河南省地震构造探查工程项目于2017年立项，2018年开始实施，其目标是：综合评价河南省地震危险性，开展重点构造单元壳幔结构深部探测研究，以深地震反射和深地震宽角反射/折射剖面方法为主要手段，揭示河南省深部孕震环境和主要构造特征，查明深浅部构造耦合机制。为此，地震构造探查工程项目在2020年1—5月期间共施行了9次人工爆破，单个炮点药量为在1.0—2.5 t，平均装药量1.9 t。本次人工爆破的目的是为了获得剖面沿线的地震波速度结构，提高地壳—上地幔深处地层界面反射波的信噪比。

随着数字化地震观测技术的迅速发展，地震定位作为地震预测、应急以及震后灾害评估等工作的基础，研究人员对定位的精度也有了更高的要求。以往学者常用已知震源位置和发震时间的可控震源来分析研究地震的定位（Bondár et al，2004；王平等，2006；吕作勇等，2014；黄文辉等，2017；魏娅玲等，2019），从而评估区域地震台网的地震定位精度。本次研究正好可以利用上述河南省地震构造探查工程项目的9次爆破，对河南地震台网的地震定位精度进行检验，总结出适合河南地区的地震波速度模型和定位方法。

此次实施人工爆破的目的：一是为了获得深地震反射剖面沿线的地震波速度结构，提高地壳—上地幔深处地层界面反射波的信噪比，为河南省地震构造探查工程项目提供数据支持；二是检验河南省测震台网的监测能力和地震定位精度，进一步了解河南地区地震波速结构和地壳厚度，检验“2015河南模型”走时表有效性。

河南地区测震台网由1个地震台网中心、28个区域台站、31个市县台站、3个南阳区域台站、11个丹江水库台站和邻省6个测震台网（山东、安徽、河北、山西、湖北、陕西）的31个测震台站组成，对全省范围的地震监测能力可达到M_L 1.5，局部地区可达到M_L 1.0。

2020年1—5月河南省地震构造探查工程项目共施行9次人工爆破，爆破的炮点均在河南地震台网的监测能力范围内，本次研究的数据取自河南区域测震台网所辖的104个测震台站，每个爆破事件都被5个以上台站记录且震相清晰（图 1）。9次人工爆破的相关数据见表 1。利用河南地震台网记录到的地震波形分别对这些爆破事件进行震中位置的确定，利用得到的定位结果与爆破点位置进行对比，来检验河南地震台网的定位模型及定位方法。

图 1(Fig.1)

图 1 河南省数字测震台网监控能力和爆破点分布 Fig.1 Monitoring capability and blasting points of the digital earthquake networks in Henan Province

表 1(Table 1

表 1 河南省地震构造探查工程项目爆破点参数Table 1 Blasting point parameters of the Seismic Structure Exploration Project in Henan Province 炮点编号 爆破时间 ML λE/(°) φN/(°) 药量/kg 岩性 炮点地名 Sp1 2020-05-14T02:00:15 2.3 115.086 7 36.117 5 2 496 沙黏土 河南省濮阳乐市南县元村镇后什固村 Sp2 2020-05-14T02:10:14 2.3 114.932 9 35.59 3 1 992 沙黏土 河南省濮阳市濮阳县子岸乡奇劝村 Sp3 2020-05-14T02:20:10 2.1 114.672 9 35.072 5 984 沙黏土 河南省新乡市长垣县魏庄镇大车西村 Sp4 2023-05-15T02:00:14 2.1 114.407 5 34.538 4 1 488 沙土 河南省开封市祥符区万隆乡南杨楼村 Sp5 2020-01-18T02:10:14 2.0 114.056 8 33.967 2 1 488 黏土 河南省许昌市建安区张潘镇水田村 Sp6 2020-05-15T01:10:14 2.1 113.752 3 33.586 6 1 488 黏土 河南省漯河市舞阳县北舞渡镇军张村 Sp7 2020-05-15T03:30:11 1.2 113.394 9 33.259 9 1 992 基岩 河南省南阳市方城县小史店镇河西杨庄村 Sp8 2020-01-05T02:10:50 2.2 112.896 5 32.779 9 2 016 沙黏土 河南省南阳市唐河县源潭镇马湾村 Sp9 2020-01-06T02:00:14 2.4 112.508 6 32.460 7 2 496 黏土 河南省南阳市新野县前高庙乡徐寨村

表 1 河南省地震构造探查工程项目爆破点参数 Table 1 Blasting point parameters of the Seismic Structure Exploration Project in Henan Province

准确的速度模型是地震定位、大尺度构造应力场研究、地球动力学研究的基础性资料。在地震观测台站确定的情况下，影响地震定位精度的主要因素包括结构模型的误差和观测走时的误差（陈棋福等，2001；陈惠芳等，2018）。河南地震台网自“十五”数字化地震观测网络建成以来，一直沿用华南走时模型。2014年，由中国地震局监测司组织，测震学科组朱元清研究员牵头启动了“全国区域一维速度模型建设工作专项”，河南省地震局贾漯昭和郑培玲负责河南地区的实用化地壳模型研究工作，根据河南的大量震例，通过区域速度拟合，速度稳定性分析，“折合走时”分析，层析成像等结果建立了“2015河南模型”（朱元清等，2017）。本次研究正好可以利用这9次人工爆破，来检验“2015河南模型”和“华南模型”（表 2）在河南地区的应用效果。

表 2(Table 2

表 2 检验用到的地壳模型Table 2 Crustal model used for testing 地壳分层 2015河南模型 华南走时模型 速度/(km ·s-1) 厚度/km 速度/(km ·s-1) 厚度/km 第一层V1 6.09 22 6.01 21.4 第二层V2 6.65 13 6.88 11 莫霍面Vn 8 7.98

表 2 检验用到的地壳模型 Table 2 Crustal model used for testing

在所用台站和震相数量相同的前提下，采用MSDP地震定位软件中的单纯型方法，分别使用“华南模型”和“2015河南模型”，对9次人工爆破进行定位，并将定位结果与已知爆破参数进行比较得出震中偏差（图 2）。使用“华南模型”定位的震中位置与爆破点位的平均偏差是1.25 km，使用“2015河南模型”定位的震中位置与爆破点位的平均偏差是0.89 km。在9次人工爆破的震中定位结果中，使用“2015河南模型”的震中偏差均小于使用“华南模型”的震中偏差，也说明了“2015河南模型”更符合河南区域的地质构造情况。

图 2(Fig.2)

图 2 不同地壳模型的定位震中偏差对比 Fig.2 Comparison of epicenter location deviation indifferent crustal models

根据上文中所得出的结论，采用更符合河南区域地质构造情况的“2015河南模型”，运用MSDP地震分析软件对2020年1—5月河南省地震构造探查工程项目施行的9次人工爆破拾取精确震相Pn、Pg和Sg，分别用单纯型、Hyposat和LocSAT这3种定位方法，在定位台站数量和标注震相相同的前提下对这9次爆破重新进行精确定位，并与已知爆破参数进行比较得出震中偏差（图 3）。

图 3(Fig.3)

图 3 不同方法定位震中偏差对比 Fig.3 Comparisonof epicenter deviation in different location methods

单纯型定位的平均偏差为0.89 km，最大差值是1.74 km；Hyposat方法定位的平均偏差为3.84 km，最大差值是6.8 km；LocSAT方法定位的平均偏差2.79 km，最大差值是4.76 km。在以上3种定位方法中，单纯型定位方法的平均偏差最小，且9次爆破的定位偏差均小于其他2种方法，故单纯型定位方法可作为河南测震台网地震定位的首选方法。

通过对比“2015河南模型”与河南地震台网原定位模型——“华南模型”，得出如下结论：对于9次人工爆破地震，“2015河南模型”的平均震中偏差是0.89 km，“华南模型”平均震中偏差是1.25 km，“2015河南模型”的定位结果优于“华南模型”定位结果。因此“2015河南模型”更接近河南地区的真实构造情况，可作为提高河南地震台网定位精度的首选地震定位模型。

在定位台站数量和标注震相相同的前提下，利用单纯型、Hyposat和LocSAT 3种定位方法对9次人工爆破进行重新定位分析，结果表明，单纯型定位方法的平均震中距偏差最小，且每次爆破的震中偏差都小于其他2种方法。因此，在河南台网的地震定位分析中，采用单纯型定位方法进行定位可获得更为可靠的震中位置。

综上所述认为，在日常地震速报和编目工作中，“2015河南模型”配合单纯型定位法可作为河南地震台网地震定位的首选方法。