福建仙游地震序列活动特征研究

自2010年8月以来,福建仙游地震序列持续地震活动,空间分布呈北西向线性展布。仙游序列地震活动具有明显的时空分段特征,时间上存在4个密集活动时段,空间上地震活动主体区域呈现出自北西向南东方向迁移特征。序列ML≥3.0级地震震源机制解结果多为走滑性质,其北西向节面解与区域内分布的沙县—南日岛断裂带走向一致,认为该断裂带是主要的发震构造。仙游序列ML5.0级最大地震前的震群活动序列参数计算结果显示,序列活动存在较为明显的前兆震群性质和衰减异常。     

福建仙游地震序列的震源机制解

2010年8月4日至2013年10月4日福建仙游共记录到地震1209次,其中最大地震为2013年9月4日发生的ML5.0地震。为了加强对仙游地震序列的研究,更好地了解仙游地震的发震构造及震区的区域应力场,本文利用福建数字地震台网宽频带地震记录,采用矩张量反演方法,得到仙游地震序列中ML3.5的6次地震的震源机制解。这6次地震的震源机制解结果较为一致,都为走滑型地震,断层走向为NW向,倾角陡立,主压应力轴方向为近SN向。反演得到的主压应力轴方向与福建地区的区域应力场并不一致,本文认为仙游地震是由位于震区的金钟水库蓄水造成震区应力调整而引起的。     

福建仙游地震序列的震源机制解

1,209 earthquakes occurred in Xianyou, Fujian from August 4, 2010 to October 4, 2013. The largest earthquake was ML5.0 on September 4, 2013. In order to study the Xianyou earthquake sequence and understand the causative structure and stress field of Xianyou, the focal mechanism solutions of six earthquakes （ ML 〉 3. 5 ） in the Xianyou earthquake sequence are calculated using the broadband digital data of the Fujian Seismic Network with the seismic moment tensor inverse method. The results show that the focal faults of the six earthquakes are similar, which are all strike-slip faults striking to the northwest with high dip angles. The direction of the principal compressive stress axes is near SN, which is different from the stress field of Fujian region. The Xianyou earthquake sequence may have been induced by the stress adjustment after the impoundment of Jinzhong reservoir.     

福建仙游ML5.0级地震波形分析

2013年9月4日,福建仙游发生ML5.0级地震,这是福建数字地震台网建成以来记录到的该区域最大地震.本文就此次地震的记录波形进行分析,结果表明：仙游ML5.0级地震的震相出现规律符合一般近震记录特征;在波形中分析出sPn震相,并据此测定地震的震源深度为11.1 km,与Hyposat方法测定结果一致;用初至首波估算出震区的地壳厚度约为25.2 km.     

福建仙游金钟水库诱发地震最大震级预测

根据国内外已发生水库诱发地震震例资料,结合金钟水库库区的具体情况,应用概率预测法、综合影响参数预测法、两级模糊评判法、古登堡——里克特公式外推预测法、历史地震最高震级预测法等方法对金钟水库可能诱发的最大震级进行预测研究。     

福建仙游ML 4.1地震序列波速比变化

应用多台和达法测定福建仙游ML4.1地震序列的ML≥1.5地震波速比,其计算的相关系数较高,测得的波速比值具有较高的可信度.分析ML4.1主震前后的波速比发现,波速比经历低异常值—回升—相对稳定—下降—主震发生的过程,余震期里出现多次高异常值.     

2013年仙游M_S4.8地震福建水化学前兆异常

2013年9月4日福建仙游(25.6°N,118.8°E)发生MS4.8地震,福建水化学台网震前有多项前兆数据出现异常变化,异常测项随着临震而增加,异常集中出现在6—9月;水化学异常大多表现为中期异常,其次为短期、短临异常。其中,氟离子高值异常显著,异常井多,时间长;在时间进程上,有些前兆异常具有明显的层次性和阶段性;在异常形态上,多井异常形态变化显示一致性和不一致性,个体与群体异常形态变化显示差异性。     

福建重力场演变特征与仙游M_L 5.2级地震研究

对福建地区2008—2017年的流动重力复测资料进行系统整理和分析,从重力场时空变化角度分析了福建地区重力场演变特征,并重点研究了2013年仙游M_L 5.2级地震前区域重力场累积变化和震中附近测点重力点值时序变化,探讨了重力场变化与地震的关系。研究发现:福建地区重力场变化显著,且呈现逐渐增强态势;仙游地震发生前,沙县—南日岛断裂两侧重力正、负高值异常变化,震中附近测点重力值存在转折异常。     

福建水口及仙游地震序列的谱振幅相关系数变化特征

利用福建省数字地震台网记录的波形数据,计算了水口和仙游地震序列的谱振幅相关系数,结果显示水口序列谱振幅相关系数在0.90-0.98之间变化,相关系数高,序列地震震源机制解相似程度高;仙游序列谱振幅相关系数在0.72-0.81之间变化,相关系数略低,震源机制解整体相似程度不高。结合福建地区同期地震活动背景水平分析认为,较高的谱振幅相关系数与福建地区较高的背景应力积累水平存在一定相关性。水口和仙游序列谱振幅相关系数时序变化显示,序列最大地震发生前的谱振幅相关系数存在上升变化,显示较大地震发生前震区应力水平有增强迹象。     

利用sPL震相测定福建仙游M 4.6地震震源深度

选用福建数字地震台网宽频带记录,利用sPL震相测定仙游2013年9月4日M 4.6地震震源深度.基于此次地震的震源机制解,结合本地区的速度模型,利用频率-波数法(F-K方法),先计算出相应震中距上不同深度的格林函数,再进一步得到sPL震相在不同深度上的理论波形;之后根据sPL震相的特点,选用震中距30～50 km范围的宽频带台站记录,经过去仪器响应、滤波、旋转至传播路径后,将其和理论波形进行比对,找出波形最为相似的对应深度.测定结果显示,此次地震深度为12 km左右.     

福建地区人工爆破与天然地震的判定

利用福建地震台网的人工爆破与天然地震的数字记录,采用波形对比法,分析发生在同一地区的爆破与地震波形特征.结果发现,爆破与地震在震相、P波初动符号分布、振幅比As/Ap等方面具有不同特征,据此得出爆破识别的有效判据,并对一次疑爆事件进行有效检验,为今后爆破的识别提供依据.     

福建仙游震群重定位及序列特征分析

使用福建东南沿海地壳速度结构模型,利用双差定位方法(hypodd),对2010年8月—2013年12月福建仙游地区震群序列进行重新定位,讨论仙游震群序列的变化特征。定位结果显示,仙游震群序列主要围绕金钟水库蓄水区周缘活动,震源位置和深度表现出一定时空阶段性分布特征,并具有一定水库地震性质。     

仙游地震序列中小地震震源机制解特征

利用福建地震台网记录的数字地震波形,采用基于P波初动和S/P振幅比(HASH)方法,反演了2010年8月至2014年12月间发生在福建仙游地区ML2.0级以上地震的震源机制解。结果表明,仙游地震序列中小地震震源机制解一致性较好,其节面走向、倾角及滑动角以及P、T轴优势分布十分明显。节面走向优势方向为北西向,与该区域沙县—南日岛断裂走向一致,震源破裂类型为近直立右旋走滑型。序列的发生主要受控于近南北向主压应力,与福建地区背景应力场方向存在一定差异。分析认为,仙游地震序列的发生主要受控于仙游地区小尺度区域的构造应力场,金钟水库水位变化与序列显著地震活动存在一定相关性,但对仙游地区构造应力场影响不明显。     

福建仙游震群波速比变化初步分析

应用多台和达法测定福建仙游震群M_L≥1.0地震的平均波速比,在考虑一定震中距及台站数计算情况下,测得的波速比值相对稳定、可靠,计算的相关系数高,剩余标准差小,具有较高的可信度。对波速比值的总体变化特征的分析,结果显示:仙游震群波速比变化复杂,总体经历了高异常值-低异常值-高异常值-相对稳定-主震发生的过程;主震及较大余震发生后,波速比的高、低异常值增多,且低异常值频次较高于高异常值。对小区域的波速比变化分析发现:不同区域相对主震前后,异常值变化情况差别较大,从震群波速比整体特征讨论波速比变化异常情况,是否范围过大,有待于更多案例的检验分析。     

福建仙游震群的孔隙压扩散特征

2010年8月至2015年12月,福建仙游地区发生了一系列小震群活动。基于孔隙压力扩散机制对精定位的小震数据进行分析,结果显示仙游震群序列在空间上呈丛集分布,且具有明显的分区现象,发震时间受金钟水库水位变化的调制作用较为明显。5个分区（A—E）的流体孔隙压力扩散系数分别为0.04,0.08,0.07,0.12和0.05 m2/s,伴随着地震活动性由强至弱,孔隙压扩散系数呈先增后减的变化规律。仙游震群位于断裂构造发育区内,震中分布优势方向与石苍断裂一致,沿着断裂走向的孔隙压扩散系数最大,说明地下流体沿狭长的石苍断裂由NW向NE活动。各分区的流体孔隙压系数与扩散最大距离、最大诱发地震震级及地震释放能量均有较好的相关性。此外,当金钟水库水位下降时,各分区的扩散距离r呈现减小趋势,震群范围收缩,地震频次增加,并伴有较大震级的地震,说明水位下降时,流体孔隙压力的扩散作用在同一地点反复作用,使得触发源附近区域的应力水平更容易达到饱和或临界状态,进而触发较大震级的地震,这也解释了水位下降过程中地震更为强烈的原因。      

CAP方法反演福建仙游M_L 5.0、M_L 4.5级地震震源机制解

选用福建数字地震台网宽频带记录,利用CAP方法反演仙游2013年9月4日M_L5.0、10月30日M_L4.5级地震震源机制解.反演结果显示,两次地震的节面参数基本一致.M_L5.0地震的最佳双力偶解为节面Ⅰ:走向135°、倾角85°、滑动角-159°;节面Ⅱ:走向43°、倾角70°、滑动角-4°;最佳深度分布于9 km附近.M_L4.5地震的最佳双力偶解为节面Ⅰ:走向141°、倾角71°、滑动角-166°;节面Ⅱ:走向47°、倾角78°、滑动角-19°;最佳深度分布于8 km附近.分析认为此两次地震的发震断层为带有正冲成分的走滑性质断层,结合余震分布情况看,东南向节面为断层面.     

2012年4月15日福建仙游M_L 4.1地震震源机制解及震源深度

从2010年8月4日至2013年4月24日在福建仙游共发生记录到地震667次,其中最大地震为2012年4月15日发生的ML4.1级地震。本文利用矩张量反演方法 ,反演得到2012年4月15日ML4.1、2012年11月25日ML3.8地震的震源机制解。这两次地震的震源机制解都为走滑断层,断层走向为北西向,主压应力轴方向为近南北向。分别利用波形拟合和sPL深度震相方法确定2012年4月15日ML4.1地震的震源深度,认为该次地震的震源深度在8~9 km。     

实时智能地震处理系统在2013年福建仙游ML5.0地震序列中的应用研究

文中将实时智能地震处理系统(RISP)应用于福建仙游地震序列,处理了2013年8月至12月福建台网的连续波形数据。自动处理结果与人工编目结果进行了深入对比,全面评估了RISP系统对该地震序列的自动处理能力。RISP系统共产出615个地震,与人工编目匹配事件462个,对于M_L≥1.0的地震,匹配率达到96.4%;漏检测事件282个,其中M_L<1.0占比为94.7%;多检测事件162个,均为仙游序列地震事件。匹配事件地震参数统计结果表明：发震时刻偏差不超过1 s占比99.13%;震中位置偏差小于5 km占比98.69%;震源深度偏差在5 km内占比91.5%;震级偏差不超过0.5占比89.54%。通过该实例测试表明：现有观测条件下,利用RISP系统可以快速产出仙游地区M_L≥1.0地震序列目录,地震目录完备性高,RISP系统产出地震参数精度与人工处理结果相当,可应用于大震应急、震后趋势判定等工作。     

中强地震前兆的综合判定及预报

通过近两年来地震观测资料和综合预报的清理,不少单位和个人对中强地震的孕育过程和前兆特征进行了广泛、深入的研究,得到了一些新的认识。如,中强地震前兆也具有多样性,但其异常种类和数量、异常时间和空间展布范围相对7级以上的强震少得多,也小得多;中强地震的前兆趋势异常并不丰富,有的很不明显;甚至有人认为中强地震孕育特征与7级以上强震有本质区别,很难划分其孕育阶段,如此等等。清理结果表明,在一般的观测台网条件下,捕捉到的中强地震前兆往往是短暂的、个别的、零散的,甚至是微弱的,很难出现人们期待的所谓“配套”、“完整”的前兆异常。这就是中强地震预报的困难所在。