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。

2023年甘肃积石山6.2级地震灾害特征

2023年12月18日,甘肃省临夏州积石山县发生6.2级地震,震源深度10km。此次地震造成了大量人员伤亡。地震强度较大,建筑结构、非结构构件震害严重;生命线系统多见破坏;场地灾害主要表现为土壤液化、山体崩塌、液化流滑,其中以金田村的液化流滑现象尤为突出。与2018年印尼帕鲁7.5级地震、1303年洪洞8.0级地震、1920年海原8.5级地震相比,此次地震液化流滑现象具有低角度、大范围、长距离的显著特征。现场调查分析发现,充分的水利补给、物源区的明显凹陷是导致本次地震液化流滑规模巨大的原因,且此次流滑与2018年帕鲁地震流滑现象有多处相似之处,但两者流滑机理上存在着本质的不同,值得后续深入研究。对于此次地震,美国地质调查局给出的人员伤亡及场地破坏预测偏向保守,急需发展匹配抗震设防能力的震害预测方法。

甘肃积石山Ms 6.2级地震的同震地质灾害基本特征及风险防控建议

2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生Ms6.2级地震,引发了大量地质灾害,威胁人民生命与基础设施的安全。地震后,甘肃、青海两省迅速开展地质灾害隐患核查,文章基于这次地震地质灾害调查成果,对积石山地震诱发地质灾害的特征、控制因素、发展趋势进行了分析,提出防灾减灾措施建议。截至12月23日,共核查隐患点2044处,包括78处新增地质灾害隐患、88处地震加剧变形的在库隐患点和1878处无明显变形的在库隐患点。新增和变形加剧的隐患点数量以崩塌居多,占67.5%,滑坡次之,占31.9%;规模等级以小型居多,占84.9%,中型次之,占10.8%;成灾模式多为小型崩塌威胁房屋和道路。同震地质灾害密集分布于发震断层附近,发育密度随地震烈度增强而增大。国家地质安全监测台网震中50 km范围内206组加速度计数据显示,震区峰值加速度为30.4~1969.7 mg,并随与震中距离的增大呈对数衰减。此外,地表变形监测设备也记录了典型滑坡的同震位移曲线。分析认为,积石山地震地质灾害后效应与链式致灾效应将增强,建议尽快更新震区地质灾害隐患点数据库,有针对性地实施风险防控措施,深入开展综合遥感监测与同震地质灾害机理研究,完善气象预警模型及阈值,有效降低地质灾害风险。

2023年甘肃积石山M_(S)6.2地震对周围断层的应力影响及对余震的触发作用

2023年12月18日,甘肃省临夏州积石山县发生M_(S)6.2地震,震中位于拉脊山断裂带。为深度剖析本次地震对周围断层和后续地震的静态库仑破裂应力影响,文章基于地震破裂模型参数和弹性半空间模型,计算积石山M_(S)6.2地震在周围主要断层上不同深度产生的静态库仑破裂应力变化,并评估这些应力变化对未来地震危险性的影响。结果显示:本次地震使青海南山—循化南山断裂、拉脊山北缘断裂和拉脊山南缘断裂部分区域的库仑破裂应力显著增加,青海南山—循化南山断裂东段的库仑破裂应力增加远超出静态应力触发阈值,并达到了0.022 MPa,表现出较高地震危险性;其他断层也呈现出不同程度的库仑应力变化,拉脊山北缘断裂和拉脊山南缘断裂部分区域的应力卸载量达到了万帕,青海南山—循化南山断裂除东段外的其他分段和庄浪河断裂的应力卸载量达到了百帕。对不同震源深度下断层库仑破裂应力变化进行对比分析,发现深度变化对此次地震库仑破裂应力变化模式影响很大。文章还计算了本次地震在较大余震断层面上的库仑破裂应力,结果表明:甘肃积石山M_(S)6.2地震在后续三次M_(S)≥4地震的断层面上产生的库仑破裂应力分别为0.024 MPa、0.033 MPa和0.034 MPa,均超过触发阈值(0.01 MPa),表明M_(S)6.2地震对这三次地震具有明显的触发作用。文章可为该地区未来地震可能性与危险性的评估提供一定的参考。

基于线性密集台阵的2023年甘肃积石山M_(S)6.2地震断层低速带研究

2023年12月18日,甘肃省积石山县发生M_(S)6.2逆冲型地震。该地震发生在祁连活动地块拉脊山北缘断裂带,在断裂两侧曾发生过20余次5级左右中强地震,地震活动频次高,因此研究拉脊山断裂带特征具有重要意义。根据拉脊山断裂走向和此次地震余震分布,在刘集乡布设一条线性密集台阵,利用不同方位的余震事件计算体波的走时延时和放大效应。结果表明,P波和S波分别存在6个采样点(约0.012 s)和15个采样点(约0.03 s)的走时延时,推断出台阵西侧存在一个约150 m宽近似垂直的断层低速带,且该结果与远震P波相似性系数矩阵结果一致。

基于甘肃积石山6.2级和日本能登7.6级地震前热红外现象的均线差值增强比法的异常提取能力分析

2023年12月18日甘肃省积石山县发生6.2级、2024年1月1日日本能登发生7.6级地震,两次地震间隔时间较短,均造成较多的人员伤亡和巨大的财产损失,引起地震界的高度关注。运用均线差值振幅增强比法分析发现,这两次地震前均存在显著热红外异常:积石山地震前约110~90天,长波辐射热红外活跃性水平高于历史平均水平1.5~5倍;日本能登地震前约140~100天,热红外活跃性水平高于历史平均水平3~4倍。以上现象再次证明了强震前存在热红外异常现象,也从侧面说明了均线差值振幅增强比法具有较强的热红外异常提取能力。

基于SLAM技术的移动式三维激光扫描仪在地震救援中的应用

地震救援现场建筑结构评估是施行生命搜救作业的前提,也是进行安全施救的保障。基于SLAM(Simultaneous localization and mapping,即时定位与地图构建)技术的移动式三维激光扫描仪具有体积小、重量轻、可多平台搭载移动作业等多种优点,其“所见即所得”的特点为进行地震救援现场建筑物结构安全评估提供了便利。本文以“应急使命·2023”演习场地和2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震现场为例,对移动式三维激光扫描仪在地震救援中的应用进行验证。通过移动式三维激光扫描仪对救援场地进行扫描,获取点云数据开展建模,并对场地的分区布局、建筑类型、建筑结构等特征数据进行提取,在此基础上进行建筑物结构安全评估工作。结果表明基于SLAM技术的移动式三维激光扫描仪具有易于携带、操作简单、作业高效、测量精度高的特点,为地震救援现场开展现场评估工作提供了新的技术方法,具有良好的应用前景。