2017年九寨沟MS7.0地震序列活动特征分析

中强地震序列的主震发生后,短时间内受台站距震中较远、尾波干扰和波形重叠等因素的影响,往往会遗漏大量的地震,而地震目录的完整性会直接影响到震后趋势判定和余震序列特征分析的科学性和可靠性。本文利用基于GPU加速的模板匹配方法对2017年8月1～12日的连续波形进行扫描计算,检测九寨沟M_S7.0地震前后遗漏的地震事件,选取台网目录中信噪比较高的1033个地震事件作为模板,在主震前7天至震后5天期间识别出4854个检测地震事件,为台网可定位目录的3.3倍,除去对台网单台地震事件的修正外,还检测到1797个遗漏地震事件,将完备震级从1.6级降低到1.4级。基于补充了遗漏地震的完整地震目录,对2017年8月8日九寨沟M_S7.0地震序列活动特征进行分析。结果表明,前震序列在主震前短时间内出现了地震活动的密集增强,b值也显示为低值状态,可能是深部断层发生破裂之前的加速蠕动的结果。随着时间的推移,余震序列的完备震级逐渐下降并趋于稳定,b值存在缓慢升高的趋势,未来较长时期内余震序列仍将处于持续衰减的状态。     

2017年九寨沟MS7.0地震对附近断层的影响分析

2017年8月8日四川省九寨沟发生M_S7.0地震,引起了专家们对其附近地区未来强震危险性的关注。根据弹性半空间位错理论,利用通过远场地震波形资料和InSAR资料联合反演得到的2017年九寨沟M_S7.0地震震源断层面上的位错分布,计算了九寨沟M_S7.0地震在附近断裂带上产生的剪切应力、正应力和库仑破裂应力。不同深度的水平面上剪切应力、正应力和库仑破裂应力的分布显示, 2017年九寨沟M_S7.0地震对其震中附近的塔藏断裂、岷江断裂北段、东门沟断裂和虎牙断裂北段等的影响明显,对其他断裂带的影响不甚明显。随着深度的增加,影响似有减弱的趋势。本文还给出了剪切应力、正应力和库仑破裂应力在塔藏断裂、岷江断裂北段、东门沟断裂和虎牙断裂北段断层面上的分布,计算了断层面上不同深度区域内剪切应力、正应力和库仑破裂应力平均值。据此分析表明, 2017年九寨沟M_S7.0地震可能使塔藏断裂、东门沟断裂、岷江断裂北段发震时间推迟,使虎牙断裂带北段断层面变得容易错动,其发震的危险性可能会增加。     

2013年岷县漳县6.6级地震前地震b值异常特征研究

本文利用1990年以来的甘肃测震台网资料, 计算获得2013年岷县漳县6.6级地震前邻区地震b值和Δb值的空间图像。 结果表明, 该6.6级地震发生在甘东南地区显著低b值异常区域的边缘, 且震前邻区地震Δb值异常显著。 从岷县漳县6.6级地震与低b值空间分布关系来看, 该地震的发生并未降低该区域的强震危险性。     

2017年8月8日四川九寨沟MS7.0地震前甘肃南部地区视应力变化

利用甘肃省区域台网提供的地震波形资料,计算甘肃南部地区2010年1月～2017年8月M_L≥2.0地震的视应力,分析九寨沟地震前甘南地区视应力的时空演化特征,所得结果如下：①M_L2.6～3.1、M_L2.0～2.5震级段地震视应力的空间分布具有较好的一致性,九寨沟M_S7.0地震前,距震中较近的川甘交界地区的舟曲、文县等地呈现出较为集中的视应力高值异常;②M_L2.0～2.5、M_L2.6～3.1地震的视应力在大区域范围内随时间的变化趋势有一定差异,M_L2.6～3.1地震视应力变化更为明显,在较大区域范围内表现为震前显著升高,而M_L2.0～2.5地震视应力则在震前一两年内开始下降;③随着区域划分范围向震中靠近,M_L2.0～2.5、M_L2.6～3.1地震视应力的变化逐渐趋于一致,至震中附近时,2个震级段视应力均表现为“震前几年长时间升高—临震前几个月下降”的同步变化。     

2017年8月8日九寨沟MS7.0地震序列分析

2017年8月8日四川九寨沟发生M_S7.0地震,该地震发生在巴颜喀喇块体的东北边界,震中区域构造条件复杂,是巴颜喀喇块体北侧左旋走滑环境向东侧逆冲挤压环境过渡的位置,附近地区历史强震较多。九寨沟地震是一次主-余型地震,余震活动水平较弱,主震发生后短时间内M_L≥4.0余震的“等待时间”存在异常,震后较长时间余震活动恢复到正常状态,序列h值、余震视应力等符合主-余型序列特征。序列b值为0.84,G-R关系推测序列最大余震的震级约为M_L5.4（M_S5.0）,8月9日发生的M_S4.8地震是目前该序列的最强余震。通过与1970年以来附近地区7级左右地震序列的对比认为,九寨沟地震与1976年松潘-平武2次7.2级地震序列在余震空间位置、发震构造和震源机制等方面存在较大差异,因此,不具备发育为震群型序列的条件。九寨沟地震主震视应力为0.36～0.38MPa,属于应力下调模型,序列余震的平均视应力水平接近龙门山断裂带附近中小地震的平均背景水平。     

2017年8月8日九寨沟7.0级地震长波辐射异常特征

通过距平方法,研究2017年8月8日九寨沟7.0级地震前震中所在区域（95.00°—110.00°E,25.00°—45.00°N）长波辐射时空演化特征,研究结果表明:①2017年7月,去除背景之后的长波辐射场在震区附近出现显著增强现象,增强区域基本走向与地质构造走向一致,其主体区域沿着巴颜喀拉块体南缘边界带,重要分支横跨巴颜喀拉块体,直接延伸至九寨沟7.0级地震震中;②紧邻九寨沟7.0级地震震中的4个格点在去除背景变化后的长波辐射时序曲线变化特征基本一致,即在2017年7月出现显著大于其他月份的现象。     

九寨沟7.0级地震前四川地区地磁异常分析

利用地磁垂直分量日变幅逐日比方法分析了2017年8月8日九寨沟7.0级地震前的地磁异常时空变化特征,结果表明:震前6个月成都、松潘、江油和崇州4个台站出现了同步的逐日比超阈值异常,异常台站集中于四川北部地区,震中位于异常阈值线上。外空场活动调查排除了空间环境对计算结果的影响,显示此次多台同步逐日比异常很可能是浅层地下介质电性结构改变的一种表现。     

九寨沟MS7.0地震前地磁异常

分析距离九寨沟M_S7.0地震震中分别为65 km、254 km和238 km的松潘地磁台、成都地磁台和天水地磁台2017年连续观测结果,发现九寨沟地震前,松潘地磁台出现异常变化,主要表现为2017年5月开始,松潘地磁台长时间垂直分量累积变化量达40 nT。短时间内也存在地磁场突变,最高可达10 nT,而成都地磁台和天水地磁台地磁场无明显异常。通过对观测数据的详细检查发现松潘地磁台很多观测日的最后一个观测值与后一观测日的第一个观测值相差超过1 nT,因此认为九寨沟地震前观测数据的异常是由观测系统异常导致。对三个台站地磁场垂直分量日变化的统计分析发现垂直分量在不同时段相关性保持一致,说明地震前短时间内不存在地磁垂直分量的明显异常变化,三个台站地磁场日变化的差异是由地下介质性质不同导致。岩石圈磁场在震中西侧区域出现正负异常交替现象,这可能与九寨沟地震的孕育有关。     

2017年九寨沟7.0级地震灾害特点浅析

2017年8月8日21时19分,四川省阿坝藏族羌族自治州九寨沟县发生7.0级地震,本文就各烈度区特征、宏观震害、建筑物震害、地质灾害和生命线震害等进行了分析,初步得出本次地震的一些震害特点。本次地震震级大,震源深,有感范围广,极震区烈度达Ⅸ度,余震频发,余震最大震级4.8级。灾区属于高山峡谷区,地震引发的次生地质灾害较为严重,是导致人员伤亡的主要原因。震中位于2008年汶川8.0级地震时的重灾区,建筑物基本经过重建,抗震性能较好;九寨沟城镇和景区内大部分房屋采用钢筋混凝土结构,由于地区和民族习惯,农村民居基本为抗震性能较好的穿斗木构架房屋,灾区建筑物受损多而倒塌少,避免了重大人员伤亡,死亡人数低于该区域历史上7级以上地震。这次地震经验表明,严格按照国家抗震设计规范、满足抗震设防要求并且保证施工质量的建筑物,具有抗御设防烈度地震的作用,不会发生严重破坏和整体垮塌,也就不会造成大量的人员伤亡。     

四川九寨沟M_S7.0地震序列视应力时空特征

利用中国测震台网记录到的数字地震波形资料,通过波形分析和反演,获得了2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震序列的视应力。研究表明:(1)在震后早期阶段九寨沟地震序列视应力水平较高,主震发生后不到1天视应力开始下降,主震发生1周后基本稳定,略有起伏;(2)震源区应力状态存在时空分段差异,余震区东南段视应力下降较快,而西北段下降较缓,最大余震发生前,东南段视应力水平略高或相当于西北段,最大余震发生至震后70天,西北段视应力水平高于东南段,这可能与余震区东南段比西北段破裂充分有关;(3)最大余震发生在主震震中东南侧视应力较高的区域,高视应力余震位于主震震中两侧靠近端部,与主震双侧扩展端部应力相对集中的结果一致。     

九寨沟M_S7.0地震震源机制解及构造应力场研究

2017年8月8日四川九寨沟县发生M_S7.0地震。根据中国地震台网固定台站的记录波形,利用gCAP方法和P波初动符号反演方法求解了主震的震源机制解,其结果与哈佛CMT震源机制解、美国地质勘探局发布的震源机制以及中国地震局发布的各震源机制解有很好的一致性。此外,还求解了九寨沟地震震中附近2010—2016年间28次小震的震源机制解,利用得到的小震震源机制解反演了该区域的构造应力场。结果表明,这一区域构造应力场的最大应力轴与最小应力轴均为水平方向,其中最大应力轴方向为NWW方向,最小应力轴方向为SSW方向。     

2017年四川九寨沟7.0级地震前地震应变场分析

以地震应变场作为地震活动的变量,通过自然正交函数展开方法,计算2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震前的地震应变场,提取出震前时间因子的异常变化。计算结果发现应变场前4个时间因子在震前1~3年的中短期异常并不显著,只有第2个和第4个时间因子震前有小幅度的异常变化,分析其原因,时间因子可能受到2008年汶川8.0级地震和2013年岷县漳县6.6级地震前大幅度异常的影响。与时间因子对应的空间等值线形成局部应变高值异常危险区,可能是2013年岷县漳县6.6级地震和2017年九寨沟7.0级地震空间异常的中短期特征。再对比九寨沟7.0级地震前后与松潘-平武7.2级双震的空间异常随时间演变,分析异常发展变化模式的差异,最后应用地震资料的累积频次从物理角度解释异常形成的机制。     

四川九寨沟7.0级地震强震动记录及特征分析

对"国家强震动台网中心"在2017年8月8日四川九寨沟7.0级地震中获取的66组强震记录进行整理、基线校正和滤波等常规处理,分析记录的幅值以及频谱特征。此次地震记录到的强震记录PGA范围0.98~185gal,最大PGA为距震中最近的51JZB(九寨百河台)NS向获取;此次地震仪器烈度范围为0.93~6.8,与四川九寨沟7.0级地震烈度图对比结果显示仪器烈度与宏观调查烈度误差在1度以内;通过观测数据与霍俊荣和第五代《中国地震动参数区划图》地震动衰减关系对比,发现霍俊荣衰减关系更适用于此次地震的加速度衰减;用克里格插值方法绘制了水平向PGA等值线分布图,发现震中附近等值线呈NW向分布;分析了不同震中距和不同场地条件下典型台站的反应谱特性。     

2016年新疆呼图壁6.2级地震前b值异常特征研究

利用2009年以来中国地震台网中心地震编目资料,以2016年新疆呼图壁6.2级地震作为研究对象,采用最大似然法进行b值空间扫描计算,获取震前震中及其邻区地震b值的空间图像。研究结果显示,2016年呼图壁6.2级地震发生在震前显著低b值区域,该异常特征可能反映了地震孕育的应力积累过程,印证了b值的物理意义。     

Comparison of Computational Methods for Instrumental Intensities Using the MS7.0 Jiuzhaigou Earthquake Data

After the occurrence of an earthquake, strong motion observation networks can record ground motion at distributed observation stations. Based on the ground motion parameters from these records, the spatial distribution of seismic intensity can be quickly determined, and the degree of damage in different areas can be estimated. This information provides the technical basis for the emergency response, so as to ensure that rescue teams can reach extreme earthquake areas and carry out the search and rescue operation in an accurate and timely manner to reduce casualties and property loss. In this paper, we introduced 7 intensity algorithms and compared the results with the records of the Jiuzhaigou M_S7.0 earthquake. We found that the differences between the instrumental intensities calculated by each method and the macro intensities were within a 1-degree range, which suggested good practicality of these different methods. The results calculated by the industrial standards-based calculation method and the integrated test showed good consistency.     

四川九寨沟7.0级地震中长期预测的回顾认识

回顾了2013年郭增建提出的基于地震活动性的"静中动"和后期与作者共同发展的"准静中动"方法,以1987年1月8日在甘肃南部迭部县发生的5.9级地震作为标志性的"准静中动"地震,结合国家地震局在1989年综合划定的1990—2000年南北地震带10年地震危险区,用中长期预测的时间尺度,指出了南北地震带北段三个未来可能发生6~7级地震的地区,其中一个就是四川省九寨沟地区。回顾分析中对"静中动"方法预测效能、存在的问题及一些中长期预测的问题进行讨论,得到两点认识:一是通过这次地震的再次验证,证明"静中动"方法是一种可行的预测地震的独立指标方法,在验证的基础上对该方法进行了优化认识;二是基于"静中动"方法与南北地震带北段10年地震危险区对应地震较为准确的启发,初步认为前兆可以划分为平静期的前兆与活跃期的前兆,而前者可能对于地震的预测意义更大,未来可以沿这一思路开展进一步的论证和研究。     

由三性法讨论2017年8月8日四川九寨沟7级地震的中期预测

九寨沟和其周围地区20世纪共发生3次强震,它们在时间轴上符合以42年为周期的三性分布。从1976年松潘地震起算跨越此周期可预测2018年再次发生强震。该地区实际地震前一周期比42年多一年,则从1976年松潘地震起算向新的周期减一年,可预测2017年再次发生强震。     

四川九寨沟Ms7.0地震前地电阻率的异常变化

四川九寨沟7.0级地震前,距离震中360km的平凉井下地电阻率出现了持续1年的趋势异常,NS和EW测项异常幅度年变化率均大于背景值(正常年变化0.6%和0.4%),分别为1.1%、0.6%;2017年6月27—29日中国地震局台网中心、宁夏地震局、甘肃省地震局组成联合异常核实小组,对这组变化进行分析研判,确定是地下介质电性发生了变化,属于震兆异常。在震前20个小时平凉地电NS和EW两个测道日变化率分别为8.9‰、1.5‰,主震结束后,测值基本恢复到背景值。该次变化对地震预测有积极的研究价值。     

Characteristics and Analysis of the Seismic Damage from the MS7.0 Jiuzhaigou Earthquake in the Area between Songpan and Jiuzhaigou

This paper expounds the features of the buildings and analyzes the seismic disaster characteristics of the Jiuzhaigou M_S7. 0 earthquake in the area between Songpan and Jiuzhaigou. New buildings (especially the frame structure) had good anti-seismic performance,but brick-wood structures and brick-concrete structures sustained large amounts of damage in the earthquake. By computing the seismic damage index,we found that the seismic damage index of the frame structure was far less than that of civil structures and brick-wood structures. The seismic damage index of frame structures were all zero in the Ⅵ area,and increased rapidly with the increase of intensity,but the increasing range was reduced. We also discussed how to evaluate the intensity in areas where there was a lack of buildings or there was only one structure type,which can be referenced in future field work.