2023年8月6日山东平原5.5级地震震源参数初步分析.pdf

书书书第 卷第 期（）年 月中 国 地 震 张雅茜，戴丹青，杨志高，等 年 月 日山东平原 级地震震源参数初步分析 中国地震，（）：年 月 日山东平原 级地震震源参数初步分析张雅茜戴丹青杨志高席楠张建勇韩光洁徐泰然邓文泽孙丽中国地震台网中心，北京 摘要北京时间 年 月 日 时 分山东德州市平原县（，）发生 级地震，中国地震台网中心部署的预警试运行系统于震后 产出首报预警结果。中国地震台网中心于震后 发布自动速报结果，于震后 发布正式速报结果，同时联合多家单位启动地震应急产品产出工作，共产出震源参数、历史地震、地震构造、震源机制、余震精定位、推测烈度和震源破裂过程等 类应急产品。结果显示，本次地震发生在林南断裂附近，震源机制解表明该地震为一次走滑型事件；余震精定位结果显示余震展布呈近 向，与震中附近断裂方向一致；烈度速报推测极震区烈度达度，区域面积约 ，度及以上区域总面积约 。关键词：平原地震地震速报震源机制地震烈度破裂过程 文章编号 （）中图分类号 文献标识码 收稿日期 修定日期 项目类别 预警速报能力提升建设项目（）资助 作者简介 张雅茜，女，年生，助理工程师，主要从事地震预警与地震监测工作。：引言据中国地震台网正式测定，北京时间 月 日 时 分山东德州市平原县（，）发生 级地震，震源深度 。本次地震震中距平原县 ，距德州市 、距济南市 ，震中 范围内平均海拔约 。震中附近人口密度较大，范围内人口约 万人，范围内人口约 万人，范围内人口约 万人。截至 月 日 时，地震共造成 人轻伤，处房屋及墙体受损。由于震中及附近 范围内沉积层厚度为 （，），其对地震波放大作用明显，因此本次地震波及范围广，震中周边地区震感较强（张玮，）。本次地 震 震 中 距 林 南 断 裂 最 短 距 离 约 ，震 源 机 制 解 中 截 面 走 向 为 向（），断裂走向为 向，根据这一关系，初步推断发震断层为林南断裂（邓起东，）。该断裂延伸长度约 ，走向自西向东具有 向、近 向至 向变化的趋势，断裂南倾，表现为高角度铲式正断层。林南断裂于古近纪开始活动，在孔店沙四 期张雅茜等：年 月 日山东平原 级地震震源参数初步分析沉积期断层活动速率较小，至沙三沙二沉积期活动速率达到峰值，而后活动性逐渐减弱，至第四纪停止活动（吴琼，）。该断裂附近分布有聊考断裂、广齐断裂等，这些断裂附近均发生过中强地震。聊考断裂附近曾发生过 年菏泽 级和 年菏泽 级地震，广齐断裂附近曾发生 年高青 级和 年济阳 级地震。刘涛涛等（）研究发现在高唐、齐河、临邑、平原、陵县、禹城一带存在小震围空区，认为该地区可能存在应力积累，而此次地震正好发生在该地震空区内（图 ）。图 区域地震构造（中国地震局地质研究所吴熙彦提供）地震预警与参数速报自 年起，中国地震局开展了地震烈度速报与预警工程建设，并于 年底完成建设任务，现已进入收尾和验收阶段。中国地震台网中心部署的预警试运行系统已接入全国 个省市的台站数据，目前正在进行正式运行前的测试工作。山东省作为预警重点区，预警首报理论时间为 。对于此次地震，预警系统于震后 产出首报地震预警信息，预警震级 级，震级偏差 ，震中位置偏差 ，震中 范围 内 有 预 警 台 站 共 个（图 ），预警首报使用 个台站参与定位，个台站参与震级的计算，最早触发的台站为烈度计台站 ，震中距 。中国地震台网中心自动速报系统于震后 发布结果，震中位于山东德州市平原县（，），震级 级；正式速报信息于震后 发布，震中位于山东德州市平原县（，），震级 级，震源深度 。应急产品产出地震监测台网应急产品产出服务最早可追溯到 年（邹立晔等，、），截至 中国地震 卷注：断层数据来源于 绘图软件中的 。图 山东平原 级地震周边断裂及预警台站分布 年 月中国地台网中心已完成国内外大震应急产品产出 余次。随着地震监测技术的不断发展，对于应急产品时效性与准确性的要求也逐步提高，目前中国地震台网中心已实现震后各类应急产品和图集的自动产出及汇集（戴丹青等，；邓文泽等，；支明等，；张建勇等，；梁皓等，；徐泰然等，），包括地震参数、区域构造信息、历史地震分布、区域台站分布、震源机制、地震烈度、震源破裂过程等。山东德州市平原县 级地震发生后，中国地震台网中心联合中国地震局地质研究所、中国地震局地球物理研究所、中国地震局地震预测研究所和应急管理部国家自然灾害防治研究院等多家单位，于震后 自动产出第一版图集 年 月 日山东平原 级地震应急数据产品综合图集，随后不断更新，于 月 日 时更新为最终版本。各类应急产品为震后趋势判定、应急救援工作和相关研究提供了第一手数据资料。应急产品可在震后较短时间给出地震的实测破坏分布，争取黄金救援时间，服务领导指挥决策、救灾力量派遣和次生灾害预警等，最大限度地减少人民的生命财产损失。目前，应急产品的时效性有了较大提升，但精准度还有进步空间，例如，在震源参数的计算中可使用更为精细的三维速度模型。历史地震分布平原 级地震发生在林南断层附近，为一次走滑型为主的地震事件。震中 范围内共有 个测震台站，距震中最近的测震台为德州台，震中距为 （图 ）。根据 年以来历史地震统计，震中 范围内发生过 级及以上地震 次，最大地震为本次地震；震中 范围内发生过 级及以上地震 次，最大地震为本次地震；震中 范围内发生过 级及以上地震 次，级及以上地震 次，最大为 年 月 期张雅茜等：年 月 日山东平原 级地震震源参数初步分析日河北隆尧东 级地震，距本次地震震中约 。另外据统计，距离此次地震时间最近、震级最大的 级以上地震是 年 月 日山东济南市长清区 级地震，震中距 。震中台站数统计震中距 台站数最近台站震中距 德州 图 山东平原 级地震震中周边台站和历史地震分布 震源机制解目前，中国地震台网中心运行 套矩张量自动反演系统，分别为应用于国内中强地震（）的区域全波形反演方法（，）和应用于国内外强震（）的 方法（，）。本次地震的震源机制解基于全波形反演方法产出（图 ），震源机制解显示平原地震为一次走滑型为主的事件，矩震级为 ，矩心深度约 中国地震 卷 ，断层节面 的走向、倾角和滑动角分别为 、，断层节面的走向、倾角和滑动角分别为 、。本文还收集了中国地震局及不同国际机构关于本次地震的震源机制解反演结果，各机构震源机制解结果基本一致（表 ）。除美国地质调查局（）外，各机构反演得到的各节面的差异较小，其中走向差异约为 ，倾角和滑动角差异约在 之间，这些差异可能是由于各机构使用的数据资料和方法并不完全相同造成的。发震时刻（北京时间）经度（）纬度（）节面 （）节面 （）矩震级质心深度 走向 倾角 滑动角走向 倾角 滑动角 ：注：地震类型（初判）：走滑型为主。图 平原 级地震震源机制解 余震精定位截至 月 日 时，山东平原 级地震序列共记录到余震 个（图 ），其中最大余震为 月 日 时 分发生的 级地震，余震主要集中分布在主震北东侧 范围内，大致呈 向分布，在 向、向、深度上的定位误差分别为 、和 。为进一步研究 断层 的 结 构 形 态，本 文 沿 地 震 展 布 方 向 绘 制 重 定 位 结 果 的 深 度 剖 面 图（图 （）、（），从图中可以看出震源深度集中在 之间。震源破裂过程中国地震台网中心利用迭代反褶积和叠加（，）方法（郑绪君等，；，；戴丹青，），使用近场强震动台站数据反演平原 级地震的破裂过程（图 ）。本次反演共使用震中距 范围内的 个强震台站的三分量加速度记录，断层参数基于中国地震台网中心反演的节面（），震中位置 期张雅茜等：年 月 日山东平原 级地震震源参数初步分析表 不同机构产出的山东平原 级地震震源机制解测定机构节面 （）节面 （）机制解示意图深度 走向 倾角 滑动角走向 倾角 滑动角中国地震台网中心 中国地震局地球物理研究所 美国地质调查局（）德国波茨坦地学中心（）全球矩心矩张量（）注：截止 年 月 日 时 分，重定位后得到了 个余震的位置。余震主要呈 向分布，震源深度集中在 。图 平原 级地震余震分布（中国地震局地球物理研究所房立华提供）参照正式速报结果，震源深度设为 。最终反演得到的矩震级为 ，整个地震能量释放较为集中，破裂过程持续约 。此次地震在水平方向上以单侧破裂为主，主要以震中为起始点向 向破裂，破裂长度约为 。其中最大滑移量为 ，位于破裂初始点 方向 ，深度约为 。在深度方向上，破裂主要集中在 之间。中国地震 卷图 山东平原 级地震震源破裂过程 地震动强度分布中国地震台网中心烈度速报系统实时接收台站的波形记录并进行数据处理，计算台站地震动参数，同时，利用实测地震仪器烈度，结合震源参数与区域构造快速判断地震破裂断层方向和破裂分布，并对衰减关系进行修正，评估地震烈度分布，产出地震烈度速报结果。山东平原 级地震后，烈度速报系统在震后 产出仪器地震烈度图（图 ），并在震后 内持续更新，综合余震分布、震源机制等结果对推测地震烈度、峰值加速度进行修正（图 、图 ）。地震发生后 内，中国地震台网中心收集强震动数据与烈度计数据共计 组，震中距 范围内有 个台站，震中距 范围内有 个台站，其中震中距最近的台站为位于平原县思城镇的烈度计台站 ，震中距为 。地震仪器烈度达到 级及以上的台站共 个，仪器烈度最高的台站 （烈度计台）位于梁村镇（图 ），震中距为 ，仪器烈度达到 级。台站峰值加速度达到 以上的台站共 个，峰值加速度最大的台站为距震中最近的 台，峰值加速度为 。根据 建筑抗震设计规范 的要求（中华人民共和国住房和城乡建设部等，），德州市的抗震设防烈度为度，设计基本地震加速度值为 。从推测烈度分布图可以看出，本次地震推测烈度最高达到度，涉及平原县的 个乡镇街道、武城县的武城镇、郝王庄镇及德州市德城区的黄河涯镇，面积约 ；度区涉及夏庄镇、苏留庄镇、四女寺镇、于集乡、临齐街道等 个乡镇街道，涉及范围较广，面积约 。根据台站数据记录，多个台站峰值加速度高于该 期张雅茜等：年 月 日山东平原 级地震震源参数初步分析图 山东平原 级地震仪器烈度分布图图 山东平原 级地震推测烈度分布图 中国地震 卷图 山东平原 级地震峰值加速度分布图图 烈度计台站 三分量记录区域抗震设防标准，表明此次地震可能造成震中附近房屋损坏、道路破坏。据新华社消息，截至 月 日 时平原 级地震共造成 人轻伤，处房屋及墙体受损，震区水、电、通信等基础设施已恢复正常。结语 年 月 日山东平原 级地震发生后，中国地震台网中心快速、准确地完成了主震和余震的参数测定，并联合多家单位完成震后应急产品产出，为震后应急救援、震情分析 期张雅茜等：年 月 日山东平原 级地震震源参数初步分析等工作提供资料和参考。综合各类应急产品，并结合区域地震构造、震源机制解等结果，初步得到以下结论：（）本次地震为发生在华北平原林南断裂上的走滑型地震事件，破裂方向为 向，主要为单侧破裂，破裂长度约 ，在深度方向上破裂集中在 。余震展布呈 向，与破裂过程方向和林南断裂延伸方向较为一致。（）烈度速报结果显示，此次地震极震区推测烈度达度，区域面积约 ，度区面积约 。根据台站数据记录，多个台站峰值加速度高于该区域抗震设防标准，此次地震造成震中附近部分房屋受损。致谢：中国地震台网中心预警速报部应急产品产出服务工作组提供了丰富的数据产品，中国地震局地质研究所、中国地震局地球物理研究所提供了丰富的图件和应急资料，在此一并表示感谢。参考文献戴丹青 年 月 日山东平原 地震破裂过程快速反演 中国地震，（）：戴丹青，孙丽，席楠，等 年 月 日云南漾濞 地震的快速测定与数据产品产出 中国地震，（）：邓起东 中国活动构造图（：万）北京：地震出版社邓文泽，杨志高，席楠，等 年 月 日青海玛多 地震的快速测定与数据产品产出 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