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2022年 第44卷  第2期

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2022-02期封面+目录
2022, 44(2)
摘要:
2022年1月8日青海门源MS6.9地震序列重定位和震源机制解研究
许英才, 郭祥云, 冯丽丽
2022, 44(2): 195-210. doi: 10.11939/jass.20220008
摘要:
2022年1月8日青海省海北州门源县发生MS6.9地震,震后产生了长约22 km的地表破裂带,青海、甘肃和宁夏等多地震感强烈。本文基于区域地震台网资料,通过多阶段定位方法对门源MS6.9地震早期序列(2022年1月8日至12日)进行了重定位,并利用gCAP方法反演了主震和MS≥3.4余震的震源机制和震源矩心深度,计算了现今应力场体系在门源MS6.9地震震源机制两个节面产生的相对剪应力和正应力。结果表明:门源MS6.9地震的初始破裂深度为7.8 km,震源矩心深度为4 km,地震序列的优势初始破裂深度主要介于7—8 km之间,而MS≥3.4余震的震源矩心深度为3—7 km;该地震序列的震源深度剖面显示震后24个小时内的地震序列长度约为25 km,与地表破裂带的长度大体一致,整体地震序列长度约为30 km,其中1月8日MS6.9主震和MS5.1余震位于余震区西段,1月12日MS5.2余震位于余震区东段。2022年1月8日门源MS6.9主震的震源机制解节面Ⅰ为走向290°、倾角81°、滑动角16°,节面Ⅱ为走向197°、倾角74°、滑动角171°,根据余震展布的总体趋势估计断层面走向为290°,表明此次地震为近乎直立断层面上的一次左旋走滑型事件;MS≥3.4余震的震源机制解显示这些地震主要为走滑型地震,P轴走向从余震区西段到东段之间大体呈现NE向到EW向的变化。现今应力场体系在门源MS6.9主震震源机制解节面Ⅰ上产生的相对剪应力为0.638,而在节面Ⅱ上的相对剪应力为0.522,表明这两个节面均非构造应力场的最大释放节面,这与2016年门源MS6.4地震逆冲型震源机制为构造应力场的最优释放节面有着明显差异。结合地质构造、震源机制和余震展布,2022年1月8日门源MS6.9主震的发震构造可能为冷龙岭断裂西段,其地震断层错动方式为左旋走滑。根据重定位结果、震级-破裂关系以及剪应力结果,本文认为门源地区存在一定的应力积累且应力未得到充分释放,该地区仍存在发生强震的危险。
2022年1月8日青海门源MS6.9地震深部构造背景浅析
王琼, 肖卓, 武粤, 李抒予, 高原
2022, 44(2): 211-222. doi: 10.11939/jass.20220010
摘要:
2022年1月8日青海境内的托莱山—冷龙岭断裂附近发生了门源MS6.9地震。结合地壳厚度、速度结构及各向异性等资料探讨了门源地震的深部构造特征,揭示了门源地震的发震位置与地壳结构变化的密切关联。结果显示:门源MS6.9地震发生在地壳厚度和vP/vS值都出现快速空间变化的区域;大约在10—20 km深度范围内,震源位于P波速度从浅到深由高速变低速的垂向过渡区,同时也是S波速度和泊松比分布呈现明显横向变化的过渡区域,震源下方存在明显的低速区;冷龙岭断裂两侧相速度的方位各向异性变化比较明显。1月12日的MS5.2余震震中紧邻2016年MS6.4地震震中,揭示出2022年门源MS6.9地震及其余震活动导致了冷龙岭断裂比较充分的破裂,两次门源地震主震之间及邻区短时间内难以积累更大能量,因而短时间内发生更大地震的可能性不大。青藏高原东北缘的持续向北扩展所导致的地表隆升和地壳增厚是该地区强震频发的主要构造成因。
祁连—海原断裂带库仑应力演化及地震危险性
朱琳, 戴勇, 石富强, 邵辉成
2022, 44(2): 223-236. doi: 10.11939/jass.20220012
摘要:
祁连—海原断裂带是青藏高原东北缘重要的活动断裂带,调节着青藏高原北东向推挤作用和阿拉善地块的东西向运动。已有地震地质和数值模型结果显示,祁连—海原断裂带目前存在几个强震破裂空段且其上应力积累显著、断层闭锁程度高,2022年1月8日门源MS6.9地震即发生在祁连—海原断裂带西段的断层高闭锁、应力积累显著的破裂空段。为进一步认识祁连—海原断裂带未来的强震危险性,本文收集整理了青藏高原北部的强震破裂模型,并基于分层黏弹性流变模型计算了青藏高原北部1900年以来的强震对祁连—海原断裂带的库仑应力加载。结果显示,祁连—海原断裂带西段的木里—江仓断裂和托莱山断裂以及中段的金强河—老虎山断裂应力增强显著,最大库仑应力加载可达1 MPa以上。显著的强震库仑应力加载、强震破裂空段与已有数值模型给出的高应力积累区域和断层高闭锁区域吻合,这表明祁连—海原断裂带西段的木里—江仓断裂和托莱山断裂以及中段的金强河—老虎山断裂未来地震危险性高,亟需进一步关注。
2022年1月8日青海门源MS6.9地震强地面运动模拟及烈度分布估计
尹晓菲, 王芃, 张伟, 邵志刚, 曹文忠, 熊仁伟
2022, 44(2): 237-244. doi: 10.11939/jass.20220011
摘要:
2022年1月8日青海省海北藏族自治州门源回族自治县发生MS6.9地震。门源地震序列的重定位结果认为门源地区还存在一定的应力积累,未来该地区具有发生强震的可能。本文结合震源区地形数据、三维速度结构,根据门源地震震源破裂过程的初步结果,采用曲线网格有限差分方法模拟了门源地震的波场传播过程,得到烈度分布。结果表明:沿平行断层走向方向的地震动衰减明显小于垂直断层走向方向;门源地震的最大烈度为Ⅷ度,位于震源破裂起始点附近区域,理论烈度与野外调查的地震烈度分布基本一致;受强地面运动方向性效应和起伏地表的影响,地震灾害主要沿发震断层的WNW方向和ESE方向集中分布。
濑溪河流域地貌对泸县MS6.0地震发震构造变形的响应及其指示作用
周文英, 梁明剑, 左洪, 廖程, 吴微微, 王明明, 宫悦, 魏娅玲
2022, 44(2): 250-259. doi: 10.11939/jass.20210071
摘要:
以12.5 m 数字高程模型数据为基础,采用数字地貌分析方法提取了濑溪河流域的高程剖面和面积-高程积分(HI)等地貌参数,分析了2021年9月16日四川盆地东南部泸县MS6.0地震震中附近区域地貌与构造活动的响应关系。结果显示:震中西侧的螺观山和梯子崖背斜在震中的南北两端存在明显的缩短量差异;HI条带状低值区的展布方向与流域内构造的方向一致,HI高值区位于华蓥山两条断裂夹持的谷地,但在震中附近存在WNW向的HI低值带。综合分析认为,泸县地震震中附近应存在一走向为WNW的隐伏构造,它不仅调节了螺观山和梯子崖背斜在震中南北两端的缩短量差异,也使得HI值受其影响呈低值特征,该结果与震源机制解结果、等震线长轴走向以及余震空间展布的优势方向相一致。
2021年9月16日四川泸县MS6.0地震强地面运动特征分析
李萍萍, 江鹏, 李同林, 马康熙, 温瑞智, 苏金蓉, 姜维松
2022, 44(2): 260-270. doi: 10.11939/jass.20210160
摘要:
2021年9月16日4时33分在四川省泸州市泸县发生MS6.0地震,震中附近的强震动观测台网获取了1 320组三分向加速度记录,对有效记录进行常规处理后计算出地震动相关参数,并利用克里金插值方法得到峰值加速度PGA、峰值速度PGV和拟加速度反应谱的空间分布图。结果显示,极震区与中远场的长轴方向有较大差异,地震动表现出沿断裂走向衰减较慢的特性。通过与常用衰减关系预测值进行对比,分析了PGA和多个周期的拟加速度反应谱随距离的衰减特性,结果显示此次地震的PGA相比衰减关系预测值偏小,拟加速度反应谱相比各经验预测值呈现周期越大衰减变慢的特点,体现出川东南地区特有的衰减规律。最后分析了本次地震获得的最大加速度记录,进一步验证了局部地形和场地对地震动有显著影响。
四川宜宾地壳浅部三维S波速度结构及方位各向异性
王金泽, 李红谊, 张玉婷, 陈辛平, 崔华伟
2022, 44(2): 271-285. doi: 10.11939/jass.20210132
摘要:
利用四川宜宾及周边地区布设的30个临时台站连续44天的波形记录,采用背景噪声互相关方法提取了周期为1—15 s的瑞雷面波相速度频散曲线,然后使用基于面波射线路径追踪的瑞雷面波直接成像方法得到0—10 km深度范围内三维S波速度模型,最后利用该模型作为初始模型采用相同的反演框架得到该地区的方位各向异性结构. 结果表明:浅层S波波速横向分布不均匀,随着深度增加呈不均一性减弱,在2 km深度左右,筠连—高县—珙县—长宁背斜一带的S波速度呈高速分布,可能与该区域地层经历褶皱、抬升和地表风化剥蚀有关;从5 km深度起,随着深度增加狮子滩—双河场—长宁背斜区域的S波速度在西北部较东南部相对较低,而低速的分布反映出区域内介质力学性质较弱,因此可能是2019年长宁地震序列沿近北西向破裂的原因之一。方位各向异性结果表明: 在孔滩背斜附近,快波方向与背斜走向近似平行,随着深度增加各向异性强度变弱,而且快波方向逐渐向北收敛向西南撒开,呈帚状分布;在区域地质构造作用、主压应力场等的共同影响下,局部区域的方位各向异性快波方向在不同深度处呈现出复杂的特征。
大三江盆地及邻区地壳结构研究
武玮洁, 黄金莉, 李选涛, 刘志坤, 祝淮南
2022, 44(2): 286-301. doi: 10.11939/jass.20210186
摘要:
收集了大三江盆地及其邻区区域地震台网及多个流动台阵的连续波形及远震事件资料,采用背景噪声层析成像和接收函数叠加方法,分别获得了研究区三维S波速度结构、基底及莫霍面深度和泊松比。结果显示:浅层速度结构较好地反映了地表地形及地质特征,三江盆地呈明显的低速,虎林和勃利等小型盆地的S波速度也相对较低,而小兴安岭、张广才岭等则呈高速;到中下地壳层,盆地区则表现为明显的高速,表明到该深度层盆地已趋于稳定;依兰—伊通断裂下的低速异常延伸较深,表明它是一条较深的区域性断裂。接收函数结果显示:区内莫霍面的深度大约为30—36 km,整体较为平缓;在三江盆地内,前进坳陷的沉积层最厚,可达5.4 km,最薄处位于富锦隆起,为2.7 km,到西部绥滨断陷内沉积层又变厚,这与该盆地已知的两坳夹一隆的构造相一致。
基于最高频相位法和空间滤波法的二维模型的大地电磁静态校正
郭为, 唐新功, 盛冠群
2022, 44(2): 302-315. doi: 10.11939/jass.20210139
摘要:
静态效应一直是影响大地电磁测深法精确性的主要原因之一。在相位校正法的基础上提出了一种更适用于电性变化较为平缓的地质情况的静态校正方法—最高频相位法,其核心是用需要校正测点两侧受静态效应影响较小测点的最高频视电阻率的算术平均值代替相位法递推公式中每个频点前一个频点的视电阻率值,以消除相位法中的误差积累。以二维模型的正反演为例,通过对比空间滤波法、相位法和最高频相位法对不同模型静态校正前后的正反演结果,证明了最高频相位法的有效性和优越性,同时表明,对于电阻率变化大并且静态位移严重的水平层状地层模型,采用与空间滤波法相结合的联合校正效果更佳。
基于卷积神经网络的地震震级快速估算方法
位栋梁, 王延伟, 王自法, 廖吉安, 赵登科
2022, 44(2): 316-326. doi: 10.11939/jass.20210198
摘要:
地震发生后震级的快速准确估算是确保地震预警减灾效果的最重要部分,而基于经验参数的传统方法在准确性和时效性方面各自存在局限性。通过建立多全连接层卷积神经网络模型,选用日本KiK-net和K-NET台网1997年至2019年记录到的3 065次地震的16万4 547条初至波在3—9 s不同时段的频域数据、对应地震事件的震源信息(震中距和震源深度)以及场地信息(vS30)作为全数据集,对提出的模型进行训练并对估算效果予以评估。结果显示:当初至波截取时段为3 s时,模型震级预测的整体准确率为89.92%,并且随着初至波长度的增大,估算震级的准确率持续提高;当截取时段为9 s时,整体准确率达到96.08%。与传统Pd方法的预估结果相比,结果表明:基于本文提出的多全连接层卷积神经网络模型估算的震级精度有所改善,具有绝对误差标准差和均值更小、时效强等特性,实现了基于单台站记录的端到端震级持续快速估算,能更好地增强地震预警的减灾效果。
倾斜边坡多道面波分析中的最小偏移距估计方法
戴靠山, 汪士权, 刘康, 游庆瑜
2022, 44(2): 327-338. doi: 10.11939/jass.20210098
摘要:
为减小倾斜边坡中能量较强的近场体波对面波识别的干扰,确保多道面波分析方法接收到的瑞雷波分量具有较强的能量,本文通过分析地下震源在倾斜边坡产生的瑞雷波及其传播规律,基于几何地震学提出了在倾斜地表生成瑞雷波的最小偏移距的经验公式,建立了界面起伏的层状倾斜边坡模型,从而获得模拟共炮点记录,并将基于共炮点记录得到的地表质点运动轨迹、频散计算结果与理论值、估计值进行了对比,结果显示四者具有较强的相关性,由此表明本文提出的最小偏移距估计方法对层状倾斜边坡地表的面波勘探具有一定的指导意义。
俯冲带板内地震竖向加速度谱阻尼修正系数模型研究
陈心锋, 姜妍旭, 刘名吉
2022, 44(2): 339-355. doi: 10.11939/jass.20200198
摘要:
基于日本K-NET和KiK-net台网的4 695条俯冲带板内地震记录,采用最小二乘法对阻尼修正系数(DMF)的几何均值进行关于阻尼比和谱周期的回归拟合,分场地类别建立了考虑阻尼比和谱周期的竖向加速度谱DMF模型。为探究震源、路径和场地效应对该模型残差分布的影响,采用随机效应模型将残差分离得到各类残差及相应的残差标准差,在此基础上进行DMF模型残差分析。研究结果表明,DMF可以采用阻尼比对数值的三次多项式、周期对数值的四次多项式来模拟。由于规范设计反应谱并非针对某一特定地震,规范提出的DMF模型并不包含震源和路径参数,但事件间和事件内残差关于矩震级、断层距离和断层深度的分布表明,在给定地震事件下,包含地震动参数的DMF模型将会改善模型的预测能力。
“海洋地球物理”专集征稿启事
2022, 44(2): 356-356.
摘要:

为了进一步推动海洋地球物理在理论、方法和技术上的发展与应用、展示地球物理在海洋尤其是西太边缘海研究的最近进展,《地震学报》特邀请薛梅副教授(同济大学海洋与地球科学学院)、杨挺教授(南方科技大学海洋科学与工程系)、于有强副教授(同济大学海洋与地球科学学院)、夏少红研究员(中国科学院南海研究所)、徐亚副研究员(中科院地质与地球物理研究所)、宋海斌教授(同济大学海洋与地球科学学院)为本刊组织“海洋地球物理”论文专辑。现诚挚面向国内外地震领域广大专家学者和研究人员征稿。

研究简报
2022年1月8日门源MS6.9地震前青海地区地下流体群体异常特征
刘磊, 高小其, 苏维刚, 赵玉红, 李霞, 冯丽丽
2022, 44(2): 245-249. doi: 10.11939/jass.20220015
摘要: