原标题：瀚海科普 | 地震的震源机制
来源：中国科学技术大学地球的内部是在不断运动的，运动所产生的板块之间的相互挤压碰撞，板块内部的错动、破裂都是引起地震的主要原因。地震的“时（发震时刻）、空（震源位置）、强（地震震级）”三要素是了解地震的最基本信息。除此之外，描述地震破裂的震源机制解也是地震信息的重要参数。
中国科学技术大学地球和空间科学学院张捷教授课题组在监测地震、应用人工智能实时估算地震震源破裂机制参数领域取得了突破性进展，这一研究成果于2021年3月4日发表在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。
什么是震源机制解
震源机制解（又称断层面解），是利用地震观测资料来研究地震发生时，震源处作用力和断层错动性质。其参数包含断层走向（strike）、断层倾角（dip）、滑移角（rake）等。
其中，走向（strike）的角度定义为正北方向顺时针旋转到走向方向的角度；倾角dip 的定义为：从水平面向下旋转到断层面的角度；滑移角（rake）即定义为断层走向与滑动方向之间的夹角。通常，运用“沙滩球（beach ball）”图示将地震震源机制参数表示出来。
地震“沙滩球”和它对应的断层集合形状
从地震记录推算地震震源机制是个计算耗时的过程，自1938年地震学家第一次开始推算地震断层面解，震源机制参数一直是个研究性问题。目前世界各地地震监测台网在地震速报信息里只有发震时刻、震级、地点和深度，不包括震源机制参数，地震发生几分钟或更长的时间后才报出震源机制参数。
如何获得震源机制解
通常是通过记录到的地震波极性以及全波形信息反演就算得到震源机制解。张捷教授课题组在2014年提出地震搜索引擎的方法，在研究区域事先建立庞大的波形数据库，通过快速搜索算法实现对波形的快速匹配从而得到地震的震源机制解。张捷教授课题组最新成果利用人工智能技术可以在收到地震记录后不到1秒时间内，准确估算出震源机制解参数。在这项研究中，利用了深度机器学习算法，提出一种新的深度卷积神经网络——震源机制网络（FMNet），利用全波形信息快速估计震源机制。首先在研究区域正演模拟出理论地震波形图，用于训练人工智能网络；之后可将实际地震波形数据输入到训练好的人工智能网络中输出地震震源机制解，流程如下图所示。该成果目前正在转化成实际运行的功能，近期将在中国科学技术大学和中国地震局合作研发的“智能地动”人工智能地震监测系统上试运行。
人工智能算法计算震源机制解流程图
地震震源机制解的意义
震源机制解不仅可以帮助了解断层的类型，还可以揭示断层在地震发生时具体的运动情况，描述滑断面的特征，走向、倾向、倾角等。对于陆地上的地震而言， 震源机制解可能用于地震序列分析，揭示震源附近的应力分布状况。很多地震活动带分布着很多断层系，依据震源滑动参数就能帮助判读出是哪个断层系开始活动，其应力方向在哪儿，附近其他类似断层会不会出现危险等。对于海洋以及近海、沿岸区域的地震，震源机制解可以为海啸预警、海啸灾害的评估提供关键的信息（通常平移断层不会引起海啸，而正断层、逆断层会引起海底地形的剧烈抬升或者下降，因而会引发海啸。例如：2012年印度洋发生8.6级地震以及其8.2级强余震，地震断层为走滑断层，强震未引发海啸；2010年在苏门答腊西海岸的7.8级地震，地震断层类型为逆冲断层，引发了海啸）。因此，震源机制解是非常重要的地震参数之一，快速准确的获得，可以为灾情判断、灾害评估提供有力支持。
