【泸定地震科考】四川泸定M6.8级地震震源破裂过程反演初步结果

据中国地震局泸定6.8级地震科学考察队,北京时间2022年9月5日12点52分,四川省泸定县发生了M6.8级地震,震中位置(29.59°N,102.08°E),预测所新技术室王洵、左可桢、赵翠萍三位专家采用IRIS远场波形资料,选取信噪比高且方位角分布均匀的P波和SH波各18个,参考震源机制解、余震分布及震中附近鲜水河断裂走向,构建有限断层模型进行震源破裂过程反演。初步结果显示:此次地震矩震级6.7级,初始破裂点深度约12.8km,是一次高倾角左旋走滑型地震,发震断层西倾,走向160°,倾角80°,最大滑动量位于震中附近约184cm,破裂持续时间约18s。

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图1  有限断层模型的远场P和SH波形拟合

左列为P波垂向位移理论图(黑线)与记录(红线)的对比;右列为SH波切向位移理论图(黑线)与记录(红线)的对比

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图2  地震断层面破裂滑动及余震分布

图2分别给出了有限断层模型的地表投影以及震源时间函数(左上)、三维示意图(右上),下图为断层面滑动分布以及余震精定位之后投影到断层面的分布情况。泸定6.8级地震余震序列的精定位结果是基于四川台网的快报观测报告,使用hypoDD方法得到的(截止至2022年9月6日9时)。可见,余震前期主要分布在断层南段,与破裂的方向一致,断层北端余震丛集相对时间延迟且数量较少,整体特征显示余震基本发生在断层面滑动较小的区域或边缘,与断层面滑动呈互补的趋势。其中破裂面上三个同震滑动缺失区域可能是断层内部未来强余震发生区域(图2红色虚线框)。

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图3  泸定6.8级地震同震库仑应力变化

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图4  2021.5.22玛多7.4级地震至今年马尔康6.0级地震ML>3(左)Ms>3(右)地震分布(车时、薛艳提供)

图3所示为应用Coulomb3程序,以上述有限断层滑动分布计算得到泸定地震产生的同震库仑应力变化分布。在断层的南北两端,同震库仑应力显著增加,远超过地震触发阈值0.01MPa。地震活动性以及GPS反演研究表明,发震断层南端的安宁河断裂带上存在明显的凹凸体或明显的闭锁状态(闻学泽等,2008;李彦川,2021),周边历史地震导致断裂带的累积库仑应力明显增加,地震危险性增加(李玉江等,2020),此次地震同样对安宁河断裂有加载作用,因此需要加强该区域的监测。

图4显示,2021.5.22玛多7.4级地震至今年马尔康6.0级地震期间,发震断层以北的鲜水河断裂带上ML>3或Ms>3地震分布呈现出显著空段(图4黑色虚线框)。同震库仑应力变化显示对鲜水河断裂有明显的加载作用,此外本次地震产生的位错可能对断层北端产生一定的拉分作用,需要关注鲜水河断裂及周边区域的地震危险性。