在地震预测工作中，地震序列的微震检测和精确定位对完备地震目录、研究地震活动性及确定发震断层等具有重要的指示性意义。

地震定位的基本思想是根据各个台站对地震事件的震相到时资料，反演得到地震的经、纬度、深度及发震时刻。由于速度模型的选取及震相走时拾取过程中存在误差，往往会给震源位置的确定带来数公里的定位误差，这就导致地震定位结果难以满足精确确定发震断层的需要。相对定位方法可以有效减少速度模型误差造成的影响。双差定位法是由Waldhauser等^[1]提出，利用两个地震之间观测和理论走时差的残差来定位，从而大幅提高定位精度^[2]。但是，相对定位得到的结果是地震的相对位置，地震事件越密集定位结果越可靠。此外，微震由于记录台站数目较少，震相不清晰，往往难以应用。

微震检测是定位的前提。目前，常用的微震检测方法主要有3种：①基于长短时平均的震源扫描叠加技术（Sourse-scanning Algorithm，简称SSA）^[3-5]。该方法在拥有精确速度模型前提下，不依赖震相识别和到时拾取，可实现对地震事件的检测与定位。但对于信噪比较低的信号，此方法并不适用；②基于互相关计算的模板波形匹配技术（Matched Filter）^[6-8]，该方法是将模板波形与地震台站记录的连续波形做互相关，找出模板事件附近且与模板事件相关性较好的潜在微震信号。这种方法在信噪比较低时非常有效。但是，它只能检测出与模板事件震源位置相近（<2 km）的地震^[9]；③匹配定位M&L方法（Match and Locate），该方法将震源扫描叠加法和波形匹配技术相结合，从而实现微震检测并同时进行定位。这种方法对速度模型精度的依赖较小，而且还能检测定位更小震级且距离模板事件更远的微小震事件^[10]。张淼等将M&L方法成功应用于2010年朝鲜小当量核爆的检测定位、2011年日本9.0地震的前震检测以及日本御岳火山喷发前的地震检测^[11-13]。

2018年11月26日发生的台湾海峡M_S6.2地震是整个东南沿海地震带5.5级以上地震平静近24年后的首个中强震，由于缺少有效的海底地震观测手段，台站分布不均，人工编目与自动速报可能存在遗漏地震及定位误差的问题，因此，本文拟采用M&L方法对台湾海峡M_S6.2地震序列中遗漏的微震事件进行检测和定位，补充福建台网已有的地震目录，并结合主震的震源机制解，尝试分析该地震序列的发震断层，进而为深入研究该区域地震活动特征和活动断裂提供数据基础。

根据福建台网记录，截止到2019年11月26日，台湾海峡M_S6.2序列共记录到183次地震，其中M_L2.0～2.9地震115次，M_L3.0～3.9地震53次， M_L4.0～4.9地震14次，M_L6.0～6.9地震1次。台湾海峡M_S6.2地震的最大余震为2018年11月26日20时50分M_L4.9地震。根据地震序列M-T图显示（图1），该序列没有前震。

震中分布图（图2）显示，整个地震序列分布松散，并没有沿已探明的断层走向出现优势展布方向。震中附近已探明的断裂主要是北东向（滨海断裂带东山海外段）、北西向（澎湖隆起南缘断裂—巴士断裂）和近南北向（东山隆起东缘断裂）的三组断裂（图3）。另外，由于本次地震发生在海峡，周围台站分布不理想，距离最近的台站也大于100 km，微小地震的能量被噪声信号或强震尾波所掩盖。因此，我们将利用M&L方法对该序列的余震进行检测和重新定位，进而为研究该序列活动过程和发震断裂提供可能。

M&L方法的基本思想是利用波形互相关及双差走时方法实现微弱地震信号的检测和定位，对速度模型的依赖较小。M&L方法具体的计算流程如图4所示。

图1 台湾海峡MS6.2地震序列M-T图Fig.1 The M-T map of Taiwan Strait MS6.2 earthquake

图2 台湾海峡MS6.2地震震中分布图Fig.2 Distribution of epicenters of the Taiwan Strait MS6.2 earthquake

图3 台湾海峡MS6.2地震主震200 km范围内台站分布及附近断层Fig.3 Distribution of stations and faults within 200 km of the mainshock of the Taiwan strait MS6.2 earthquake

图4 M&L方法的流程示意图Fig.4 Flow diagram of the M&L method

（1）选取模板事件并确定位置。通常选取震相较清晰、高信噪比的事件作为模板事件，并从中选择能量最大的Sg震相与连续波形进行互相关计算，这样有利于提高检测的准确度。本文在模板事件的选取过程中，经过反复试验，先以1次M_L3.0地震作为模板事件，检测定位福建台网目录里已有的以及遗漏的地震事件，然后再以重新检测定位后1次M_L3.0以上的地震作为模板事件再进行检测，以此类推，直到现有目录里所有的地震均被检测出来。本文共选取了该地震序列中重新检测定位后的10次M_L3.0以上地震作为模板事件。

（2）对原始数据波形进行重采样（20 Hz），去线性趋势及带通滤波（2～8 Hz）后，针对各个计算台站的每个分量，将模板事件的Sg震相和被检测的连续波形数据进行互相关计算。其中，Sg震相的参数信息是基于走时计算软件TauP计算得到，速度模型采用内置的PREM模型。本文截取Sg震相的前1 s和后3 s作为模板波形（滑动互相关的窗）。

（3）将模板事件所在的位置作为中心进行网格化，由于该地震发生在海里，台站分布较远且不均匀，缺乏近距离台站的有效约束，地震深度的计算误差较大，因此，我们将模板地震的发震深度设为固定深度（10 km），只在经、纬度两个方向上可能的地震位置进行搜索。本文选取搜索范围为0.05°×0.05°，搜索间隔为0.005°×0.005°。

（4）计算模板事件位置与微震位置（每个可能的格点）之间的Sg震相在同一个地震台站上的走时差。

（5）根据上一步骤计算出的走时差，对互相关波形进行走时校正和叠加，叠加后互相关波形的平均相关系数CC可表示为：

式（1）中：t₀为模板窗的开始时刻、t₁为模板窗的结束时刻；X（t）为模板波形的时间序列，Y（t）为连续波形的时间系列 模板波形时间序列的平均值 为连续波形时间序列的平均值。为了降低微小地震误检的概率，除了设定平均相关系数的阈值外，还需要计算序列的绝对中位差（median absolute deviation， MAD）检测微小地震^[14]。绝对中位差表达式为：

式（2）中：X_i为第i个互相关系数序列； 为互相关系数平均值。

在使用M&L方法进行微震事件的检测和定位过程中，阈值的设定通常通过多次的实验来确定，阈值设定太小，检测的结果就会包含太多误检事件，阈值设定的太大则可能会造成微震事件的丢失^[15]，一般情况下，会选择绝对中位差的9倍^[16]或12倍^[17]作为阈值。

（6）当平均相关系数以及绝对中位差超过设定的阈值时，就可以认为检测到一个新的地震事件，拥有最大相关系数的格点位置就是检测到地震的震源位置。经过反复试验，本文设定平均相关系数阈值为0.15，绝对中位差阈值为12。阈值的设定本着尽量多的检测地震，尽量低的误检几率原则，主要考虑两个方面：①要保证福建台网人工目录里的事件都能被检测到；②对检测到的微小地震，要回看原始波形进行判断，以免包含太多的误检事件。图5显示了检测事件2018-11-26T00：07：07.36的检测示意图，叠加后的平均相关波形显示CC值为0.2621，大于设定的平均相关系数阈值0.15，这样就得到疑似地震事件，同时采用与信噪比联合约束最终来确认疑似地震。由于存在重复检测的情况，设定6s时间窗口内相关系数最大的地震为被检测到的事件。

（1）本文选取10次M_L3.0以上地震作为模板事件，利用M&L方法对2018年11月26日台湾海峡M_S6.2地震震前一天和震后一年内的连续波形进行遗漏地震的检测与定位，共检测出750个地震事件，约为福建台网目录的4倍，未发现前震。

（2）福建测震台网目录计算M_C为M_L2.4，检测后地震目录进一步完善，使最小完备震级M_C减小到M_L1.9。另外，更加精确地计算了地震活动性b值的变化，对我们进一步判定该序列余震活动及震后趋势跟踪提供数据基础。

（3）台湾海峡M_S6.2地震发生在海域，监测能力相对较弱，根据福建地震台网定位结果，余震主要分布在主震以南地区，优势分布方向不明显。本文采用M&L方法检测定位后显示余震分布优势方向为东西向，但与根据震源机制和已知断裂构造判定的近南北向发震断裂方向并不一致。此外，王小娜等^[18]研究认为台湾海峡M_S6.2地震主发震构造为台湾浅滩断裂，断裂走向为近EW向。因震中位于海域地区，对区域断裂构造的探查可能存在缺漏，不排除序列地震活动受到未探明的东西向断裂构造的影响，相关问题还有待进一步深入分析研究。

致谢：达尔豪斯大学助理教授张淼提供了M&L方法计算程序，中国地震局地球物理研究所许力生研究员提供震源机制解“沙滩球”计算程序，波形数据及震相数据来自福建省地震台，审稿专家提出了宝贵意见，在此一并表示感谢。