2014年云南鲁甸6.5级地震强震动观测记录及初步分析

2014年8月3日云南鲁甸发生MS6.5地震,在震中及其周边地区分布的中国数字强震动台网的81个台站获取了这次地震的主震强震动记录.特别是位于极震区鲁甸龙头山镇财政所强震动台,完整记录到这次地震的地震动时程,其东西向PGA达948.5 cm/s2,该台站周边多栋多层建筑物底层完全倒塌和损毁,与记录所反映的强烈震动相吻合.初步分析强震动观测记录,讨论了本次地震的震中位置、破裂方向和强震动衰减速率等问题.     

强震记录频率非平稳特性的若干研究

本文将美国西部、中国台湾和其它地区在基岩场地上的156组地震记录按不同震级、震中距分组,分析了持续时间随震级、震中距的变化规律,在此基础上研究了强震记录的穿零率以及主频的时变特性,并用一直线来拟合穿零率随时间的变化规律,给出了此直线拟合参数在不同震中距、记录方向条件下的取值范围,以此来反映频率特性随时间变化的非平稳性,此外还通过运用峰点法在频率特性非平稳性中考虑涟波效应。所得结果与穿零率的相应结果进行了对比。文中的分析结果表明,穿零率方法是可以在一定程度上反映频率特性的非平稳性的。     

2014年云南鲁甸6.5级地震致人死亡情况分析

搜集了鲁甸地震致人伤亡的详细资料,分析了导致人员死亡的原因、死亡人员的空间分布、年龄分布、性别占比、民族组成等。并与国内其它地震造成人员伤亡的情况进行了对比。本文还结合当地社会经济和人员活动特点估算了夜间发震后人员死亡的数量,所得结果对进一步认识滇东北地区地震人员伤亡风险具有参考意义。     

鲁甸 MS6.5级地震强震动记录及震害分析

2014年8月3日发生的鲁甸地震是我国继2013年芦山地震之后的又一次破坏性浅源地震,造成了严重的人员伤亡和工程结构破坏.本文处理了我国数字强震动台网捕获的60余组主震三分量强震动记录,绘制了震中附近区域的峰值加速度等值线图,长轴沿西北-东南方向展布.通过与中国西部常用衰减关系的对比,发现各模型的预测值均不同程度高估了峰值加速度、峰值速度的观测值.最后以水平向峰值加速度较大的三个典型台站为例,详细调查了附近建筑的破坏情况,结合宏观烈度分布结果,分析了地震动特征与震害的相关性.     

2014年云南鲁甸6.5级地震序列跟踪分析研究

从云南鲁甸6.5级地震序列活动特征、序列参数、历史地震活动类比、余震精定位、较大地震震源机制、发震构造分析等方面分析了鲁甸地震序列的序列类型及后续强余震预测问题.分析认为,鲁甸地震序列余震活动表现出明显的阶段性.鲁甸地震序列M≥4.0地震时间间隔遵从线性关系、精定位结果显示余震呈共轭分布、地震震源机制结果显示震源机制一致性程度较低、历史地震序列类比表明鲁甸地震序列与1974年大关7.1级地震序列活动特征类似,这些均表明鲁甸地震序列类型为主—余型.     

应用强震动观测资料估算2014年鲁甸MS6.5地震震源参数

通过对2014年鲁甸MS6.5地震13个强震动台站观测记录的谱分析,估算了地震矩、矩震级等震源参数,得到的平均矩震级MW=6.3。讨论了震源Brune模型位移谱形状系数以及局部场地条件对估算参数的影响,结果显示,谱形状系数对参数估算影响不大,但ω2和ω3源谱模型分别能与远场和近场记录获取的源谱吻合更好;同时,仅在场地的卓越频率小于1 Hz时,场地条件影响参数的估算,由于13个台站均处于Ⅰ~Ⅱ类场地上,局部场地条件对本文参数计算结果影响不大。     

2014年云南鲁甸6.5级地震序列重定位研究

利用云南省测震台网的连续波形数据及震相报告,使用川滇三维速度结构对2014年云南鲁甸6.5级地震进行重新定位,并使用双差定位方法对2014年8月3～13日期间的地震序列进行重定位,共获得882次地震的定位结果,定位残差由0.59 s下降为0.33 s,定位精度得到改善.结果表明,余震分布明显呈现两个优势方向,分别为NNW向及NEE向分支,NNW向分支为主要的余震分布区域,与包谷垴—小河断裂相近,其东南端很有可能跨过昭通—鲁甸断裂,展布长度约15 km.结合地质等方面资料,认为本次地震的发震断层应为包谷垴—小河断裂,主破裂区应为NNW向分支展布区域,且序列分布的南端和东侧区域可能存在危险性.     

2014年云南鲁甸6.5级地震序列参数的早期特征

利用“传染型余震序列”(ETAS)模型,考虑不同的截止震级和序列持续时间的影响,对2014年鲁甸6.5级地震后9d内的序列参数特征进行了研究.结果表明,当选取截止震级MC=ML2.0时,可获得相对稳定可靠的p值和α值等序列参数,其中p =0.89～1.10,显示了较慢的衰减特征,α值在震后5.0d出现大幅下降,表明激发次级余震的能力出现显著变化.     

2014年鲁甸6.5级地震人员死亡原因调查及初步分析

研究了2014年鲁甸6.5级地震中人员死亡的耦合因子特征,通过收集人员死亡统计数据,整理分析极重灾区内(Ⅸ、Ⅷ度区)重要调查点的人员死亡原因及数量,结合现场房屋震害调查数据及地震地质灾害考察资料,总结房屋倒毁、房屋结构类型及比例、地震地质灾害对人员死亡的影响,并归纳出房屋结构类型及比例与地震人员死亡的相关性。     

2014年鲁甸6.5级地震GPS同震位移及反演分析

本文综合GPS流动和连续观测结果,并利用最速下降法（SDM）反演方法,给出并分析了2014年鲁甸6.5级地震同震位移、断层面滑动位移分布特征.GPS同震位移结果表明：此次地震沿北西方向表现出左旋应变释放特征、沿北东向表现出拉张应变释放的同震特征,并且随着离开断裂带距离的增加,拉张变形衰减;受包谷垴—小河断裂控制的左旋剪切应变释放的位移在莲峰、昭通—鲁甸断裂附近较弱,说明该断裂可能没有完全切割昭通—鲁甸断裂,不属于该区域主干断裂;昭通—鲁甸断裂带有一定的右旋应变释放,而逆冲应变释放不明显,表明该断裂带处于受南东向挤压的强闭锁状态.SDM反演结果表明,鲁甸地震以左旋走滑为主并兼有拉张性质,地震矩震级为M_W6.3左右.综上所述,并结合其他研究成果,我们认为莲峰、昭通—鲁甸断裂带仍存在强震危险性.

     

2014年云南鲁甸MS6.5地震峰值加速度震动图

综合考虑震中地区地质构造背景、震源机制解结果、余震分布以及我国西部地区地震动参数衰减特征,运用考虑场地效应的震动图快速生成方法,将收集到的62组强震台站的峰值加速度作为插值使用,估计了2014年8月3日云南鲁甸M_S6.5地震峰值加速度震动图. 利用地震后获得的强震记录计算了强震台站观测值与借助经验性衰减关系得到的估计值之间的系统偏差,校正了缺少台站地区借助经验性衰减关系得到的估计值,获得了校正后的峰值加速度分布图. 结果显示,鲁甸M_S6.5地震的地震动峰值加速度随距离的衰减速度比前人对我国西部衰减统计的结果更快,对数偏差校正的结果更符合本次地震的衰减规律. 校正后的峰值加速度大于40 cm/s2的区域面积近8000 km2,比未经校正的峰值加速度大于40 cm/s2的面积减小了40%左右.      

2014年鲁甸MS6.5地震龙头山镇场地高密度电法勘探

鲁甸MS6.5地震造成大量房屋损毁及人员伤亡,其中龙头山镇房屋损毁最严重、人员伤亡最多。地震后,骡马口场地被选为恢复重建的主要场所。应用高密度电法分别对鲁甸震区龙头山场地、骡马口场地进行了勘探作业,初步认为勘探场区内地质构造复杂,断裂发育,构造展布以北东、北西向为主。龙头山场地地层较为破碎,场地内存在一洪积扇,是造成其上建筑物破坏严重的重要因素;骡马口场地地形开阔、地势平坦,是地震恢复重建的有利场所,场地内存在断裂活动的迹象,建筑选址时应注意避让。同时,认为高密度电法具有高效快捷,资料分析处理相对简单,便于震后断裂构造快速判断和场地快速评估。     

2014年云南鲁甸M_S6.5地震人员震害研究

2014年云南鲁甸MS6.5地震造成1993年以来云南地区同等级地震人员死亡、失踪数量最大震害。以灾区政府部门统计得到的人员震害资料为基础,对鲁甸地震产生的人员震害特点及其引发原因进行了详细分析,同时对地震人员死亡、失踪数量巨大的影响因素进行了分析讨论。结果表明:人员死亡、失踪震害主要发生在Ⅷ度区附近及以上区域,发生地点以活动断裂和河流两侧及其附近尤为明显,分布呈现NW和NE两个较为明显的优势方向,但总体以NW向分布为主;造成人员死亡最主要的原因为房屋倒塌严重,其次为山体滑坡、崩塌滚石等地震地质灾害;造成人员失踪的原因有房屋倒塌和山体滑坡;影响地震人员死亡、失踪数量巨大的直接因素有房屋建筑抗震能力、地震地质灾害破坏程度和人为因素等,间接因素有人口密度、自然地理环境、地质构造条件、气候条件和生态环境等。在上述分析的基础上还提出了一些减少震害的建议和措施。     

2014年云南鲁甸M_S6.5地震异常及预测

通过分析2014年云南鲁甸MS6.5地震前震情跟踪过程中的显著异常,认为云南境内M≥6.5地震的长时间平静、M≥6地震的丛集活动以及M≥3地震月频次高值是震前云南地区地震活动异常的显著特征;滇东北地区M≥5地震活动的韵律特征、2008年后3、4级地震活动显著增强以及2014年以来滇东北地区的高水位异常是判定滇东北地区存在M≥6地震的主要依据。在多个地震同时孕育的过程中,对判定哪个危险区先发震是困难的,但每次地震都有新的前兆异常出现,为成组地震连发过程中,新地震的识别提供了依据。云南地区3级地震月频次异常和前兆突变异常增多是鲁甸MS6.5地震短期阶段最显著的异常特征。     

2014年8月3日云南鲁甸6.5级地震序列破裂过程研究

本文利用主地震相对定位法,对2014年鲁甸MS6.5地震序列中的8月3日—9月30日地震进行了重新定位,借助于时空图像分析方法,对本次地震破裂过程进行了分析,得到如下结果:(1)2014年鲁甸MS6.5地震主要沿NW向破裂,存在沿NE向破裂的成分,但是NE向破裂并不明显;(2)地震破裂时,主要从主震震中处往ES方向传播,破裂带长度大约为10km,破裂面近乎直立;(3)余震活动主要集中于主震上方区域,震源深度大于主震的余震稀少.根据上述结果,结合当地的地震构造情况和本次地震的震源机制解,分析表明,本次地震的破裂面为NW向,其发震断层为包谷垴—小河断裂的可能性很大.     

2014年8月3日云南鲁甸M 6.5级地震概况

2014年8月3日云南省鲁甸县龙头山镇发生了M 6.5级地震.此次地震为云南省14年来最大地震,已造成重大人员伤亡.地震位于北北西向包谷垴-小河断裂带与北东向西鱼河-昭通断裂带的交汇部位.综合余震空间展布的长轴方向和震源机制两个节面解,判定北北西向包谷垴-小河断裂为其发震构造,断层走向165°,倾角65°,滑动角12°,以左旋走滑为主.此次地震序列余震较为丰富,已发生1450多次,其中最大余震为M 4.2级地震.余震区呈不规则T字形,长轴约37 km,短轴约20 km.根据余震空间分布、序列随时间衰减h值和M≥3.0级余震震源机制解变化情况,初步判定该地震序列属主余型.此次地震发生在我国多年来持续圈定的川滇交界地震重点危险区,也是2014年度全国重点监视防御区.但地震并没有发生在全新世以来的活动断裂带上,而发生在一条规模较小、出露并不连续的晚更新世以前活动的次级断裂带上,很大程度上突破了强震与活动断裂的关系理论.文章最后还讨论了云南地区今后的震情形势.     

2014年云南鲁甸M_S6.5地震人员死亡年龄分布特征

通过收集到鲁甸地震分县(区)地震人员死亡统计表,对死亡人员的年龄、性别、死亡原因、死亡地点等情况进行分类分析,得到鲁甸地震人员死亡类型和死亡人员年龄总体分布特征。并分别对因房屋倒塌、因崩塌滑坡、因抢救无效致死人员年龄分布特征,性别—年龄分布特征等地震人员死亡年龄分布特征进行总结分析。同时与国内同类研究相比,鲁甸地震造成的人员死亡具备地震人员死亡的普遍特征,同时具有山区、经济欠发达地区地震人员死亡的特性。     

2021年云南漾濞6.4级地震近场强震动特性分析

选用2021年云南漾濞6.4级地震强震动数据,经校正预处理后,对典型记录的幅值、反应谱和持时进行分析,得到此次地震的地震动特性。结果表明:（1）与我省烈度速报系统自动产出的仪器烈度分布以及实际震害情况相比,近场测点强震动数据所计算出的仪器烈度值与快速仪器烈度分布、现场实际情况基本吻合。（2）三个分量的PGA等值线形态分布大致相似,长轴均沿西北至东南向展开,逐渐衰减,且对于PGA,在近场震中距100 km以内,主震记录高于选用的衰减关系,一定程度上体现了此地震近场高频成分的卓越特性。（3）在震中附近100 km内,结合四个强震动测点距离震中的地理位置可知:随着震中距的增大,地震反应谱峰值周期也在逐渐增大,地震动的高频成分随着距离逐渐衰减。同时,破坏最为严重的区域主要集中在东南方向,其次为西南方向,东北方向基本不受震害影响。（4）此次地震呈中长持时特点,三个分向的持时随着震中距增大而逐渐增加,在震中距超过300 km处逐渐衰减,其中北南方向的持时衰减最快,竖直方向的持时衰减最慢。（5）研究主震地震动持时空间分布,持时受场地条件影响不大,地震破裂主要是沿西北到东南向的右旋走滑,长持时分布在破裂传播方向的东北侧,破裂传播的西北侧持时较短。同时,地震动持时受上盘效应的影响较弱, 在断层上盘和下盘的持时长度没有明显差别, 持时长度都接近拟合得到的平均值。在断层附近持时很小,平均在10s左右。     

利用精确定位余震资料确定2014年云南鲁甸6.5级地震的断层面参数

运用双差定位法对2014年云南鲁甸6.5级地震序列余震进行重新定位,得到565次小震的精确定位结果.根据小震丛集性原则,求解发震断层参数的数学模型,运用模拟退火全局搜索和高斯牛顿局部搜索相结合的方法对地震发震断层面参数进行反演,得到鲁甸6.5级地震断层面的走向、倾角分别为160.8°和89.1°,并对其构造环境进行了分析.     

2014年云南鲁甸M_S6.5地震前水管倾斜特征分析

选取2008年1月1日~2014年9月14日云南省前兆台网昭通、楚雄等6个台站的水管倾斜数据,通过对比同一台站、不同年份的水管倾斜年变曲线,对这6个台站的水管倾斜年变特征进行研究。对比分析了昭通、昆明等6个台站的水管倾斜在鲁甸MS6.5地震前的响应特征,结果表明:鲁甸MS6.5地震前昭通台水管倾斜EW向和楚雄台水管倾斜NS、EW向均表现出了一定的异常特征。