2021年拜城Mw5.3地震:一次发生在南天山前陆冲断带的超浅源、左旋走滑的破裂事件

2021年3月24日在新疆阿克苏地区拜城县发生了一次Mw5.3地震,震中位于南天山前陆冲断带库车坳陷(41.81°N,81.16°E)内的第一排山麓背斜带。研究认为库车坳陷活动性最强的部位是前锋位置,即秋里塔格逆断裂-背斜带,根带不活动或活动性十分微弱。中国地震台网中心震源机制解显示,本次地震是一次左旋走滑兼具少量拉张分量的地震事件。现场实地调查发现,该地震在宏观震中形成约4 km长的地表破裂,造成大量房屋毁坏和人员伤亡(3人死亡)。利用地表地形、地质填图、地震反射剖面解译、无人机航拍和合成孔径雷达干涉测量技术(Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR)),得到地表破裂展布特征、地震同震形变和滑动分布特征表明:(1)按阶区分布、滑动特征和展布特征,将地表破裂带分为3个段落,在主破裂1.6 km处划分为S1段和S2段,东侧NS向拉张裂缝为S3段。S1段破裂呈线性分布,走向N30°E;S2段破裂呈左行左阶雁列状,走向N17°E;S3段为破裂带东侧2.6 km处分布一组N45°W走向拉张裂缝,构成一个S125°~135°E地堑。本次地震最大左旋走滑位移量位于S2段,为0.79m。破裂宽度在EW向上呈明显减小趋势,1.6km处达到峰值;(2)本次地震InSAR同震形变场范围南北长16.5 km、东西宽7.7 km。变形场为2个变形中心,东侧变形量大于西侧,最大形变量16 cm。据InSAR形变场反演最优滑动模型,破裂过程受左旋走滑运动控制;(3)本次拜城Mw5.3地震发震构造为下伏埋深较浅的盐丘,是一次“挤压盐构造地震”,左旋走滑地表破裂,是由于挤压盐构造内部的楔形滑动破裂所产生。震源深度非常浅,震级虽不大,但依旧产生4km的地表破裂。因此,不能忽略“挤压盐构造地震”的危害性,未来在评价这类含盐前陆冲断带地震危险性时,有必要考虑盐构造带来的巨大影响。

人口、房屋数据空间化及在2021年拜城M_(S)5.4地震中的应用

地震灾情快速评估依赖于震区准确的人口、房屋等设施的数量和空间分布,是震后地震应急救援、地震烈度评估的核心支撑。以阿克苏地区的居民点、POI数据为基础,采用核密度估算结合道路分布和房屋占地面积的方法,构建了人口密度权重模型,获得了研究区1 km×1 km的人口、房屋格网数据。结果显示,各乡镇实际人口数量与模拟人口数量线性拟合相关系数为0.909,线性拟合相对较好,表明人口空间化结果达到了较高精度。为了更好地验证上述方法和数据,以2021年拜城M_(S)5.4地震为例,叠加对比分析震区人口、房屋格网数据与地震评估区之间的定量关系。按照地震评估区进行了人口、房屋面积的模拟,该数据与实际现场数据之间误差较小,能够满足震后地震灾情快速评估的需求,可为灾害预评估及地震现场灾害快速评估等工作提供可靠依据和支撑,同时空间化的方法也为后续该方向的研究提出了一个新的思路。