2022年6月1日四川芦山M_(S)6.1地震的发震构造与力学机制探讨

2022年6月1日17时00分08秒(北京时间)四川雅安市芦山县发生M_(S)6.1地震,此次地震是继2008年汶川M_(S)8.0、2013年芦山M_(S)7.0地震后发生在龙门山断裂带的又一显著地震,与后者在空间上仅相距9 km.为揭示此次地震的发震构造特征及其与2013年芦山M_(S)7.0地震的关系,进而理解龙门山断裂带强震孕育动力学过程与地震危险性,本文采用CAP全波形反演方法计算了芦山M_(S)6.1地震的震源机制解,利用多阶段定位法对2013年芦山M_(S)7.0地震以来余震区地震进行了精确定位,并基于库仑应力讨论两次地震的应力触发关系.结果显示,芦山M_(S)6.1地震的震源机制解为:节面Ⅰ的走向、倾角和滑动角分别为221°、40°和105°;节面Ⅱ的参数为22°、52°和78°,矩心深度14 km,震源机制断层面解呈现一组与龙门山断裂带性质接近的节面.反演给出的P轴方位角为120°,倾角为6°,反映了此次地震主要受NWW-SEE向水平挤压应力作用,与龙门山断裂带南段背景构造应力场一致.地震精定位结果显示芦山M_(S)6.1地震序列发生在2013年芦山M_(S)7.0地震发震断层北西侧的一条倾向南东的反冲断层上,据此可判断震源机制解的节面Ⅱ为发震断层面.在此基础上,通过指定发震与接收断层,计算获得2013年芦山M_(S)7.0地震对此次M_(S)6.1地震所在断层的最大库仑应力加载值可达1.5 MPa,说明前者对后者有显著的触发作用.

四川地区场地放大系数特征分析及在强地震动模拟中的应用——以2022年芦山M_(S)6.1地震为例

基于四川地区62个强震动台站的场地资料,依据中国抗震规范及美国下一代衰减的Geomatrix(GMX)场地分类方法将台站场地进行了划分,并以台站的场地放大系数和高频衰减参数(κ0)为基础数据,研究了不同场地类型的场地放大系数平均特征.结果显示,在中国Ⅱ类场地中,受狭窄山间谷底地形效应影响,满足GMX的C类场地在大于10 Hz的高频段有明显放大;受深厚软弱沉积层影响,满足GMX的D类场地在小于5 Hz的低频段放大效应显著.考虑震源滑动模型、山区和盆地品质因子差异、局部场地效应,采用区域内余震平均应力降,通过随机有限断层法模拟了2022年芦山M_(S)6.1地震中9个断层距(Rrup)<100 km的强震动台站的加速度时程、傅里叶振幅谱(FAS)和反应谱(PSA).结果显示,模拟结果与观测加速度时程的S波部分符合良好.在8 s以下周期范围内模拟与观测FAS和PSA形状和幅值基本一致.较好地模拟结果支持此次地震为2013年芦山M_(S)7.0芦山地震的一次余震.另外,模拟结果体现了此次地震在Rrup<35 km范围内有明显的方向性效应,与观测数据相符.最后,考虑各类场地的场地放大系数和κ0的平均特性,比较了此次地震中Rrup<150 km的167个盆地和130个山区烈度台观测和模拟峰值加速度(PGA)和峰值速度(PGV),以及周期为0.5 s、1.0 s、5.0 s和8.0 s的PSA幅值随断层距的衰减特性.结果显示,山区和盆地的地震动参数随距离的衰减特性较为相似,山区和盆地的PGA、PGV强度相当.但是,在周期大于1.0 s的长周期段,盆地的反应谱幅值整体上大于山区.

2022年6月1日四川芦山M_(S)6.1地震的震源参数及其构造启示

2022年6月1日四川芦山发生M_(S)6.1地震.基于四川区域台网的地震资料,采用HypoDD(双差重定位)方法对芦山M_(S)6.1地震序列ML≥1.0的地震事件(2022年6月1日至7日)进行了重定位,利用gCAP(generalized Cut And Paste)波形反演方法获取了序列中M_(S)≥3.0地震的震源机制和矩心深度,同时用Bootstrap方法评估了主震震源机制结果的稳定性以及计算了不同机构得到的多个震源机制中心解的最小旋转角,计算了现今区域应力场体系在2022年芦山M_(S)6.1地震和2013年芦山M_(S)7.0地震震源机制节面产生的相对剪应力和正应力,并根据芦山M_(S)6.1地震序列重定位后的震源位置拟合了发震断层面,分析了该地震序列的发震构造.获得的主要结果如下:(1)芦山M_(S)6.1地震序列主要沿着双石—大川断裂呈现NE-SW向的优势展布,初始破裂深度主要集中在10~18 km,平均深度14.5 km,整体呈现西北浅、东南深的空间分布特征.芦山M_(S)6.1主震和M_(S)4.5余震均位于余震区东南端,序列中其余的地震大都位于主震的西北侧,呈现为单侧破裂的特征,发震断层面倾向为SE向.(2)Bootstrap方法估算的误差以及多个震源机制中心解的最小空间旋转角均显示gCAP反演得到的主震震源机制误差较小,结果较为稳定可靠,芦山M_(S)6.1主震震源机制解为节面Ⅰ:走向228°、倾角46°、滑动角106°;节面Ⅱ:走向26°、倾角46°、滑动角74°,矩心深度12 km,矩震级MW5.8,M_(S)≥3.0余震的震源机制为逆冲型,震源矩心深度介于11~13 km.P轴方位主要为NW-SE向,与区域构造应力场的方向基本一致.(3)震源机制与应力场关系模拟结果表明2022年芦山M_(S)6.1地震和2013年芦山M_(S)7.0地震发震断层面的形状均处于相对剪应力和正应力的抑制节面,且不利于应力的充分释放.结合已有地质构造和以上分析结果,认为2022年芦山M_(S)6.1地震震源机制的节面Ⅱ为该地震断层面,发震构造极有可能为走向NE且倾向SE的隐伏逆冲断层,可能和2013年芦山M_(S)7.0地震走向NE、倾向NW发震构造上的次级反冲断层有关,这与2013年芦山M_(S)7.0地震发震构造倾向NW的断层方向有所不同.

2023年沙雅M_(S)6.1地震和2012年洛浦M_(S)6.0地震矩张量反演及震源断层确定

2023年1月30日塔里木盆地北部新疆沙雅发生M_(S)6.1地震,其附近曾发生过2012年3月9日洛浦M_(S)6.0地震,两次地震均发生在巴楚隆起—阿瓦提凹陷构造带.通过gCAP方法测定了2023年沙雅M_(S)6.1地震和2012年洛浦M_(S)6.0地震的矩张量解,分析了沙雅地震和洛浦地震震源机制与区域应力场的关系,初步确定了其可能的震源断层.结果显示:矩张量反演得到的2023年沙雅M_(S)6.1地震震源机制解节面Ⅰ参数为走向251°、倾角68°、滑动角6°,节面Ⅱ参数为走向159°、倾角84°、滑动角158°,震源机制为走滑型,P轴方位为207°,倾伏角为11°;2012年洛浦M_(S)6.0地震震源机制解节面Ⅰ参数为走向274°、倾角61°、滑动角67°,节面Ⅱ参数为走向135°、倾角36°、滑动角125°,震源机制为逆冲型,P轴方位为20°,倾伏角为13°;两次地震的P轴方位与巴楚隆起—阿瓦提凹陷带NNE向主压应力方向一致;沙雅地震的地震矩M_(0)为7.798×10^(17)N·m,矩张量解M_(rr),M_(tt),M_(pp),M_(rt),M_(rp),M_(tp)分别为-0.081,-0.821,0.342,0.064,-0.358,0.685;洛浦地震的地震矩M_(0)为9.076×10^(17)N·m,矩张量解M_(rr),M_(tt),M_(pp),M_(rt),M_(rp),M_(tp)分别为0.517,-0.910,-0.353,-0.491,-0.180,0.341,且均属于典型天然构造地震事件.两次地震的震源机制与应力体系关系显示,其震源机制解节面的相对剪应力几乎达到了最大,且震源机制解滑动角与剪应力滑动角相差较小,表明两次地震几乎均发生在构造应力场的最优释放节面上,并主要以剪应力作用体现.结合已有研究,初步推测两次地震震源机制解的节面Ⅱ为可能的发震破裂面,2023年沙雅地震的发震构造可能为阿瓦提凹陷中地壳约30 km滑脱构造带上方NW走向的高倾角捩断层,地震错动方式为右旋走滑,该地震是由于塔里木克拉通北部整体向南天山深部俯冲导致NW向平移断条之间产生撕裂作用;2012年洛浦地震可能与巴楚隆起上盘相对于阿瓦提凹陷下盘NE方向逆冲运动产生的NW走向且断层面SW向倾的发震构造有关.

新疆地区电磁预测指标体系在2023年1月30日沙雅M_(S)6.1地震中的应用

2023年1月30日新疆沙雅县(82.29°E,40.01°N)发生M_(S)6.1地震,震源深度50 km。地震发生前,中国局地震短临预报跟踪电磁学科组和新疆地震局电磁学科组依据中国地震局《地震电磁分析预测技术方法工作手册》、《新疆地区地震分析预测技术方法工作手册》和《地震电磁分析预报方法清单》对新疆地区电磁台站的数据进行异常梳理,发现新疆地区电磁台站存在流动地磁、地磁垂直强度极化、地磁逐日比、地磁低点位移等多项异常。震前异常综合预测意见与实发地震基本一致,震前中短期渐进式异常演化特征较突出,2017—2020年新疆地区地震电磁学科预测指标体系建设工作已初见成效。

2022年6月1日芦山MS6.1地震近场地震动特征及与西南地区地震动预测方程的对比分析

基于芦山MS6.1地震的61组强震动记录,分析近场强震动记录的幅值特征、水平向地震动强度的空间分布;将近场台站加速度反应谱值与NGA-West2和ZYLW22模型的预测中值进行对比;结合实际观测值与ZYLW22模型预测中值的对比、事件内残差的分布,检验此次芦山MS6.1地震是否符合西南构造活跃区主震的地震动衰减特性.研究结果表明,(1)近场台站记录的地震动强度均小于中国地震局划定地震烈度相对应的值;(2)空间分布显示断层破裂前方(震中北东向)的反应谱值大于相同距离处的破裂后方,在长周期表现的更为明显.断层破裂前方的水平向SA在短周期大于NGA-West2和ZYLW22模型的预测中值,而断层破裂后方的水平向SA在整个周期范围内与ZYLW22模型的预测中值相差不大,地震动的方向性效应较为显著;(3)ZYLW22模型可以很好地预测芦山MS6.1地震大多数水平向地震动.构造活跃区和稳定区的地震动衰减速率不同,西南地区应按构造活跃区和稳定区分别进行地震动预测方程研究,并需进一步考虑震源破裂方向性以及盆地效应的影响.

2014年云南盈江M_S6.1地震震源机制研究

利用中国数字地震台网记录的区域宽频带波形,通过频率域和时间域多步反演,研究了2014年云南盈江MS6.1地震基于点源模型的震源机制解和有限断层模型。考虑到使用不同的波形资料类型和简化的一维速度模型等因素对震源参数反演结果的影响,进行了大量的测试比较。结果表明,使用近震波形和本区域简化一维速度模型M1,波形拟合误差最小。基于点源模型的震源机制解显示此次地震发震断层面参数分别为：走向176°/倾角84°/滑动角-173°,表现为一次右旋走滑错动为主的事件。矩心在水平方向上位于震中（24.99°N,97.84°E）北东向约7km,最佳波形拟合矩心深度7km。平均总标量地震矩M0为7.56×1017N·m,计算成矩震级为MW5.8。进一步模拟高达0.5Hz的高频波形,获得了盈江地震的有限断层模型,结果显示此次地震未表现出明显的破裂方向性。破裂半径约10km,整个破裂面积为267.2km2,平均滑动量约0.05m,破裂在5 s内释放了大多数能量。震后0-2s内,破裂以孕震点为中心向四周同时扩展,在深度7-17km内释放了部分能量。2s后,破裂朝断层面顶部和沿走向两侧进一步延伸,约5s后破裂基本停止。

云南盈江M_S6.1地震前兆异常特征分析

通过对2014年5月30日盈江M_S6.1地震前距离震中450 km范围内所有前兆观测资料进行分析,提取震前异常,总结异常特征。研究结果表明：前兆异常在时间上具有阶段性特征,中、短期阶段,震前1年左右异常数量开始增加;短临阶段,震前1～2月异常数量增加、速率加大,同时有部分前兆趋势异常出现转折结束。前兆异常在空间上比较分散,但距离震中200 km范围内的异常数量比例比震中距200～450 km范围内的大。水温、流量、水氡、气汞测项的映震效果最好。

2011年新西兰M_w6.1地震震源过程及强地面运动特征初步分析

2011年2月21日新西兰南岛发生Mw6.1地震,震中位置43.58°S,172.70°E,震源深度约5.0km,发震断层为新西兰第三大城市克赖斯特彻奇(Christchurch)南约9km一条近东西走向的未知隐伏断层,为逆冲断层机制.地震已经造成163人遇难,Christchurch城内多处建筑物严重损毁,距震中约1km的Heathcote Valley PrimarySchool(HVSC)台站强地面运动峰值加速度(PGA)高达2.0g.针对新西兰Mw6.1地震近场强地面运动偏高这一现象,利用HVSC台站的强震观测记录,计算地震震源谱参数,应用Brune圆盘模型估算其近场强地面运动的理论值,并建立动态复合震源模型进行模拟计算.研究结果表明,新西兰Mw6.1地震近断层强地面运动偏高的主要原因为复杂震源破裂过程中有效应力降(动态应力降,Δσd)过高造成的.未来工作中,需要加强对可能发生的、距离城市较近的中小型地震的重视,防止地震对城市的加强型破坏.

2013年1月29日哈萨克斯坦M_S6.1地震序列的震源机制解分析

北京时间2013年1月29日,哈萨克斯坦发生M S6.1地震,为了提高对地震震源机制解的认识,并进一步了解震源区的应力场特征,利用CAP方法反演了此次地震序列震源机制解。反演结果表明,M S6.1地震节面Ⅰ的参数:走向241°,倾角80°,滑动角7°;节面Ⅱ的参数:走向150°,倾角84°,滑动角170°;P轴方位为196°,倾角2°,T轴方位为105°,倾角12°;矩震级M W为6.1;矩心深度为13km;震源类型是左旋走滑型。此次地震序列破裂优势方向为NEE—SWW,倾角以30°~60°居多,滑动角以60°~120°、-60°^-120°居多;P轴方位的优势取向为近NE—SW向,接近水平的居优;T轴优势取向为近SEE—NWW向,接近垂直的居优;震源机制类型以倾向滑动型为主。反演结果与断层的分布、余震分布及哈萨克斯坦中天山(伊犁盆地西部)NEE—SWW向应力场有很好的一致性。

哈萨克斯坦M_S6.1地震前新疆部分前兆异常分析和讨论

利用形态分析法及统计分析方法等研究了2013年1月29日哈萨克斯坦MS6.1地震前兆异常,结果表明,库车钻孔倾斜、拜城BSQ倾斜、乌什水管仪台阶震前表现出明显的短期异常。通过总结此次地震异常的时空变化特征发现,异常在时间上成组出现,起伏变化,具有一定同步性,空间上存在有规律的由外围区域向震中迁移的动态特征,且异常矢量加速变化的方向准同步的指向震中。

2021年西藏比如M_(S)6.1地震序列发震构造分析

利用双差定位方法对西藏比如M_(S)6.1地震序列141次M_(L)≥2.0地震进行重新定位,采用CAP波形反演方法获得主震的震源机制解,并运用最小空间旋转角方法比较不同机构发布的震源机制解的差异。重新定位后主震震中位置为(31.924°N,92.824°E),靠近余震区中心,震源深度为12.8 km;余震分布沿NE向展布,长约18 km。沿NE向深度剖面结果显示,在主震右上方存在5 km×10 km的近椭圆形地震破裂空区。主震的震源机制解为正断兼走滑型,最佳矩心深度为9.3 km,矩震级为5.98。结合重新定位后余震分布、主震与历史地震震源机制解及地质构造背景等分析,认为具有左旋运动性质的安多南缘断裂可能是该次地震序列的主要发震构造。

2013年左贡-芒康M_S6.1地震序列震源机制变化过程研究

2013年8月12日西藏昌都地区左贡县、芒康县交界发生6.1级地震,地震序列为前-主-余型,在主震发生前9h内发生了7次ML≥2.0中小地震,最大震级为ML4.7。本文采用体波谱振幅相关系数方法,基于区域测震台网记录的数字地震波形资料研究左贡-芒康6.1级地震序列震源机制变化过程。结果显示,主震前的中小地震相关系数较高,均值为0.86,表明其震源机制相似程度较高,是具有震兆意义的小震序列;余震的相关系数较低,表明震源机制相似程度较低。

利用小波变换研究民乐M6.1地震前区域重力场变化特征

对民乐M 6.1地震前4年河西地区重力场变化进行小波分解,结果表明:重力异常变化一阶小波分体呈现随机性与局部性,反映浅层和局部质量变化引起重力变化;二阶小波分解与地质结构一致,反映断层活动引起的重力变化;三阶小波分解结果表明,在民乐M 6.1地震前,重力显著改变,显示深部物质状态发生变化是引起此次地震发生的重要因素;四阶小波分解反映深部物质状态引起重力变化,对此次民乐M 6.1地震反应不明显。地震发生后,震区构造活动减弱,各阶小波分解对地震反应不明显。

2021年3月19日那曲M6.1地震震源区应力应变特征及其动力学意义

2021年3月19日在西藏那曲发生M6.1地震,震源区应力应变环境与应力演化对于理解该地震的孕育背景与发震机制具有重要的意义.地震发生后,快速收集震中周边的实测应力数据、震源机制解和GPS观测数据,开展区域构造应力场反演与应变率场解算.基于历史强震位错模型,利用PSGRN/PSCMP程序计算周边历史强震引起的M6.1地震震源处库仑应力变化.结果表明,那曲地震震中区域构造应力场的最大主压应力轴方位为北北东向,与发震断层面的走向近乎平行,使得地震表现为以正断活动性质为主的特征.最大主压应变率的方向与最大主压应力轴方位基本一致,地震处于最大剪应变率的梯度带上.1950年察隅M8.7地震的发生造成那曲地震震源处明显的应力增加,同震和震后应力变化分别为1.91×10^(4)Pa和8.27×10^(4)Pa.1411年当雄南M7 2/3地震以来9次历史强震的发生造成震源处累积库仑应力增加9.06×10^(4)Pa,意味着那曲M6.1地震是在印度板块与欧亚板块持续挤压的动力学背景下发生的,区域历史强震活动起到明显的促进作用.研究结果为认识那曲地震的发震背景和动力学机制提供理论依据.

2022年6月1日芦山M_(S)6.1地震前地电阻率异常分析

利用归一化速率变化方法(NVRM)分析处理了芦山M_(S)6.1地震震中距450 km范围内的成都地震基准台、冕宁地震台、红格地震台、甘孜地震台等4个台站的地电阻率观测数据,结果显示:红格地震台NS、EW测道及甘孜地震台NE测道原始数据震前出现年变趋势性下降,下降幅度为1%—3%;红格地震台NVRM曲线震前出现正异常,冕宁地震台、甘孜地震台出现负异常,曲线转折下降过程中发生芦山M_(S)6.1地震。虽然整体而言提取出的地电阻率震前异常在时间上与此次地震对应关系较好,但甘孜地震台、红格地震台与此次地震震中间距离均大于300 km,提取出的异常是否为此次地震异常,还需进一步探究。

2021年西藏比如M_(s)6.1地震震源机制解与发震构造分析

1研究背景青藏高原内部除大规模EW向走滑断裂外,另一个显著的地质特征就是,在藏南及高原腹地广泛发育拉张环境下形成的、走向近NS的断裂构造,如青藏高原南部的亚东—谷露裂谷带和羌塘地块中部的双湖断裂(Taylor et al,2009)。

PI算法在2021年玛多M_(s)7.4和比如M_(s)6.1地震回溯性检验中的应用

1研究背景图像信息学(Pattern Informatics,缩写为PI)作为一种判定区域中长期地震危险性趋势的统计物理学算法,以小地震活动强的地震区域作为未来可能发生较大地震的危险区,进行预测时段内的定量研究(蒋长胜等,2008;蒋卉等,2013)。

利用InSAR技术研究2003年西藏班戈M_S6.1地震发震构造

2003年7月7日发生在西藏与青海交界处的班戈M_S6.1地震,由于缺乏余震分布等可靠资料,其发震构造及其活动性质等问题一直认识不清。几家机构利用远场波动资料给出的震源机制解差异很大。本文利用ENVISAT卫星ASAR数据和D-InSAR技术,计算获得了该地震LOS方向的同震形变场图像,并以此为约束反演获得了该地震的断层几何参数和同震滑动分布。结果表明,班戈M_S6.1地震的发震构造为控制唐古拉山西边界的波涛湖—土门断裂,其发震断层为走向161°的高角度右旋斜滑正断层,破裂长度约10km,滑动量主要集中在3~7km深度范围,最大滑动量0.26m,矩震级M_W5.6。

2021年漾濞M_(W)6.1地震同震形变提取与断层源模型反演研究

基于D-InSAR技术,收集Sentinel-1卫星升、降轨及精密轨道数据,结合外部DEM,成功提取2021-05-21云南省大理州漾濞县M_(W)6.1地震的同震形变场。结果显示,升轨卫星视线向最大形变量级约为6.0 cm,降轨卫星视线向最大形变量级约为7.9 cm。以升、降轨InSAR观测结果为约束,对漾濞地震的断层几何参数及滑动分布进行联合反演发现,此次地震的最优发震断层走向为136.6°、倾角为83.1°,断层破裂主要集中在地下2~12 km深度处,最大滑动量约为0.45 m,位于地下7 km深度处,断层在近地表未出现大面积显著滑移现象,表明此次地震未破裂至地表。