2022年9月5日四川甘孜州泸定县6.8级地震科技支撑简报(Ⅱ)
更新时间:2022-09-06 来源:中国地震局地球物理研究所
据中国地震台网正式测定,2022年9月5日12时52分在四川甘孜州泸定县发生6.8级地震,震源深度16千米,震中位于北纬29.59度,东经102.08度。
地震发生后,中国地震局地球物理研究所启动震后科技应急处置预案,在第Ⅰ期科技支撑产品基础上,进一步产出地震辐射能量估计、同震形变场模拟、地震动加速度时程估计、震源区速度结构等科技支撑产品。
1地震辐射能量估计
利用国家地震台网和全球地震台网(GSN)提供的宽频带记录,基于能流密度法和近震全波形反演法开展了此次泸定地震的震源参数测定工作。结果显示,本次地震的辐射能量为4.1×1014焦耳(J),折合为能量震级Me 6.8,破裂持续时间为16 秒,标量地震矩为1.3×1019牛·米(N·m),折合为矩震级MW 6.7,可知Me>MW,能矩比为3.1×10-5,视应力约为1兆帕(MPa),高于全球地震平均水平。断层面解为节面I走向77°/倾角83°/滑动角-178°,节面II走向347°/倾角88°/滑动角-7°。因此,此次地震为一次浅源走滑型地震,震源辐射地震能量的效率偏高,与相似矩震级的地震相比,造成地面震动和建筑破坏的能力较强。
图1 泸定6.8级地震单台能量震级的分布图
震源球为震中位置,三角代表台站所处的位置,红色虚线代表台站的震中距
图2 近震波形拟合图
黑色代表实际波形,红色代表拟合波形,并给出了每个记录的台站名、方位角Δ、震中距θ(左)以及时延TS、拟合度VR(中)
2三维及InSAR同震形变场模拟
基于均匀弹性半空间位错模型及震源机制解,模拟了此次地震的三维同震形变场,并利用Sentinel-1卫星的SAR成像几何参数分别计算了升、降轨InSAR地表形变干涉图,模拟结果显示,此次地震引起的地表同震位移显著,最大水平向位移达到0.42米、垂直向位移达到-0.21米。采用的震源机制解参数来自中国地震局地球物理研究所韩立波等的矩张量解,震中位于29.59°N、102.08°E,释放的地震矩1.39×1019牛·米(N·m),震源深度7.0km、走向角343°、倾角89°、滑动角-24°。该结果对于震害的评估以及是否可利用InSAR观测到显著的地表形变具有参考意义。图3(a)和图3(b)分别为升、降轨干涉图,图3(c)为三维形变场。
图3 三维及InSAR同震形变场模拟结果
3典型位置地震动加速度时程估计
采用典型位置及附近已有小震记录作为Green函数并考虑多震源参数不确定性,生成合理强度范围的若干加速度时程,并与多种GMPE对比可靠性。初步结果表明:典型位置①的PGA取值范围约为:120 cm/s2 ~ 280 cm/s2,根据中国地震烈度表(GB/T 17742—2020)的规定,典型位置①的地震烈度可能为(Ⅶ—Ⅷ),该处设防烈度为Ⅷ度,表明该地建筑物存在被本次地震破坏的可能性;典型位置②的PGA取值范围约为:35 cm/s2 ~ 65 cm/s2,根据中国地震烈度表(GB/T 17742—2020)的规定,典型位置②的地震烈度可能为Ⅵ,该处设防烈度为Ⅷ度,表明该桥梁受地震破坏的可能性较小。
图4 典型位置地震动加速度时程估计
4震源区速度结构
4.1 P波速度结构
利用国家重点研发项目在川滇地区布设的两个密集观测台阵(西昌台阵和巧家台阵)和固定台站的地震观测数据资料,采用AI自动拾取震相到时和双差走时层析方法获得了震源区高分辨的中、上地壳速度结构。图中显示的是过震中沿西—东方向的P波速度结构垂直剖面图。红色五角星为主震震中位置。初步结果显示,此次地震发生在P波高速与低速异常的交界区域。
图5 震源区P波速度结构
4.2 S波速度结构
利用固定和流动地震台站连续波形资料,反演得到6秒至40秒周期的二维相速度和群速度频散分布图。通过面波频散联合反演构建震源区地壳上地幔顶部S波速度模型。联合成像结果(图6)显示,在上地壳深度范围,沉积层较厚的四川盆地表现为S波低速异常,巴颜喀拉块体则呈现为相对高速异常。10千米至15千米深度范围,四川盆地开始出现局部的高速特征,巴颜喀拉块体逐渐显示为低速异常;25千米深度及以下,四川盆地呈现大范围稳定高速异常,而巴颜喀拉块体则存在广泛分布的低速异常。此次地震发生在四川盆地高速异常和巴颜喀拉地块低速异常的过渡区内。西侧低速带可能为地壳流存在的证据,推测此次地震的发生可能与地壳流驱动导致的地壳应力积累有关。
图6 震源区S波速度结构
震源区S波速度垂直剖面,AA’为穿过震中的南—北向剖面,BB’为过穿震中的西—东向剖面,红色五角星为泸定地震震源位置。