2023年8月6日山東德州市平原縣5.5級(jí)地震發(fā)生后，中國(guó)地震局地球物理研究所基于牽頭的國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目“面向地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的地震區(qū)劃新技術(shù)研究”，針對(duì)此次地震的震源機(jī)制、發(fā)震斷裂、強(qiáng)震動(dòng)衰減特征進(jìn)行了初步分析。

1.震源機(jī)制反演

利用震中附近的寬頻帶地震臺(tái)站數(shù)據(jù)，采用波形擬合方法反演了山東德州平原地震的震源機(jī)制解，結(jié)果如圖1所示，該地震的矩震級(jí)為5.35，最佳擬合震源深度為17公里，震源機(jī)制解斷層面解節(jié)面I：走向220°/傾角067°/滑動(dòng)角-156°，節(jié)面II：走向120°/傾角068°/滑動(dòng)角-025°。臺(tái)站的波形擬合結(jié)果如圖2所示。

圖1一維速度結(jié)構(gòu)模型和不同深度震源機(jī)制解最佳擬合

圖2 震源機(jī)制解波形擬合

2.發(fā)震斷裂研究

地震斷層資料顯示，此次地震微觀震中南側(cè)附近發(fā)育高唐斷裂，震中北側(cè)附近發(fā)育陵縣—陽(yáng)信斷裂，并鄰近聊城7.0級(jí)潛在震源區(qū)。高唐斷裂和陵縣-陽(yáng)信斷裂走向大致相同，均為北東走向，并有相連趨勢(shì)，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造環(huán)境分析，二者應(yīng)為同一構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)下的產(chǎn)物，亦不排除二者實(shí)際為相連通的同一斷裂的可能性。該兩條斷裂均為早中更新世隱伏斷裂，均具備發(fā)生5.5級(jí)強(qiáng)震的能力。研究表明，該次地震的震源機(jī)制解揭示的斷面之一的參數(shù)為走向37°，傾角70°，與區(qū)域內(nèi)主要構(gòu)造線方向一致。綜合判斷該次地震的發(fā)震構(gòu)造應(yīng)為北東走向的高唐斷裂、陵縣—陽(yáng)信斷裂所屬斷裂體系。

圖3  2023年山東德州平原5.5級(jí)地震構(gòu)造簡(jiǎn)圖

3.強(qiáng)震動(dòng)衰減特征

利用山東省地震預(yù)警和烈度速報(bào)臺(tái)網(wǎng)獲取了661組強(qiáng)震動(dòng)記錄，分析了此次地震近場(chǎng)地震動(dòng)衰減特征。

圖4 地震動(dòng)峰值加速度和峰值速度衰減

圖4給出了記錄東—西、南—北兩個(gè)水平分量的峰值加速度（PGA）、峰值速度（PGV）隨震源距的衰減。峰值整體上在震源距20公里范圍內(nèi)的近場(chǎng)區(qū)域出現(xiàn)明顯的近場(chǎng)飽和現(xiàn)象，水平向PGA和PGV整體上分別在200~300 cm/s2和10~20 cm/s范圍內(nèi)，峰值隨距離的衰減大概表現(xiàn)為隨距離的三段式衰減。圖5重點(diǎn)考察了震源距100公里范圍內(nèi)地震動(dòng)PGA、PGV和不同周期加速度反應(yīng)譜值的衰減特征，并與淺地殼地震經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了對(duì)比，可以清楚地看到，在震源距50公里至100 公里之間，地震動(dòng)峰值和反應(yīng)譜值整體上表現(xiàn)為不隨距離衰減，這可能與區(qū)域深厚覆蓋土層的放大有關(guān)。

圖5  近場(chǎng)100 km以?xún)?nèi)地震動(dòng)衰減特征

基于震源運(yùn)動(dòng)學(xué)模擬方法，結(jié)合華北東部地區(qū)地殼P波速度三維結(jié)構(gòu)模型，開(kāi)展了此次地震近場(chǎng)強(qiáng)地震動(dòng)模型研究，初步模擬結(jié)果與強(qiáng)震動(dòng)觀測(cè)結(jié)果以及烈度分布相吻合（圖6）。

圖6 地震近場(chǎng)地震動(dòng)模擬的峰值加速度和峰值速度分布