基本一致.

靠近长清断裂带的CHQ台在地震前、后观测到了显著的差异，虽然CHQ台的快波偏振方向在震前和震后均表现出了“双峰”现象，但是发震期间记录到的NW向快波偏振方向明显增多，一段时间后的NW向记录减少，类似的“双峰”现象也表现在L3706台.这种现象从时间上来看是同时出现的，是否与对应有效记录的空间分布有关呢？为探讨这个问题，图 5给出了位于震源区的台站的快波偏振方向与有效记录后方位角的对应关系.可以看到，发震断层东侧的台站LJIN和L3704表现出的NW向各向异性特征主要与余震序列有关，即有效记录的后方位角分布主要来自发震断层.CHQ和L3706两个台站的有效记录除了来自余震序列之外，还有来自长清断裂带附近的事件.有趣的是来自N或S向的地震事件近震S波分裂结果主要表现为NE向，另一方面，来自E或W向的地震事件其分裂结果主要表现为NW向，比如震前发生于东侧长清断裂上的地震事件以及西侧的余震序列.这种现象表明“双峰”可能并不能简单理解为各向异性参数随时间的变化，更重要的是反映了有效记录的射线路径的变化，同时也表明长清断裂带附近的上地壳各向异性受到断裂结构和区域应力场的双重影响.随着震源区应力的逐渐释放和调整，来自发震断层的余震事件逐渐减少，台站LJIN、L3706和CHQ在主震发生一段时间后快波偏振方向转变为NE向为主(图 4)，与区域的最大主压应力方向一致，表明这段时期区域构造应力场的影响大于断裂结构对于上地壳各向异性的影响.

对于时间延迟，从图 4可以看出，除了FEIC台和PYI台之外，其余的台站L3704、L3705、L3706、LJIN和CHQ的时间延迟随着时间的推移均表现出逐渐减小的趋势.为进一步分析和对比震源区内在地震发生前后的应力场状态，按照震前期Period1(20190930至20200217)、发震期Period2(20200218至20200227)和震后期Period3(20200228至20200325)划分(图 6)，可以看出时间延迟在震前期和震后期的平均值基本一致，分别为2.9±0.6 ms·km^-1和3.0±0.9 ms·km^-1，而从主震发生开始至主震后9天左右，时间延迟水平显著增大，最大值超过8 ms·km^-1，平均值为4.1±1.3 ms·km^-1.对发震期Period2进一步划分为Period2a和Period2b(图 6)，可以发现Period2a的时间延迟平均值(4.5±1.3 ms·km^-1)较Period2b(3.4±1.2 ms·km^-1)更大.值得注意的是，发震期间测量得到的时间延迟十分离散，标准差达到了1.3 ms·km^-1，较主震前的增幅(1.2 ms·km^-1)相近，随着时间的推移，离散度逐渐降低.这种时间延迟随时间发生显著的动态变化的特征反映出济南M_L4.4地震发生后的初期，应力场变化十分剧烈，时间延迟水平比较大，而随着余震活动的持续发生，震源区内积累的较高应力被逐渐释放出来，并不断地进行调整，造成震源区的应力场水平逐渐减小并趋向于达到稳定的状态(杨溢和常利军, 2018).实际上，地震导致的断裂错动、应力变化以及发震断层上高孔隙流体压力剧烈变化等都会导致时间延迟发生明显的动态变化并且十分离散，这反映了地震导致的上地壳介质物性的变化(Crampin et al., 2004; 高原等, 2018).震后一段时间，裂隙逐渐闭合，区域应力场不再发生剧烈变化，趋于稳定的状态，时间延迟平均值逐渐减小，相较于发震期间表现更为收敛.

余震密集区的台站LJIN和L3705，地震发生后的时间延迟虽然逐渐减小，但是后期的高值仍然与发震期的时间延迟平均值4.1 ms·km^-1较为接近，表明济南M_L4.4地震的余震活动可能还会持续，尤其是在余震活动密集发生的区域，应力场的释放和不断调整的过程可能仍需一段时间.距离震源区和余震区较远的FEIC台和PYI台，其时间延迟在济南M_L4.4地震发生前后并没有观测到显著的变化，时间延迟水平较低，平均值在2.5 ms·km^-1左右，这表明济南M_L4.4地震虽然对震源区内的上地壳各向异性产生了较大的影响，但是对于远离震源区和余震密集区的地区影响比较有限，在济南M_L4.4地震发震前的孕育、主震发生以及震后调整的过程中，震源区的应力场动态变化并未对FEIC台和PYI台的上地壳各向异性产生显著的影响.图 6中另一个值得注意的是，震前10天左右至主震发生这段时间，时间延迟发生了逐渐地下降，在震前5天左右，时间延迟下降到低于平均值水平，当主震发生后，时间延迟又发生显著地增大.分裂参数在临震前的这些特点与Crampin等(1999)、Tadokoro等(1999)、Saiga等(2003)、郑秀芬等(2008)观测到的类似，这可能反映了震源区的应力场在主震发生前就已经开始逐渐释放，但是由于震源区内只有CHQ台有震前的观测结果，还需更多资料的补充证实.

前人在华北板块利用XKS波分裂开展了上地幔各向异性的研究工作(Chang et al., 2012; Shi et al., 2015)，获得的快波偏振方向主要表现为NW向或NWW向，时间延迟平均值为1.1±0.3 s.假设震源深度10 km，本文获取的上地壳各向异性归一化时间延迟最大为8.3 ms·km^-1，可粗略估算上地壳各向异性时间延迟为0.1 s左右，远小于XKS波分裂得到的上地幔各向异性时间延迟，因此上地壳各向异性对于XKS波分裂的贡献十分有限(McNamara et al., 1994).

虽然研究区内目前并未开展全地壳各向异性的相关研究，但Zheng等(2019)基于去除沉积层影响后的接收函数Pms波对华北克拉通的全地壳各向异性进行了研究，发现靠近本文研究区的块体，快波偏振方向以NE向为主，与本文区域主压应力场控制的上地壳各向异性快波偏振方向一致，时间延迟平均值为0.2 s，同样远小于XKS波分裂得到的上地幔各向异性时间延迟.然而，近年来许多学者利用接收函数方法估算全地壳各向异性的工作发现(Wu et al., 2015; Kong et al., 2016; Wang et al., 2016; Zheng et al., 2018)，在地壳变形十分强烈的区域，如青藏高原地区，接收函数方法获取的地壳各向异性主要来自中、下地壳的贡献，并且对于XKS波分裂的影响十分明显，在利用XKS波分裂分析上地幔各向异性时不能忽略地壳各向异性的因素.

本文基于济南M_L4.4地震震源区流动台站和固定台站记录的资料，通过横波窗内的近震S波分裂，得到了各台站的上地壳各向异性结果，对区域构造和应力的分布关系进行了探讨，并对地震活动相关的动态应力变化进行了分析.结果表明，发震断层东侧的台站LJIN和L3704，其上地壳各向异性主要受控于断裂结构；靠近长清断裂的台站L3706和CHQ，断裂结构和区域应力场均对其上地壳各向异性有显著的影响，各向异性参数的变化可能反映了不同射线路径上S波分裂的不同特征；而发震断层西侧的L3705台，以及震源区外的FEIC台和PYI台主要表现出区域应力场控制的各向异性特征.此外，震源区CHQ台的观测结果表明济南M_L4.4地震发震前的孕育、主震发生以及震后调整的过程中，震源区应力场的动态变化对震源区内各台站的上地壳各向异性影响十分显著.余震密集区的应力释放和调整的过程可能仍将持续一段时间；而震源区外台站的上地壳各向异性参数在主震发生前后并未观测到明显地改变，表明受到主震和余震活动的影响比较有限，区域应力场状态基本稳定.

利用可视化偏振分析测量方法开展进展S波分量获得的上地壳各向异性参数虽然比较精确和稳定，但是计算过程繁琐且十分费时(Volti and Crampin, 2003; Crampin and Gao, 2006).近年来发展起来并逐渐完善的计算程序自动测定方法(Gao et al., 2010; Yang et al., 2011; Shi et al., 2015; 郭铁龙和高原, 2020)计算过程虽然快速、客观，但是由于严格的筛选条件通常会严重限制可用分析的数据并且得到偏差较大的观测结果(Crampin and Gao, 2006).与人工智能、大数据分析等前沿信息技术相结合，利用计算机自动挑选出海量地震事件，包括地震目录上未识别出的大量微震事件，通过自动化和人工手动相结合，筛选出信噪比高、符合近震S波分裂的事件，进而开展S波分裂计算，这可能是一个可以尝试的监测重点区域应力场动态变化的有效且高效的方法.