0 引言

2018年7月10日8时35分41秒(北京时间)，河南省信阳市固始县(32.18°N，115.45°E)发生M_L 4.0地震，震源深度8 km。据河南省地震局现场工作队初步调查结果，震中胡族铺镇震感明显，固始县城、马罡集乡、潢川县城、上石桥镇、桃林铺镇有震感，仅胡族铺镇韩店村有一处待拆危房倒塌。震区群众情绪稳定，未造成人员伤亡。此次地震为2000年1月28日湖北广水M_L 4.1地震以来、区域4级地震平静长达18年背景下的一次显著地震事件。本文将从区域构造背景、震源机制解、应力降等进行分析，以期对进一步认识区域构造特征、地震危险性有一定指示意义。

1 区域构造背景与地震活动

此次地震震中位于潢川坳陷(Ⅱ₁)北缘(图 1)。潢川坳陷呈近EW向展布在信阳—潢川—固始一带，是一个叠加在秦岭褶皱系(Ⅱ)之上的中新生代山前坳陷，北缘以羊册—固始—肥中深断裂带为界，与华北坳陷相邻，南为桐柏—大别褶皱带(黄汲清，1984)。潢川坳陷构造多近EW向展布，内部NWW向和NNE向断裂较为发育，自燕山旋回以来多表现为高角度正断层(宋传中等，2009)。周边NWW向分布羊册—固始—肥中深断裂、龟山—梅山深断裂及桐柏—商城断裂等；NNE向主要分布商城—团凤断裂、王老人集断裂等(图 1)。其中距此次地震震中最近的淮滨断裂为一条早—中更新世隐伏断裂，是羊册—固始—肥中深断裂的组成部分，地质考察表明，其走向NWW，倾向南，具有高角度正断性质(王志铄，2017)。

鄂豫皖交界地区地震活动受第四纪活动断裂控制明显，公元1653年至今，发生5级以上地震4次(最近1次为1959年7月3日河南商城县5级地震)、6级地震1次(1932年4月6日湖北麻城6级地震)，见图 1。在现代记录的22次M_L 3.0以上地震中，孤立型地震15次，主余型地震7次。此次固始M_L 4.0地震为2000年1月28日湖北广水M_L 4.1地震以来、4级地震平静长达18年背景下的一次显著地震事件(图 2)。

2 震源机制解分析

刘杰等(2004)研究表明，Snoke方法(Snoke et al，1984)能准确确定中小以上地震的震源机制。本研究采用该方法，利用P波、SV波、SH波初动和振幅比(初动震相P、SV、SH及振幅比SV/P、SH/P、SV/SH对震源机制解的约束较好)，联合计算固始M_L 4.0地震震源机制解。

收集河南、安徽、湖北等省地震台网地震波形资料，选用记录清晰的54个地震台站的P波初动和直达SH波、SV波与直达P波振幅比资料。初动采用相对权重，最小权重控制为0.1，设置允许P波初动矛盾数为3，以振幅比取对数的观测值和计算值差的绝对值超过0.50为阈值，设置振幅比的矛盾数为5，选取初动矛盾数最小的解为最佳解(最佳解初动矛盾数为2)，得到此次固始M_L 4.0地震震源机制解，结果见图 3(图中×表示初动为正，空心圆表示初动为负)和表 1，其中：节面Ⅰ：走向127.0°，倾角75.0°，滑动角-78.0°；节面Ⅱ：走向268.0°，倾角19.0°，滑动角-128.0°；P轴方位角、仰角分别为53°、58°；T轴方位角、仰角分别为207°、29°；震源错动类型表现为以正断为主兼具走滑性质。由图 1、图 3及表 1可知，潢川坳陷构造线呈NWW向，而距固始M_L 4.0地震震中最近的淮滨断裂破裂特征和切错方式与节面Ⅰ相符合，推断此次地震可能与淮滨断裂有关。

3 应力降分析

在地震矩和断层尺度等基本震源物理参数测定基础上，计算伴随地震断层形成而发生的应力变化，即应力降Δσ(stress drop)，用于衡量地震前后断层面上释放的应力(陈运泰等，2004)。在Keylis-Borok (1959)断层模式下，应力降计算公式为

$ \Delta \sigma = \frac{{7{M_0}}}{{16{r^3}}} $

(1)

式中，M₀为地震矩，r为Brune模型中破裂半径，则

$ r = \frac{{2.34{v_{\rm{S}}}}}{{2{\rm{ \mathsf{ π} }}{f_{\rm{c}}}}} $

(2)

式中，v_S为S波速度，f_c为拐角频率。

通过研究应力降可以了解构造应力释放水平，从而间接认识地震发生地区构造背景应力和构造破裂过程(刘建中，1989；肖蔚文，1990)。国内外诸多学者开展区域地震应力降研究工作，发现应力降与地质构造、应力条件密切相关，在相似构造地质条件下，其大小与震级有一定相关性(肖蔚文等，1992；张中天等，2000；胡秀敏等，2007；郑建常等，2008；华卫等，2009；Baltay et al，2011；刘丽芳等，2011)。

采用Source_v1.0震源参数计算程序，选取信噪比高且较均匀包围震中的7个地震台站(最大方位角间隔107°，deltaU = 0.30)(图 4)，分别计算震源谱，拟合得到此次地震应力降为2.756 MPa，拟合残差为0.310，见图 5，图中蓝线为各地震台站震源谱，绿线为平均值，红线为理论值，f₀为拐角频率，R为拟合残差，可见计算结果较为可靠。

2010年以来固始及邻区6个M_L 2.5—4.0地震应力降计算结果见表 2，可见应力降数值普遍小于3 MPa，且与震级存在一定正相关性(郑建常等，2008)。因此，此次地震应力降大小在该区中小地震正常趋势范围内，可以推断为应力调整阶段的一次孤立事件。

4 结论

此次河南固始M_L 4.0地震是区域4级地震平静长达18年背景下的一次显著地震事件。震源机制解计算结果表明，震源错动类型以正断为主兼具走滑性质，与距此次地震震中最近的淮滨断裂的破裂特征和切错方式相符合，固始M_L 4.0地震的发生可能与其有关。本次地震应力降为2.756 MPa，固始及邻区M_L 2.5—4.0地震应力降普遍小于3 MPa，且应力降大小与震级存在一定正相关性。因此，推断此次河南固始M_L 4.0地震为固始及邻区应力调整阶段的一次孤立事件。

感谢天津市地震局刘双庆高级工程师提供震源机制计算结果，感谢审稿专家提出修改意见及编辑部的支持。