震源机制系列文章:
震源机制(Focal Mechanism)之断层基本知识
震源机制沙滩球(focal mechanism beach ball)绘制之傻瓜式教程
沙滩球包含如下信息:
a - 判断断层类型,可根据球的颜色快速判断
b - 判断断层的走向(strike),倾角(dip)
c - 确定滑移角/滑动角(rake)
断层定义:
走向(strike):正北方顺时针旋转到走向
倾角(dip):从水平面向下旋转到断层面的角度
滑移角(rake): 走向与滑动方向间的夹角(逆时针为正)
其他断层相关信息可阅读:震源机制(Focal Mechanisms)之 断层基本知识_ddd...e_bug的博客-CSDN博客_震源机制
1. 沙滩球颜色的含义
根据P波到时,测点位置“受压”(P波首峰为正)或“受拉”(P波首峰为负)的情况,确定沙滩球的颜色。受压(+)为深色,受拉(-)为浅色(一般为白色)。
受压、受拉理解:假设地球表面和地球深处不存在任何位移,则断层‘前进’的方向受压,‘远离’方向受拉。对于正断层(上盘向下),沙滩球的外侧受压;对于逆断层(上盘向上),沙滩球中心区域受压。
图1:地震发生时,不同位置P波首峰的正、负情况 [1]
图2:受拉或受压时沙滩球的颜色 [2]
图3 其他示例
【注意事项】
受压(compression)或者受拉(dilatation)是以P波为准的。另外有S波相关的张力轴(Tesnsion)和压力轴(Pressure),具体如下图所示(图来自P254, Introduction to seismology)。PS. 资料3中采用了S波T轴和P轴。
2. 沙滩球如何表征断层的走向,倾角和滑移角
弄清楚沙滩球如何表征断层信息前,需了解赤平投影(stereographic projection)。如不了解,可参考wiki和震源机制(Focal Mechanisms)之断层基本知识_ddd...e_bug的博客-CSDN博客_震源机制
简言之:最外层的圆上的角度用来描述走向,同心圆用于描述倾角。对于一个走向为30°,倾角为60°,滑移角为40°的断层,可描述如下。具体画图方法见:震源机制(Focal Mechanism)沙滩球(beach ball)绘制之傻瓜式教程_ddd...e_bug的博客-CSDN博客
PS 赤平投影简单说明:面投影的结果是一条线,线投影的结果为一个点。
图:‘面’和‘线’赤平投影上的结果为‘线’和‘点’
参考资料
[1] 很形象的震源机制介绍,三维模型帮助理解_哔哩哔哩_bilibili
[2] 地震百問-12. 何謂震源機制(Focal Mechanism)? - 中央氣象局地震測報中心
[3] 看“排球”,识断层 - 知乎
[4] Earthquake Focal Mechanism (auto-generation)
[5] Plotting Focal Mechanism Solutions on a Stereonet - Youtube
[6] GMT Lect06 : Focal Mechanism