Relocation of the 2016 MS6.4 Menyuan, Qinghai earthquake
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摘要: 利用中国地震科学台阵探测项目中部分台站和青海、甘肃地震台网的观测资料，选取最佳速度模型，利用逆时成像技术对2016年1月21日青海门源MS6.4地震的起始破裂点和震源中心进行成像分析.结果表明：门源地震的发震时刻为北京时间2016年1月21日1时13分11 s，起始破裂点位于 (37.67°N，101.61°E)，震源深度为9.41 km；震源中心的位置变迁可以分为1—6 s和7—10 s两个阶段，且均基本位于倾角约75°、倾向NE的斜面附近.根据震源中心的迁移特征，推测走向为335°，倾角为56°，滑动角为97°的节面为门源地震的破裂面.结合该地震滑动角较大及高倾角逆冲构造的活动特征，认为门源MS6.4地震应为冷龙岭北侧高倾角次级逆断层活动的结果.Abstract: The rupture initiation point and hypocentoid of Menyuan MS6.4 earthquake, which occurred on January 21, 2016, were imaged out by means of time-reversal imaging technique (TRIT) using velocity models and waveforms from regional seismic network and China Seismic Array. The results show that, origin time of Menyuan MS6.4 earthquake was 01:13:11 on January 21, 2016 and rupture initiation point was at (37.67°N, 101.61°E), and the focal depth was 9.41 km. The migration of hypocentroid can be divided into two stages of 1--6 s and 7--10 s, which basically located at an inclined plane dipping to NE with an inclination about 75°. According to the characteristic of hypocentroid migration, we speculate that the nodal plane with strike of 335°, dip of 56° and rake of 97° is the rupture plane of Menyuan earthquake. Considering large rake angle, Menyuan earthquake shows characteristic of thrust tectonic activities with high dip angle, so we are likely to convince that Menyuan earthquake resulted from new activity of north Lenglongling secondary thrust fault with high dip angle.
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引言
据中国地震台网中心测定，2016年1月21日1时13分，青海省海北藏族自治州门源县发生MS6.4地震，震中位置为 (37.66°N，101.65°E)，震源深度为10 km (以下简称门源地震).门源地震发生在青海与甘肃两省交界的祁连山冷龙岭附近，地震发生后中国地震台网中心 (China Earthquake Networks Center，简写为CENC)、青海省地震台网、甘肃省地震台网和美国地质调查局 (USGS) 先后给出了定位结果 (表 1).
表 1 不同研究机构测定的震源参数Table 1. Source parameters determined by different institutes资料来源 发震时刻 φN/° λE/° h/km 年-月-日 时：分：秒 中国地震台网中心 2016-01-21 01:13:12.00 37.66 101.65 10 青海省地震台网 2016-01-21 01:13:12.65 37.65 101.61 10 甘肃省地震台网 2016-01-21 01:13:13.09 37.69 101.69 12 USGS 2016-01-21 01:13:13.65 37.67 101.64 9 注：φ为震中纬度，λ为震中经度，h为震源深度，下同. 门源地震发生在冷龙岭断裂附近，该断裂是一条全新世活动断裂，由一组近于平行的次级断裂组成，断裂带宽1—3 km，走向为N60°W--N70°W，其早期活动以挤压逆冲为主，晚第四纪表现为以左旋走滑为主兼有倾滑运动的特征 (何文贵等, 2000, 2010).中国地震局地球物理研究所 (2016)公布的震源机制显示门源地震为逆冲型，与冷龙岭断裂的左旋走滑性质存在较大差异. 徐锡伟 (2016)根据活断层研究和精定位结果，推测门源地震的发震构造为武威—民乐盆地西缘的民乐—大马营断裂东南段，或冷龙岭断裂与民乐—大马营断裂之间的一条次级逆断层. 胡朝忠等 (2016)结合震源机制解、余震分布、高分辨率遥感解译和野外现场考察后认为，新发现的冷龙岭北侧断裂很有可能是门源地震的发震断层.由此可见，门源地震发震断层的归属存在疑问.传统的观测资料和定位方法得到的定位精度很难解决该问题.因此有必要采用最佳的观测资料和定位方法对震源位置进行精确测定.
许力生等 (2013a)提出了一种确定地震震源中心的非线性方法逆时成像技术，该方法利用互相关技术提高了观测到时的准确性和客观性，同时采用波形聚束方法建立震源位置与地震波观测到时之间的非线性关系，并使用非均匀网格搜索方法确定非线性系统的解.逆时成像技术未采用任何近似，避免了传统定位方法存在的缺陷，其可行性已被多种数值实验所证实，且基于人工地震资料的检验 (许力生等，2013b) 表明，逆时成像技术能够在合理的精度水平上确定发震时刻、震源位置和震源深度.
中国地震科学台阵探测项目 (2014—2016) 在门源地震的震区周边布设了数量可观的地震台站，完整地记录了此次地震发生的整个过程，但因较难与这些台站建立通讯，仅青海省地震台网在定位时采用了台阵中部分台站的资料.为了充分利用这些台站资料，本文联合了科学台阵探测项目布设在震区附近的台站及青海和甘肃地震台网的波形资料，利用逆时成像技术对门源地震进行成像分析，以确定门源地震的起始破裂位置和震源中心.
1. 方法
逆时成像技术的原理较为复杂，许力生等 (2013a，b) 已对此进行过非常详尽的描述，仅在此作简要介绍.
设ξ0为震源中心，τ0为发震时刻，xm为第m个观测台站的位置，tm为震源信号在台站xm的观测到时，用Snm表示振幅归一化后第m个台站的第n个分量 (可以是直达P波、直达S波或者其包络线).为了使用广义台阵技术对地震能量辐射源进行成像，现定义如下两式：
(1) 
(2) 式中，M为台站数，N为每个观测点的分量数 (N≤3), E为能量，w为时间窗长度，Tw为所选直达波或其包络线的有效持续时间.当式 (2) 取最大值时，ξ0=xm且τ0=tm，则震源中心及激发时间即可确定.
由于速度模型的不确定性以及观测误差的存在，式 (2) 的解不是唯一的，往往是解的集合ξi和τi，因此，用
(3) 来描述震源中心ξ0的模糊度，而用
(4) 来描述发震时刻τ0的模糊度，并借助观测到时与理论到时残差的标准差来描述震源位置的不确定性.
若将返回震源时的各观测信号表示为Snm(ξ0l, τ0l)，则观测到时与理论到时的残差为
(5) 并令残差平均值为
(6) 式中，L为所用记录条数，L=M×N，l表示某条记录的编号.
如果用τ0c和ξ0c分别描述τ0和ξ0的不确定性，则震源中心和发震时刻两者的模糊度和不确定性的关系为
(7) 
(8) 2. 资料
图 1给出了不同机构测定的震中位置和中国地震台网中心、青海省地震台网与甘肃省地震台网定位时采用的震中200 km范围内的台站.可以看出：中国地震台网中心和USGS给出的震中位置较为接近，而青海和甘肃地震台网给出的结果与其它机构给出的结果相比有所偏离；3个台网选用的台站存在明显差别，中国地震台网中心采用的近台较少，青海省地震台网采用的近台数量多但偏向青海一侧，而甘肃省地震台网采用的近台相对较少且偏向甘肃一侧.从定位结果来看，青海省地震台网采用的台站偏南，其定位结果也偏南，甘肃省地震台网采用的台站偏北，其定位结果亦偏北.可见，台站分布情况不佳对定位结果有明显影响，且不利于震源深度的精确测定.
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图 1 不同研究机构测定的门源MS6.4地震的震中位置Figure 1. Epicenters of Menyuan MS6.4 earthquake determined by different institutes中国地震科学台阵探测项目在青海地区架设了较多台站，且距离门源震中较近，对震中形成了较好的包围.门源地震发生时，科学台阵探测项目的地震台站完整地记录了地震发生的整个过程，因此本研究特别收集了科学台阵探测项目地震台站、青海和甘肃地震台网的波形资料，用于确定门源地震的震源参数.
图 2给出了搜集到的门源地震震中100 km范围内的16个台站. 许力生等 (2013c)对芦山地震震源位置的研究表明，当实际观测资料数量有限且观测误差不满足正态分布时，观测资料的多寡与定位精度无明显关联.因此，初步选择10个震中距小于70 km的台站，其中青海和甘肃地震台网中各取1个台站，其余8个台站来自科学台阵探测项目，这10个台站的编号及其相距门源地震的震中距和方位信息列于表 2.由图 2和表 2可以看出，这些台站对门源地震震中的包围较好，在四个象限均有分布，10个台站震中距的平均值仅为46 km，最近台站 (62428) 的震中距仅为19 km，因此这些台站记录的资料非常有利于确定此次地震的震源深度. 图 3给出了这10个台站的垂直向波形记录，采样率为100 Hz.
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图 2 门源MS6.4地震震中和震区内的台站分布Figure 2. Epicenter of Menyuan MS6.4 earthquake and stations distribution in seismic area表 2 本文所选台站及其相距门源MS6.4地震的震中距和方位角Table 2. Seismic stations selected and their epicentral distances and azimuths of the Menyuan MS6.4 earthquake台站 震中距/km 方位角/° 62428 19 30 MEY 30 227 HJT 37 59 63011 37 158 62431 39 348 63013 40 264 62430 56 59 63002 69 298 63010 69 272 63012 70 137 ![]()
图 3 本文选取的10个台站的垂直向波形记录Figure 3. Waveforms of vertical components from ten stations selected in this study3. 模型
研究人员采用不同的资料或方法研究了门源地区或更大区域的P波速度结构，其中有6种速度结构与门源地区关系密切. 胥颐等 (2000)基于人工地震测深资料建立了速度模型并通过射线追踪对比理论走时与实际走时后对模型进行修正；董治平和张元生 (2007)采用天然地震资料反演了河西走廊中部地区的三维速度结构，并给出了一条经过门源地区的速度剖面；王椿镛等 (1995)根据青海门源—福建宁德地震剖面的测深资料给出了沿该剖面的速度模型；张先康等 (2008)基于近南北向的马尔康—碌曲—古浪深地震剖面的测深资料给出了沿该剖面的速度模型；吴建平等 (1998)对青藏高原体波波形的反演研究表明，使用平均速度模型能较好地拟合穿过青藏高原地区的体波波形；张元生等 (2004)利用微震资料反演了祁连山中东段地区的速度模型，并给出了0—31 km深度范围 (受资料限制) 的速度模型.
不同的速度模型之间存在或多或少的差异 (图 4)，这种差异必将对定位结果产生一定的影响.为了选择最佳的速度模型，针对不同模型，利用完全相同的观测资料对门源地震进行定位，比较各个模型在地震定位结果中的不确定性，从而选择最佳速度模型.
虽然逆时成像技术没有采取任何近似，但其定位结果的不确定性很大程度地受到速度模型的影响.如果采用的速度模型最大限度地接近实际情况，那么震源参数的不确定性必然最小.亦即，在采用相同观测资料的情况下，若震源参数的不确定性最小，则所使用的速度模型最佳.然而，震中位置、震源深度和发震时刻的不确定性是相互关联的，发震时刻的不确定性取决于震源位置的不确定性，而影响震源深度不确定性的因素更多.本文参照许力生等 (2013c)采取的原则挑选最佳速度模型，即：第一，比较震中位置的不确定性，最小者为最佳；第二，比较震源深度的不确定性，最小者为最佳；第三，比较发震时刻的不确定性，最小者为最佳.
表 3为基于6种不同的速度模型 (图 4)，利用门源地震垂直分量前2 s的直达P波包络线得到的定位结果及其不确定性.需要强调的是，由于使用了完全相同的观测资料，定位结果之间的差异仅由速度模型所引起.从表 3可以看出，门源MS6.4地震在发震时刻和经纬度上的差别均较小，只是震源深度的分布比较发散.不同模型发震时刻的最大差别为1.055 s，经度的最大差别为0.00064°，纬度的最大差别为0.0029°，而震源深度的分布范围为1.581—10.468 km.可见，速度模型对震源深度的影响非常明显，而对其它参数的影响则相对较小.
表 3 根据不同速度模型确定的震源参数及其不确定性Table 3. Source parameters and their uncertainties determined using different velocity models发震时刻 Δt/s φN/° Δφ/° λE/° Δλ/° h/km Δh/km 模型 年-月-日 时：分：秒 2016-01-21 01:13:12.1256 ±0.331 37.66996 ±0.00684 101.61693 ±0.00518 9.433 ±4.215 1 2016-01-21 01:13:12.4875 ±0.124 37.67102 ±0.00873 101.61706 ±0.00916 4.739 ±3.434 2 2016-01-21 01:13:12.4226 ±0.101 37.66912 ±0.00397 101.61710 ±0.00394 4.409 ±3.368 3 2016-01-21 01:13:11.8023 ±0.098 37.66836 ±0.00662 101.61743 ±0.00342 10.468 ±1.812 4 2016-01-21 01:13:12.8178 ±0.128 37.67123 ±0.00930 101.61711 ±0.00864 1.581 ±3.265 5 2016-01-21 01:13:12.4550 ±0.096 37.66863 ±0.00568 101.61679 ±0.00561 4.916 ±2.485 6 注：Δt，Δφ，Δλ和Δh分别为发震时刻、纬度方向、经度方向和震源深度的不确定性, 下同. 图 5为根据6种不同的速度模型计算得到的门源地震震中位置、震源深度和发震时刻的不确定性.从图中可以看出，震中位置和发震时刻的不确定性已经足够小，但是震源深度的不确定性仍相对较大.震中位置不确定性最小的为模型3，但采用模型3进行定位得到的震源深度为4.4 km，与其它研究机构给出的10 km左右的震源深度偏差较大，且震源深度的不确定性也相对较大，达到±3.368 km，定位结果不合理，可排除模型3.其余5个模型中，震中位置和震源深度的不确定性均最小的为模型4，且该模型得到的震源深度为10.468 km，较为可信，因此认为模型4是最佳的速度模型.
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图 5 不同速度模型确定的震中 (a)、震源深度 (b) 和发震时刻 (c) 的不确定性绝对值ξλφc，ξhc和τ0cFigure 5. Uncertainties in absolute value ξ λφc, ξhc, τ0c of epicenter (a), focal depth (b) and origin time (c) determined using various velocity models4. 定位
台站的数量、震中距和方位分布均会对定位结果产生一定的影响，通常认为，在台站的震中距和方位角分布良好的情况下，台站的数量越多，越有利于提高定位精度.然而，这一认识并非完全正确，许力生等 (2013c)已经对此作出解释并利用数量较少的6个近台精确测定了芦山地震的震源参数.为了根据选择的台站得到最佳定位结果，本文通过选取不同台站，并比较相应的定位结果及其不确定性，最终确定最佳的台站组合.
表 4和图 6分别为基于模型4，由4—10个台站组合确定的门源地震的定位结果及其不确定性.在不同数量的台站组合中未见震中位置、震源深度和发震时刻的不确定性同时达到最小的台站组合.但6个台站 (62428，MEY，HJT，63011，62431和63013) 组合的震中位置的不确定性最小，根据第一原则可知，6个台站的组合是最佳的，同时，这6个台站也是离门源地震震中最近的台站.
表 4 基于模型4利用不同台站组合确定的震源参数及其不确定性Table 4. Source parameters and their uncertainties based on the model 4 using various station groups发震时刻 Δt/s φN/° Δφ/° λE/° Δλ/° h/km Δh/km 台站
个数年-月-日 时：分：秒
2016-01-2101:13:11.5763 ±0.104 37.68235 ±0.00386 101.59636 ±0.00971 13.317 ±1.310 4 2016-01-21 01:13:11.7951 ±0.058 37.67199 ±0.00247 101.60572 ±0.00451 10.225 ±1.219 5 2016-01-21 01:13:11.8289 ±0.087 37.67215 ±0.00199 101.61248 ±0.00254 8.822 ±1.613 6 2016-01-21 01:13:11.8099 ±0.073 37.67354 ±0.00292 101.61420 ±0.00315 10.364 ±1.372 7 2016-01-21 01:13:11.7868 ±0.093 37.67203 ±0.00311 101.61428 ±0.00436 9.632 ±1.829 8 2016-01-21 01:13:11.7782 ±0.062 37.67287 ±0.00447 101.61411 ±0.00387 10.405 ±0.717 9 2016-01-21 01:13:11.7996 ±0.098 37.66871 ±0.00481 101.61696 ±0.00412 10.545 ±1.736 10 ![]()
图 6 基于模型4利用4—10个台站的观测资料确定的震中 (a)、震源深度 (b) 和发震时刻 (c) 的不确定性绝对值ξ λφc，ξ hc和τ0 cFigure 6. Uncertainties in absolute value ξ λφc, ξ hc, τ 0c of epicenter (a), focal depth (b) and origin time (c) determined by the observation data from 4-10 stations, respectively, basing on the model style="class:table_top_border2"为了更形象地说明基于模型4的6个台站组合所确定的定位结果最好，图 7对比展示了4，6，8和10个台站组合得到的震源位置及其模糊度.震中的模糊度在NW--SE方向上呈近似椭圆或带状分布，表明这4种台站组合对震中位置的控制在NW--SE方向较好，而在NE--SW方向较差.当4个台站组合时，深度-纬度剖面的模糊度呈带状分布，深度-经度剖面的模糊度虽近似呈圆形，但其分辨率较差；当6个台站组合时，深度-纬度和深度-经度剖面的模糊度分布比较接近圆形；当8和10个台站组合时，深度-纬度和深度-经度剖面的模糊度呈倒三角形，说明台站对震源深度的控制能力不佳.可以看出，当6个台站组合时，震中位置、深度-纬度和深度-经度剖面的模糊度均相对最好，其分布更接近圆形.
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图 7 使用不同数量台站组合确定的门源MS6.4地震的震源位置及其模糊度(a) 4个台站；(b) 6个台站；(c) 8个台站；(d) 10个台站.每个子图中，左上为台站与震中的分布，右上、左下和右下分别为震源及其模糊度在水平面、深度-纬度平面和深度-经度平面的投影Figure 7. Source locations and ambiguities determined by different number of stations(a), (b), (c) and (d) are from 4, 6, 8 and 10 stations, respectively. In each subplot, the upper-left one shows stations and epicenter, the upper-right, lower-left and lower-right ones are projection of the focus and its ambiguity on ground surface, depth-latitude cross-section, and depth-longitude cross-section, respectively为了确定门源地震的起始破裂点，分别用破裂前1 s，2 s，3 s的直达P波包络线进行定位 (表 5).从表中可以看出，当波形资料的窗长为1 s时，震中位置、震源深度和发震时刻的不确定性均最小.因此，根据速度模型选取原则，确定门源地震的破裂起始时刻为北京时间2016年1月21日1时13分11.76秒，震中位置为 (37.67°N，101.61°E)，震源深度为9.41 km.震中经纬度、震源深度和发震时刻的不确定性依次为0.001°，0.001°，0.97 km和0.06 s.
表 5 用不同窗长的P波确定的震源参数及其不确定性Table 5. Source parameters and their uncertainties determined by P waves with different window length发震时刻 Δt/s φN/° Δφ/° λE/° Δλ/° h/km Δh/km L/s 年-月-日 时：分：秒 2016-01-21 01:13:11.7596 ±0.058 37.67232 ±0.00099 101.61479 ±0.00096 9.406 ±0.967 1.0 2016-01-21 01:13:11.8289 ±0.087 37.67215 ±0.00199 101.61248 ±0.00254 8.822 ±1.613 2.0 2016-01-21 01:13:11.9882 ±0.232 37.67116 ±0.00502 101.61408 ±0.00388 8.272 ±4.216 3.0 注：L为P波的窗长，下同. 关于门源地震破裂过程的研究鲜有报道，参考鲁甸MS6.5地震的12 s破裂过程 (张勇等，2014) 和岷县MS6.6地震的8 s破裂过程 (孙蒙等，2015)，推测门源地震的破裂过程可能为10 s左右.为了分析和探讨震源中心在破裂过程中的位置变化，利用已确定的最佳速度模型和台站组合，对门源地震前10 s的震源中心进行了逆时成像. 表 6为利用1—10 s窗长的直达P波包络线确定的震源中心的位置及时刻. 图 8给出了以1 s为间隔的门源地震震源中心的10次位置变化.在水平方向上，震源中心在NW--SE方向相对稳定，而在NE--SW方向的迁移幅度相对较大.震源中心的深度沿剖面AA′的变化显示，前10 s的地震过程可以分为两个阶段：在1—6 s内，震源中心由初始破裂点向SW浅部线性迁移，迁移方向经线性拟合，与垂直方向的夹角约为75°；在7—10 s内，震源中心由SW浅部向NE深部线性迁移，迁移方向经线性拟合，与垂直方向的夹角约为80°.
表 6 用不同窗长L的P波确定的震源中心的参数及其不确定性Table 6. Hypocentroid parameters and their uncertainties determined by P waves with different window length L发震时刻 Δt/s φN/° Δφ/° λE/° Δλ/° h/km L/s 年-月-日 时：分：秒 2016-01-21 01:13:11.7596 ±0.058 37.67232 ±0.00099 101.61479 ±0.00096 9.406 1.0 2016-01-21 01:13:11.8441 ±0.133 37.67133 ±0.00225 101.61383 ±0.00268 8.822 2.0 2016-01-21 01:13:11.9882 ±0.232 37.67116 ±0.00502 101.61408 ±0.00388 8.272 3.0 2016-01-21 01:13:11.9317 ±0.235 37.67006 ±0.00675 101.61308 ±0.00773 8.088 4.0 2016-01-21 01:13:11.9204 ±0.208 37.67054 ±0.00599 101.61272 ±0.00863 7.967 5.0 2016-01-21 01:13:12.2306 ±0.171 37.66971 ±0.00561 101.61203 ±0.00753 7.757 6.0 2016-01-21 01:13:12.2427 ±0.236 37.66924 ±0.00622 101.61413 ±0.00757 7.313 7.0 2016-01-21 01:13:12.4561 ±0.272 37.67027 ±0.00714 101.61455 ±0.00864 7.681 8.0 2016-01-21 01:13:12.4553 ±0.332 37.67019 ±0.00801 101.61463 ±0.01131 8.345 9.0 2016-01-21 01:13:12.3842 ±0.475 37.67077 ±0.01110 101.61343 ±0.01249 9.066 10.0 ![]()
图 8 门源地震震源中心沿水平方向 (a) 和1—6 s破裂深度 (b) 及7—10 s破裂深度 (c) 的分布色标表示震源中心出现时间距门源地震发生的时间差，剖面AA′为震源中心的优势方向Figure 8. Distribution of hypocentroid along horizontal (a), rupture depth of 1-6 s (b) and 7-10 s (c)The color bar represents the elapsed time from Menyuan earthquake to the time of hypocentroid. Profile AA′ indicates the predominant direction of hypocentroid5. 讨论与结论
使用一种定位精度较高的非线性定位方法逆时成像技术，并挑选最佳的速度模型和更完善的、精选的观测资料，对门源地震的初始破裂点和震源中心的位置进行了成像分析.结果显示门源地震发生于北京时间2016年1月21日1时13分 (11.76±0.06) s，震中位置为 (37.67±0.001)°N，(101.61±0.001)°E，震源深度为 (9.41±0.97) km.对比后发现，本文测定的震源参数与国内外研究机构公布的结果存在不同程度的差别，发震时刻与中国地震台网中心公布的结果更接近、震中位置和震源深度更接近美国地质调查局公布的结果.
在初始破裂后10 s内，震源中心的位置变迁特征表明地震过程可以分为两个阶段.震源中心的位置基本位于一个斜面附近，该斜面倾角约75°左右、倾向NE，震源中心的迁移特征在一定程度上揭示了门源地震破裂面的特征.
中国地震台网中心公布的门源地震的震源机制解为：节面Ⅰ走向335°，倾角56°，滑动角97°；节面Ⅱ走向143°，倾角35°，滑动角80°.门源地震是一次逆冲类型的事件 (中国地震台网中心，2016)，震源中心的深度变化比较连续、合理，其平均深度为8.3 km，与中国地震台网中心 (2016)波形拟合得到的8 km质心深度非常接近.震源中心的位置变迁揭示出，门源地震的破裂面具有高倾角、NE倾向的特征，这与节面Ⅰ倾角56°、倾向NE的特征比较符合，因此本文推测节面Ⅰ为门源地震的破裂面.虽然震源中心所处斜面的倾向与节面Ⅰ倾向相同，但倾角存在19°的偏差.中国地震局地球物理研究所 (2016)公布的余震精定位结果显示，余震在NE-SW方向呈近乎直立分布，这也与震源机制解的倾角存在较大差距.因此，震源中心所在斜面的倾角与震源机制解的倾角不一致，可能与区域构造作用异常复杂有关，确切原因还有待利用更加精细的余震分布勾勒出发震构造的具体形态后再进行深入讨论.
胡朝忠等 (2016)对高分辨率的卫星遥感影像进行解译的结果显示，在冷龙岭断裂北侧发育一条活动断裂走向约140°，与震源机制解节面Ⅱ的走向和余震分布的长轴方向一致，因此推测该活动断裂有可能是门源地震的发震断裂，节面Ⅱ则是门源地震的破裂面.但胡朝忠等 (2016)认为现有的精定位结果的分布特征与门源地震震源机制的倾角未有较好的一致性，不能排除发震断裂是一条没有出露地表的盲逆断层.显然，本文得出的破裂面为节面Ⅰ的认识与胡朝忠等 (2016)得出的破裂面为节面Ⅱ的认识存在分歧.
地震定位是研究发震构造的重要基础，而由震源中心位置的变迁揭示出，门源地震的破裂面具有高倾角、NE倾向的特征，这与震源机制解节面Ⅰ(走向335°，倾角56°，滑动角97°) 比较吻合，因此本文推测该节面是门源地震的破裂面.结合本次地震大滑动角及高倾角逆冲构造的活动特征看，门源地震应为冷龙岭北侧高倾角次级逆断层活动的结果.
中国地震局地球物理研究所许力生研究员提供了逆时成像软件并给予悉心的指导，杜海林博士和严川博士在软件的使用过程中提供了大量的帮助和建议，作者在此一并表示衷心的感谢！
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图 1 不同研究机构测定的门源MS6.4地震的震中位置
Figure 1. Epicenters of Menyuan MS6.4 earthquake determined by different institutes
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图 2 门源MS6.4地震震中和震区内的台站分布
Figure 2. Epicenter of Menyuan MS6.4 earthquake and stations distribution in seismic area
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图 3 本文选取的10个台站的垂直向波形记录
Figure 3. Waveforms of vertical components from ten stations selected in this study
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图 5 不同速度模型确定的震中 (a)、震源深度 (b) 和发震时刻 (c) 的不确定性绝对值ξλφc，ξhc和τ0c
Figure 5. Uncertainties in absolute value ξ λφc, ξhc, τ0c of epicenter (a), focal depth (b) and origin time (c) determined using various velocity models
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图 6 基于模型4利用4—10个台站的观测资料确定的震中 (a)、震源深度 (b) 和发震时刻 (c) 的不确定性绝对值ξ λφc，ξ hc和τ0 c
Figure 6. Uncertainties in absolute value ξ λφc, ξ hc, τ 0c of epicenter (a), focal depth (b) and origin time (c) determined by the observation data from 4-10 stations, respectively, basing on the model style="class:table_top_border2"
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图 7 使用不同数量台站组合确定的门源MS6.4地震的震源位置及其模糊度
(a) 4个台站；(b) 6个台站；(c) 8个台站；(d) 10个台站.每个子图中，左上为台站与震中的分布，右上、左下和右下分别为震源及其模糊度在水平面、深度-纬度平面和深度-经度平面的投影
Figure 7. Source locations and ambiguities determined by different number of stations
(a), (b), (c) and (d) are from 4, 6, 8 and 10 stations, respectively. In each subplot, the upper-left one shows stations and epicenter, the upper-right, lower-left and lower-right ones are projection of the focus and its ambiguity on ground surface, depth-latitude cross-section, and depth-longitude cross-section, respectively
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图 8 门源地震震源中心沿水平方向 (a) 和1—6 s破裂深度 (b) 及7—10 s破裂深度 (c) 的分布
色标表示震源中心出现时间距门源地震发生的时间差，剖面AA′为震源中心的优势方向
Figure 8. Distribution of hypocentroid along horizontal (a), rupture depth of 1-6 s (b) and 7-10 s (c)
The color bar represents the elapsed time from Menyuan earthquake to the time of hypocentroid. Profile AA′ indicates the predominant direction of hypocentroid
表 1 不同研究机构测定的震源参数
Table 1 Source parameters determined by different institutes
资料来源 发震时刻 φN/° λE/° h/km 年-月-日 时：分：秒 中国地震台网中心 2016-01-21 01:13:12.00 37.66 101.65 10 青海省地震台网 2016-01-21 01:13:12.65 37.65 101.61 10 甘肃省地震台网 2016-01-21 01:13:13.09 37.69 101.69 12 USGS 2016-01-21 01:13:13.65 37.67 101.64 9 注：φ为震中纬度，λ为震中经度，h为震源深度，下同. 
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表 2 本文所选台站及其相距门源MS6.4地震的震中距和方位角
Table 2 Seismic stations selected and their epicentral distances and azimuths of the Menyuan MS6.4 earthquake
台站 震中距/km 方位角/° 62428 19 30 MEY 30 227 HJT 37 59 63011 37 158 62431 39 348 63013 40 264 62430 56 59 63002 69 298 63010 69 272 63012 70 137
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表 3 根据不同速度模型确定的震源参数及其不确定性
Table 3 Source parameters and their uncertainties determined using different velocity models
发震时刻 Δt/s φN/° Δφ/° λE/° Δλ/° h/km Δh/km 模型 年-月-日 时：分：秒 2016-01-21 01:13:12.1256 ±0.331 37.66996 ±0.00684 101.61693 ±0.00518 9.433 ±4.215 1 2016-01-21 01:13:12.4875 ±0.124 37.67102 ±0.00873 101.61706 ±0.00916 4.739 ±3.434 2 2016-01-21 01:13:12.4226 ±0.101 37.66912 ±0.00397 101.61710 ±0.00394 4.409 ±3.368 3 2016-01-21 01:13:11.8023 ±0.098 37.66836 ±0.00662 101.61743 ±0.00342 10.468 ±1.812 4 2016-01-21 01:13:12.8178 ±0.128 37.67123 ±0.00930 101.61711 ±0.00864 1.581 ±3.265 5 2016-01-21 01:13:12.4550 ±0.096 37.66863 ±0.00568 101.61679 ±0.00561 4.916 ±2.485 6 注：Δt，Δφ，Δλ和Δh分别为发震时刻、纬度方向、经度方向和震源深度的不确定性, 下同.
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表 4 基于模型4利用不同台站组合确定的震源参数及其不确定性
Table 4 Source parameters and their uncertainties based on the model 4 using various station groups
发震时刻 Δt/s φN/° Δφ/° λE/° Δλ/° h/km Δh/km 台站
个数年-月-日 时：分：秒
2016-01-2101:13:11.5763 ±0.104 37.68235 ±0.00386 101.59636 ±0.00971 13.317 ±1.310 4 2016-01-21 01:13:11.7951 ±0.058 37.67199 ±0.00247 101.60572 ±0.00451 10.225 ±1.219 5 2016-01-21 01:13:11.8289 ±0.087 37.67215 ±0.00199 101.61248 ±0.00254 8.822 ±1.613 6 2016-01-21 01:13:11.8099 ±0.073 37.67354 ±0.00292 101.61420 ±0.00315 10.364 ±1.372 7 2016-01-21 01:13:11.7868 ±0.093 37.67203 ±0.00311 101.61428 ±0.00436 9.632 ±1.829 8 2016-01-21 01:13:11.7782 ±0.062 37.67287 ±0.00447 101.61411 ±0.00387 10.405 ±0.717 9 2016-01-21 01:13:11.7996 ±0.098 37.66871 ±0.00481 101.61696 ±0.00412 10.545 ±1.736 10
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表 5 用不同窗长的P波确定的震源参数及其不确定性
Table 5 Source parameters and their uncertainties determined by P waves with different window length
发震时刻 Δt/s φN/° Δφ/° λE/° Δλ/° h/km Δh/km L/s 年-月-日 时：分：秒 2016-01-21 01:13:11.7596 ±0.058 37.67232 ±0.00099 101.61479 ±0.00096 9.406 ±0.967 1.0 2016-01-21 01:13:11.8289 ±0.087 37.67215 ±0.00199 101.61248 ±0.00254 8.822 ±1.613 2.0 2016-01-21 01:13:11.9882 ±0.232 37.67116 ±0.00502 101.61408 ±0.00388 8.272 ±4.216 3.0 注：L为P波的窗长，下同.
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表 6 用不同窗长L的P波确定的震源中心的参数及其不确定性
Table 6 Hypocentroid parameters and their uncertainties determined by P waves with different window length L
发震时刻 Δt/s φN/° Δφ/° λE/° Δλ/° h/km L/s 年-月-日 时：分：秒 2016-01-21 01:13:11.7596 ±0.058 37.67232 ±0.00099 101.61479 ±0.00096 9.406 1.0 2016-01-21 01:13:11.8441 ±0.133 37.67133 ±0.00225 101.61383 ±0.00268 8.822 2.0 2016-01-21 01:13:11.9882 ±0.232 37.67116 ±0.00502 101.61408 ±0.00388 8.272 3.0 2016-01-21 01:13:11.9317 ±0.235 37.67006 ±0.00675 101.61308 ±0.00773 8.088 4.0 2016-01-21 01:13:11.9204 ±0.208 37.67054 ±0.00599 101.61272 ±0.00863 7.967 5.0 2016-01-21 01:13:12.2306 ±0.171 37.66971 ±0.00561 101.61203 ±0.00753 7.757 6.0 2016-01-21 01:13:12.2427 ±0.236 37.66924 ±0.00622 101.61413 ±0.00757 7.313 7.0 2016-01-21 01:13:12.4561 ±0.272 37.67027 ±0.00714 101.61455 ±0.00864 7.681 8.0 2016-01-21 01:13:12.4553 ±0.332 37.67019 ±0.00801 101.61463 ±0.01131 8.345 9.0 2016-01-21 01:13:12.3842 ±0.475 37.67077 ±0.01110 101.61343 ±0.01249 9.066 10.0
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