一、 引言
2022年3月23日1时41分39秒台湾发生6.6级地震，其后震中附近又发生三次5.0以上地震：余震1（3月23日3时35分3秒，5.8级）、余震2（3月23日4时29分59秒，5.8级）、余震3（3月24日8时38分26秒，5.2级）， 从中研院地球科学研究所， USGS、OCA、GFZ、IPGP、CPPT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，求解了主震产生的变形场及对余震的触发情况。
一、多个震源机制的中心解的确定
1. 主震（6.6级）
根据中研院地球科学研究所和国外机构网站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3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。发现将中研院地球科学研究所（W phase）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224.09°，倾角32.91°，滑动角111.18°，节面II走向19.31°，倾角59.56°，滑动角76.84°）作为最终结果，P轴走向118.85°，倾伏角13.62°,不确定范围分别为108.05~130.05°和3.22~24.43°;T轴的走向257.63°，倾伏角72.15°,不确定范围分别为219.90~281.56°和68.00~79.71°;B轴的走向26.07°，倾伏角11.32°,不确定范围分别为15.27~37.27°和5.73~17.03。得到的中心震源机制和各个机构和作者测定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14.07°，最小空间旋转角为8.80°。这些数据表明不同机构和作者得到的震源机制解较为集中。
图1 台湾6.6级主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。
地震的震源机制通常采用震源球的辐射花样来表示。在此我们分别用主震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 台湾6.6级主震下半球、上半球
图3 台湾6.6级主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。
2.余震1（5.8级）
根据中研院地球科学研究院和国外机构网站发布的该地震震源机制结果整理得到表2。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2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220.79°，倾角35.00°，滑动角116.78°，节面II走向9.15°，倾角59.20°，滑动角72.49°）作为最终结果，P轴走向111.74°，倾伏角12.54°,不确定范围分别为100.94~121.94°和2.36~22.20°;T轴的走向240.07°，倾伏角70.27°,不确定范围分别为210.64~262.69°和64.82~75.96°;B轴的走向18.33°，倾伏角14.98°,不确定范围分别为7.53~28.53°和9.77~20.87°。得到的中心震源机制和各个机构测定震源机制的最小空间旋转角见表2第6列。所得到的中心震源机制及其不确定性绘于图4。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15.58°，最小空间旋转角为3.62°。这些数据表明不同机构得到的震源机制解较为集中。
图4 台湾5.8级余震1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。
跟主震一样我们分别用余震1的震源球的上半球和下半球的动画来表示（图5），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6。
图5 台湾5.8级余震1下半球、上半球
图6 台湾5.8级余震1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。
3.余震2（5.8级）
根据中研院地球科学研究院和国外机构网站发布的该地震震源机制结果整理得到表3。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3第5列）大体一致（在小数点3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217.21°，倾角30.55°，滑动角103.93°，节面II走向21.14°，倾角60.44°，滑动角81.91°）作为最终结果，P轴走向117.05°，倾伏角15.08°,不确定范围分别为107.22~127.22°和5.41~25.09°;T轴的走向270.89°，倾伏角73.29°,不确定范围分别为236.30~295.68°和66.96~81.87°;B轴的走向25.15°，倾伏角7.03°,不确定范围分别为15.31~35.31°和2.08~11.98°。得到的中心震源机制和各个机构测定震源机制的最小空间旋转角见表3第6列。所得到的中心震源机制及其不确定性绘于图7。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18.50°，最小空间旋转角为4.40°。这些数据表明不同机构得到的震源机制解较为集中。
图7 台湾5.8级余震2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。
同主震一样，我们分别用余震2的震源球的上半球和下半球的动画来表示（图8），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9。
图8 台湾5.8级余震2下半球、上半球
图9 台湾5.8级余震2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.余震3(5.2级)
根据国外机构网站发布的该地震震源机制结果整理得到表4。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4第5列）大体一致（在小数点3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17.46°，倾角60.35°，滑动角85.97°，节面II走向205.57°，倾角29.89°，滑动角97.04°）作为最终结果，P轴走向110.42°，倾伏角15.26°,不确定范围分别为106.66~ 114.66°和11.03~19.02°;T轴的走向276.87°，倾伏角74.32°,不确定范围分别为267.79~ 288.03°和70.65~ 78.51°;B轴的走向19.46°，倾伏角3.50°,不确定范围分别为15.70~ 23.70°和0.24~ 7.19°。得到的中心震源机制和各个机构测定震源机制的最小空间旋转角见表4第6列。所得到的中心震源机制及其不确定性绘于图10。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4.38°，最小空间旋转角为4.38°。这些数据表明不同机构得到的震源机制解较为集中。
图10 台湾5.2级余震3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。
同主震一样，我们分别用余震2的震源球的上半球和下半球的动画来表示（图11），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12。
图11 台湾5.2级余震3下半球、上半球
图12 台湾5.2级余震3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。
五、 台湾台东县海域6.6级地震在周围产生的位移场与应变场
图13研究区域地形图
为了更好的了解台湾台东县海域6.6级地震对周围地区的影响，我们基于弹性半空间模型Okada（1992），选择与震中附近断层走向近乎平行的中心震源机制解节面Ⅱ作为发震断层面，选用CWB给出的震源深度30.6km，根据Wells和Coppersmith（1994）给出的统计公式估计了断层面大小和滑动量（长度：25.5859km，宽度：12.4738km，滑动量：92.9777cm）计算了台湾台东县海域6.6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14~17）。
图14 台湾台东县海域6.6级地震产生的同震位移场图中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14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，震中西北侧的物质涌入震中，而震中其余方位物质向外涌出，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，而震中外围表现为沉降，位移以垂直运动为主。地震为逆冲型地震，水平位移小于垂直位移，以上特征符合逆冲型地震所产生位移场的特征。
图15 台湾台东县海域6.6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15可以看出此次地震产生的体应变分布情况，在震中西北侧呈现压缩，而在震中的附近呈现拉张，北向应变在震中南北两侧为压缩区域，且压缩区域分布比较均匀，而在震中附近拉张；东向应变在震中东西两侧出现挤压，且西侧压缩区域和数值大于东侧，震中附近呈现拉张；北东向应变压缩区域分布在震中东北和西南两侧，震中呈现拉张。
图16 台湾台东县海域6.6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16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14）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14）与主张应变大体一致。
六、 台湾台东县海域6.6级地震对余震的触发作用
为了讨论台湾台东县海域6.6级地震对余震是否存在触发关系，本节分别选取余震1中心震源机制解的节面Ⅱ作为接收断层面，余震2中心震源机制解的节面Ⅱ作为接收断层面，余震3中心震源机制解的节面Ⅰ作为接收断层面，将接收断层面深度分别设为26km，21km，24km。计算发现对主震对余震2和余震3有明显的触发作用，计算出主震在余震2的断层面和滑动方向上产生的剪切应力为3×105Pa，正应力为-1.97326×105Pa，同时仿照前人的研究（King et al.，1994，Wan et al.，2003，2004），视摩擦系数取0.4，计算出库仑破裂应力变化为3×105Pa，计算出主震在余震3的断层面和滑动方向上产生的剪切应力为0.57428×105Pa，正应力为0.63295×105Pa，计算出库仑破裂应力变化为0.86266×105Pa，这一变化量都超过0.01MPa的阈值，表明主震引起的库仑破裂应力对余震的触发作用明显，而对余震1没有触发作用，结果见图15~17。
图15 台湾台东县海域6.6级地震产生的以余震1节面和滑动方向为接收断层参数的库仑破裂应力变化
图中底色代表库仑破裂应力大小，数值如色标所示。
图16台湾台东县海域6.6级地震产生的以余震2节面和滑动方向为接收断层参数的库仑破裂应力变化
图中底色代表库仑破裂应力大小，数值如色标所示。
图17 台湾台东县海域6.6级地震产生的以余震3节面和滑动方向为接收断层参数的库仑破裂应力变化
图中底色代表库仑破裂应力大小，数值如色标所示。
本文所用震源机制解来自OCA、USGS、GCMT、GFZ中央研究院地球科学研究所等机构的各位专家，特此致谢。图件由基于MATLAB的FM3Dplot软件绘制。
如若发现有错误，请反馈给我们，我们将及时修改，QQ：1014020532
