1 引言
2022年3月16日日本本州东岸近海7.4级地震发生后，国内外机构USGS、CPPT、GFZ、IPGP、OCA、GCMT以及张喆等采用不同方法和资料得到的该地震的多个震源机制解。这些震源机制有一定的离散度，为地震动力学分析或其他应用带来抉择的困难。这些结果都是震源错动方式的一种测量，因此可以按照多种测量结果给出一个中心值供以后的地震发生背景、地震应力触发、地壳应力场分析以及地震前应力方向改变的地震前兆研究。这里整理了各个机构给出的震源机制解，求出了与所有测定的震源机制的差别平方和最小的一个解作为中心震源机制解，同时根据USGS提供的破裂模型计算了本次地震所产生的同震位移场及应变场。
2 多个震源机制的中心解的确定
根据国内外机构发布的该地震震源机制结果整理得到表1。我们分别以各个震源机制为初始解得到的中心震源机制给出的标准差（表1第5列）大体一致（在小数点2位后有一定涨落），表明采用这种方法得到的解是稳定的。尽管如此，本研究将各个机构测定的震源机制分别作为初始解，比较得到标准差最小的解作为最终结果。发现将国外机构OCA得到的震源机制作为初始解得到的震源机制的标准差最小。本研究以此（节面I走向13.84°，倾角45.43°，滑动角89.02°，节面II走向195.24°，倾角44.58°，滑动角90.99°）作为最终结果，P轴走向104.53°，倾伏角0.42°,不确定范围分别为99.52~110.52°和-5.56~5.43°;T轴的走向225.84°，倾伏角89.18°,不确定范围分别为112.44~365.22°和88.37~ 94.83°;B轴的走向14.53°倾伏角0.70°,不确定范围分别为9.52~20.52°和 -2.87~ 4.96°。得到的中心震源机制的最小空间旋转角见表1第6列。所得到的中心震源机制及其不确定性绘于图1。从表和图中可以看出，该地震震源机制解距中心解的空间旋转角最大达8.56°，最小空间旋转角为2.35°。
图1日本本州东岸近海7.4级地震的中心震源机制解(a)及空间三维辐射花样(b)
(a)中的黑色弧线表示中心震源机制的两个节面，绿色弧线覆盖区域为其不确定范围；红色、蓝色和黄色的点表示中心震源机制解的P轴、T轴和B轴，其周围对应颜色的封闭曲线表示其不确定性范围；绿点和黑点表示各个机构得到的震源机制的P轴和T轴的投影；紫色弧线表示各个机构和作者得到的震源机制节面。(b)中的压缩区域和膨胀区域分别用蓝色和红色表示。
3 震源机制中心解的空间表示
地震的震源机制通常采用震源球的辐射花样来表示。在此我们分别用震源球的上半球和下半球的动画来表示（图2），在震源球上采用P波辐射的振幅相对大小的颜色来填充。为立体表现震源球的辐射花样，我们使震源球水平旋转，并且在各个不同象限采用P波辐射相对振幅大小和方向绘制在震源球上，这样可更为直观地表现震源的空间辐射，见图3。
图2日本本州东岸近海7.4级地震下半球、上半球
图3日本本州东岸近海7.4级地震的中心震源机制解的空间辐射花样表示
图中颜色为P波辐射花样在震源球面上的填充，红色表示向外，蓝色表示向内，从红到蓝表示P波辐射花样由向外最大逐渐过渡到向内最大。箭头表示P波辐射花样振幅的相对大小。
4 该地震在周围产生的位移场与应变场
2022年3月16日，日本本州东海岸附近发生7.4级地震，这是太平洋板块和北美板块之间的俯冲带板块边界界面处或附近逆冲断层造成的结果。在这次地震发生的地方，太平洋板块相对于北美板块以大约70毫米/年的速度由日本海沟向西俯冲到日本下方。需要注意的是，一些研究人员将该区域划分为几个微板块，这些微板块共同定义了较大的太平洋、北美和欧亚大陆板块之间的相对运动;其中包括这次地震所处的鄂霍次克和阿穆尔微板块。
本次地震发生之前，大约2分钟前发生了6级前震。2021年2月，本次地震以东约15公里处发生了7.1级地震。本次地震发生在2011年3月11日9.1级东北地震破裂区附近，距本次地震震中约100公里。2011年3月的9.1级地震在日本的本州岛和北海道岛有强烈震感。值得注意的是，那次地震引发了一场巨大的海啸，导致日本沿海地区大面积的破坏，并蔓延到整个太平洋盆地。大约16000人死于地震和随后的海啸。在过去的一个世纪里，在本次地震的250公里范围内发生了33次大于7级地震，其中包括自2011年3月9.1级地震以来的7次大于7级地震。
图4 研究区域地形图
为了更好的了解日本本州东岸近海7.4级地震对周围地区的影响，我们基于弹性半空间模型Okada（1992），根据美国地质调查局（https://earthquake.usgs.gov）提供的破裂模型，计算了日本本州东岸近海7.4级地震在周围地区产生的地表同震位移场、面应变、体应变、北向应变、东向应变和北东向应变（图5~7）。
图5 日本本州东岸近海7.4级地震产生的同震位移场
图中白色方框代表断层在地表的投影，箭头代表此次地震所产生的水平位移，颜色代表垂直位移，上升为正
从图5可以看出，此次地震周围地区的位移场具有以下初步特征：从地表的水平位移场来看，震中附近的物质向外涌出，而震中西部的物质涌入震中，在发震断层附近则呈现明显的逆冲机制。与水平位移场相对应，垂直位移场在震中附近表现为隆升，而震中西部表现为沉降。但由于为逆冲型地震，垂直位移大于水平位移，且隆升的幅度大于沉降的幅度，以上特征符合逆冲型地震所产生位移场的特征。
图6 日本本州东岸近海7.4级地震产生的各分量应变
（a）体应变（b）北向应变（c）东向应变（d）北东向应变
图中底色代表应变大小，拉张为正，单位为1e-9.
从图6可以看出此次地震产生的体应变在震中附近呈现伸张，而在震中四周较远处呈现压缩，北向应变在震中附近呈现伸张，而在震中南北两侧呈现压缩，东向应变在震中附近呈现伸张，而在震中东西两侧呈现压缩，北东向应变在震中附近呈现伸张，而在震中东北和西南两侧呈现压缩，且上述各向应变的伸张量的绝对值均大于压缩量的绝对值。
图7 日本本州东岸近海7.4级地震产生的水平主应变和面应变场
图中黑色箭头和白色箭头分别表示水平主压应变和水平主张应变（单位为1e-9）; 底色表示水平面应力，拉张为正
从图7可以看出面应变的分布与体应变形态大体类似，表现为面应变为体应变的继承。在面应变为负（蓝色）区域内，物质的运动方向（图5）与主压应变大体一致，而在面应变为正（红色）区域内，物质的运动方向（图5）与主张应变大体一致。
本文所用震源机制解来自国内外机构USGS、CPPT、GFZ、IPGP、OCA、GCMT以及张喆等特此致谢。图件由基于MATLAB的FM3Dplot软件绘制。
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