2022年1月8日门源MS 6.9地震前乐都逸出气氡异常特征分析

<正>1异常出现据中国地震台网正式测定,2022年1月8日1时45分,在青海海北州门源县发生M_S 6.9地震(37.77°N,101.26°E),震源深度10 km。此次地震前乐都逸出气氡呈现异常变化,具体变化如下：2021年9月15日—21日出现大幅上升变化(图1),截至21日,最大上升幅度约为360 Bq/L,22日起数据呈波动下降趋势,至9月30日,下降幅度约230 Bq/L,之后逸出气氡逐步回返恢复,总体呈上升—下降变化,异常持续约20天,异常结束93天后发生门源M_S 6.9地震,异常测项距震中169 km。     

门源MS6.9地震前嘉峪关气氡变化特征分析

在综合分析1991年以来祁连地震区及周边7次M_S6.0以上地震前嘉峪关气氡异常特征的基础上,进一步分析嘉峪关气氡趋势异常与门源M_S6.9地震的关系。分析结果显示：(1)在该区域,有些地震发生前气氡出现了明显的响应,表现为破年变和短期成组突跳异常变化;有些地震发生前气氡无响应,且地震发生前气氡是否有响应与震中距没有明显的关系。(2)地震发生前气氡是否出现异常,与地震发生的断裂紧密相关,同一断裂的地震,气氡异常具有相似性特征。地震前分布在大柴旦—宗务隆山断裂上的气氡都出现了破年变和成组突跳的配套性异常,而分布在托莱山—冷龙岭断裂上的气氡通常没有异常显示。(3)嘉峪关气氡的趋势异常可能与整个区域构造活动的增强有关,它可能是玛多M_S7.4及其后发生在祁连山地震区及其周边包含门源M_S6.9在内一系列M_S5.5以上地震的响应。该研究对地震前兆异常性质的判定、地震跟踪监测和预测效能的提高具有重要意义。     

2022年1月8日青海门源6.9级地震前电离层异常特征分析

利用张衡一号电磁卫星朗缪尔探针观测的原位电子密度数据和等离子体分析仪观测的原位氧离子密度数据,针对2022年1月8日青海门源M_S6.9地震,分析震前电子密度和氧离子密度异常特征,并总结以往震例。结果显示,在门源M_S6.9地震前11天出现电子密度和氧离子密度高值异常;对电离层异常进行震例统计分析,发现大多数地震前6天以内出现电离层异常,且走滑型地震和逆冲型地震震前居多,讨论异常产生的机理可能为大气声重波机制和电场机制。     

2022年1月8日青海门源6.9级地震前地球物理观测异常分析

对青海省门源地震台静水位、石英水平摆倾斜和钻孔应变等地球物理观测资料的阶段性变化特征分析,以及对2022年1月8日青海门源6.9级地震前的短临异常变化进行了研究。结果表明,门源地震台静水位、水平摆倾斜和钻孔应变观测资料在此次地震中均出现了明显的短临异常。其中,静水位出现加速上升和下降异常变化,并在持续下降变化中发生了青海门源6.9级地震;石英水平摆倾斜仪存在北倾的加速或转折异常变化;钻孔应变四分量在地震前监测到强烈的挤压变化。     

2022年青海门源MS6.9地震前地下流体异常特征分析

对2022年1月8日青海门源M_S6.9地震前,震中附近地下流体观测资料及异常特征进行分析,结合震前预测过程进行了回顾性总结。结果表明：门源地震震中500 km范围内存在9项异常,其中8项为中短期异常,均出现在震前6个月;异常在空间上分布不均匀,主要集中于震中南部200 km范围内;本次门源地震与2016年门源M_S6.4地震和2021年玛多M_S7.4地震前的地下流体异常存在一定的相同性及差异性变化。     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震前重力场动态变化

2022年1月8日青海门源M_S6.9地震前,中国地震局在青藏高原东北缘开展了多期流动重力观测,并观测到震中附近重力场随时间的变化.我们曾利用震中附近重力场变化信息在地震前对发震地点进行了较为准确的预测.本文综合利用地面绝对重力、相对重力资料,对青藏高原东北缘2018—2021年间的重力观测数据进行整体处理,系统分析了区域重力场动态变化及其与门源M_S6.9地震发生的关系.结合地震剪切波分裂、地壳裂隙及饱和度研究成果,进一步研究了区域重力场变化的时空分布特征及其机理.结果表明：(1)门源M_S6.9地震前2年累积重力变化呈现出明显的四象限分布特征,震中位于重力变化的四象限中心零等值线附近;(2)地震前重力异常持续时间与震级的关系、地震剪切波分裂产生的慢波时间延迟持续时间与震级的关系显现一致性,这种一致性表明地下流体运移可能是地震前观测到的重力变化的主要成因;(3)本次震中东南侧的显著重力变化延伸到了冷龙岭断裂东段至海原断裂一带,后期仍需要关注该地区的地震危险性.

     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震前地磁垂直强度极化异常变化特征

基于甘青川地区的14个地磁台站秒采样资料,对2022年1月8日青海门源M_S6.9地震前地磁垂直强度极化异常的时空变化特征进行分析研究。计算结果显示,在2021年10月底出现了地磁极化超阈值高值异常变化,异常台站主要分布在青海、甘肃和四川地区,异常出现后73天发生了门源地震,震中位于极化高值异常阈值线附近。研究还发现,此次地磁极化异常具有一定的时空变化特征,时间上,不同台站极化异常具有较好的时间同步性;空间上,极化异常高值区呈现出沿震中附近出现后不断扩展最终再向震中收缩的特点。此外,各地磁极化异常台站的归一置零极化值、异常持续时间与震中距存在较好的负相关性,异常台站距离地震震中越近,其归一置零极化值越高,异常持续时间也越长,这一特征符合地震电磁扰动信号的衰减特征。根据极化异常和地震的时空关系分析认为,此次地磁极化高值异常对应了之后在异常高值区边缘发生的门源M_S6.9地震。     

2022年1月8日门源MS 6.9地震序列震源机制特征分析

<正>1研究内容据中国地震台网中心测定,北京时间2022年1月8日01时45分,青海海北州门源县发生M_S 6.9地震,震中位置与2016年1月21日门源M_S 6.4地震相距约10 km,附近构造为冷龙岭断裂。该区域之前曾于1986年和2016年发生2次门源地震,震级均为M_S 6.4,震源机制均表现为逆冲类型。根据中国地震局地球物理研究所公布的震源机制结果,此次门源M_S 6.9地震为走滑型破裂,活动类型与以往门源地震有所不同。     

2022年1月8日青海门源6.9级地震短临异常跟踪分析

2022年1月8日青海门源县发生6.9级地震,此次地震前青海地区出现了大量地球物理观测异常。2021年10月下旬青海地区出现地磁垂直强度极化高值异常,10月27日异常台站最多,并在门源-祁连至兴海地区形成一个面积约为6.6×10⁴km²的高值异常区;此外,2021年7—11月青海地区8项地下流体观测数据出现准同步异常变化。结合青海及周边地区历史震例的分析结果,认为2021年11月23日至2022年1月23日,青海西北部地磁垂直强度极化高值区内可能发生5.6～6.4级地震。门源6.9级地震发生在地磁垂直强度极化异常出现后的73天,震中位于预测区的边缘,地震的发生时间和地点与预测意见一致,但震级超出预测意见上限值0.5级。此次地震前基于地球物理观测地震预测指标体系开展的短临异常跟踪分析过程,对中国大陆西部地震预报工作具有一定的参考意义。     

2022年1月8日青海门源M6.9地震余震精确定位与断层面拟合

利用青海和周边87个地震台站于2022年1月8—13日记录的青海门源M6.9地震主震及680次余震资料,经双差地震定位重新进行震源位置的修定,获得633个地震重新定位后的震源信息。结果显示,此次地震的余震分布明显以昌马—俄博断裂南末梢端为界分为东、西两段,西段呈近EW向沿托勒山断裂东段分布,东段呈NWW向沿冷龙岭断裂西段分布。重新定位前余震初始震源深度集中分布在5~15 km,重新定位后变化为在0~20 km深度范围内偏正态分布。根据重新定位后余震分布特点并参考地表破裂带的展布,依据成丛地震发生在断层附近的原则,选取2个矩形区域,基于这2个区域内重新定位后的震源信息,利用模拟退火与高斯\|牛顿相结合的算法进行断层面拟合计算,完整地获得每一个拟合区域的断层面参数。结果表明托勒山断裂东段断层面与冷龙岭断裂西段断层面分别为长约15 km总体走向为近EW向的高倾角左旋走滑断裂与长约12 km总体走向为NWW向的高倾角大型左旋走滑断裂。此次青海门源地震可能是上述两断层面末端相互挤压共同破裂形成的。     

2022年1月8日门源MS 6.9地震前德令哈钻孔应变异常特征

2022年1月8日青海门源发生M_S 6.9地震,1月23日、3月26日青海德令哈发生M_S 5.8、M_S 6.0震群型地震。调查发现,德令哈钻孔应变在多次地震发生前存在不同时间尺度的趋势转折变化,分析认为：德令哈钻孔应变在震前5年出现明显的背景性转折变化,在此背景下,此次门源M_S 6.9地震前4个月,钻孔应变S2、S3分量再次出现显著的中短期转折变化,且分量转折变化方向指向震中。通过震例回溯分析,认为德令哈钻孔应变趋势转折变化对青海北部6级及以上强震或5级成组地震具有较好的指示意义。     

2022年1月8日青海门源6.9级地震仪器烈度与宏观烈度对比分析

根据《中国地震烈度表》（GB17742-2020）中规定的仪器烈度计算方法处理门源M6.9地震强震动记录数据,得到测点仪器烈度值,将宏观烈度图Ⅵ度区以上站点与仪器测定烈度进行对比,发现44.44%站点测定的仪器烈度值与宏观烈度图中烈度区值完全吻合,88.89%站点的误差在±1度以内,说明《中国地震烈度表》建议方法获得的仪器烈度可以表征记录站点周边的震害程度;对比分析了基于PGA、PGV计算的仪器烈度值,发现在此次地震PGV中较PGA对于建筑物影响要明显,对震害的指示作用要优于PGA。基于仪器地震烈度值绘制了仪器地震烈度分布图,分布图整体上呈北西—南东方向展布,与宏观烈度走向基本一致。     

2022年1月8日青海门源6.9级地震前临震微波动现象初步研究

利用国家测震台网观测资料,对2022年1月8日青海门源6.9级地震震中距200km以内的19个台站自2021年记录到的临震微波动事件进行分析,发现震中距103km的祁连台在震前3个月存在显著异常,临震微波动事件的活动度(N值)高达20;震中距158km的拉脊山台同样出现活动度高值异常,达到异常指标;震中124km的湟源台长期处于异常状态,但在震前3～4个月表现为明显高于背景值的高值异常。其他台站虽然未达到异常指标,但震前3个多月活跃天数显著增加。异常显著的台站与震中位置呈线性分布,震中NW—SE方向的台站记录的事件更显著;本次地震前的微波动现象与2021年玛多7.4级地震前的微波动现象存在共同特征,可能与两次地震相似的震源机制解有关。     

2022年门源M6.9地震前孕震区跨断层形变异常特征及其机理

跨断层形变测量在寻找地震前兆信息和强震预测预报工作中做出了重要贡献。2022年青海门源M6.9地震前,祁连山—海原断裂带上的跨断层短水准资料有着显著的前兆异常。本文基于截至2021年12月的跨断层短水准资料,利用时序分析法、形变异常强度分析法和垂直形变累积率分析法等,提取震前异常的时空演化特征,探讨震前中短期断层活动情况及其变形机理。结果表明,在NE—SW向挤压和NW—SE向水平剪切共同作用的动力学背景下,震源区垂直形变趋势累积处于高值,具有一定的应变能累积背景;在震前5年时间,靠近震中的断层运动发生偏离线性的“迟滞”现象,且在震前2年内异常空间分布具有向震中迁移集中的特征,表征靠近震源区地壳应力快速积累,应力局部化增强;震前半年内,距离震中60～120 km范围多个场地表现为一致性的、与挤压受力背景相反的张性异常变化,这种异常现象指示近震区应力积累到一定程度后发生微动态调整、断层局部出现预滑动等变化。     

2022年门源MS 6.9地震序列特征及强余震判定

2022年1月8日青海门源发生M_S 6.9地震,基于青海地震台网对此次地震序列时空演化特征进行分析。结果表明,门源地震序列的空间展布整体上呈西段NWW、东段SE向的带状分布,且序列衰减较缓慢。另外,基于同一构造历史地震类比、h值、等待时间法等进行分析,认为门源M_S 6.9地震序列为主—余型;根据祁连地震带中东段5级以上地震最大余震发震时间统计和震级差特征分析认为,门源M_S 6.9地震的最大余震已经发生,即2022年1月12日18时20分的M_S 5.2地震。     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震的静态和动态震源参数测定

震源特征可通过震源参数量化,震后快速测定震源参数,对于研究区域构造特征、地震的震源性质和孕育演化过程、开展震害评估和地震应急响应都具有重要意义.本研究采用区域地震台网和全球地震台网提供的宽频带波形资料,使用近震全波形反演方法得到了2022年1月8日青海门源M_S6.9地震的地震矩、矩震级和震源机制解等静态震源参数,并测定了地震辐射能量、能量震级和破裂持续时间等动态震源参数.结果显示：(1)本次地震为一次高倾角的走滑型地震,震源机制解节面I走向194°、倾角87°、滑动角175°,节面II走向285°、倾角85°、滑动角3°,地震矩为8.5×10¹⁸N·m,转化成矩震级为6.6,矩心深度为3 km.结合动态震源参数,可确定节面II为地震断层面;(2)地震辐射能量为4.3×10¹⁴J,转化成能量震级为6.8,高于矩震级;(3)地震呈现双侧破裂特征,破裂持续时间为11 s;(4)能矩比为5.1×10^-5,视应力为1.53 MPa,应力降为6.58 MPa,描述断层破裂复杂度的辐射能量增强因子为34;(5)综...     

以门源M6.9地震为契机的祁连带中东段地震热红外异常区域特征研究

以中国静止气象卫星亮温资料为数据基础,使用小波变换和功率谱估计法研究2022年1月8日门源M6.9地震前的热辐射异常,并对祁连带中东段以往震例的热辐射异常作回溯性研究。门源6.9级地震的热辐射异常发展过程可分为3个阶段：初始演化阶段、增强持续阶段、减弱消失阶段。面积最大时强辐射区的面积约为8万km~2,地震发生在其西北部。相对功率谱峰值为平均值的17倍,地震发生在峰值后82天。大面积、高强度的热辐射状态持续时间长是此次异常的显著特点。祁连带中东段的几次地震前均出现过热辐射异常,其特征可为该区震情判定不断积累经验,以期形成可作为判定指标的区域震例库。     

2022年青海门源6.9级地震前祁连山地震带平静打破异常特征

结合2021年度地震活动性异常,系统梳理门源6.9级地震前祁连山地震带5级地震平静打破和祁连山中东段ML 3.6地震平静打破的时空异常特征,认为祁连山地震带5级地震平静对平静区及周边发生6级以上地震具有指示意义,祁连山中东段ML 3.6地震平静对祁连山中东段5级以上地震有良好的对应关系.平静区的打破使中强地震发震的时间...