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.

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。

芦山M_(S)6.1级地震石棉县城谷坡动力响应特征

在揭示山体不同部位和不同场地条件对斜坡地震动响应程度的研究中,学者们多采用振动台和建模等方法,较少使用天然地震下记录到的地震波数据进行研究分析。本研究以2022年芦山M_(S) 6.1级地震为对象,分析了布置于石棉县的强震监测仪所记录到的主震数据,采用小波变换方法分析了山体部位、高程、场地条件等因素对斜坡地震动力响应峰值加速度和Arisa强度的影响,明确了地震时频演变规律。研究结果表明:(1)坡折处水平向放大效应更加明显;(2)南桠河左岸坡体卓越频率为6~10 Hz,右岸为5~12 Hz;(3)深厚风化层场地相较于基岩场地具有更显著的放大效应;(4)S波到达地面时会分异成不同频值,其主频值分别为8.50 Hz和4.20 Hz附近。研究结果可为地震区类似斜坡变形破坏模式和稳定性研究提供参考。

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。

2022年四川芦山M_(S) 6.1和马尔康M_(S) 6.0地震研究

1引言2022年6月1日四川芦山发生M_(S) 6.1地震,6月10日四川马尔康在4个小时内接连发生M_(S) 5.8、6.0和5.2地震。这2组地震均发生在巴颜喀拉地块东部,震中相距约235 km,时间间隔9天。在如此短的时间内接连发生2组6级地震,在四川地区是比较少见的。芦山地震发生在龙门山断裂带南段,震源机制解显示为逆冲型,与2013年芦山M_(S) 7.0地震的震源机制解一致(中国地震台网中心,应急产品);马尔康地震的发震构造为NW走向的松岗断裂,震源机制解显示为左旋走滑型(中国地震台网中心,应急产品)。

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)。

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3月19日西藏比如M_(S)6.1地震总结

2021年3月19日西藏比如M_(S)6.1地震发生在班戈—安多地区的安多盆地南缘断裂附近,震源机制解反演结果显示,本次地震为近东西走向断层产生正断兼走滑型错动的结果,与区域构造特征一致;截止至4月15日,地震序列跟踪发现,主震与余震震级差为1.4,主震释放能量占序列的98.96%,表明6.1级主震释放了此次地震序列的绝大部分能量。通过总结地震周边的地震活动异常发现,震前存在6级地震空区及3级地震条带交汇等异常,同时存在地震发生率、b值、D值、RTL值、地震调制比等地震学参数异常,地球物理观测统计显示,震中300 km范围内无地球物理观测测项。此外,比如地震打破了大陆地区长时间的5级以上地震平静,对后续6级地震的发生具有一定预测意义。

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)。

2022年芦山M_(S)6.1和马尔康M_(S)6.0地震前地震调制比异常分析

扫描2022年芦山M_(S)6.1地震和马尔康M_(S)6.0地震震前不同震级档调制比图像,同时给出震前b值分布图像,结果表明:2次6级地震前震中附近不同震级档调制比均出现高值异常。最小扫描震级越高,调制比扫描结果越稳定清晰,调制比高值异常出现时间越晚,同时最小扫描震级越高,异常范围、幅度也越大,异常与震中位置和发震时间关联性越强。调制比异常的幅度和范围与应力水平有关,2次地震震前震中附近均出现低b值区域,且马尔康M_(S)6.0地震震中附近调制比异常和低b值异常都比芦山M_(S)6.1地震更突出,推断马尔康M_(S)6.0地震孕震区应力水平可能高于芦山M_(S)6.1地震孕震区应力水平。

2022年四川芦山M_(s)6.1地震灾害特点分析

2022年6月1日四川芦山发生M_(s)6.1地震,结合震区地质构造背景和现场调查结果,对此次地震造成的建筑物震害、次生地质灾害和生命线工程破坏等震害特点进行分析。结果表明此次地震发生在2013年芦山M_(s)7.0地震恢复重建区,建筑物震害较轻,山体崩塌、滚石等次生地质灾害较为严重,且是造成人员伤亡的主要原因,并造成了道路、生命线工程破坏和壅塞体等灾害。同时认为,恢复重建区严格按照国家抗震设计规范进行建筑物的设计和施工,可以大量减少人员伤亡,高山峡谷地区地震极易引发山体崩塌落石等,在生命线工程建设设计及日常排查中要加以考虑。

2022年6月1日芦山M_(S) 6.1地震序列特征及余震概率分析

1研究背景2022年6月1日17时0分四川雅安市芦山县发生M_(S) 6.1地震,震中位于(30.37°N,102.94°E),震源深度17 km。据专家综合分析,此次地震属2013年4月20日M_(S) 7.0地震的余震,2次地震相距9 km,发震断裂为双石-大川断裂带。地震发生之后,中国地震局组织科考工作,对震源特征、发震构造、震源区孕震环境以及强地面运动等进行总结分析。

基于sPn深度震相的沙雅M_(S)4.8地震震源深度研究

采用深度震相sPn对新疆沙雅县M_(S)4.8地震事件进行震源深度计算,所得震源深度为12.6 km。采用震源机制解CAP以及PTD与单纯型法相结合的方法,计算震源深度结果分别为11.3 km、14.6 km。将3种方法计算出的震源深度进行对比分析,所得结果具有较好的一致性,且与沙雅隆起造成的走滑变形层所在深度基本一致。该结论说明通过深度震相sPn计算震源深度结果较为可靠,是计算震源深度的一种快捷、准确的方法。震源深度的准确测定,利于发震构造的判别,对震源处发生破裂过程的认知有重要影响,对地震事件的分析与预报具有重要意义。

2022年四川芦山6.1级地震构造与地质灾害分析

2022年6月1日四川芦山6.1级地震发生在龙门山断裂带南段,位于2013年芦山7.0级地震余震区北侧,引发了比较严重的次生地质灾害。基于现场调查与遥感解译,本文分析了地震地质灾害的空间分布及其与地形坡度、岩性、断裂的关系,结合主余震空间分布及震源机制解结果,初步讨论了其发震构造与次生地质灾害的关系。结果表明:①基于现场调查资料,地震地质灾害主要发育于东河河谷一带,类型多为中小型的岩质滑坡,坡度主要在30°~50°范围,岩性主要为闪长岩和花岗岩;②此次地震的发震构造与2013年芦山7.0级地震不同,且并非双石—大川断裂;③此次地震的发震构造为倾向SE的盲逆反冲断层,地质灾害主要发育于发震断裂的上盘,且主要分布于沿东河河谷发育的五龙—盐井断裂分支断裂和双石—大川断裂之间的区域。

2022年四川3次强震的断层位移协调比短临形变异常

1研究背景2022年四川连续发生了3次6级以上强震。分别是6月1日雅安芦山M_(S)6.1、6月10日阿坝州马尔康M_(S)6.0及9月5日甘孜州泸定M_(S)6.8。其中泸定地震造成当地人员较大伤亡和严重的建筑物破坏(徐泰然,2022;罗若帆,2022)。

基于数值模拟和地震活动性统计的混合地震预测:在中国地震科学实验场的应用

地震数值预测是近年来最为前沿的科学研究问题之一,但是大部分地震数值预测的探索都受困于数值模拟步长的问题.本文引入混合预测方法,探索了较短预测时长的地震数值预测方法,并在中国地震科学实验场区中进行应用.该混合预测方法主要建立在活动块体理论和构造力学分析的基础上,利用数值模拟推测未来长时间的应力变化量,并引入上一次7级地震之后数十年间,中等强度地震同震应力的影响,最后通过重分类和加权,在应力变化量上叠加年尺度小地震活动异常的统计,从而实现区域地震危险程度的混合评估.基于该方法,我们将地震数值预测的预测时间尺度缩短到年尺度,以年为单位滚动预测了中国地震科学实验场自2021—2030年或更长时间段内可能出现中强地震的区域.2022年芦山6.1级地震、2021年漾濞6.4级地震、2021年泸州6.0级地震和2022年泸定6.8级地震均发生在危险性较高的区域,而2022年马尔康6.0级地震则不在预测区域内.本文展示的混合预测尝试为地震数值预测研究提供了一个可供参考的例证,也为解决数值预测步长控制难的问题提供了一个可能的探索途径.

混合预测在地震数值预测中的尝试和验证

1研究背景随着计算机技术的进展,数值预测在诸多行业中开始发展,为这些行业带来了新的数据和活力。地震预测也急需从传统的“经验预测”“概率预测”向数值预测进行转变。美国自1988年以来,WGCEP(Working group on California earthquake probabilities,加州概率工作组)基于发展的UCERF(Uniform California earthquake rupture forecast,统一的加州地震破裂预测系统)模型,利用加州统一断层模型、应力应变计算和地震活动性等方法,进行了由统计预测-物理预测-依赖于时间的物理预测过渡的尝试。