2021年青海玛多M_(S)7.4地震前后CO异常变化研究

地震前后气体地球化学信息的研究在地震监测预报中具有较高的应用价值。为研究2021年5月22日青海玛多M_(S)7.4地震与CO时空变化之间的关系,在以瓦里关大气观测站地面数据验证大气红外探测仪(AIRS)反演数据可靠性的基础上,提取玛多M_(S)7.4地震前后AIRS反演的CO数据,通过滑动均值法、差值法对玛多地震前后不同尺度的CO浓度数据进行处理和分析。结果表明:利用卫星遥感数据提取CO地球化学信息是可靠的。时间上,玛多M_(S)7.4地震前两个月CO浓度开始波动,出现峰值,地震发生后恢复平静;空间上,震中位置的CO浓度在近地面变化尤其明显,震中及附近区域的CO浓度从3月开始逐渐升高,由离散分布逐渐向震中和发震断裂带聚拢靠近,到4月底达到最大异常18.60×10^(-9),异常高值中心的连线与发震断层江错断裂走向、地表破裂分布一致。排除背景值和季节变化的影响,推断CO浓度异常变化是地震引起的,主要归因于地下气体释放和岩石挤压碰撞产气,气体逸散后在大气圈中发生的一系列化学反应起次要作用。

2021年青海玛多7.4级地震的江苏流体井水位同震响应特征

分析了2021年青海玛多7.4级地震引起的江苏流体井网水位的同震响应特征以及水位同震上升区与4.0级以上地震活动的关系。结果表明:青海玛多7.4级地震后,江苏流体井网水位出现了较大范围的同震响应,水位同震变化形态主要表现为振荡、阶升和阶降。2008年以来,4次7.0级以上大地震引起的江苏流体井网水位同震响应特征与地震活动的关系表明:水位同震响应上升区可能是区域应力集中的一种体现,它对中长期尺度中强地震的发生地点具有一定的指示意义。

基于机器学习的地表破裂自动识别和填图——以2021年青海玛多M_(W)7.4级地震为例

大地震的同震地表破裂高分辨率填图对于理解破裂传播机制、量化地震灾害和地震危险性等至关重要;无人机航片和地形数据为地表破裂研究提供大量的高精度数据.同时基于海量数据的人工填图耗时费力,效率较低;机器学习(Machine learning)技术的发展为快速处理这类高分辨率图像数据提供了新思路.本文以2021年玛多M_(W)7.4级地震震后高精度无人机航片为基础数据,展示了机器学习技术快速、高效识别地表破裂的潜力.基于卷积神经网络Canny算法,详细讨论了无人机数字正射影像的处理流程和关键步骤,包括准备训练数据、训练和后处理.对比人工识别和机器识别的结果显示,本文所提出的方法可以有效地绘制地表破裂,为未来研究大地震地表破裂提供新思路.同时,展示了机器学习在地震地质、地表过程和地貌等定量研究中的巨大优势和广阔前景.

基于早期余震的地震烈度评估方法研究——以2021年青海玛多Ms7.4地震为例

余震序列与发震断层间的关系密切,在破坏性地震发生后,常通过余震序列空间分布判断发震断层的位置。可以根据震后短期内余震序列的空间分布识别主震破裂面的基本特征。Ozawa等(2021)通过对几何复杂断裂带中的主震和余震序列进行模拟,发现非常早期的余震分布可以很好地描述断层破裂的程度,而且早期的余震多集中在主震破裂的边界附近.

江苏地下流体对青海玛多M7.4地震的同震响应分析

本文收集江苏流体井水温和水位在青海玛多M7.4地震中的同震响应变化,总结其变化特征,结合江苏地下流体井的基本参数及区域地质构造情况,分析其影响因素,探讨变化机理。结果表明:此次青海玛多7.4级地震对江苏地下流体的影响较为明显,并且水位的同震响应记录能力要好于水温,其中水温主要表现为阶变,水位主要表现为振荡和阶变。发生同震响应变化的流体井主要集中在郯庐断裂带和茅山断裂带附近。水位的区域性和集中性阶变,说明该区域内应力发生调整,这对判断未来地震发生的位置有一定的指示意义。水温的同震响应机理较为复杂,水体的运动方式、水流速,井孔条件和探头位置等都有可能影响其变化,需要更多方面的资料数据,才能有更为准确的判断。

时事热点事件的选题策划——基于2021年青海玛多MS7.4地震的文献计量学分析

本文采用文献计量学方法,以青海省果洛州玛多县发生的MS7.4地震为例,从发文量、被引频次、研究主题等方面回溯性分析不同期刊在此次时事热点事件选题中的出版现状。结果表明,不同学术层次的期刊在稿源吸引力和关注度上存在差异,高被引论文主要出现在核心及以上层次期刊,且发文时间均在震后3个月内,一半以上的高被引论文都发表在震后1个月内,报道的主题集中在地震时空分布与发震构造、同震及震后变形以及震害特征,最后从主题、形式和时效3个方面提出选题策划建议。

青海玛多7.4级地震桥梁工程震害特性分析

2021年5月22日青海果洛州玛多县发生7.4级地震,导致了显著的桥梁结构震害。本文基于现场调查,介绍了野马滩大桥、野马滩2号桥、黑河中桥、吾儿美岗大桥和雅娘黄河桥的典型震害特征。进一步结合地震断裂与桥位关系、地震台站的地震动记录与特性分析,初步分析了各桥的地震致灾要素和结构失效机理。野马滩大桥和野马滩2号桥整体划一的落梁震害可能系近断层法向的方向性效应所致;黑河中桥的结构轻微震害应系桥台的纵向约束作用,整个桥梁的纵向地震响应类似于整体式桥;吾儿美岗大桥结构南北方向的地震响应高于东西方向,同时减隔震支座与上、下部结构的有效锚固是发挥其减震耗能功效的必要保证;雅娘黄河桥未见水平方向地震作用所导致的显著震害特征,初步推断墩底的压溃破坏可能系震中竖向地震动所致。

2021年青海玛多M_(S)7.4地震的重力挠曲均衡背景与震前重力变化

本文综合利用EIGEN6C4布格重力异常、SIO V15.1地形和流动重力观测数据,研究2021年玛多M S7.4地震的重力挠曲均衡背景和震前重力变化特征.首先,基于岩石圈挠曲均衡模型,结合布格重力异常和地形数据,采用有限差分方法计算了震中及周边地区(青藏高原东北部)岩石圈有效弹性厚度(Te)和挠曲均衡重力异常.结果表明,青藏高原东北部T_(e)为0~100 km,横向差异明显,且与块体构造关系密切.巴颜喀拉块体以北的柴达木块体T_(e)值高达50~80 km,以南的羌塘块体大部分区域的T_(e)大于20 km,五道梁以南出现局部大于30 km的高值区,玉树—德格地区出现局部大于40 km的高值区.巴颜喀拉块体T_(e)为0~20 km,较其南北块体明显偏小,更易于发生形变,从而在南北“夹持”下发生物质东向运动,是青藏高原中部物质东流的主要区域.地震易发生在岩石圈强弱变化的过渡地带(T_(e)变化梯度带),以及T_(e)较小区域的断裂带上.本次地震即发生在巴颜喀拉块体内部T_(e)低值区,震中附近有效弹性厚度约为15 km.震前流动重力变化分析表明,2015年以来3~5年的累积重力变化自西向东呈负-正-负的区域性变化特征,大致以震中为界形成了垂直于断裂带的重力变化高梯度带,主要反映了震前青藏高原物质东流过程中出现的深部构造运动态势.2018年以来的重力变化主要呈围绕震中形成西正-东负的弱区域性变化特征,显示震中地区已处于高应力应变的“固化”状态,地震即发生在重力变化零值线拐弯部位.

2021年青海玛多7.4级地震共玉高速震害与启示

2021年5月22日青海玛多发生了M 7.4级地震,造成了共和至玉树高速公路部分损毁。首先,基于地震现场考察及资料查阅,介绍了该条公路在此次地震中主要的震害类型及总体的震害情况;其次,统计分析了共玉高速上桥梁震害情况与结构形式等的关系。发现此次地震大桥震害远比中小桥要严重,简支空心板梁桥震害要比连续箱梁严重。鉴于此次地震在极震区缺少强震记录,本文提出一种基于衰减关系和台站土层条件的推测地震动简化方法,从地震动特征角度分析玛多地震对共玉高速破坏机理。最后讨论了此次地震对我国高原地区交通结构抗震的经验与启示。

青海玛多7.4级地震GNSS同震水平位移的快速获取

2021年5月21日青海玛多7.4级地震导致玛多县及其周边地区受灾严重。为了快速获取GNSS同震位移场服务于震情快速研判,文中采用多种方法对玛多地震的同震位移开展了针对性研究。采用1Hz高频动态差分、震后5h静态解算及多天静态解算3种方法获取了同震位移,经对比分析发现GAMIT/GLOBK的动态差分TRACK模块在利用高频数据获取同震形变时适用于近场形变量较大的测站,对远场形变量小的测站则适用性不强;震后5h静态解算获得的同震位移与多天静态解算结果相比时效性更强,两者的数值相差1~4mm,所反映的位移大小、方向及影响范围都保持较强的一致性。综合GNSS资料分析表明,本次地震的发震断层为昆仑山口-江错断裂,且震源机制以左旋走滑为主,距离震中区约40km的QHMD站(青海玛多)的W向位移约为24cm,N向位移约为8cm。从近场震后5h静态解和多天静态解的结果分析可知震后变形显著,仍需持续关注。

2021年5月22日青海玛多MS 7.4地震灾害损失快速评估分析

2021年5月22日青海玛多M_(S) 7.4地震表现为灾情重、伤亡轻的特点,采用极震区烈度估计、烈度衰减关系、人员伤亡评估3种烈度衰减模型进行灾害损失快速评估,与地震现场调查结果进行对比,可知对于此次玛多M_(S) 7.4地震,3种模型评估与地震现场调查结果存在偏差,认为主要由地震影响场分布、人口分布、房屋建筑(抗震能力)、地形地貌、次生灾害等因素不同所致。结果显示,通过提高地震影响场评估的精准性及人口分布、房屋建筑等数据空间分布的准确性和后期专家干预等措施,均可有效提升地震灾害损失快速评估精准性。

2021年云南漾濞M_(s)6.4地震和青海玛多M_(s)7.4地震前后的电离层扰动

基于中国区域GPS反演TEC、GIM TEC、川滇垂测、张衡一号卫星探测等离子体参量数据,着重分析了2021年5月21日—22日连续发生的云南漾濞6.4级和青海玛多7.4级地震前后的电离层异常现象,研究认为这两次地震前电离层异常信号具有出现时间早,扰动区域偏南,存在正负异常均有的时空发展特性.多参量异常对比分析显示其同步性较差,3种手段同步的信号较少,加上空间弱磁扰动对孕震区电离层造成的临震异常增强效应,导致空间电离层异常信度降低,也导致预测区域有较大偏差.综合考虑空间弱磁扰影响及磁共轭区地震的电离层响应,如何有效在中国周边地震活跃的情况下提高本地地震的监测预测能力是未来重点考虑的问题.

2021年5月22日青海玛多M7.4地震的快速测定与数据产品产出

2021年5月22日02时04分11.3秒(北京时间)青海果洛州玛多县发生M7.4地震。中国地震台网中心在震后立即启动余震监测和统计工作,于震后9min发布正式速报结果。同时,中国地震台网中心联合多家单位,共产出9类14种数据产品。产品结果显示,本次地震发生在巴颜喀拉块体,位于甘德南缘断裂带和玛多甘德地震带之间,推测极震区的烈度达到Ⅸ度;震源机制解显示该地震为一次走滑型事件,余震在震中两侧均有分布,总体呈NW-SE走向;震源破裂过程的结果表明本次地震持续时间约为45s,主要能量在震后30s释放,地震的破裂方式为双侧破裂,最大滑移量达4.5m,地壳浅层滑动位移量较大,推测可能存在地表破裂。

2021年青海玛多M_(S)7.4地震随机有限断层三维地震动模拟

2021年5月22日青海省玛多县发生M_(S)7.4地震,这是2008年汶川MS8.0地震后中国发生的震级最大的地震。由于该地区强震动观测台站稀疏,在此次地震中仅获得少量远场强震动记录。为评估此次地震的地震动影响场,文中利用青海玛多M_(S)7.4地震的多个震源破裂模型、断层滑动模型以及震源破裂随机模型,基于随机有限断层三维地震动模拟方法给出了震中附近一定区域内4461个虚拟观测点的模拟地震动三分量加速度时程。与远场观测记录峰值(PGA、PGV)及青藏地震区地震动峰值预测方程的预测中位值进行对比,发现模拟记录峰值及其距离衰减与预测中位值基本一致,但远场模拟记录峰值普遍低于观测值。文中给出了典型场点(震中、玛多县城、果洛藏族自治州市区等)的加速度时程、速度时程及拟加速度反应谱(PSA)。最后基于模拟记录峰值计算给出了地震烈度的空间分布。基于模拟记录的地震烈度长轴方向与破裂面走向一致,极震区沿破裂面分布,局部场地效应导致烈度等震线呈不规则的椭圆形。与正式发布的地震烈度图进行对比可知,基于模拟记录的地震烈度整体上偏低1~2度,极震区烈度仅为Ⅸ或Ⅷ度。我们推断模拟中采用的统计平均应力降可能导致模拟地震动普遍偏小,考虑地震应力降的不确定性及其与地震动不确定性的关系,模拟记录估计的地震烈度的标准差约为1.2。

2021年5月22日青海玛多7.4级地震震害特征与地震烈度分布

2021年5月22日青海玛多7.4级地震对青海省果洛藏族自治州、海西蒙古族藏族自治州、玉树藏族自治州以及四川省甘孜藏族自治州造成了不同程度的破坏.此次地震的突出特点是灾情重,伤亡轻,无人员死亡,房屋倒塌333间,多为老旧无人居住的土木结构和砖木结构农村辅助用房和牲畜棚圈,13000多间房屋存在不同程度的损坏,道路、桥梁等基础设施破坏严重.本文通过对此次地震现场55个灾害调查点的震害调查与资料分析,得到了2021年玛多7.4级地震烈度分布情况,并对震害特征及原因进行了分析,地广人稀是造成本次地震震害特点的最主要原因.

2021年青海玛多M_(S)7.4地震精定位和发震构造初探

2021年5月22日青海省果洛州玛多县发生M_(S)7.4地震。为探究本次地震的发震构造及余震分布特征,选取2021年5月1日—6月3日青海测震台网观测到的33°~36°N,97°~99.5°E空间范围内的地震观测报告,利用双差精定位方法进行双差精定位处理。重定位后整体残差平均减小了0.23,深度在5~25 km间随机分布。根据地震迁移方向和震区地质构造,认为本次地震的发震构造为昆仑山口—江错断裂,玛多—甘德东段受主震触发影响爆发一系列小震,两条断裂之间可能因为本次地震产生一定联系。本次地震产生新的断裂,突破了两条断裂之前的空区,连接到玛多—甘德断层,使两条断层交叉相连,形成新的断层构造。

青海玛多7.4级地震烈度快速评估

利用青海地震烈度衰减模型和基于断层最短距离的地震动参数衰减模型对青海玛多7.4级地震的烈度分布进行快速评估,将评估结果与实际烈度图对比分析。研究结果表明:两种模型可以在地震正式速报后1分钟内得到地震烈度分布的快速评估结果,时效性强,可以在最短的时间内为应急指挥和救援工作提供参考;青海地震烈度衰减模型计算结果比较理想化,在大致范围上有一定的参考性,但在重灾区范围上与此次实际结果存在偏差;基于断层最短距离的地震动参数衰减模型的PGV-vS30计算结果较青海地震烈度衰减模型更为精细,在高烈度区的评估中具有较好的实际应用价值;相较于冉洪流等研究的地表破裂与震级的经验关系,Wells等研究的经验关系在本次地震中的适用性更好。文章研究结果在此次实际地震应急响应中进行了应用,为政府应急指挥决策和应急救援提供了重要数据支撑。

2021年青海玛多M_(W)7.5地震的同震变形及断层滑动模型研究

2021年5月22日,中国青海玛多县发生了M_(W)7.5地震.针对此次地震,国内外多家机构发布的震源机制解和有限断层滑动模型结果大都是基于半无限空间地球模型的位错理论反演得到的,未考虑地球曲率和层状效应的影响.该影响的量级以及其是否可以忽略目前仍是一个未知问题,值得研究.为此,本文利用美国地质调查局(USGS)、中国科学院青藏高原研究所以及中国地震局地球物理研究所提供的三个断层模型,基于弹性半无限空间、均质球、PREM三种地球模型的位错理论,分别计算了地表同震位移场和应变场,并对比分析了这些结果的差异.我们发现基于PREM位错理论的同震位移场与半无限空间模型的对应值差异约为3~28 cm,占PREM位错理论值的10%~30%,应变场差异更大,表明地球曲率和层状效应的影响不可忽略.此外,理论同震形变结果与GNSS和InSAR形变观测数据对比发现,基于PREM模型的理论位移场最接近于观测值.利用InSAR数据和三种地球模型反演得到的有限断层滑动模型存在差异,说明了地球模型的选择对断层模型的反演具有一定影响.本文的结果为今后对此次地震的观测数据物理解释和断层滑动反演提供了理论参考.

江苏流体井网水位对青海玛多7.4级地震同震响应特征差异及原因分析

本文收集整理江苏流体井网对青海玛多7.4级地震同震响应水位资料、各流体井基本参数资料和井周边构造资料,分析同震响应特征和特征差异,探讨差异原因。资料显示,27口观测井中17口井水位出现同震响应;响应类型分振荡型和阶跃型两类。对于不同观测井,震级与震中距不是影响同震响应幅度的主要因素,井孔位置是否位于断裂带上或者断裂带附近,井含水层系统固有振动周期和振动阻尼系数都对同震响应幅度有重要影响。人工授时导致的误差和观测设备低采样率是导致部分井同震响应起始时间差异的主要原因,低采样率也导致同一口观测井同震响应时上下振幅大小不对应。

浅析四川邻省地震应急信息服务产品——以青海玛多7.4级地震为例

地震应急信息服务产品是震后辅助政府启动应急响应、开展应急处置决策的重要依据之一。以青海玛多7.4级地震为例,结合四川邻省地震应急信息服务产品现状,分析邻省地震应急信息服务产品的具体需求,开展邻省地震应急信息服务,为地震部门拓展邻省地震应急信息服务产品提供思路和参考依据。