地震地质 ›› 2022, Vol. 44 ›› Issue (4): 1059-1070.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2022.04.015
收稿日期:
2021-06-16
修回日期:
2021-10-09
出版日期:
2022-08-20
发布日期:
2022-09-23
通讯作者:
刘杰
作者简介:
邓文泽, 男, 1989年生, 2013年于中国地震局地质研究所获固体地球物理学专业硕士学位, 工程师, 主要从事地震定位、 震源破裂过程反演研究, 电话: 010-59959370, E-mail: dengwenze@seis.ac.cn。
基金资助:
DENG Wen-ze(), LIU Jie*(), YANG Zhi-gao, SUN Li, ZHANG Xue-mei
Received:
2021-06-16
Revised:
2021-10-09
Online:
2022-08-20
Published:
2022-09-23
Contact:
LIU Jie
摘要:
对大地震的震源机制和震源破裂过程进行快速反演, 可为震后应急救援、 灾害评估和孕震机理研究提供科学依据。文中采用W-phase矩张量反演方法, 在震后快速反演了青海玛多7.4级地震的震源机制。 区域构造背景和震源机制结果表明, 此次地震断层面解的走向为102°、 倾角为81°、 滑动角为11°, 是一次高倾角的走滑型事件。文中利用区域台网的地震波形资料, 采用近震全波形拟合方法得到玛多7.4级地震15次MS≥4.0余震的震源机制解, 包含12次走滑型地震、 2次逆冲型地震和1次正断型地震, 暗示主断层破裂受到局部地壳结构的影响。最后, 采用有限断层反演方法获得青海玛多7.4级地震的震源破裂过程模型。断层滑动模型结果表明: 震源破裂具有不对称的双侧破裂特征, 破裂持续时间近45s, 破裂长度约为140km, 地震主体破裂发生在0~15km深度范围内, 最大滑动量为400cm, 玛多地震的最大滑动量出现在近地表处, 推测可能存在地表破裂。综合上述结果及震源区的地质构造背景分析认为, 玛多地震的发震断层为巴颜喀拉板块内部的一条NWW向高倾角左旋走滑断层, 主震的滑动分布沿走向及深度方向表现出较强的不均匀性, 表明地震破裂面在深部比浅部具有更复杂的几何形态。
中图分类号:
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图1 研究区域主要活动构造及历史强震分布 红色五角星表示震中, 蓝色圆圈表示历史强震, 黑色实线表示断层, 插图中黑色矩形区域表示研究区; 红线表示一级块体边界, 蓝线表示二级块体边界
Fig. 1 Distribution of active faults and historical large earthquakes.
节面Ⅰ | 节面Ⅱ | 震源机制解示意图 | 深度/km | 矩震级/MW |
---|---|---|---|---|
走向/倾角/滑动角 | 走向/倾角/滑动角 | |||
102°/81°/11° | 194°/79°/171° | 11 | 7.4 |
表1 青海玛多 MS7.4 地震的震源机制解
Table 1 Focal mechanism of Qinghai Madoi MS7.4 earthquake
节面Ⅰ | 节面Ⅱ | 震源机制解示意图 | 深度/km | 矩震级/MW |
---|---|---|---|---|
走向/倾角/滑动角 | 走向/倾角/滑动角 | |||
102°/81°/11° | 194°/79°/171° | 11 | 7.4 |
图3 玛多地震的余震分布(MS≥3.0, 截至2021年6月10日19时)和台站分布图 红色五角星为震中位置, 蓝色三角形表示区域台网台站, 红色三角形表示震后布设的流动应急台站, 白色实心圆为MS≥3.0余震, 黑色实线表示断层
Fig. 3 Distribution of Madoi aftershocks and regional stations.
序号 | 发震时间 | 北纬 | 东经 | 矩心深度 /km | 震级 /MS | 震级 /MW | 走向/倾角/滑动角 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
节面Ⅰ | 节面Ⅱ | |||||||
1 | 2021-05-22, 05:59:34 | 34.64° | 98.64° | 2 | 4.3 | 4.4 | 350°/60°/-70° | 134°/36°/-121° |
2 | 2021-05-22, 10:29:34 | 34.85° | 97.50° | 2 | 5.1 | 4.8 | 305°/90°/-5° | 35°/85°/180° |
3 | 2021-05-22, 10:38:44 | 34.55° | 98.94° | 8 | 4.9 | 4.8 | 60°/45°/-20° | 164°/76°/-133° |
4 | 2021-05-22, 11:21:16 | 34.72° | 98.07° | 9 | 4.7 | 4.7 | 260°/40°/-25° | 10°/74°/-127° |
5 | 2021-05-22, 12:03:35 | 35.63° | 99.12° | 7 | 4.0 | 4.3 | 105°/75°/-5° | 196°/85°/-165° |
6 | 2021-05-22, 15:06:22 | 34.51° | 98.92° | 7 | 4.8 | 4.7 | 85°/80°/-5° | 176°/85°/-170° |
7 | 2021-05-22, 17:39:34 | 34.77° | 97.65° | 2 | 4.3 | 4.5 | 310°/90°/0° | 40°/90°/180° |
8 | 2021-05-23, 11:46:52 | 34.44° | 99.14° | 8 | 4.0 | 4.1 | 265°/60°/5° | 172°/86°/150° |
9 | 2021-05-23, 15:24:31 | 34.48° | 99.06° | 10 | 4.0 | 4.2 | 85°/65°/10° | 351°/81°/155° |
10 | 2021-05-24, 16:31:27 | 34.78° | 97.56° | 2 | 4.1 | 4.2 | 140°/90°/0° | 50°/90°/180° |
11 | 2021-05-24, 22:15:19 | 34.45° | 99.02° | 8 | 4.4 | 4.5 | 255°/60°/25° | 152°/69°/148° |
12 | 2021-05-25, 07:00:19 | 34.73° | 98.04° | 6 | 4.1 | 4.2 | 315°/60°/-20° | 55°/73°/-148° |
13 | 2021-05-27, 21:06:07 | 34.46° | 99.17° | 8 | 4.9 | 4.8 | 255°/55°/-35° | 7°/62°/-139° |
14 | 2021-05-30, 12:50:08 | 34.67° | 98.31° | 10 | 4.9 | 4.7 | 220°/79°/-139° | 120°/50°/-15° |
15 | 2021-05-30, 14:55:14 | 34.65° | 98.48° | 11 | 4.9 | 4.9 | 35°/80°/92° | 205°/10°/80° |
16 | 2021-06-03, 13:55:17 | 34.75° | 97.90° | 3 | 4.9 | 4.7 | 21°/52°/-102° | 220°/40°/-75° |
表2 玛多地震MS≥4.0余震的震源机制解目录
Table 2 Focal mechanism catalog of Madoi MS≥4.0 aftershocks
序号 | 发震时间 | 北纬 | 东经 | 矩心深度 /km | 震级 /MS | 震级 /MW | 走向/倾角/滑动角 | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
节面Ⅰ | 节面Ⅱ | |||||||
1 | 2021-05-22, 05:59:34 | 34.64° | 98.64° | 2 | 4.3 | 4.4 | 350°/60°/-70° | 134°/36°/-121° |
2 | 2021-05-22, 10:29:34 | 34.85° | 97.50° | 2 | 5.1 | 4.8 | 305°/90°/-5° | 35°/85°/180° |
3 | 2021-05-22, 10:38:44 | 34.55° | 98.94° | 8 | 4.9 | 4.8 | 60°/45°/-20° | 164°/76°/-133° |
4 | 2021-05-22, 11:21:16 | 34.72° | 98.07° | 9 | 4.7 | 4.7 | 260°/40°/-25° | 10°/74°/-127° |
5 | 2021-05-22, 12:03:35 | 35.63° | 99.12° | 7 | 4.0 | 4.3 | 105°/75°/-5° | 196°/85°/-165° |
6 | 2021-05-22, 15:06:22 | 34.51° | 98.92° | 7 | 4.8 | 4.7 | 85°/80°/-5° | 176°/85°/-170° |
7 | 2021-05-22, 17:39:34 | 34.77° | 97.65° | 2 | 4.3 | 4.5 | 310°/90°/0° | 40°/90°/180° |
8 | 2021-05-23, 11:46:52 | 34.44° | 99.14° | 8 | 4.0 | 4.1 | 265°/60°/5° | 172°/86°/150° |
9 | 2021-05-23, 15:24:31 | 34.48° | 99.06° | 10 | 4.0 | 4.2 | 85°/65°/10° | 351°/81°/155° |
10 | 2021-05-24, 16:31:27 | 34.78° | 97.56° | 2 | 4.1 | 4.2 | 140°/90°/0° | 50°/90°/180° |
11 | 2021-05-24, 22:15:19 | 34.45° | 99.02° | 8 | 4.4 | 4.5 | 255°/60°/25° | 152°/69°/148° |
12 | 2021-05-25, 07:00:19 | 34.73° | 98.04° | 6 | 4.1 | 4.2 | 315°/60°/-20° | 55°/73°/-148° |
13 | 2021-05-27, 21:06:07 | 34.46° | 99.17° | 8 | 4.9 | 4.8 | 255°/55°/-35° | 7°/62°/-139° |
14 | 2021-05-30, 12:50:08 | 34.67° | 98.31° | 10 | 4.9 | 4.7 | 220°/79°/-139° | 120°/50°/-15° |
15 | 2021-05-30, 14:55:14 | 34.65° | 98.48° | 11 | 4.9 | 4.9 | 35°/80°/92° | 205°/10°/80° |
16 | 2021-06-03, 13:55:17 | 34.75° | 97.90° | 3 | 4.9 | 4.7 | 21°/52°/-102° | 220°/40°/-75° |
图6 玛多地震的观测波形与合成波形对比 黑色实线表示观测波形, 红色实线表示合成波形, 各子图左侧字母分别表示震相和台站名, 坐标轴左侧数据从上到下分别为方位角(°)和震中距(°), 子图右侧数据从上到下分别为最大振幅(μm/s)和观测波形与合成波形的相关系数
Fig. 6 Comparison of observed and synthetic waves.
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[15] | 刘旭宙, 沈旭章, 何骁慧, 蒲举. 2019年夏河M5.7地震的余震序列重定位及发震构造[J]. 地震地质, 2021, 43(1): 197-208. |
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