2017年九寨沟地震前重力场异常特征提取

2017年8月8日九寨沟发生7.0级地震,此次地震发生在塔藏断裂、岷江断裂和虎牙断裂附近,震源机制为走滑型。重力场静态异常和动态异常变化可为研究深地壳结构性质提供重要的物理场信息。本文利用WGM计算的布格重力异常数据及实测流动重力数据进行小波多尺度分解,分离得到不同深度场源特征的地壳介质横向不均匀性。结果表明,WGM布格重力异常数据和实测重力数据的小波多尺度结果较为一致,通过对比分析发现,九寨沟地震发生在区域重力场的四象限分布中心位置,不同时空尺度的重力场变化对于深入认识潜在地震危险性趋势具有一定的科学意义。     

2017年九寨沟MS7.0地震同震地表三维形变场解算研究

利用覆盖九寨沟M_S7.0地震的Sentinel-1升、降轨和Radarsat-2升轨数据,分别提取了3个轨道沿雷达视线向形变,运用多平台联合观测方法解算了九寨沟地震沿地表真实的垂直向、SN向和EW向形变信息。结果表明,3个轨道InSAR数据均监测到了LOS向同震形变,范围约55km×45km,呈“果仁状”,靠近卫星飞行方向最大形变量为12.9cm (降轨),远离卫星飞行方向最大形变量为19.5cm (升轨)。三维形变结果显示,垂直向上位移达23.4cm,垂直向下位移达17.6cm;北向位移达141.8cm,南向位移达100.2cm;东向位移达22.0cm,西向位移达10.7cm。树正断裂两端地块呈非对称水平相对运动,上盘单侧向东形变较剧烈,符合左旋走滑型地震事件的运动特征。     

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。     

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年九寨沟7.0级地震前应力状态及b值异常特征研究

2017年8月8日青藏高原东缘四川九寨沟地区发生7.0级强震,依据前人研究结果分析九寨沟7.0级地震发震构造,并计算震前应力状态。结果显示:本次地震受到构造和历史强震的影响,是发生在历史强震引起的应力加载区域。另外,采用中国地震台网1990年以来的地震目录,在评估目录完整性的基础上,利用最大似然法计算得到2017年8月8日九寨沟7.0级地震前震源区及邻区地震b值空间图像。结果显示,九寨沟7.0级地震发生在四川北部地区显著低b值高应力异常区域内部(0.82b0.75)。所以,研究区域内外历史强震可能促进了九寨沟7.0级地震的发生。     

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。     

2018年宁强MS5.3地震前重力场变化特征分析

利用陕甘川地区2016—2018年5期流动重力观测资料,分析了陕西宁强MS5.3地震前半年和1年尺度的重力场变化特征。同时采用小波多尺度分解方法,对宁强MS5.3地震震中区的布格重力异常进行1～4阶小波分解,并对1～4阶小波细节图像进行分析。研究结果表明:①宁强MS5.3地震重力场呈现“正向变化—正向减弱—负向变化—负向减弱”演化过程,震前重力场呈现四象限分布特征,震中位于鞍部位置,符合走滑型地震特征;②布格重力异常2～3阶小波细节对宁强MS5.3地震孕震特征有较好的反映,对应的场源深度为10～15km,与本次地震震源深度11km有较好的对应关系。     

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。     

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。     

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M7.0地震仪器烈度计算比较分析

地震发生后,强震动观测台网可以获取灾区分布式台站位置的强震动记录,通过基于这些强震动记录得到的地震动参数可以快速地评估地震烈度的空间分布,以迅速判定不同地区的受灾程度,尤其是地震极震区的分布范围,为政府开展应急救援并合理地分配救援力量、物资等提供依据,以保证救援人员及时、准确地到达极震区展开搜救工作,减少人民群众的生命财产损失。本文介绍了国内外7种地震仪器的烈度计算方法,基于四川九寨沟M7.0级地震获取的强震动记录,对这7种方法的计算烈度值进行了对比分析。结果表明,各方法计算的仪器烈度与宏观烈度的差值均在1度误差范围以内,均显示了良好的实用性,且行业标准法和综合判别法两者的计算结果较为一致。     

九寨沟M_S7.0地震的前兆异常时空演化特征及其分析

以2017年8月8日九寨沟MS7.0地震震中为中心,对震前不同震中距前兆异常的时空演化过程进行分析。研究表明,震中距100km范围内无前兆异常,前兆异常主要分布在震中距100～500km范围内。震前2年新增前兆异常开始逐渐增多;不同震中距范围内的新增异常测项所占比例在震前1.5年左右达到最大,在震前又降低。在震中距300km范围内的异常测项所占比例相对较高。前兆异常时空演化过程存在3个不同的变化阶段,即α阶段(前兆异常的早期阶段,包括α_1和α_2,震前1000天以上)的异常主要分布在震中东北方向和西南方向,异常具有向外扩展的特征;β阶段(前兆异常的中期阶段,震前500～1000天)的异常表现为大范围出现异常;γ阶段(前兆异常的短期阶段,包括γ_1和γ_2,震前500天内)的异常分布在震中的东北方向,表现为远源区的异常向震中收缩过程(γ_1)和近源区的异常向外扩展的过程(γ_2)。通过与其他震例对比分析发现,前兆异常的3个阶段现象可能是大震前的共性特征,大震前前兆异常的显著增加对发震时间的预测具有一定的指示意义。     

九寨沟7.0级地震前地壳水平形变状态与变化

利用1999~2015年流动GNSS观测资料及处理结果,分析了九寨沟M_S7.0地震前区域水平形变场及其变化,得到以下认识:(1)九寨沟M_S7.0地震震源区在汶川8.0级地震之前为右旋剪切形变,汶川地震之后为左旋剪切形变;(2)2011年以来震源区左旋剪切形变持续较弱,较大的左旋剪切形变位于其西南;(3)震源区最大剪切应变、最大主应变、最小主应变均较弱;(4)九寨沟地震的发生与汶川地震的发生与否有一定的关系方面,龙门山断裂带的活动处在闭锁时段时则有所抑制或推迟九寨沟地震的发生,汶川地震后龙门山断裂带一定程度的解锁则有助于九寨沟地震的发生或促使发震时刻有所提前;(5)距震中近70km的SCSP站出现了7.1mm的南向同震位移,其他连续站未发现同震位移。     

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.     

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.     

芦山地震和九寨沟地震台站实测震级差异性分析

本文选取2013年芦山地震和2017年九寨沟地震波形,重新量取垂直向振幅,计算宽频带面波震级M_S（BB）,分析各台站实测震级出现方向性差异的原因。其中,通过572个宽频带台站实测芦山地震震级M_S（BB）7.1,通过603个宽频带台站实测九寨沟地震震级M_S（BB）6.9。芦山地震实测震级大于M_S（BB）7.3的台站呈现WN-ES向分布,与断层倾向一致;实测震级小于M_S（BB）7.0的台站呈现NE-WS向分布,与其所在断层走向一致。九寨沟地震实测震级大于M_S（BB）7.0的台站分布呈现NE向分布,与断层倾向一致;实测震级小于M_S（BB）6.8的台站总体分布较为离散,大体呈现NW-SE向分布,与树正断裂走向一致。实测震级偏大的台站方向性分布与多普勒效应和P波辐射花样联系不明显。对比分析芦山地震和九寨沟地震,去除场地响应和仪器自身影响,台站实测震级差异性仍然存在,因此,台站实测震级差异性是由于受到了多普勒效应、辐射花样、仪器和场地响应之外的因素影响。综合考虑地震震级涉及的影响因素,芦山地震和九寨沟地震的台站实测震级差异性可能与地震波的传播路径有关。     

九寨沟7.0级地震房屋震害现场调查及其破坏特征

2017年8月8日四川省阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,震源深度20 km,造成大量房屋不同程度的破坏,引发地质灾害。针对Ⅷ、Ⅸ区的337栋不同结构类型的房屋进行了震害特征分析,给出震害矩阵,揭示各类结构房屋的破坏机理。经过统计,所调查的房屋中3.3%的建筑保持完好,19.9%的建筑发生轻微破坏,51.3%的建筑发生中等破坏,21.1%的建筑发生严重破坏,4.5%的建筑发生毁坏。经过调查,钢筋混凝土框架结构、大跨度空间结构、钢框架结构以及采用木板作为填充墙的穿斗式木构架房屋在本次地震中表现良好。分析表明,经过合理的抗震设计,基本达到了中震可修的抗震设防目标,极大程度地保护了人们的生命及财产安全。     

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。     

九寨沟7.0级地震前后地壳形变时空演化特征及相关问题的讨论

基于九寨沟7.0级地震前后,震中区周缘和巴颜喀拉地块周缘的跨断层观测、大面积水准测量、地震活动性等资料,利用断层三维活动量参数和水准平差计算方法,综合分析了地震前后区域地壳形变以及巴颜喀拉地块整体性运动与地震间的关系。结论如下:(1)九寨沟地震前后,远场的西秦岭构造区、六盘山断裂带、龙门山断裂带和鲜水河断裂带上的跨断层流动场地出现不同程度的异常变化,震中区域的形变并不显著;(2)由巴颜喀拉地块周缘的断层异常活动和地震活动性分析可知,巴颜喀拉地块整体性的SE向顺时针加速运动,造成了九寨沟地震震中区域的应力积累,同时,包括芦山地震在内的几次强震对九寨沟地震有一定促震作用;(3)九寨沟地震后,区域应力积累得到一定程度的释放,应力可能会在"三岔口"区域加速积累。