1 研究背景

2022年1月8日青海门源县发生M_S 6.9地震，该地震孕育于祁连山—河西走廊活动断裂的托莱山断裂和冷龙岭断裂的交接部位。前人对托莱山断裂和冷龙岭断裂的倾向和倾角的考察存在争议。而震后地表破裂调查没有给出深部断层倾向的信息。

2022年门源地震的大量余震信息为确定冷龙岭和托莱山断裂的形状提供了丰富数据，本研究拟对此次门源地震序列进行精确定位，针对门源地震序列多个断层面的破裂问题，采用模糊聚类方法对属于某个断层面的地震进行聚类划分，并采用划分后的地震确定每个断层面形状，采用当地震源机制求解的应力场对门源地震的断层面特性进行滑动性质判定。

2 研究方法

为确定活动断层网络三维空间结构，给出研究区域内所有子断层面的分布及其相应参数，本文按照以下策略确定断层面形状：

（1）对属于某个断层面的地震进行归类分析，使用Gustafson和Kessel（1979）提出的改进模糊聚类分析方法，将属于某个类概率大于50%的震源点作为属于该类事件的标准。

（2）得到属于某个断层面的震源点后，为了改进断层面形状初始值的确定，本研究采用这些地震震源点协方差矩阵的主成分分析方法，求解震源点分布空间的3个特征值和特征向量。

（3）然而根据地震震源点协方差矩阵的主成分分析方法得到的断层面的上下边界并不一定和地面平行，这与地质上的断层概念有一定偏差。为了和地质断层的概念一致，本研究采用上面确定的断层面走向和倾角作为初始值，在此基础上采用万永革等（2008）方法中的高斯—牛顿法进一步对断层面走向和倾角进行精细求解，并确定断层面参数的误差和4个顶点的位置。

3 研究结果 3.1 门源地震周围的断层形状确定

采用2022年1月8日到2月6日门源M_S 6.9地震序列共765个M_L 1.0及以上地震的精定位目录，运用上述方法进行断层面求解，得到表 1所示断层面参数，直观展示见图 1、图 2，图中给出事件聚类结果及与确定的断层面的关系，其中断层面在地面的投影为矩形，断层面的上顶点用所在断层字母表示，中心位置给出聚类得到的断层面中心，“SD”为走向，“DD”为倾向，“DF”为小震与断层面的距离。图 2中聚类到托莱山和冷龙岭断裂的事件分别用红圆圈和蓝圆圈表示，其上图和下图分别为托莱山断裂事件和冷龙岭断裂事件的断层面确定。

3.2 门源地震周围应力场及断层面滑动性质

搜集在断裂带及附近具有震源机制的中强震，对于有多个机构和作者给出的同一地震的震源机制，采用万永革（2019）的震源机制中心解表示，整理的震源机制见表2。使用这些地震数据，采用根据震源机制求解应力场的网格搜索法程序（Wan et al，2016），求解该地区构造应力场。该应力场的压轴走向为214.04°，倾伏角为4.89°，中间轴走向为123°，倾伏角为12°，张轴走向为325.82°，倾伏角为77.01°，应力比值为0.3。

将所求的应力场结果投影到表 1所示断层面上，得到在托莱山断裂上的滑动角为58.54°±10.71°，可见该断层在此处应力场作用下表现为走滑兼逆冲的机制，而将应力场的结果投影到冷龙岭和北冷龙岭断裂上，得到剪滑角分别为89.79°±10.98°和91.98°±14.24°，表现为纯逆冲地震。这可以解释为1986年和2016年在该处发生的地震为逆冲型地震。

4 结束语

本研究对2022年门源地震序列进行双差重定位，得到765个地震事件的精确定位结果。采用这些精确定位结果和改进的断层面形状确定方法，求解得到冷龙岭断裂、托莱山断裂和北冷龙岭断裂形状的走向、倾角等具体参数。为确定这些断层的滑动特性，本研究搜集了2022年门源地震周边所发生中强震的震源机制解，利用这些震源机制解求得该地区总体表现为逆冲兼走滑的应力场特征。根据该区域的构造应力场特征求解得到托莱山断裂、冷龙岭断裂和北冷龙岭断裂的相对剪应力和正应力，发现托莱山断裂表现为走滑兼逆冲的活动特性，而冷龙岭断裂可能呈现逆冲型断层滑动特征。

文中图件采用GMT软件和MATLAB软件绘制而成，特此致谢。