地震地质 ›› 2023, Vol. 45 ›› Issue (4): 987-1005.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2023.04.011
收稿日期:
2022-09-23
修回日期:
2022-12-09
出版日期:
2023-08-20
发布日期:
2023-09-20
通讯作者:
*龙锋, 男, 1981年生, 硕士, 高级工程师, 主要研究方向为地震预测、 地震定位、 速度结构反演, E-mail: icy1111@163.com。
作者简介:
基金资助:
FU Ying(), HU Bin, ZHAO Min, LONG Feng*()
Received:
2022-09-23
Revised:
2022-12-09
Online:
2023-08-20
Published:
2023-09-20
摘要:
2022年6月1日在四川芦山发生了 MS6.1 地震。为厘清这次地震的发震构造与2013年4月20日芦山 MS7.0 地震是否相同, 文中基于2013年4月20日-2022年7月1日四川地震台网记录到的芦山地区的震相数据, 采用多阶段地震定位方法进行了精确定位, 最终获得了6 992次ML≥1.0地震事件的精确定位结果, 定位误差为: 水平向0.5km, 垂直向0.7km, 走时残差0.18s。主震的精确位置为(30.382°N, 102.943°E), 震源深度为15.6km。定位结果显示, 2022年芦山 MS6.1 地震序列整体位于2013年芦山 MS7.0 地震序列北东端的西南侧, 余震密集区NE-SW向长约10km, NW-SE向长约8km。整个芦山地震序列震中分布区域的长轴呈NE向, 沿其走向的震源深度剖面显示, 2022年6月1日芦山 MS6.1 主震和 MS4.5 最大余震的震源深度约为15km, 与2013年芦山 MS7.0 主震的震源深度相当。 MS6.1 地震序列位于长轴的北东端, 并未突破 MS7.0 地震的破裂终止点而进入大邑地震空段。沿芦山地震序列震中分布区域短轴的震源深度剖面显示, MS6.1 地震序列发生在一条新的反冲断层上, 该破裂面略呈弧形向NW突出, 位于既有的芦山 MS7.0 发震构造的北西侧, 倾向SE, 与2013年芦山 MS7.0 北段的反冲断层近平行, 水平间距约5km, 在底部连接至2013年芦山 MS7.0 地震的主断面。同时, 文中采用CAP(Cut and Paste)方法反演得到此次芦山 MS6.1 地震的震源机制解为逆冲型, 最佳双力偶解分别为: 节面I, 走向221°、 倾角40°、 滑动角105°; 节面Ⅱ, 走向22°、 倾角52°、 滑动角78°; 矩震级 MW5.7, 矩心深度为14km, 与初始破裂深度一致, 结合精确定位余震分布及断裂走向结果判定节面Ⅱ为其发震断层面。根据精确定位结果、 震源机制解及震源区构造特征推测, 此次芦山 MS6.1 地震为龙门山断裂带南段的一条走向NE-SW、 倾向SE的反冲断裂发生逆冲错动所致。文中也讨论了2次芦山 MS7.0 和 MS6.1 地震的关系, 认为从空间关系和构造相关来看, 可以将二者看作同一序列, 但这2次事件的发震时间间隔显然突破了统计意义上的主震-最大余震关系。此外, 此次地震的发生进一步增强了位于其北段的大邑地震空段的应力水平。
傅莺, 胡斌, 赵敏, 龙锋. 2022年芦山MS6.1地震序列的精确定位及发震构造[J]. 地震地质, 2023, 45(4): 987-1005.
FU Ying, HU Bin, ZHAO Min, LONG Feng. PRECISE LOCATION AND SEISMOGENIC STRUCTURE OF THE 2022 LUSHAN MS6.1 EARTHQUAKE[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2023, 45(4): 987-1005.
图 1 a 区域大地构造简图; b 研究区初始震中分布图 a F1玛曲-荷叶断裂; F2龙日坝断裂; F3阿坝断裂; F4岷江断裂; F5雪山梁子断裂; F6虎牙断裂; F7抚边河断裂; F8米亚罗断裂; F9青川断裂; F10大邑隐伏断裂; F11双石-大川断裂; F12盐井-五龙断裂; F13耿达-陇东断裂; F14山前隐伏断裂; F15灌县-江油断裂; F16汶川-茂汶断裂; F17北川-映秀断裂; F18蒲江-新津断裂; F19龙泉山断裂带; F20锦屏山断裂; F21大凉山断裂; F22汉源-甘洛断裂; F23峨嵋-烟峰断裂; F24马边断裂带; F25长山镇断裂; F26华蓥山断裂带。 b F1茂汶-汶川断裂; F2北川-映秀断裂; F3双石-大川断裂; F4新开店断裂
Fig. 1 Schematic map of regional tectonics(a)and location of initial epicenter of earthquakes in study area(b).
图 2 芦山 MS6.1 地震序列的震中和地震台站分布图 蓝色三角形为固定台和历史流动台, 绿色三角形为此次2022年芦山 MS6.1 地震后布设的流动台
Fig. 2 Distribution of seismic stations in determination of the epicenter of MS6.1 Lushan earthquake sequence.
层号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
顶层深度/km | 0.0 | 4.0 | 8.0 | 14.0 | 16.0 | 18.0 | 20.0 | 25.0 | 28.0 | 43.0 |
P波速度/km·s-1 | 5.47 | 5.87 | 6.04 | 6.11 | 6.20 | 6.38 | 6.47 | 6.74 | 6.82 | 7.31 |
表 1 芦山地区一维速度模型
Table 1 One dimensional P wave velocity model of Lushan region
层号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
顶层深度/km | 0.0 | 4.0 | 8.0 | 14.0 | 16.0 | 18.0 | 20.0 | 25.0 | 28.0 | 43.0 |
P波速度/km·s-1 | 5.47 | 5.87 | 6.04 | 6.11 | 6.20 | 6.38 | 6.47 | 6.74 | 6.82 | 7.31 |
图 4 沿2013年芦山 MS7.0 地震序列长轴走向的震源深度剖面AA' a 2013-2021年; b 2022年。红色直线表示2013年芦山 MS7.0 地震的破裂终止点
Fig. 4 The focal depth profile AA' along the long axis of strike of the 2013 Lushan MS7.0 earthquake sequence.
图 6 2022年6月1日芦山 MS6.1 地震的震源机制解反演残差随深度的分布图
Fig. 6 Variation of fitting error with depth in the focal mechanism inversion for the MS6.1 Lushan earthquake on June 1, 2022.
图 7 2022年6月1日芦山 MS6.1 地震震源机制和理论波形与观测波形拟合图 红色实线为理论地震图; 黑色实线为观测地震图; 台站名上方的数字为震中距(km); 台站名下方的数字为方位角(°); 波形下方第1排数字为理论地震图相对观测地震图的移动时间(s); 波形下方第2排数字为理论地震图与观测地震图的相关系数(%)
Fig. 7 Focal mechanism solution and comparison between observed and synthetic waveforms of the MS6.1 Lushan earthquake on June 1, 2022.
发震时间 | 震中位置 | 深度/km | 节面Ⅰ/(°) | 节面Ⅱ/(°) | P轴 /(°) | T轴 /(°) | B轴/(°) | 震级 | 资料来源 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
东经/(°) | 北纬/(°) | 走向 | 倾角 | 滑动角 | 走向 | 倾角 | 滑动角 | 方位角 | 仰角 | 方位角 | 仰角 | 方位角 | 仰角 | MW | M | |||
2022-06-01-17:00:08.24 | 102.943 | 30.382 | 14 | 221 | 40 | 105 | 22 | 52 | 78 | 120 | 6 | 242 | 79 | 29 | 10 | 5.67 | 6.1 | 本文 |
2022-06-01-17:00:08.00 | 102.958 | 30.395 | 19.5 | 224 | 53 | 105 | 20 | 40 | 71 | 304 | 7 | 185 | 76 | 35 | 12 | 5.83 | USGS① | |
2022-06-01-17:00:11.80 | 103.06 | 30.34 | 21.7 | 216 | 44 | 101 | 21 | 47 | 80 | 118 | 1 | 213 | 81 | 28 | 9 | 5.8 | 5.8 | GCMT② |
2022-06-01-17:00:08.37 | 102.91 | 30.36 | 16 | 211 | 31 | 93 | 28 | 58 | 88 | 119 | 13 | 292 | 76 | 29 | 1 | 5.8 | GFZ③ | |
2022-06-01-17:00:08.50 | 103.12 | 30.51 | 17.5 | 218 | 52 | 94 | 31 | 38 | 85 | 305 | 7 | 149 | 82 | 35 | 3 | 5.8 | CPPT④ | |
2022-06-01-17:00:08.00 | 102.94 | 30.37 | 17 | 211 | 39 | 98 | 22 | 52 | 84 | 116 | 6 | 259 | 82 | 25 | 5 | 6 | 中国地震局地球物理研究所⑤ |
表2 2022年6月1日芦山 MS6.1 地震震源机制解
Table2 Focal mechanism solution of Lushan MS6.1 earthquake
发震时间 | 震中位置 | 深度/km | 节面Ⅰ/(°) | 节面Ⅱ/(°) | P轴 /(°) | T轴 /(°) | B轴/(°) | 震级 | 资料来源 | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
东经/(°) | 北纬/(°) | 走向 | 倾角 | 滑动角 | 走向 | 倾角 | 滑动角 | 方位角 | 仰角 | 方位角 | 仰角 | 方位角 | 仰角 | MW | M | |||
2022-06-01-17:00:08.24 | 102.943 | 30.382 | 14 | 221 | 40 | 105 | 22 | 52 | 78 | 120 | 6 | 242 | 79 | 29 | 10 | 5.67 | 6.1 | 本文 |
2022-06-01-17:00:08.00 | 102.958 | 30.395 | 19.5 | 224 | 53 | 105 | 20 | 40 | 71 | 304 | 7 | 185 | 76 | 35 | 12 | 5.83 | USGS① | |
2022-06-01-17:00:11.80 | 103.06 | 30.34 | 21.7 | 216 | 44 | 101 | 21 | 47 | 80 | 118 | 1 | 213 | 81 | 28 | 9 | 5.8 | 5.8 | GCMT② |
2022-06-01-17:00:08.37 | 102.91 | 30.36 | 16 | 211 | 31 | 93 | 28 | 58 | 88 | 119 | 13 | 292 | 76 | 29 | 1 | 5.8 | GFZ③ | |
2022-06-01-17:00:08.50 | 103.12 | 30.51 | 17.5 | 218 | 52 | 94 | 31 | 38 | 85 | 305 | 7 | 149 | 82 | 35 | 3 | 5.8 | CPPT④ | |
2022-06-01-17:00:08.00 | 102.94 | 30.37 | 17 | 211 | 39 | 98 | 22 | 52 | 84 | 116 | 6 | 259 | 82 | 25 | 5 | 6 | 中国地震局地球物理研究所⑤ |
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