2017年精河MS6.6地震序列及震源特征初步分析

2017年8月9日新疆博尔塔拉州精河县发生M_S6.6地震,震中44.3°N、82.9°E,震源深度11km,精河地震发生在库松木契克山前断裂附近,基于远震波形记录反演的震源机制为逆冲型,地质调查结果显示主震破裂未出露地表。利用地震精定位研究余震的空间分布,结果显示,余震展布与库松木契克山前断裂的走向基本吻合,且余震主要分布在主震西侧,单侧破裂特征明显,余震的深度集中在5～15km。基于M-t图分析序列的衰减特征发现,截至2017年8月20日,序列中M_L2.0、M_L3.0余震相对丰富,衰减基本正常。G-R关系给出的b值为0.54,外推最大余震震级为M_S5.6,h值为2.17,均显示该序列为主-余型。M_S≥4.0余震的等待时间与发生时间较好地满足双对数线性关系,同样为主-余型地震的特征。断层面上静态滑动量分布相对单一且集中,最大滑动位于沿倾向10km处附近,与地质调查主震断层未出露地表的结果一致,同时也表明主震破裂较充分。基于数字波形资料计算出的余震视应力与震级间很好地符合指数关系,扣除震级变化影响后的序列视应力未出现显著高值,也表明此次破裂的能量释放比较充分。     

2017年新疆精河MS6.6地震遥感大气温度变化特征分析

在中国地震台网中心2016年底利用热红外遥感技术预测2017年新疆西部地区为潜在M_S 6.6±0.2地震危险区的基础上,分析2017年8月9日精河M_S6.6地震临震时段引潮力变化,并选用18时（UTC）中国大陆近地表50m高度处的遥感大气温度数据,以震前引潮力值最高点时刻（8月1日）为时间背景,获取地震前后（8月2~13日）连续的大气温度日增量分布图像,跟踪分析精河M_S6.6地震短临大气温度变化。结果显示：地震发生在天体引潮力由高峰—低谷连续周期变化的低谷时段,而大气温度变化过程显示,在全国大范围内,仅震中附近大气温度升高明显,其异常演化经历了起始—加强—高峰—衰减—再增强—发震—平静的动态过程。增温过程与潮汐变化具有同步性,这表明引潮力对本次地震具有触诱发的作用,而大气温度变化反映了本次地震地应力的变化过程,也说明在地震预测实践中,从中、短临多时间尺度综合分析遥感大气温度和引潮力变化,将有助于提高地震预测能力。     

2017年精河MS6.6地震前重力变化特征分析

利用新疆地区北疆测网2015～2017年观测的共4期流动重力资料,分析研究区半年、1年尺度重力变化特征,并采用小波分解方法,对2017年8月9日精河M_S6.6地震前重力变化异常进行分解,分离了不同深度的重力异常。结果表明,震中附近的精河地区从2015年开始一直处于重力负值变化,同时,震中周围的重力正值变化集中区逐步向震中地区迁移,地震发生前震中以南60km处出现重力变化零值线,并且零值线两侧的重力累积变化量达到70μGal。小波分解后,4阶细节图较好地反映了精河地震前的重力异常,其与地震孕育发生有较好的对应性。     

2017年8月9日精河MS6.6地震前钻孔应变异常特征分析

利用形态分析法对天山中段钻孔应变资料进行分析,认为2017年8月9日新疆精河M_S6.6地震前天山中段钻孔应变出现明显的短期异常及临震异常。研究结果表明,精河地震发生前,天山中段9套钻孔应变资料中有5套出现异常现象,其中,2项短期异常,3项临震异常;异常特征主要表现为压缩-拉张变化、压缩速率变快、高频抖动信息、规律性脉冲及周期性台阶变化等;钻孔应变异常中,如果多套钻孔应变资料在同一时间段均出现异常,要重点关注极大应变方向重合区域;此次震前异常出现的时间顺序在空间上与天山中段断裂走向基本一致。     

2017年8月9日精河MS6.6地震热红外亮温异常分析

利用相对功率谱方法对风云卫星热红外亮温数据进行处理,发现精河M_S6.6地震前存在明显的前兆异常。异常时空演化特征为2017年7月12日在北天山地震带中、东部和阿尔泰地震带中部开始出现相对功率谱高值聚集现象,随后幅值和面积逐渐增大,持续至7月27日异常面积和幅度达到最大值,然后逐渐减弱,2017年8月14日后基本恢复正常,异常持续大约1个月,8月9日在异常区域边缘发生精河M_S6.6地震。地震震中所在的北天山地震带平均相对功率谱值时序变化特征与异常区域时间演化过程类似,地震发生在平均相对功率谱由最大值恢复至正常背景值的过程中。     

2017年精河MS6.6地震前地磁异常特征分析

2017年8月9精河发生M_S6.6地震,距震中300km范围内的温泉台、克拉玛依台、乌鲁木齐台捕捉到此次地震前的地磁异常信息,本文对此进行了分析和总结,结论如下：①地磁谐波振幅比反应了观测点深部电阻率变化,2016年呼图壁M_S6.2、此次精河M_S6.6地震均发生在克拉玛依台地磁谐波振幅比异常下降之后的转折和恢复阶段;②震前83天、21天沿北天山断裂带分布的地磁台站逐日比和加卸载响应比均成组出现超限的高值,且异常高值的空间分布与震中位置有一定关联;③全国大陆地磁台站震前34天出现低点位移突变分界线,且异常集中于震中附近。     

精河M_S6.6地震前地下流体异常特征分析

对2017年8月9日精河M_S6.6地震周边地下流体异常进行了分析和总结。结果表明,距精河M_S6.6地震震中400km范围内存在7项异常,异常持续时间具有阶段性的特点,以1～8个月的异常为主。异常在空间上分布不均一、不连续,异常出现时间与震中距间的关系不明显。部分异常形态特征具有明显的重现性。结合前人的研究结果分析认为,区域构造应力、应变的变化是异常出现的主要原因。     

2017年8月9日精河6.6级地震序列重定位与发震构造初步研究

基于新疆区域数字地震台网震相观测报告,采用HypoDD方法精确定位了精河M_S6.6地震序列M_L≥1.0地震的震源位置,综合分析了此次地震序列的空间分布特征和可能的发震构造。结果显示,主震震中为44.2639°N、82.8294°E,震源初始破裂深度为17.6km;地震序列总体沿近EW（273°）向单侧扩展,展布长度约20km;震源深度优势分布范围为7～17km;沿余震走向的深度剖面显示,主震向西10km范围内,余震震源有逐渐变浅的趋势,余震序列中尾端向SW方向偏转的地震震源较深;垂直于地震序列的深度剖面显示,地震序列自北向南呈现逐渐加深的变化特征,表明发震断层面倾向为S倾。综合考虑中国地震局地球物理研究所给定的震源机制解以及震源区地质构造情况推测,精河M_S6.6地震发震构造可能为库松木契克山前断裂东段。     

用超限率分析法提取精河6.6级地震前的高频信号异常

2017年精河MS6.6地震震前,尼勒克台、巩留台和小泉沟台钻孔应变仪记录到了显著的高频信号异常变化,经现场异常落实确认异常是可靠的。本文通过超限率分析方法提取类似信号,定量描述了震前异常信号强度,结果表明地震前3个台不同程度出现超阈值现象,异常显著,其中2个台为临震变化。     

新10井水位对九寨沟M_S7.0、精河M_S6.6地震同震响应

基于新10井水位对九寨沟M_S7.0、精河M_S6.6地震的同震响应特征,分别利用水震波和潮汐分析法,反演得到了新10井水位在地震波作用期间和地震波作用前后含水层参数特征,探讨了2次地震引起的新10井同震响应变化机理。结果表明,新10井水位对九寨沟地震和精河地震具有不同的同震响应形态,利用水平流模型反演所得的新10井含水层渗透系数,在九寨沟地震时为61m/d,而在精河地震时为147m/d,表明地震波作用导致水平向的渗透性增强;利用垂向流模型反演得到的新10井含水层渗透系数,在2次地震之前约为49×10~(-5)m/d,而在地震之后约为18×10~(-5)m/d,表明地震波作用导致垂直向的渗透性减弱。因此,新10井水位的同震响应变化与地震波引起的含水层渗透率的改变有关。     

2017年8月9日精河6.6级地震烈度分布与房屋震害特征分析

通过对2017年8月9日精河6.6级地震灾区内共计355个调查点的实地调查,确定了此次地震的烈度分布。灾区最高烈度为Ⅷ度（8度）,灾区面积15623km²,灾区总人口487696人,其中,受灾人口133695人,地震共造成36人受伤;对各烈度区内不同结构类型房屋的震害现象进行了整理,分析了不同结构类型房屋的抗震能力与震害原因,结果显示,土木结构房屋倒塌及屋檐塌落是导致人员受伤的主要原因;砖木结构房屋缺乏抗震设施,破坏形式多样;砖混结构房屋在高烈度区破坏较重;框架结构房屋主体完好但填充墙普遍出现破坏。安居富民房屋抗震性能良好。     

2017年8月9日精河6.6级地震灾害损失及灾后恢复重建经费评估

2017年8月9日新疆精河发生6.6级地震,地震造成36人受伤,各类房屋建筑、公共服务设施、基础设施等遭受不同程度的破坏。通过实地抽样调查,按照国家标准的原则和方法,评估出此次地震造成的直接经济损失为429964万元,灾后恢复重建经费约需538461万元。     

2017年精河6.6级地震余震序列重新定位和发震构造

采用双差定位方法,利用中国地震台网的数据对2017年8月9日精河6.6级地震的余震序列进行了重新定位。截至2017年8月14日16时,共获得209个余震的重新定位结果。结果显示,余震主要呈近EW向或NWW向分布,余震区长约50km,宽约17km。余震分布在主震的西侧,推断此次地震单侧破裂。余震震源深度为1～25km,其中,震级较大余震深度为8～17km。精河地震序列的余震活动随时间呈起伏状衰减,震后2天内比较活跃,此后出现较快衰减。随时间推移,余震区呈现中西部衰减慢、东部衰减快的特点。此次地震震中距2011年精河5.0级地震震中21km,相比2011年精河地震,其震源更深,震级更大,但震源机制解相近,均为逆冲型。结合区域构造背景分析认为,库松木契克山前断裂为此次地震发震构造的可能性较大。     

基于震源机制解的断层三维动画自动生成——以九寨沟7.0级、精河6.6级地震为例

基于震源机制解的断层三维动画自动生成系统以地震应急实际需求为导向,根据震源机制解提供的断层走向、倾角和滑动角,通过对断层模型进行三维建模,建立断层控制点的运动方程,利用动画自动生成技术,生成发震断层的三维演示动画。利用该系统制作了九寨沟7.0级、精河6.6级地震的三维运动动画。该系统自动产出的断层三维动画,可在地震应急期间为抗震救灾指挥部展示直观的断层运动过程,并且结合余震分布等信息可为震后趋势的判定提供科学依据,同时,可借助微博、微信等新媒体为社会公众提供更好的服务。     

2017年8月9日精河6.6级地震前LURR异常时空演化特征

基于加卸载响应比理论,对2017年8月9日新疆精河6.6级地震前加卸载响应比时空演化特征和异常区的孕震积分时程曲线进行分析。结果表明,在精河6.6级地震前,研究区出现了明显的加卸载响应比高值异常区域,异常区呈现环状特征;而且,异常区域随时间逐渐向震源附近迁移,异常演化过程中异常区域内部和周围发生了6次5级以上地震,其中,2次6级地震发生在异常高值减弱过程中,异常峰值到发震的时间分别为11、22个月,大于以往研究的理论发震时间,这可能是受构造应力区域性特征影响的缘故。