芦山地震强地面运动频谱特征及致灾相关性分析

以芦山地震震中距100km内20个台站的60条原始强震记录为依据,采用零交法计算台站处三方向卓越周期,采用线性加速法计算台站处阻尼比为0.05的三方向反应谱,考察反应谱峰值周期、卓越周期和放大系数在各台站位置处的分布以及在断裂上、下盘的均值。通过研究发现:芦山地震动卓越周期、反应谱峰值周期和放大系数在各台站不同方向上的分量不同;各台站处反应谱的计算表明地震动具有上盘效应以及上盘衰减迅速的特征;地震动卓越周期在芦山地震震中100km的上、下盘上差别不大,其中上盘EW和UD向卓越周期均值略小于下盘,而上盘NS向均值略大于下盘,断裂两盘UD向卓越周期总体小于水平向,断裂两盘三方向卓越周期变化范围为0.013~0.275s;计算得到的放大系数表明80%台站NS向放大系数大于EW向,因此NS向放大系数较大可能是芦山地震诱发崩滑地质灾害的主要因素。     

2013年四川芦山M_S 7.0地震余震序列重新定位

利用Hypo2000+HypoDD联合定位方法,基于35个科考台站和四川测震台网记录资料,对2013年6月25日至2014年12月31日发生的芦山M_S 7.0地震余震序列进行重定位。重新定位后,EW、NS和UD向平均误差分别为0.141 km、0.143 km、0.147 km,平均到时残差0.066 s,震源深度优势分布范围8—18 km。定位结果显示,芦山地震余震呈带状分布,主要分布在大邑—名山断裂和双石—大川断裂之间,沿SW方向,长度约40 km。     

2013年芦山MS7.0地震序列S波分裂特征

本文测定了2013年4月20日芦山M_S7.0地震震源区及其附近台站的S波分裂参数,包括快波偏振方向和慢波延迟时间,最终得到了40个台站的S波分裂结果．结果显示:在地震主破裂区内观测到的快波优势取向为NE向,与余震分布的长轴方向一致;位于双石—大川断裂以西台站的快波偏振优势方向为NW向,与区域最大主压应力轴方向一致;位于荥经断裂附近台站的快波偏振优势方向为NW向,与该断裂走向一致．快波偏振优势方向随时间的变化结果显示:主震前位于地震破裂区附近的TQU和BAX台站的快波偏振优势方向均呈NE向;主震后TQU台站的快波偏振优势方向为近EW向,而BAX台站的快波偏振优势方向则不突出,反映出芦山地震主震前快波偏振方向受控于龙门山断裂带,而主震后受构造应力场的作用更加明显．此外,各台站的慢波延迟时间为1.25—5.40ms/km,在余震覆盖密集区域,台站的慢波延迟时间均大于3.0ms/km,反映出震源区的各向异性程度较强．芦山主震后,各台站的延迟时间随时间变化持续减小,反映出震源区地壳应力随余震活动逐渐减小．      

鲁甸6.5级地震崩滑地质灾害分布与成因探讨

2014年8月3日的云南鲁甸6.5级地震震源机制解、余震震中分布及震后的地震地质调查表明,发震构造为NW向包谷垴-小河断裂,断层发生左旋错动;震源机制与余震精定位数据表明发震断层倾角较陡。崩塌、滑坡分布在一个长轴为NW向的矩形区域内(15km×12km),基岩崩塌指示地震动主方向自北向南由SE向变为SN向,与震源机制解揭示的主压应力方向NW-SE总体一致。地震诱发的次生地质灾害崩塌、滑坡的平面分布特征可以用2种发震模式来解释:1)总体走向为NW的弧形断层发生左旋走滑错动,由北向南,地震动方向由SE向逐渐转变为近SN向;2)除NW向断层的左旋错动之外,NE向断裂也可能被牵动,发生由NW向SE的逆冲运动。地震是由NE、NW 2组断层共同作用的结果,以NW向断层左旋错动为主、NE向断层逆冲为辅。余震震中主要呈NW向线性展布,同时在震中附近存在NE向分布的地震条带,隐含2组断层同时错动的可能性;而鲁甸6.5级地震震中所在的滇东北永善、昭通地区,区域多个地震的震源机制表明,地震断层多以逆冲运动为主,走滑为辅。     

用经验格林函数方法从红山地震台数字化资料提取隆尧地震的震源时间函数

2002年4月22日在邢台老震区隆尧县境内发生了一次ML4．8地震，这次地震邢台地区震感强烈，随后又发生15次小的余震。我们从这些余震中任意选择了5次余震分别作经验格林函数，提取了该地震的震源时间函数，目的是从这个地震来反映邢台震区的地质构造和震源情况。结果表明：无论以哪次余震的记录作为经验格林函数，结果都相当一致。发生于2002年4月22日的ML4．8地震只是老震区断层的单次破裂，此次事件的持续时间较短，只有0．7s左右，上升时间约为0．5s。为了验证所提取的震源时间函数的稳定性和可靠性，作者用5个小余震的UD，EW，NS方向分别作经验格林函数处理，结果相当一致；同时用全波、P波和SH波进行提取震源时间函数的对比，结果表明，用全波和SH波效果较好，所得结果非常一致，而用P波提取的震源时间函数效果不很理想。即同一台站的不同震相求得的震源时间函数的幅度存在差异。     

2022年芦山MS6.1地震：发生在隐伏反冲断层上的一次中强地震

继2008年汶川M_S8.0地震和2013年芦山M_S7.0地震后,2022年6月1日在龙门山断裂带南段又发生了一次M_S6.1强震,距离2013年芦山M_S7.0地震震中位置仅10 km.为研究此次地震的发震断层及两次芦山地震的关系,对震后60天的余震序列进行重定位,获得了933个高精度定位结果,EW,NS和UD方向上的定位误差分别为0.15 km,0.13 km和0.23 km.余震序列在水平分布上沿北东—南西向略长,在深度上主要分布在12—20 km,10 km以浅余震很少.余震震源深度剖面显示发震断层面倾向南东,与2013年芦山M_S7.0地震发震断层结构中的反冲断层倾向一致,两次芦山地震的发震断层结构相交为复式Y型断裂结构,此次芦山地震的发震断层为其中一条深度更深的反冲断层.此次地震没有产生地表破裂,推测发震断层为一条埋深较深的隐伏断层.两次芦山地震的余震震中分布区跨过了该区域的一条大型逆冲型断裂带,即双石—大川断裂带.深度剖面显示芦山M_S7.0地震的南东...     

汶川地震强余震统计特性及地震动衰减关系

2008年"5·12"汶川特大地震发生后,固定及流动台站获得了数量可观的余震地震动数据,为地震危险性分析和地震动衰减规律研究提供了丰富的数据。通过Gutenberg-Richter关系分析得到汶川地震余震震级-频度分布（FMD）,结合Båth定律预估得到逼近实际的最大预估余震震级,基于修正的Omori定律拟合得到余震发生率与主震后时间的关系。主余震统计特性显示M_s4.0~6.4范围内的余震记录震中距及震级分布相对均匀,可作为建立地震动衰减规律的依据。故针对土层地表及基岩地表分别进行了EW、NS和UD三个方向的统计回归分析,给出了2种地表情况下三向地震动峰值加速度的定量衰减关系表达式。     

芦山7.0级地震近断层地震动的方向性

基于芦山7.0级地震中断层距小于100 km自由场台站的强震动记录观测数据,研究此次地震近断层地震动的方向性特性,并探讨方向性特性与震源破裂机制、断层距离和空间方位的关系.研究结果表明：（1）与距断层较远记录不同,近断层地震动在不同的观测方向上表现出显著的强度差异,存在明显的极大和极小作用方向.在不同的方向上,最大加速度反应可达最小值的4倍以上;（2）这种方向性差异在T=1.0 s以上的长周期段更为明显,在T=0.1 s以下的短周期段,地震动随方向变化的差异较小.地震动强度随方向变化的差异随周期增大而增大,不同方向上的加速度反应谱值的最大值与最小值之比从周期T=0.01 s时的约1.7增大到周期T=10 s时的约2.4;（3）在距离断层约35 km以内,地震动具有明显方向性,地震动卓越方向具有垂直断层走向的特征,随断层距的增大,这种方向性不明显.从不同方向上地震动强度的差异来看,随断层距增大,地震动强度在不同方向上的差异在减小,表现为各个周期的最大值/中值和最大值/最小值比值均随断层距离增大缓慢减小;（4）近断层地震动的方向性特性主要受断层上、下盘的相对运动所控制,其在长周期的卓越方向与水平同震位移方向一致,且该卓越方向上的地震动强度绝对大小与地震破裂造成的静态位移明显相关,表现为地震动强度随水平同震位移的增大而增大.     

2013年4月20日四川芦山M7.0级地震与余震精确定位及发震构造初探

使用汇集在四川台网中心的固定台站、震后架设的流动台站、周边水库台站等震中距150 km以内的震相数据,选用分层速度模型,对芦山7.0级地震及震后9天内的余震利用双差定位法进行了重新定位.给出了芦山7.0级地震的发震时刻为2013-04-20 08:02:46.8,震中位置30.278°N,102.989°E,震源深度16.67 km,给出了3324次余震的双差定位结果,并对发震构造进行了分析.结果表明:芦山地震主破裂长度约40 km,下倾宽度约20 km,破裂视面积约800 km²,主破裂沿南西走向,倾角约40°.余震震源优势深度为10~22 km.余震沿南西走向,主要集中于大邑-名山断裂上盘.     

2014年新疆于田MS7.3级地震序列重定位

2014年新疆于田发生MS7.3地震,这一地区6年来连续发生2次强烈地震,震中相距不到110km.由于初始定位误差较大,于田地震的发震断层仍不清楚.本研究的主要目标是利用地震精定位方法对于田地震序列及其背景地震活动进行重新定位,确定于田地震的发震断层.本研究使用双差定位方法对于田地震序列进行重新定位.这一方法假设两个地震的震源距小于事件到台站的距离,两个事件到同一台站的走时差主要归因于其空间位置的偏移,因此可消除由于速度模型不准确引起的定位误差.重定位后得到了435个地震的位置参数.结果表明,2014年于田MS7.3级地震发生在阿尔金断裂带的西端,余震分布的优势方向为北东向,展布长度约33km,震源深度主要集中在4~12km,多数余震位于主震的西南侧.NS,EW和UD方向的定位误差分别为0.5km,1.1km和1.7km.于田地震余震序列总体衰减较慢.根据余震分布特征和震源机制解,认为此次地震的断层面为北东向的节面,阿尔金断裂的西南延伸分支断层是这次地震的主要发震构造.于田地震的发生与巴颜喀拉块体的东南向运动有关.     

芦山城区地震动放大特性:4.20芦山M_S 7.0级大地震余震观测分析

2013年4月20日,四川芦山发生M_S 7.0级大地震.地震发生后,我们应急进入震区考察,在城区范围内开展表层地震放大响应特性观测.通过在芦山城区范围内布置9个移动地震台站进行余震监测,记录到282个余震事件的三分量地震动数据,并选出8个记录质量好、噪声背景低、地震波形完整的余震数据进行分析.这8个地震均发生在以芦山城区为中心的15 km范围之内,震源深度10~17 km,震级1.5到3.7,全部为每个移动监测台站完整记录.从这些地震记录中截取其中的S波数据进行分析,计算每个台站每个地震记录分量的傅立叶振幅谱,利用南北与东西两个水平分量的数据合成一个综合的水平震动分量振幅谱函数,并将其与位于城西采石场基岩处参考观测点的台站记录数据进行比较.结果表明,芦山城区内各个观测点的地震动相对于参考点存在显著的放大效应,各个观测点的放大主频分布比较一致,多发生在5~6 Hz之间.而振幅放大效应则存在较大差异,放大倍数5~24不等.其中位于沫东镇的L07观测点的地震动放大效应特别突出,最大放大峰值高达24倍,对该处地震安全的威胁不容忽视.     

2014年新疆于田7.3级地震发震构造和震前地震活动过程讨论

2014年2月12日在新疆于田发生7.3级地震,震中位于阿尔金断裂西段,这是继2008年3月21日于田7.3级地震后在塔里木盆地南侧发生的第2次7级地震。这次于田7.3级地震的余震主体沿NE向分布,余震区的西南段呈近SN向分布;绝大部分余震与前震在余震区西南密集分布,强余震(全部的5级以上地震和81%的4级地震)绝大多数都分布在这个区域,第1天的余震主要在这个区域呈近SN向分布,余震由西向东扩展。在这次于田地震的近SN方向上曾在1982、2011以及2012年先后发生过几次6级左右的地震,而这次地震填补了其中的空段。文中从区域构造环境、地震震源机制解和余震分布特征等方面,分析这次地震的发震过程,认为地震发生在硝尔库勒盆地南缘的分支断裂,受阿尔金断裂带构造应力影响,硝尔库勒盆地受到局部近EW向的拉张作用力,首先沿近SN向破裂,这个构造部位的解锁,促进阿尔金断裂左旋错动,产生NE向破裂,应力向东传递;文中还对有历史记录以来,阿尔金断裂上7级地震的发震构造及其对阿尔金断裂带的影响进行了讨论。     

2022年芦山MS6.1地震序列的精确定位及发震构造

2022年6月1日在四川芦山发生了M_S6.1地震。为厘清这次地震的发震构造与2013年4月20日芦山M_S7.0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M_L≥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M_S6.1地震序列整体位于2013年芦山M_S7.0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M_S6.1主震和M_S4.5最大余震的震源深度约为15km,与2013年芦山M_S7.0主震的震源深度相当。M...     

基于大数据的强震临震前地震背景噪声异常分析——以2013年芦山7.0级地震为例

目前针对强震临震前震动信号的拾取和分析基本都是在有限的频带内开展,且分析的数据量时空范围有限。本文提出一种基于大数据的地震背景噪声计算和分析方法,对海量地震观测数据进行分布式噪声功率谱计算,数据采用2013年3—4月的四川地震台网记录的连续波形数据。通过对2013年四川芦山7.0级地震前四川地震台网记录的50Hz～200s范围内的多个频点时序变化进行分析,发现芦山地震距震中50km范围内的MDS台和BAX台在震前水平方向30～150s周期上噪声出现增强10～20dB且持续3～5天的情况,垂直向未发现明显变化,同时超出50km范围内的台站也未有明显变化。这种长周期异常变化很难通过传统的地震动信号拾取来发现,表明本文提出的强震临震异常分析方法可以用于发现和分析震前的长周期异常信号。     

芦山MS 7. 0 地震前近震源区地形变熵特征研究

2013 年4 月20 日芦山MS7.0地震是继2008年汶川MS8.0地震后发生在龙门山断裂带的又一强震,与汶川地震相似,该震临震前在近震源区未观测到显著的异常变化。为研究其临震前形变特征,本文根据信息熵理论对芦山MS7.0地震前近震源区的连续形变观测资料进行了年变熵率值分析,并研究其时序上的分布特征。结果表明,震前近震源区台站地倾斜形变熵均表现出减熵现象,时序的年尺度熵结果表明,汶川MS8.0地震对芦山MS7.0地震具有一定的触发作用,且震中区的EW 向和NS 向分量具有高度一致的熵变趋势。     

2013年4月20日四川芦山地震强地面运动三要素特征分析

2013年4月20日四川省芦山县境内发生M_S7.0级地震,地震造成196人死亡,21人失踪,11470人受伤,震中最大烈度IX.地震发生后,中国数字强震动观测网络和成都市地震烈度速报网络分别获得了114组和63组3分量强震动记录.记录得出在近场加速度幅值较高,与汶川地震峰值相当,然而震害却不严重.本文介绍了这些记录的基本情况,分析了其地震动三要素（幅值、持时、频谱）特征以及对建筑物结构的潜在影响.分析结果表明：芦山地震PGA（地震动峰值加速度）与我国常用的霍俊荣地震动预测方程较一致,高于即将颁布的第五代区划图中使用的预测方程;PGV（地震动峰值速度）与第五代区划图中使用的预测方程基本一致;Significant持时和Bracketed持时高于全球经验预测方程,且Bracketed持时衰减显著慢于全球平均水平;典型11个幅值较大记录的5%阻尼比加速度反应谱峰值周期都在0.1~0.2 s范围内,且谱值远高于规范设计谱,但在周期0.3 s之后迅速下降至设计谱以下;芦山地震地震动PGV值较小以及对应我国中小城市和城镇主要建筑物的结构自振周期范围（0.3~1 s）内加速度反应谱远低于规范设计谱,可用于解释其震害相对较轻的原因.     

2017年九寨沟MS7.0地震震源区横波分裂变化特征

对2017年九寨沟M_S7.0地震序列的横波分裂的时空变化特征进行了分析.通过横波窗内S波质点运动图的分析,从九寨沟地震震源区各个地震台站的近震横波记录中提取了横波分裂的快波偏振方向和慢波延迟时间.观测结果显示,震源区各台站的上地壳各向异性在空间上存在分区特征,时间上有随时间的趋势性变化特征.空间上,位于震源区北部余震区内的3个台站中,发震断层东面的台站L5112和L5111只有一个突出的快波偏振优势方向（NNE向）,而西面的L6202台有两个快波偏振优势方向（除了NNE向,还有一个近EW向）,体现了余震区剧烈调整的地壳应力和构造复杂断裂的综合作用;余震区外的3个台站中,震源区东部靠近塔藏断裂（东）附近的JZG台的快波偏振优势方向为NW向,与塔藏断裂（东）的走向一致,南部的台站L5110和L5113的快波偏振优势方向为近EW向,与区域主压应力方向一致;余震区内各台站的平均慢波延迟时间大于余震区外各台站,反映了九寨沟地震孕育过程中余震区的应力积累强于其周边区域.时间上,快波偏振方向在主震后前期离散度较大,随着时间的推移,离散度在后期有逐渐变小的趋势;慢波延迟时间在主震后较大,但随着时间的推移,也表现出逐渐减小,趋于稳定.横波分裂随时间逐渐减小和趋于稳定的变化特征反映了九寨沟地震在孕震中积累的应力,随着主震和余震的发生而导致的应力释放和调整,应力大小和调整幅度逐渐减小,后期趋于稳定.     

2021年5月21日漾濞Ms6.4地震近场地震动特征和方向性效应分析

利用中国国家强震动观测台网(NSMONS)和云南地震预警台网获得的158组强震动记录,分析了漾濞Ms6.4地震观测的近场地震动幅值、反应谱值特征以及不同周期反应谱值的空间分布.将近场台站反应谱值与NGA-West2预测方程进行对比,结合现场震害调查结果验证此次地震近场地震动的方向性效应,研究结果表明,近场30 km内地震动峰值加速度(PGA)表现出南北向(NS)高于东西向(EW)的方向性差异,PGA最大相差达1.86倍;在水平向加速度反应谱值(SA)卓越周期附近的谱值普遍高于基本设计谱,漾濞台NS向卓越周期对应的SA是罕遇设计谱平台值的3.87倍;空间分布显示,断层破裂前方(震中东南方向)观测的水平向SA显著大于破裂后方,在短周期更为明显,随着周期的增大差异有所减小;破裂前方台站观测的短周期SA大于NGA-West2预测结果,而破裂后方台站观测的SA在整个周期范围内均小于NGA-West2预测结果,表现出显著的方向性效应;震害调查结果也表明近场区域的建筑物破坏呈现NS向破坏较EW向严重的方向性差异.     

利用背景噪声自相关研究芦山M7.0地震震源区地壳相对波速的时空变化特征

根据3个位于芦山地震震中区附近台站记录的连续波形,采用自相关函数研究了芦山地震震源区2012年4月20日至2014年4月20日地壳相对速度的时空变化特征。3个台站分别是宝兴台(BAX)、蒙顶山台(MDS)以及天全台(TQU),震中距约为15.7km、20.5km、29.6km。结果显示:由0.1~1Hz频率范围内自相关格林函数测得的地壳相对速度,在震后一段时间内3个台站均有明显下降。其中,震中西北方向的BAX台下降量最大,约为0.6%;其次是震中东南方向的MDS台,下降约0.4%;西南方向的TQU台下降最小,约为0.2%。它对介质的敏感深度范围约为10km。空间上,相对速度下降明显的区域与震源破裂强度大的区域以及同震体应变的膨胀区之间有很好的一致性。最大速度降分别是在震后40~100d内相继出现的,相对速度的恢复过程与强余震的衰减有较好的对应关系。认为这种相对变化主要是由主震及强余震在一定深度范围内造成断层区内部结构破坏和周围应力变化引起的。而在2~5Hz频率范围内测得的相对速度,3个台站均未表现出明显的同震效应,但季节性的变化趋势明显,尤其是半年1次的变化特征,平均最大变化幅度约为0.3%。它对介质的敏感深度范围约为1km,但与强地面运动引起的地表破坏之间没有很好的对应关系。     

2022年6月1日芦山MS 6.1地震前地电阻率异常分析

利用归一化速率变化方法（NVRM）分析处理了芦山M_S 6.1地震震中距450 km范围内的成都地震基准台、冕宁地震台、红格地震台、甘孜地震台等4个台站的地电阻率观测数据,结果显示：红格地震台NS、EW测道及甘孜地震台NE测道原始数据震前出现年变趋势性下降,下降幅度为1%—3%;红格地震台NVRM曲线震前出现正异常,冕宁地震台、甘孜地震台出现负异常,曲线转折下降过程中发生芦山M_S 6.1地震。虽然整体而言提取出的地电阻率震前异常在时间上与此次地震对应关系较好,但甘孜地震台、红格地震台与此次地震震中间距离均大于300 km,提取出的异常是否为此次地震异常,还需进一步探究。