2022年9月5日四川甘孜州瀘定縣6.8級(jí)地震科技支撐簡(jiǎn)報(bào)(Ⅱ)
據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)正式測(cè)定,2022年9月5日12時(shí)52分在四川甘孜州瀘定縣發(fā)生6.8級(jí)地震,震源深度16千米,震中位于北緯29.59度,東經(jīng)102.08度。
地震發(fā)生后,中國(guó)地震局地球物理研究所啟動(dòng)震后科技應(yīng)急處置預(yù)案,在第Ⅰ期科技支撐產(chǎn)品基礎(chǔ)上,進(jìn)一步產(chǎn)出地震輻射能量估計(jì)、同震形變場(chǎng)模擬、地震動(dòng)加速度時(shí)程估計(jì)、震源區(qū)速度結(jié)構(gòu)等科技支撐產(chǎn)品。
1地震輻射能量估計(jì)
利用國(guó)家地震臺(tái)網(wǎng)和全球地震臺(tái)網(wǎng)(GSN)提供的寬頻帶記錄,基于能流密度法和近震全波形反演法開(kāi)展了此次瀘定地震的震源參數(shù)測(cè)定工作。結(jié)果顯示,本次地震的輻射能量為4.1×1014焦耳(J),折合為能量震級(jí)Me 6.8,破裂持續(xù)時(shí)間為16 秒,標(biāo)量地震矩為1.3×1019牛·米(N·m),折合為矩震級(jí)MW 6.7,可知Me>MW,能矩比為3.1×10-5,視應(yīng)力約為1兆帕(MPa),高于全球地震平均水平。斷層面解為節(jié)面I走向77°/傾角83°/滑動(dòng)角-178°,節(jié)面II走向347°/傾角88°/滑動(dòng)角-7°。因此,此次地震為一次淺源走滑型地震,震源輻射地震能量的效率偏高,與相似矩震級(jí)的地震相比,造成地面震動(dòng)和建筑破壞的能力較強(qiáng)。
圖1 瀘定6.8級(jí)地震單臺(tái)能量震級(jí)的分布圖
震源球?yàn)檎鹬形恢茫谴砼_(tái)站所處的位置,紅色虛線代表臺(tái)站的震中距
圖2 近震波形擬合圖
黑色代表實(shí)際波形,紅色代表擬合波形,并給出了每個(gè)記錄的臺(tái)站名、方位角Δ、震中距θ(左)以及時(shí)延TS、擬合度VR(中)
2三維及InSAR同震形變場(chǎng)模擬
基于均勻彈性半空間位錯(cuò)模型及震源機(jī)制解,模擬了此次地震的三維同震形變場(chǎng),并利用Sentinel-1衛(wèi)星的SAR成像幾何參數(shù)分別計(jì)算了升、降軌InSAR地表形變干涉圖,模擬結(jié)果顯示,此次地震引起的地表同震位移顯著,最大水平向位移達(dá)到0.42米、垂直向位移達(dá)到-0.21米。采用的震源機(jī)制解參數(shù)來(lái)自中國(guó)地震局地球物理研究所韓立波等的矩張量解,震中位于29.59°N、102.08°E,釋放的地震矩1.39×1019牛·米(N·m),震源深度7.0km、走向角343°、傾角89°、滑動(dòng)角-24°。該結(jié)果對(duì)于震害的評(píng)估以及是否可利用InSAR觀測(cè)到顯著的地表形變具有參考意義。圖3(a)和圖3(b)分別為升、降軌干涉圖,圖3(c)為三維形變場(chǎng)。

圖3 三維及InSAR同震形變場(chǎng)模擬結(jié)果
3典型位置地震動(dòng)加速度時(shí)程估計(jì)
采用典型位置及附近已有小震記錄作為Green函數(shù)并考慮多震源參數(shù)不確定性,生成合理強(qiáng)度范圍的若干加速度時(shí)程,并與多種GMPE對(duì)比可靠性。初步結(jié)果表明:典型位置①的PGA取值范圍約為:120 cm/s2 ~ 280 cm/s2,根據(jù)中國(guó)地震烈度表(GB/T 17742—2020)的規(guī)定,典型位置①的地震烈度可能為(Ⅶ—Ⅷ),該處設(shè)防烈度為Ⅷ度,表明該地建筑物存在被本次地震破壞的可能性;典型位置②的PGA取值范圍約為:35 cm/s2 ~ 65 cm/s2,根據(jù)中國(guó)地震烈度表(GB/T 17742—2020)的規(guī)定,典型位置②的地震烈度可能為Ⅵ,該處設(shè)防烈度為Ⅷ度,表明該橋梁受地震破壞的可能性較小。
圖4 典型位置地震動(dòng)加速度時(shí)程估計(jì)
4震源區(qū)速度結(jié)構(gòu)
4.1 P波速度結(jié)構(gòu)
利用國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目在川滇地區(qū)布設(shè)的兩個(gè)密集觀測(cè)臺(tái)陣(西昌臺(tái)陣和巧家臺(tái)陣)和固定臺(tái)站的地震觀測(cè)數(shù)據(jù)資料,采用AI自動(dòng)拾取震相到時(shí)和雙差走時(shí)層析方法獲得了震源區(qū)高分辨的中、上地殼速度結(jié)構(gòu)。圖中顯示的是過(guò)震中沿西—東方向的P波速度結(jié)構(gòu)垂直剖面圖。紅色五角星為主震震中位置。初步結(jié)果顯示,此次地震發(fā)生在P波高速與低速異常的交界區(qū)域。
圖5 震源區(qū)P波速度結(jié)構(gòu)
4.2 S波速度結(jié)構(gòu)
利用固定和流動(dòng)地震臺(tái)站連續(xù)波形資料,反演得到6秒至40秒周期的二維相速度和群速度頻散分布圖。通過(guò)面波頻散聯(lián)合反演構(gòu)建震源區(qū)地殼上地幔頂部S波速度模型。聯(lián)合成像結(jié)果(圖6)顯示,在上地殼深度范圍,沉積層較厚的四川盆地表現(xiàn)為S波低速異常,巴顏喀拉塊體則呈現(xiàn)為相對(duì)高速異常。10千米至15千米深度范圍,四川盆地開(kāi)始出現(xiàn)局部的高速特征,巴顏喀拉塊體逐漸顯示為低速異常;25千米深度及以下,四川盆地呈現(xiàn)大范圍穩(wěn)定高速異常,而巴顏喀拉塊體則存在廣泛分布的低速異常。此次地震發(fā)生在四川盆地高速異常和巴顏喀拉地塊低速異常的過(guò)渡區(qū)內(nèi)。西側(cè)低速帶可能為地殼流存在的證據(jù),推測(cè)此次地震的發(fā)生可能與地殼流驅(qū)動(dòng)導(dǎo)致的地殼應(yīng)力積累有關(guān)。
圖6 震源區(qū)S波速度結(jié)構(gòu)
震源區(qū)S波速度垂直剖面,AA’為穿過(guò)震中的南—北向剖面,BB’為過(guò)穿震中的西—東向剖面,紅色五角星為瀘定地震震源位置。



