2022年9月5日泸定M_(S)6.8地震的同震地质灾害发育特征及主控因素分析

基于2022年9月5日泸定M_(S)6.8地震的野外调查,结合遥感解译结果,总结了泸定地震同震地质灾害的发育特征和主控因素,研判了同震地质灾害的演化趋势,并针对同震地质灾害防灾减灾的不同阶段给出了相应的建议。结果显示:泸定地震同震地质灾害整体以小-中型崩塌、滑坡为主,集中分布在磨西镇和海螺沟、得妥镇湾东村、得妥镇大渡河沿岸三个区域;主震和余震、鲜水河活动断裂、地形地貌、特殊岩土体是泸定地震同震崩滑空间分布的主控因素;泸定地震震后地质灾害在未来十年内会极为活跃,需要密切关注磨西河和支沟、大渡河河谷两侧的高陡岸坡、大渡河高阶地、磨西台地边缘区域以及磨西镇、得妥镇同震崩滑密集发育的泥石流沟谷。根据同震地质灾害应急防范的管理逻辑,建议地方政府按照过渡性安置详查阶段、恢复重建阶段、长远规划阶段三个阶段来针对性地开展地质灾害的防灾减灾工作。

2022年9月5日泸定M_(S)6.8地震震源机制和辐射能量测定

中国地震台网(2022)测定2022年9月5日12时52分四川泸定县(29.59°N, 102.08°E)发生M_(S)6.8地震,震源深度为16 km。本次地震震中位于鲜水河断裂带(徐泰然等,2022),该断裂带北起甘孜东谷附近,向南经过炉霍、道孚、康定一线,至石棉县安顺场一带逐渐消失,全长约350 km,总体走向320°—330°,呈略向北凸出的弧形,与甘孜—玉树断裂共同构成川滇地块的北边界和巴颜喀拉地块的西南边界。鲜水河断裂带作为中国西南山区现今活动强烈的大型左旋走滑断裂带,具有规模大、活动强、地震频度高等特点(陈桂华等,2008)。

利用区域地震记录反演2022年泸定M_(s)6.8地震破裂过程

2022年9月5日在四川省甘孜藏族自治州泸定县发生一次M_(s)6.8地震.基于区域地震波形数据,对主震震源破裂过程进行反演,结果表明:这次地震发震断层为鲜水河断裂,总体表现为左旋走滑.破裂主要沿断层走向向SSE方向传播,并由起始破裂点向浅部扩展,整个过程持续约13 s,释放标量地震矩为1.2×10^(19)N·m,相当于Mw6.6.破裂长度约18 km,宽度约14 km,最大同震滑动量为2.7 m,估计的矩心深度为6.2 km.与远震波形数据反演结果相比,此次地震主要破裂区位于震中SSE一侧,在震中NNW一侧没有发现较为明显的破裂区.

2022年9月5日泸定M_(S)6.8地震宽频带地震动谱元法模拟

2022年9月5日12时52分四川甘孜州泸定县发生M_(S)6.8地震,此次地震造成泸定县及其周边地域的严重破坏和人员的重大伤亡。为重现此次地震的地震动影响场,分析近场强地面运动的空间分布特征,将确定性的凹凸体震源模型与随机震源模型结合得到有限断层运动学混合震源模型,进而将上述混合震源模型开发到SPECFEM 3D谱元法开源代码中,实现了基于谱元法和运动学混合震源模型的泸定M_(S)6.8地震的全过程宽频带(0.1—5 Hz)地震动模拟,通过与六个台站的时程记录、对应的反应谱以及NGA-West2地震动衰减曲线进行比较检验了方法的精度和适用性;进而给出了此次地震的三分量速度波场快照图,再现了地震波传播时近场地震动的方向性效应和局部场地效应;最后给出了震中100 km×100 km范围内的地震动峰值加速度(PGA)和峰值速度(PGV)云图,分析了泸定地震近场强地面运动的空间分布特征,并给出了基于模拟结果的地震烈度分布图。结果显示,震中PGA接近600 cm/s^(2),PGV接近50 cm/s,烈度达到Ⅸ度,且由于泸定地区内高山峡谷地形对地震动的影响,地震动峰值在山顶和峡谷处明显放大,山顶处PGA和PGV分别放大1.9倍和1.5倍,峡谷谷底处PGA和PGV分别放大1.7倍和1.4倍,这里出现的地震动放大现象以及可能造成的次生地质灾害亟需引起注意。

2022年四川泸定M_(S)6.8地震前地震活动与地球物理观测异常回顾与讨论

2022年9月5日四川泸定M_(S)6.8地震发生在2022年度全国地震重点危险区内,且震前作了较好的短期预测。本文回顾了中期(年度)和短期阶段地震活动和地球物理观测异常。(1)2022年度危险区确定的核心依据有川滇藏交界4级地震空区、危险区附近ML≥3.5地震空区、跨断层形变趋势异常和重力场异常等,其中,川滇藏交界4级地震空区被2022年1月2日云南宁蒗M_(S)5.5地震打破具有中短期预测意义。(2)短期阶段,川滇藏交界4级地震空区经历了“打破—增强—平静”的演化过程,与1973年四川炉霍M_(S)7.6地震前高度相似,这可能与其发震构造相同、震源机制解一致和深部孕震环境相似有关。此外,还存在川滇地区震群和多个余震区准同步活动、巴塘显著震群等异常。地球物理观测方面,在2022年6月1日芦山M_(S)6.1和6月10日马尔康M_(S)6.0地震后,四川前兆异常无明显减少,而在7—8月显著增多,这可以作为强震后短期仍有可能再次发生强震的判定依据。新增异常主要分布在以三岔口(鲜水河断裂带、安宁河断裂带和龙门山断裂带交汇区,呈“Y”字形分布)为中心的300km范围内,这是震前短期地点预测的主要依据之一。(3)6.8级地震前形变中短期大幅度异常突出,且异常点均位于远场(距离6.8级地震震中130~300km范围内)。除礼州测距外,其余异常点均位于ML3.5地震空区外围。形变异常出现的时间与ML3.5地震空区打破后空区内部及边缘地震活动显著增强大体一致。(4)泸定6.8级地震发生在三岔口地区,该区及附近2015—2021年连续多年被确定为全国地震重点危险区,但均未发生预测地震,由此表明当前有效的强震年度(中期)时间预测依据少。

鲜水河断裂带地震矩亏损的空间分布及2022年泸定M 6.8级地震

2022年9月5日泸定M 6.8级地震发生在鲜水河断裂带南端的磨西断裂.该地震的发震机制以及未来该断裂段是否仍会发生强震是值得关注的科学问题.拟从地震能量积累与释放的角度来解释该地震的发震原因以及鲜水河断裂带未来的发震潜力.通过对比地震矩积累与释放的时空分布,发现地震大都发生在地震矩亏损的段落,并有填补地震矩亏损的趋势.此外,鲜水河断裂带至今存在3个显著的地震矩亏损段,均具发生6.5级以上地震的潜力.1786年康定M 7.6级地震发生之后,经过两百多年时间的积累,足以发生M 6.5级以上地震,而泸定M 6.8级地震仅释放了磨西断裂上部分的地震矩亏损,未来该断裂段仍具有发生强震的可能.

2022年四川泸定MS6.8地震震源破裂过程及强地面运动模拟

首先,利用区域宽频带波形拟合,反演了2022年泸定MS6.8地震序列主震和部分余震的震源机制解和震源深度;其次,基于有限断层模型反演方法,使用区域宽频带波形数据反演了此次泸定地震震源破裂过程,并根据得到的震源破裂模型计算了峰值地面速度(PGV)分布。结果显示,此次地震矩心深度为6.0 km,是一个典型的高角度左旋走滑地震。震源破裂传播方向主要沿断层走向约165°向东南方向传播,由深部震源起始破裂点向浅部扩展,并破裂到地表,地表破裂主要分布在磨西到猛虎岗一带,长度约16 km。震源破裂过程持续时间约20 s,能量主要集中在前15 s内释放。地震释放的标量地震矩为1.07×10^(19)N·m,约等于矩震级MW6.62。地震主体破裂发生在3~6 s之间,最大滑动量达到1.8 m,位于震中东南方向深度约10 km处。除此之外,在震中西北方向深度11 km处和震中东南方向深度18 km处分别发生两个次级破裂,滑动量大约在0.6~1.0 m。主体破裂的破裂长度约20 km,两个次级破裂的长度分别约为4 km和8 km。使用该震源破裂模型计算得到了PGV分布,PGV分布以震中为中心沿断层走向两侧扩散,其长轴与地震断层走向一致,呈NW向,极震区PGV为200~360 cm/s,地震烈度区内受灾严重的村镇均位于极震区。

2022年泸定Mw 6.6地震InSAR同震形变与滑动分布

2022-09-05,青藏高原东缘的鲜水河断裂上发生了泸定Mw 6.6地震,该地震是鲜水河断裂上40年来发生的最大地震,研究该地震的运动学和同震破裂模式对理解青藏高原东缘构造形变机制和评估鲜水河断裂以及安宁河断裂的地震危险性具有重要意义。利用Sentinel-1和ALOS-2卫星雷达影像,采用合成孔径雷达干涉技术获取了泸定地震的同震形变场,进而基于弹性半空间的位错模型,确定了本次地震发震断层的几何参数和滑动分布。结果表明,泸定地震是一次典型的左旋走滑事件,发震断层西倾,倾角约为72°,走向沿NNW-SSE方向,约为167°;断层破裂主要集中在0~10 km深度,最大滑动发生在约5.8 km深度,约为2.23 m;同震释放的地震矩约为8.74×10^(18)N·m,相当于矩震级Mw 6.59。通过对震后光学影像解译,发现此次地震诱发的滑坡多集中分布在发震断层西侧,该现象与余震主要集中在断层西侧的结果相一致,可认为是地震上盘效应的体现。

基于黏弹模型的鲜水河断裂震间闭锁状态研究

断层滑动速率和闭锁状态是定量评估区域地震危险性的关键依据,然而相对于同震破裂或震后余滑来说,断层闭锁引起的地表变形较弱,利用地壳变形资料获取可靠的断层闭锁状态具有一定的挑战性.本文考虑地震周期过程中的黏弹松弛效应和其他模型参数(如块体内部应变等)的影响,融合了新增的13个近场GPS测站和区域内已有测站的观测资料,研究了鲜水河断裂的滑动速率和闭锁状态.结果显示,弹性模型会显著高估断层的闭锁深度,导致地震矩的积累速率被明显高估;同时,弹性模型得到的断层滑动速率(8.9~9.9mm a^(-1))略低于黏弹模型的结果(10.5~11.6mm a^(-1)),与理论模拟结果一致.根据获取的鲜水河断裂的闭锁强度,沿断层走向圈定了四个潜在的凹凸体.重要的是,圈定的凹凸体与断层上历史地震的破裂分布存在明显的空间相关性,暗示凹凸体的空间特征可能控制了地震的破裂范围和震级.另外,发现2022年M6.8泸定地震仅破裂了一个潜在凹凸体的部分区域,未破裂区域积累的能量相当于一个M_(w)6.9的地震,潜在的地震危险性值得重点关注.

基于网络拓扑结构的多灾山区路网韧性评估

艰险山区自然灾害频发对公路网络中城市和道路的破坏严重,基于韧性理论指导山区路网规划、建设是保证山区可持续发展的重点研究工作。从山区多灾环境下突发地质灾害对公路网络节点或边的破坏出发,从连通性、冗余性2个路网韧性性能角度提出多维度公路网络韧性评价体系,以2022年9月5日四川泸定Ms6.8级地震及诱发地质灾害对研究区域路网破坏为例计算分析,实现灾前、灾后路网性能变化分析的韧性评估方法。结果表明:灾后路网平均路径长度增加2%、平均聚类系数减小1.12%、全局效率降低0.36%,说明灾后公路断道导致节点间连接的边失效,网络局部通行能力、冗余能力下降,导致路网整体韧性降低,需对路网中的重要城市和道路加强保护并做好韧性提升工作。