0 引言

依托于大庆城市活断层探测项目，开展大庆地区地震活动性研究。该研究区域位于松辽盆地中北部，盆地周围为山脉丘陵所环绕，以西为大兴安岭，东北为小兴安岭，以东为长白山系张广才岭，以南为康平—法库的丘陵地带，中间为松花江、嫩江、辽河水系平原沼泽。研究区域位于松辽盆地中间位置，盆地内部第四系覆盖层下白垩纪地层广泛分布，新生代沉积岩总厚度6 000 m以上，基底主要由古生代浅变质岩及各时期侵入的花岗岩组成，其上堆积巨厚的陆相碎屑岩地层，主要为白垩系、第三系砂岩、泥岩、砂质泥岩及第四系松散砂、砂砾石、砂质粘土等，相互成层，其中以白垩纪沉积厚度最大，分布最广泛（李云东等，2011）。NNE向大安—德都断裂及NWW向滨州断裂齐齐哈尔—大庆段穿过研究区，地震活动水平不高，发生的地震震级偏小，无法用波形记录反演矩张量解。

运用黑龙江省区域测震台网记录的地震事件进行区域走时模型修正，对大庆地区（124°—126°E，45.5°—47.5°N）数字化地震记录采用交切法和双差法进行重新定位。对波形记录满足条件的地震反演震源机制解，利用震源机制解资料，对工作区现代构造应力场进行分析，推断工作区现代构造应力场和目标区震源应力场，判断活动断层错动类型；分析断层附近应力与远场背景应力差异，对目标区主要断层的深部活动特征和应力状态进行分析。

1 区域走时表修正

提高地震定位精度的关键是选择合适的地壳速度模型，建立适合的区域走时表，是地震精确定位的基础。运用接收函数方法，计算得出黑龙江省Moho界面平均深度约34 km。筛选黑龙江省测震台网2007—2013年地震事件数字化记录，得到662个地震4 475条Pg震相到时数据及258个地震2 703条Pn震相到时数据，结合Moho面深度，扫描地震事件到时，利用震中距Δ和Pg、Pn震相走时T，拟合得到v₁、v_n地壳分层速度（图 1），修正黑龙江区域地壳速度走时模型，见表 1。由表 1可见，黑龙江区域地壳速度走时修正模型，较常用的J-B模型、华南模型和IaspEI91模型精确，更适于该区域地震定位。

2 资料选取及定位方法

大庆地区数字地震台包含大庆数字地震台网和黑龙江省区域地震台网台站，可监测到研究区M_L 1.0地震、台网边缘M_L 2.0地震。收集大庆工作区（124°—126°E，45.5°—47.5°N）2000—2013年记录的148次地震，采用双差地震定位方法（Double Difference Algorithm）进行重新定位。

双差定位方法是一种相对定位法，由Waldhauser F和Ellsworth W L（2000）提出，利用距离相近的2个地震在同一台站记录的观测走时差和理论走时差为双重残差，确定地震之间的相对位置（李永红等，2006）。双差定位法采用水平分层速度模型，可以较好克服横向不均匀性影响，对地壳速度模型依赖性相对较小，有效压制了地震波射线路径在地壳中传播时层次结构和横向不均匀的影响。

震源所在层的波速值不影响地震事件的方位分布，但会影响事件簇分布图像尺度，需要尽可能选用接近真实的地壳速度模型（张小涛等，2008）。采用重新计算的一维地壳速度模型（表 1），剔除残差过大数据，反复迭代，舍去残差大于截断值的数据，每次迭代得到的残差值作为下一轮迭代的加权函数，通过重新加权方案减小残差值较大数据的影响，采用阻尼最小二乘共轭梯度法求解方程，使用双差定位法，应用哥伦比亚大学编译的HypoDD开源程序，对地震进行重新定位，舍弃22次事件，得到126次地震的震源参数。

3 地震定位分析 3.1 空间分布

对大庆地区2000—2013年地震采用交切法和双差法进行重新定位，重定位结果见图 2。由图 2可见，对于148次地震，采用双差法重定位后，与交切法定位结果相比，地震序列中心位置变化不大，仍位于林甸和安达断裂之间，但空间分布更为集中；小震投影在地表上成条带状分布，且排列具有一定方向性，多为NE和NW走向，与研究区实际地壳构造产状接近。由此看来，大庆地区地震双差定位比交切定位结果理想，更接近实际地震分布。

3.2 震源深度分布

震源深度是研究地震成因及震源机制的重要参数之一。对选取的126个大庆工作区地震序列，进行双差重定位。重定位前后震源深度及经纬度剖面分布见图 3、图 4，由图可见：① 重定位后地震序列分布明显集中；② 震中位置偏移量最大值为7.3 km，最小值0 km，平均偏移量3.7 km；③ 均方根残差平均值由定位前的0.98 s减少为0.331 s，均方根残差明显降低；④ 地震序列深度分布由之前较为分散的0—38 km集中到12—15 km（达82%），且大多为主震前后3天的微震群，其余地震分散在其他深度，与本研究区地震多发生在浅地表的结论相符（王兆国，2009）。

大庆地区地震经双差定位后，从纬度、经度震源深度剖面投影（图 4），参考空间分布（图 2），可见：在NNE向大安—德都断裂附近的小震群震源深度较NW向滨州断裂附近小震群震源深度深，与张风雪等（2014）在该区所做的地震层析成像结果较一致。

4 震源机制解

许忠淮等（1983）提出利用P波初动方向资料求解震源机制解格点尝试法，其主体思想是：在解的可能空间按一定步长进行全面搜索尝试，找出矛盾符号比在一定范围的可能解，计算平均解作为震源机制解。利用P波初动方向资料求解震源机制解，快速简单，结果较为可靠，是当今地震学界公认的震源机制求解的有效途径之一。大庆地区地震活动水平不高，发生的地震震级偏小，其中4级以上地震仅2次，分别为2005年林甸5.1级地震及2009年安达4.5级地震，震源机制解见图 6。

从林甸地震震源机制反演结果[图 6(a)]看，大庆地区现今构造应力场主压应力轴方向为NE241°，主压应力呈NE向；主张应力轴方向为NW336°，主张应力呈NNW向，错动类型为左旋走滑。从安达地震震源机制反演结果[图 6(b)]看，大庆地区现今构造应力场主压应力轴方向为NE166°，主压应力呈NNW向；主张应力轴方向为NE55°，主张应力呈NE向，错动类型为右旋走滑。资料（王兆国等，2009）表明，松辽盆地现代构造应力场主压应力方向为NE向，而研究区构造应力场与松辽盆地基本一致。

5 结论

综上所述，大庆地区小震精定位结果精度较高，小震分布集中，条带状明显，且震源深度多集中在10—20 km，表明研究区孕震层基本位于地壳中上部；研究区多组NE走向地震条带可能由大安—德都断裂活动造成，或与多组NW向地震条带及滨州断裂有关；大庆地区基底构造主要有NNE向深大断裂和NWW向基底断裂，构造应力场主压应力呈NE向，构造应力以水平走滑作用为主。

利用P波初动求解震源机制，解的可靠性在很大程度上依赖于P波初动资料数量及分布（胡幸平等，2008）。而现有记录中大庆地区地震数较少，且震级偏小，P波初动资料数量及分布不能完全反映区域构造应力释放情况，只能反映地震破裂的大概位置与走向，今后应积累大量资料进一步研究。