一、引言

2022年6月20日台湾花莲发生6.0级地震， 从中研院地球科学研究所， USGS、OCA、GFZ、CPPT等国内外机构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，并求出其在地表产生的位移场和应变场。

二、多个震源机制的中心解的确定

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, 本研究将各个机构所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。发现将中研院地球所（AutoBATS）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217.96°, 倾角36.86°, 滑动角74.21°, 节面II走向57.42°, 倾角54.74°, 滑动角101.53°）作为最终结果, P轴走向136.76°, 倾伏角5.27°,不确定范围分别为130.51~ 143.51°和-1.39~ 11.46°;B轴的走向227.65°, 倾伏角9.51°,不确定范围分别为221.39~ 234.39°和4.35~ 14.35°;T轴的走向18.13°,倾伏角79.10°,不确定范围分别为-1.29~ 52.80°和75.68~ 84.11°。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11.76°,最小空间旋转角为2.81°。这些数据表明各个机构得到的震源机制解较为集中。

图1台湾花莲县6.0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。

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 台湾花莲县6.0级地震下半球、上半球

图3 台湾花莲县6.0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。

三、 台湾花莲6.0级地震在周围产生的位移场与应变场

图4 研究区域地形图

为了更好的了解台湾花莲县6.0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Ⅰ作为发震断层面，选用中国地震台网中心给出的震源深度10km，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：11.4815km，宽度：7.0795km，滑动量：45.9599cm）计算了台湾花莲县6.0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5~8）。

图5 台湾花莲县6.0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，震中东侧的物质涌入震中，而震中西北侧物质向外涌出，在发震断层附近则呈现明显的斜滑机制。与水平位移场相对应，垂直位移场在震中西北附近表现为隆升，而震中东侧表现为沉降，与水平位移对应。地震为以逆冲型为主的斜滑地震，水平位移与垂直位移大小相差不大。

图6 台湾花莲县6.0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分布情况，在震中东南侧呈现压缩，而在震中附近西北侧呈现伸张，伸张区域包围了压缩区域。北向应变在震中东侧和较远处北侧为压缩区域，在震中北、南、西三侧为伸张区域；东向应变在震中近处东侧出现压缩西侧出现伸张，而在震中较远处西侧压缩，东侧伸张；北东向应变压缩区域分布在震中北和东两侧，震中西北和东北两侧呈现拉张。

图7 台湾花莲县6.0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中研院地球科学研究所和国外机构，特此致谢。图件由基于MATLAB的FM3Dplot软件绘制。

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