北京是我国政治、经济、文化的中心。历史上，北京及周边地区曾发生过多次不同震级大小的地震。因此，首都圈的地震活动性(即地震的时空和强度分布)成为当前地震危险性分析/评价的主要研究对象。河北怀来盆地位于北京市西北约120km处，历史上曾发生过多次破坏性的地震，因此备受关注。本文以1995年ML4.1河北沙城地震序列为例，来探讨主震与余震的动力学机制的差别，进而进行大震与小震之间的动力学机制的比较。　　 采用能量原理来探讨主震与余震的动力学差别还鲜有报道。第一，采用变分原理，我们得到了最小地震波辐射能量约束准则，并用于研究震源的物理过程。通过研究1995年ML4.1河北沙城地震序列主震和余震的动力学过程，我们得到：主震和余震震源的动态破裂过程是明显不同的；ML4.1主震的破裂速度与瑞利波速相近，约为剪切波速度的0.9倍；而其28个余震的破裂速度则远远小于剪切波速度，大约是剪切波速度的0.05到0.5倍。根据裂纹扩展模型，计算得到其余震的地震波辐射效率多在10％以下。根据能量分配原理，我们推导出了计算地震辐射效率的一般性公式。在该公式中，辐射效率是与视应力、静态应力降相关联的函数且取值恒小于或等于1。对于不同的震源过程(动摩擦应力上调(Overshoot)动摩擦应力下调(Undershoot)现象和完全应力降)，该公式给出了统一的表达式，从而避免了过去计算中辐射效率大于1的非物理现象的发生。第二，利用圆盘模型以及滑移弱化摩擦准则，对1995年ML4.1地震的主震和余震的计算结果表明：主震的破裂速度与瑞利波速相近约为剪切波速度的0.9倍；而余震的速度远小于剪切波速度，多数不大于剪切波速度的0.35倍；余震的辐射效率一般接近于10％，而主震的辐射效率达到了78％。　　 对比上述两种方法，主震和余震的破裂速度所得到的结果相差不大。利用最小能量准则得到的破裂速度略大于由滑移弱化原理得到的结果，从而得到由最小能量准则获取的破裂速度为其速度上限。由主震与余震的辐射效率的差别，则进一步说明余震的地震效率是较低的，也表明了主震和余震的破裂过程是明显不同的。余震震源的动态破裂过程同断层内部新生裂纹的扩展有关，非简单的岩体间的相对滑动。而主震震源过程则遵从应力下调模型所述的断层突然锁定，从而导致了更多的高频地震波辐射。　　 在对该地震序列的研究中，我们发现主震与余震的震源破裂过程在能量分配上存有本质性的区别。当地震断层尺度相当小时，破裂能的贡献是不能忽略的，它的大小将显著的影响地震波的能量辐射。　　 此外，按照震源地震波能量辐射原理，在断层面上任意一点由破裂或滑动而产生的地震波能量Es、地震矩M0及相应的视应力σ0(σ0＝μEs/M0，μ为断层面上的剪切模量)都应大于零。近期震源参数反演求取断层面上临界滑动弱化距离Dc所采用的视应力约束方程出现了“视应力取值小于零”的情形，其负值被解释为对地震波辐射能无贡献的耗散能，可合并至破裂能部分。尽管其数学上的表述并未影响到反演结果，但从能量守恒观点上讲，这样的表述是不准确的。进一步讲，由此表述所求得的辐射能量Es大于由能量分配原理所得结果。根据能量分配准则，本文指出出现负值视应力是不合适的，并给出了表述视应力随断层滑移过程变化的替代方法，同时提供了求解临界滑动弱化距离Dc的正确途径。