国家重点研发计划项目《基于断层带行为监测的地球物理成像与地震物理过程研究》为强震研究提供科技支撑


  2021521日云南漾濞6.4级地震和522日青海玛多7.4级地震发生之后,中国地震局地球物理研究所牵头的国家重点研发计划《基于断层带行为监测的地球物理成像与地震物理过程研究》项目团队积极开展了震后的科技支撑工作,对这两个地震的震源机制、破裂过程和余震序列进行了初步研究。
  青海玛多7.4级地震
  
1.震源机制
  
本研究收集震中距处于30°-90°范围内的全球地震台网(GSN)和宽频带数字台网联盟(FDSN)共435道长周期多分量数据作为初始观测资料,经多次迭代筛选,最终选取震中距处于31.58°-89.51°范围内的77道数据作为反演资料,利用AK135模型计算相应的格林函数(Wang,1999)。根据震级与半持续时间特征选用频带范围为0.006 7-0.033 Hz的长周期P波。为满足速报需求,这里采用我们惯用的网格搜索方法(张喆等,2020张喆,许力生,2021)在震后短时间内实现了快速反演,得到了相关参数,如图1所示。

  根据矩心矩张量反演结果(图2),最优矩心时间为23 s,矩心的水平坐标为(34.59°N98.55°E),矩心深度为18 km,双力偶成分占比为96%,最佳双力偶解共轭节面分别为: 节面 Ⅰ :走向281°,倾角88°,滑动角1°;节面 Ⅱ :走向191°,倾角89°,滑动角178°,标量地震矩为1.896×1020 N·m,对应的矩震级约MW7.5,观测数据与合成数据之间的相关度为0.88,二次误差为5.973×108

图 1 矩心矩张量解反演过程

2 矩心矩张量反演参数以及台站分布与反演结果

  对比可见:本研究结果与USGS给出的震源机制解、矩心位置差异较大(3),USGS给出的矩心位置与预设震中(PDE)重合,而本研究结果则位于震中东侧,该结果与GCMT发布的震源机制解非常接近,但矩心位置位于GCMT标定的矩心位置东南约11 km处(3)。另外,矩心深度明显不同,本研究的结果(18 km)介于USGS的结果(23.5 km)与GCMT的结果(12 km)之间,经过修改模型并多次重复实验仍未消除这种差异,造成这种深度不确定性的原因是多方面的,除因多数矩心矩张量反演所用的频带较低导致垂直分辨率较弱以外,青藏高原本身地下结构与反演所用的AK135模型存在偏差也会影响矩心深度的定位。本研究反演得到的标量地震矩略高于GCMTUSGS的结果,矩心时间(23 s)也明显滞后。根据余震展布的总体趋势估计断层面走向约为284°,这与本研究反演得到的281°的节面非常吻合,表明这是发生在走向为281°且近乎直立的断层面上的一次走滑事件。



  1.2 余震序列精定位
  基于青海台网处理的余震序列数据,采用地震序列精定位自动处理系统,截止52610:00,处理得到了青海玛多928个余震的精定位结果,余震分布约170km长,主震东南侧有一长16km的余震稀疏段。

图4 青海MW7.5余震精定位分布图

云南漾濞6.4级地震

  基于云南地震台网记录的震前3天、震后6天内地震观测数据,采用双差定位方法对2021521日云南漾濞Ms6.4地震的前--余震序列进行了重定位,获得了2090个余震的精确位置。余震集中分布于主震的东南方向,呈单侧破裂模式。地震序列沿断裂带呈北西向条带状分布,长约20 km,震源深度主要分布在12 km以浅。综合余震分布和震源机制分析结果,我们确定此次地震的断层面走向为320°左右,倾向SW°,发震断层为维西-乔后-巍山断裂。由余震序列揭示的断层结构复杂,NW段表现为倾角较陡、结构相对单一的走滑断裂,SE段由多条分支断裂组成。此次地震是维西-乔后-巍山断裂中段首次发生的≥6级地震,作为连接金沙江断裂和红河断裂的边界断裂,维西-乔后-巍山断裂的地震活动危险性需要进一步深入评估。

图5 云南漾濞Ms6.4地震震中及断裂分布图


图6 云南漾濞Ms6.4余震精定位分布图