1 研究背景

地震是地质构造运动过程中的一种现象，是地球内部某处的应力状态超过岩石强度产生破坏的结果，中国大多数的地震发生在地壳范围内，研究地壳应力场的分布状态及其变化，是认识和预测地震发生的关键。地震震源机制解，携带着震源应力场和震源破裂错动的信息，是研究构造应力场及其动态变化的基础资料之一。震源机制一致性参数是判断地震危险性的一个有用判据（陈颙，1978）。任何一个地震序列都有发生、发展、衰退的过程，前震或在震群中最大地震发生之前，震源机制解的相对一致性往往是地震活动性增强的标志，而机制的相对紊乱往往伴随着余震或地震群活动的减弱，因此利用震源机制一致性参数研究大地震发生之前一系列前震的震源机制变化，探索孕震区内背景构造应力场的动力学过程，进而确定在这个区域内未来地震的危险性。对于中小地震，由于发生频率高，对认识区域构造和区域应力方向起着重要作用，为研究构造应力场提供了重要信息。通过对中小地震震源特征进行研究，可以更高分辨率监视构造应力场的时空变化。

2 研究内容和方法

震源机制测定是地震学研究的基本问题之一，精确测定震源机制对于地壳应力场的确定及地震孕育环境、地震动力学的研究均具有重要意义。P波初动符号物理图像明确，是稳定的地震波信息，在确定震源机制解方面有独特优势。本文采用P波初动方法求解2009年以来天山地震带M_S≥4.0地震震源机制解。

采用Michael（1984）提出的反演应力张量方法，由于无法区分震源机制解的断层面和辅助面，因此在反演应力张量时将2个节面等同看待，通过节面与假定应力张量的拟合函数关系来选取其中拟合误差较小的节面作为震源机制断层面，随后基于研究区域每个网格节点及其周围一定范围内的多个震源机制解，采用每个机制解给激发断层运动的应力张量一个限制，通过若干解的逼近则可以取得作用在该节点的应力张量解的方向。在应力张量结果的基础上进一步求取Misfit角度（单个震源机制的滑动矢量与在应力张量作用下产生的滑动矢量之间的夹角）来表征震源机制一致性，并采用不同颜色绘制研究区域各个节点应力场非均匀性的空间分布；同时，采用多个震源机制解的平均Misfit角度在不同时段的变化，跟踪分析应力场随时间的变化。

3 研究结果 3.1 震源机制解总体特征

采用P波初动方法，计算获得2009—2021年天山地震带M_S≥4.0地震震源机制解175例。根据震源机制解类型划分方法，对研究区地震进行分类统计，其中：逆断型地震81个，占比46.3%；走滑型地震71个，占比40.6%；正断型地震13个，占比7.4%；斜滑型地震10个，占比5.7%。可见，研究区M_S≥4.0地震以走滑型和逆断型为主。在不同构造环境下，由于构造运动的差异性，震源断层性质具有一定区域性特征。乌鲁木齐及周边地区以逆断型地震为主；拜城—库尔勒地区正断型地震集中分布；乌恰以西地区以走滑型地震为主。不同类型的地震震源断错性质表明了新疆构造运动的复杂性。

3.2 天山地震带震源一致性参数的空间演化特征

计算天山地震带各节点震源机制一致性参数，绘图时采用应力张量方差来表征应力场的非均匀性。天山地震带应力场及2009年以来M_S≥5.5地震震中分布见图 1。由图 1可见，2009年以来，天山中段地区M_S≥5.5地震多发生于应力张量方差相对较低区域，尤其是呼图壁M_S 6.2地震，位于应力张量方差低值中心，反映了该区应力场对此次地震的发生起到决定性作用。此外，在吐鲁番盆地附近地区，应力张量方差相对较低，2009年以来无5.5级以上强震发生。而从震源机制一致性空间分布来看，南天山西段地区4次M_S≥5.5地震有3次发生于应力张量方差相对较低区域，在应力张量方差相对较低的阿图什以北地区，2009年以来无5.5级以上强震发生。

4 结束语

基于天山地区震源机制解计算研究区域震源机制一致性参数，在此基础上研究不同地区强震前后局部区域应力场的不同时空演化特征，寻找与强震有关的应力场时空变化信息，可为天山地区危险性判定提供依据。