1 引言

根据中国地震台网中心测定，2023年12月19日09时46分在新疆克孜勒苏州阿图什市（北纬40.02度，东经77.86度）发生5.5级地震，震源深度10公里。地震发生后，新疆地震局李金，中国地震台网中心，新疆地震台，中国地震局地球物理研究所郭祥云，中国地震局地震预测研究所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和作者给出的震源机制解，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,并计算了地震在周围产生的位移场和形变场，供余震发展趋势判断和对周围地壳和断层影响分析的参考。

2 多个震源机制的中心解的确定

根据各个机构和作者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（除新疆地震台P波初动得到标准差略大外，其余在小数点5位后才有一定涨落），表明采用这种方法得到的解是稳定的。尽管如此，本研究将各个机构和作者测定的震源机制分别作为初始解求解，比较得到标准差最小的解作为最终结果。发现将新疆地震局李金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43.88°，倾角62.90°，滑动角89.15°，节面II走向225.76°，倾角27.11°，滑动角91.67°）作为最终结果，P轴走向134.52°，倾伏角17.90°,不确定范围分别为93.25~175.25°和-22.83~59.16°;T轴的走向311.92°，倾伏角72.09°,不确定范围分别为135.40~363.74°和54.18~112.81°;B轴的走向44.27°，倾伏角0.76°,不确定范围分别为3.00~85.00°和-35.14~36.33°。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75.40°，最小空间旋转角为18.17°。

图1 新疆克孜勒苏州阿图什市5.5级地震的震源机制中心解地震的中心震源机制解(a)及空间三维辐射花样(b)

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  新疆克孜勒苏州阿图什市5.5级地震下半球、上半球

图3 新疆克孜勒苏州阿图什市5.5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 新疆克孜勒苏州阿图什市5.5级地震在周围产生的位移场与应变场

本次新疆克孜勒苏州阿图什市5.5级地震，震源深度10公里。阿图什市处在南天山地震带西段，帕米尔弧形构造带东侧，地处塔里木、南天山、帕米尔3个大型构造单元交汇区域，属于南天山地震构造带的喀什—乌恰地震构造区。主要活动断层有：依木干他乌、托特拱拜孜—阿尔帕雷克、柯坪、奥兹格尔他乌、阿图什背斜南北翼断裂。该构造区是天山地震带现今挤压构造活动最为强烈的区域，与新构造运动相关的地震活动特征明显，强震多发生在盆地边缘及山前地带，以逆冲推覆为特征。发震地区50公里范围内M3.0级及以上地震共发生390次，其中6.0~6.9级地震7次，5.0~5.9级地震37次，4.0~4.9级地震67次，3.0~3.9级地震279次。最大为1961年04月14日新疆喀什地区巴楚县6.8级地震，距本次震中约28公里。100公里范围内M3.0级及以上地震共发生1620 次，其中6.0~6.9级地震 18 次，5.0~5.9级地震81次，4.0~4.9级地震257次，3.0~3.9级地震1264次。最大为1961年04月14日新疆喀什地区巴楚县6.8级地震，距本次震中约28公里。

图4 研究区域地形图

为了了解新疆克孜勒苏州阿图什市5.5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：5.89km，宽度：4.42km，滑动量：25.55cm），根据中国地震台网中心提供的深度10km，选择震源机制节面Ⅰ。计算了新疆克孜勒苏州阿图什市5.5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新疆克孜勒苏州阿图什市5.5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，此次地震近处的位移场具有以下初步特征：从地表的水平位移场来看，震中南侧和东侧的物质向外涌出，而北西侧的物质涌入震中，发震断层附近呈现明显的逆冲机制。与水平位移场相对应，垂直位移场在震中南侧和东侧表现为隆升，而震中北西侧表现为沉降。从震源机制解判断地震为逆冲地震。

图6 新疆克孜勒苏州阿图什市5.5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可以看出此次地震在地表产生的体应变，在震中附近北西侧呈现压缩，而在震中及东南侧呈现拉张。北向应变在震中北侧、南侧压缩，在东侧拉张。东向应变在震中东西两侧压缩，在震中和南侧拉张。北东向应变在震中附近北东侧、西南侧呈现压缩，在东南侧区域呈现拉张。

图7新疆克孜勒苏州阿图什市5.5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。在离开断层区域，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。

致谢：本文所用震源机制解来自中国地震局地球物理研究所郭祥云，新疆地震局李金，中国地震台网中心，中国地震局地震预测研究所,新疆地震台，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：1978250163