利用远场记录反演2023年甘肃积石山M6.2地震破裂过程

2023年12月18日23时59分在甘肃临夏积石山发生了M6.2地震,地震发震断层推测为此前尚未充分认知的积石山东缘断裂。本文利用远场地震记录反演分析了2023年积石山M6.2地震的破裂过程。结果表明,地震破裂持续时间约8 s,主要破裂长度为20~25 km,宽度约25 km。在走向为164°的节面Ⅰ上,整个破裂过程释放的标量地震矩为1.46×10^(18)N·m,相当于矩震级MW6.05,最大同震滑动量约为0.25 m,估计矩心深度为9.5 km,破裂主要沿断层走向SSE向扩展;在走向为303°的节面Ⅱ上,释放的标量地震矩为1.38×10^(18)N·m,相当于矩震级MW6.03,最大同震滑动量约为0.19 m,矩心深度为11.1 km。破裂呈现双侧形态,主要沿SE方向,并存在NW向的拓展趋势。

积石山M6.2地震前通渭东川地震台流体观测数据异常分析

2023年12月18日甘肃省临夏回族自治州积石山发生M6.2地震,震前通渭东川地震台流体观测井水温和气氡浓度值出现异常。通过分析地震前后水温和气氡浓度数据,发现水温值出现“下降-保持低值-回升(震时)”的异常变化过程,气氡浓度值出现上升,且与水温下降有较好的对应性。因此认为水温和气氡浓度变化有可能是积石山M6.2地震的前兆异常。

2023年12月18日甘肃积石山M 6.2地震的前兆异常和孕震过程

为了寻找确切的地震前兆异常,在2023年12月18日甘肃积石山M 6.2地震后,对甘肃省临夏地震台观测资料进行分析,发现临夏台所处地块从2023年1月10日起就处在构造应力的作用下,地块内裂隙张开,吸纳空气,导致钻孔与地面气压差ΔP负异常;从2月22日起,自然电位差ΔV和单极电阻率ρK相继出现异常变化;从3月16日起,开始了小幅度的预滑活动Xpo,并于8月11日前后达到峰值Xpm。预滑活动使临夏台所处地块内多个小裂隙快速张开,并吸纳气体,导致钻孔气压在12月6日起出现多个负气压脉冲G P,这些异常现象直到震后才结束。震前十几个小时的临震预滑活动使得积聚在孕震断层上的应力进一步加大,克服了断层面上的摩擦力,导致孕震断层失稳破裂,发生了积石山M 6.2地震。鉴于观测到的预滑活动和前兆异常发生的时间、空间都与积石山M 6.2地震有较好的相关性,推测临夏台震前观测到的地块预滑活动、气压差变化、气压脉冲、自然电位差和单极电阻率变化可能是M 6.2地震的前兆异常。前兆异常时空演化过程表明,积石山M 6.2地震的孕震过程分4个阶段。因此,关注震前地块预滑活动和各类前兆异常,对预测未来破坏性地震和研究孕震过程有一定的前兆意义。