2022年四川泸定Ms6.8地震强震动特性研究

北京时间2022年9月5日12时52分,四川省甘孜州泸定县发生M_s6.8级地震。国家强震动台网获得了133组三分量加速度记录,在对记录进行初步筛选和滤波后,研究了PGA和PGV衰减关系、竖向地震动特点、地震动速度脉冲,对比分析了反应谱和设计谱,着重对石棉挖角台站附近震害与地震动的相关性进行了分析,结论如下：1)三种台站强震动记录的PGA和PGV拟合曲线都比较相近,PGA、PGV拟合曲线与霍俊荣的预测模型较为接近;2)竖向地震动偏大,约38.2%的强震动记录V/H大于2/3,可能是屋顶塌落、柱子扭转和天花板坠落等震害现象出现的主要原因;3)识别出具有速度脉冲特性的记录11条,该类记录对长周期结构影响较大;4)所选记录反应谱大多超过了罕遇地震设计谱水平段,具有速度脉冲特性的051SMW台站周围房屋破坏较严重,人员伤亡较重。     

2022年9月5日泸定M6.8级地震灾害损失快速评估

2022年9月5日四川泸定发生了M6.8级地震.泸定地震震区城市乡村聚集、人口稠密,本次地震造成了严重的人员伤亡及经济损失.快速地震烈度及灾害损失评估对震后应急救援、科学抗震部署、减少人员伤亡和经济损失等具有重要意义.因此,泸定地震发生后,本文对泸定地震烈度及地震灾害做了初步快速评估.地震烈度表征地震灾害分布及地表破坏程度,是由地震动数据直接转化而来.为了获取更符合真实情况的地震动结果,充分结合基于观测数据反演得到的符合此次地震实际情况的有限断层震源模型,并考虑复杂的三维地质环境及地形地貌,对泸定地震开展了强地震动模拟.随后对比了模拟地震动与实际观测结果,显示二者具有一致性,表明了此次模拟的合理性和可靠性.此外,将地表峰值地震动转化为地震烈度,得到了基于物理过程的泸定地震烈度分布.烈度分布显示本次地震最大烈度为Ⅸ度,与中国地震局震后烈度调查结果相一致.基于泸定地震烈度分布、历史地震损失信息数据库、历年地震影响区内人口和固定资产价值分布模型及由此开发的地震灾害损失评估模型,快速评估了此次地震造成的人员死亡、经济损失.模拟结果显示,此次地震造成的人员死亡最大概率区间为50～300人,数学评...     

从四川泸定MS 6.8地震认识地震预警

我国地震预警技术是在2008年汶川地震以后发展起来的,到2022年底将在全国重点地区实现秒级地震预警。本文以2022年9月5日四川省甘孜州泸定县MS6.8地震为例,介绍了地震预警技术的原理和有效性,浅析了地震预警的局限性：盲区、大震震级偏低、准确度与速度矛盾,并提出了改进的建议,最后展望了未来地震预警技术的发展前景。     

2022年四川泸定MS 6.8地震预警处理结果分析

2022年9月5日四川泸定发生M_S 6.8地震,中国地震台网中心JEEW预警处理系统有效处理并产出本次地震的预警信息。本次地震发生在四川地震预警区内,震后6.4s发布首次预警处理结果,使用7个台站数据,与统一编目结果相比,震中位置偏差3.7km,震级偏差-0.8,盲区半径15km。随着参与定位台站的数量增多,震中位置及震级偏差逐渐减小,但盲区半径不断增大,预警效益随之减小。震后39 s,使用337个台站数据后,预警震级稳定在6.4。预警震级整体偏小主要原因是,震后短期内有效波形数据较少,较短时间窗内的波形振幅不能反映震级的实际大小。另外,部分近场基准站地震波形限幅,且M_L震级存在饱和,也导致震级被低估。本次地震预警效果较好,但震级准确性有待进一步提升。为提高预警系统的减灾效能,在不断改进震级算法的同时,也需完善预警信息发布策略。     

2022年四川泸定MS6.8地震余震序列的自动构建与地震活动性分析

北京时间2022年9月5日12时52分,四川甘孜州泸定县发生M_S6.8地震(以下简称泸定地震).本文基于神经网络方法从泸定地震周边200 km之内57个台站2022年9月5—15日的连续波形资料中拾取Pg/Sg震相到时,对由优选的震相识别阈值筛选后的震相到时进行震相关联和定位分析,经上述处理流程获得自动检测目录(AUTO)包含10590个地震事件,为同期台网人工目录(即中国地震台网中心目录,CENC)数量的3.3倍,完备性震级由M_L1.0下降至M_L0.5.基于波形互相关的双差定位方法获得的8279个地震的时空分布特征表明,2022年泸定M_S6.8地震的主震及余震主要发生在鲜水河断裂磨西段,沿着该断裂在NNW-SSE方向分布并表现出明显分段特征,北段总体深度较浅,深度集中在10 km以上,中段和南段相对较深,深度分布在5～20 km之间.此外,余震序列在鲜水河断裂上展现出高倾角的特征,而在主震SW方向的海螺沟断裂附近与鲜水河断裂呈共轭展布,推测在中段海螺沟附近有一条走向SW、倾向SE的低倾角分支断裂....     

四川泸定MS6.8地震灾害主要特征分析

四川泸定6.8级地震是继2013年芦山7.0级地震至今,四川境内遭受灾害面积最大、死亡人数最多的一次地震,造成了一定程度的房屋和基础设施损坏,诱发了大量的地质灾害,具有明显的区域特点。本文基于四川省抗震救灾指挥部和地震现场工作队的一手资料,从灾情获取的时间序列、震害的空间分布、生命损失、建筑物破坏、地震地质灾害的强度等方面开展了本次地震的灾害特征分析。初步得到如下认识:①黑箱期时间为1.5h,死亡人数统计比小于1%,24h获得了半数以上伤亡信息,符合中强地震灾情渐进式获取的一般规律; ②本次地震影响面较广,有感面积为816194km²,烈度Ⅵ度区域以上面积为19089km²,Ⅸ度区面积为280km²,与一次7级地震受灾范围相当; ③地震灾害重且破坏集中,截至2022年9月11日17时共造成93人死亡,25人失联,导致房屋垮塌415间,严重损坏5566间,一般损坏19890间,新增有威胁对象的地震地质灾害点565处,其中,约92%的死亡人员地点、68%的地震地质灾害点、多数的毁坏及严重破坏房屋位置,集中分布在Ⅷ度和Ⅸ度区; ④滑坡、崩塌等次生地质灾害是造成本次地震人员死亡最主要的原因,占总死亡(含失联)人数的86%。     

汶川地震损失快速评估

本文根据历史震害统计资料并结合前人研究,给出了四川、陕西、甘肃三省不同结构类型住宅的震害矩阵;结合汶川地震烈度图和三省的社会经济统计数据,包括人口、人均住房面积、不同结构住宅比例等,进行震后损失快速评估,得出四川、陕西、甘肃三省县级地理单元的住宅破坏情况、无家可归人数、住宅经济损失等评估数据,为抗震救灾提供决策依据。评估结果显示,如果按总体损失指标（经济损失或无家可归人数）,江油、三台、安县、都江堰市、绵竹市、中江县是损失最严重的六个县;如果按照人均损失指标（人均经济损失或每万人无家可归人数）,北川、安县、汶川、平武、绵竹、青川等是受灾最严重的六个县。通过比较县级地理单元的损失情况,作者认为在这次地震中,人均损失指标比总体损失指标更能代表一个地区受灾的严重程度,用总体损失指标来评估一个地区的因灾损失程度,用人均损失指标来评价一个地区的受灾程度。本文最后给出了考虑地震烈度空间分布异性的震后损失快速评估技术流程。     

2022年四川泸定MS6.8地震震源基本特征

2022年9月5日,在四川省甘孜州泸定县发生M_S6.8地震.本研究收集区域台网震相数据、全球地震台网(GSN)、国际数字地震台网联盟(FDSN)与德国地学中心GEOFON台网的宽频带P波数据,利用双差定位、矩心矩张量解反演、有限断层波形反演和视震源时间函数分析等方法,分析了此次地震震源的基本特征.重定位结果显示,余震分布具有丛集性,3个地震丛分别集中在震中附近以及相距30 km左右的东南端和西北端,总体上西北端地震较浅,东南端地震较深.矩心矩张量反演表明,矩心位于29.55°N,102.14°E,深度16 km,释放地震矩1.0068×10¹⁹ N·m,相当于矩震级M_W6.60,双力偶成分占88%,是一次近纯走滑的地震事件.结合余震分布可以断定,地震发生在走向163°、倾角77°(倾向西南),滑动角为-5°的断层面.有限断层反演显示,破裂区主要由两部分构成,破裂起始点及其周围是主要破裂区;另一破裂区位于其东南,总体表现为从西北向东南的单侧破裂,最大滑动量约1.4 m,位于起始破裂点附近.从矩心矩张量反演和有限断层反演得到...     

基于泸定MS6.8地震的应急余震序列自动统计程序研发

2022年9月5日12时52分四川泸定发生M_S 6.8地震。此次地震破坏性强,地质灾害多发,震后紧急会商要求提高,余震序列统计的时效性要求相应提高。传统人工汇编模式已无法适应需求,为此研发应急余震序列自动统计程序。利用该程序,对泸定M_S 6.8地震余震信息进行条件查询和数据获取,并按照地震编目规范,对地震目录数据进行合并筛选和导出,实现了对此次地震余震序列的即时产出。利用该程序进行余震统计,可减轻人工复核工作量,为应急救援方案的制定和震后趋势研判提供数据基础,有效助力地震应急救援工作的有序开展。     

2022年泸定MS 6.8地震前丽江狮子山地震台VP垂直摆形变异常特征分析

2022年9月5日四川泸定发生M_S 6.8地震,2022年6月27日起,丽江狮子山地震台VP垂直摆观测数据出现异常变化,呈转折加速倾斜—转折恢复发震特征。为判断该变化是否为此次泸定M_S 6.8地震震前异常,选取2022年1月2日宁蒗M_S 5.5和4月16日宁蒗M_S 4.6地震,利用曲线图、日均值矢量图等进行分析,结合研究区地质构造进行综合判定,认为该台VP垂直摆数据异常变化与此次泸定M_S 6.8地震有一定对应关系。     

Rupture process and aftershock focal mechanisms of the 2022 M6.8 Luding earthquake in Sichuan

According to the China Earthquake Networks Center, a strong earthquake of M6.8 occurred in Luding County, Ganzi Tibetan Autonomous Prefecture, Sichuan Province, China (102.08°E, 29.59°N), on September 5, 2022, with a focal depth of 16 km. Rapid determination of the source parameters of the earthquake sequence is vital for post-earthquake rescue, disaster assessment, and scientific research. Near-field seismic observations play a key role in the fast and reliable determination of earthquake source parameters. The numerous broadband seismic stations and strong-motion stations recently deployed by the National Earthquake Intensity Rapid Report and Early Warning project have provided valuable real-time near-field observation data. Using these near-field observations and conventional mid- and far-field seismic waveform records, we obtained the focal mechanism solutions of the mainshock and M ≥ 3.0 aftershocks through the waveform fitting method. We were further able to rapidly invert the rupture process of the mainshock. Based on the evaluation of the focal mechanism solution of the mainshock and the regional tectonic setting, we speculate that the Xianshuihe fault formed the seismogenic structure of the M6.8 strong earthquake. The aftershocks formed three spatially separated clusters with distinctly different focal mechanisms, reflecting the segmented nature of the Xianshuihe fault. As more high-frequency information has been applied in this study, the absolute location of the fault rupture is better constrained by the near-field strong-motion data. The rupture process of the mainshock correlates well with the spatial distribution of aftershocks, i.e., aftershock activities were relatively weak in the maximum slip area, and strong aftershock activities were distributed in the peripheral regions.     

联合高频GNSS和强震数据快速反演四川泸定6.8级地震断层破裂特征

北京时间2022年9月5日12时52分, 四川甘孜藏族自治州泸定县发生6.8级地震.利用震中附近1 Hz高频GNSS观测数据获取了同震速度和位移波形, 并快速测定了泸定地震的震中和震级.实验结果表明: 高频GNSS反演的震中与美国地质调查局(USGS)发布的震中相差32 km, 与中国地震台网中心发布值相差16 km; 高频GNSS反演的震级, 与两个机构均仅差0.1个震级单位.针对地震预警、震后快速响应等时效性应用, 提出了一种联合高频GNSS和强震数据的线源破裂特征快速反演方法.泸定地震实验结果表明: 在震后20 s时可获得稳定的线源模型, 破裂长度、方向和破裂模式值分别为33.3 km、151°和0.6, 破裂方向与USGS震源机制解断层走向相差14°, 反演的断层破裂模式为双侧破裂.提出的地震断层破裂特征快速反演方法可用于地震预警、震后灾害快速评估以及紧急响应, 同时可为今后联合高频GNSS和强震数据快速测定地震破裂特征提供参考.

     

Simulating the strong ground motion of the 2022 MS6.8 Luding,Sichuan, China Earthquake

Stochastic finite-fault simulations are effective for simulating ground motions and are widely used in engineering to determine the impacts of ground motion and develop relevant predictive equations. In this study, the source, path, and site amplification coefficient of western Sichuan Province, China, and stochastic finite-fault simulations were used to simulate the acceleration time series, Fourier amplitude spectra, and 5% damped response spectra of 28 strong-motion stations with rupture dist...     

青藏高原东南缘三维S波速度和径向各向异性及泸定MS6.8和芦山MS7.0地震孕震环境探讨

利用青藏高原东南缘布设的684个流动地震台和150个固定地震台的连续背景噪声波形数据, 提取了周期5~50 s的Rayleigh波和Love波相速度频散, 并反演获得了该区域下方0~70 km三维S波速度和径向各向异性结构. 结果表明: (1) 受川滇地块南部高速体的阻挡, 东南缘中下地壳内存在两条空间分布独立的低速带.西侧(L1)从川滇地块北部向南延伸至滇西南地块, 其中下地壳平均V_S小于3.4 km·s^-1并表现为正径向各向异性结构, 反映了高原中下地壳可能存在部分熔融和韧性变形; 东侧低速带(L2)沿着小江断层南北分布, 受到红河断层的阻挡, 弱物质不太可能进入滇西南地块, 该区域下地壳和上地幔顶部均显示较强的正各向异性, 推测其更可能是沿小江断层相互驱动的块体在横向挤压过程中引起的地壳部分熔融而导致. (2) 芦山M_S7.0地震位于龙门山逆冲断层南段, 泸定M_S6.8地震位于鲜水河走滑断层东南段, 两者都发生在地壳浅层高低速异常过渡带上, 但其深部孕震环境有所不同. 芦山震区西北部中下地壳低速体为负各向异性, 推测韧性物质沿着龙门山下方陡倾断层向上运移, 上地壳积累应力并通过薄弱区域释放导致了芦山地震的发生; 泸定震区为正各向异性的中下地壳韧性变形促进了川滇地块SE向的水平运动, 受刚性的四川盆地阻挡, 加剧了上地壳发震断层的滑动变形和应力积累, 脆性上地壳突然破裂导致了泸定地震的发生.

     

2022年泸定6.8级地震GNSS同震形变场及其约束反演的破裂滑动分布

2022年9月5日四川省甘孜州泸定县发生6.8级地震,地震发生在川滇菱形块体东边界鲜水河断裂磨西段西侧附近.本文基于震中350 km范围内中国大陆构造环境网络和中国地震科学实验场118个GNSS连续站数据,观测获得了精细的同震形变场,结果显示：同震形变跨发震断层呈空间对称分布,表明本次地震具有显著的左旋走滑特征;记录到的最大同震形变发生在震中距40 km的SYD5(石棉安顺场)站,东西向和南北向形变量分别达到-22.0±1.2 mm和11.6±0.9 mm,震中距100 km以外测站的水平同震形变均小于5 mm;垂向同震形变不显著.结合走向163°和倾角77°的发震断层模型,本文对发震断层面的同震破裂滑动分布进行了反演,结果显示：同震滑动主要集中在主震东南侧余震空区0~15 km深度范围内,且破裂达到了地表,同震释放的地震矩与矩震级为M_W6.57地震相当.结合理论同震形变场、主应变场和邻近区域主要活动断裂库仑应力变化的空间分布特征,本次可能导致处于强闭锁和地震空区的安宁河断裂石棉—冕宁段未来发震风险性增强.

     

Preliminary report of the September 5, 2022 MS 6.8 Luding earthquake,Sichuan, China

The 2022 M_S 6.8 Luding earthquake is the strongest earthquake in Sichuan Province, Western China, since the 2017 M_S 7.0 Jiuzhaigou earthquake. It occurred on the Moxi fault in the southeastern segment of the Xianshuihe fault, a tectonically active and mountainous region with severe secondary earthquake disasters. To better understand the seismogenic mechanism and provide scientific support for future hazard mitigation, we summarize the preliminary results of the Luding earthquake, including seismotectonic background, seismicity and mainshock source characteristics and aftershock properties, and direct and secondary damage associated with the mainshock. The peak ground displacements in the NS and EW directions observed by the nearest GNSS station SCCM are ～35 mm and ～55 mm, respectively, resulting in the maximum coseismic dislocation of 20 mm along the NWW direction, which is consistent with the sinistral slip on the Xianshuihe fault. Back-projection of teleseismic P waves suggest that the mainshock rupture propagated toward south-southeast. The seismic intensity of the mainshock estimated from the back-projection results indicates a Mercalli scale of VIII or above near the ruptured area, consistent with the results from instrumental measurements and field surveys. Numerous aftershocks were reported, with the largest being M_S 4.5. Aftershock locations (up to September 18, 2022) exhibit 3 clusters spanning an area of 100 km long and 30 km wide. The magnitude and rate of aftershocks decreased as expected, and the depths became shallower with time. The mainshock and two aftershocks show left-lateral strike-slip focal mechanisms. For the aftershock sequence, the b-value from the Gutenberg-Richter frequency-magnitude relationship, h-value, and p-value for Omori’s law for aftershock decay are 0.81, 1.4, and 1.21, respectively, indicating that this is a typical mainshock-aftershock sequence. The low b-value implies high background stress in the hypocenter region. Analysis from remote sensing satellite images and UAV data shows that the distribution of earthquake-triggered landslides was consistent with the aftershock area. Numerous small-size landslides with limited volumes were revealed, which damaged or buried the roads and severely hindered the rescue process.     

An accessible strong-motion dataset (PGA,PGV, and site vS30) of 2022 MS6.8 Luding,China Earthquake

A M_S6.8 earthquake occurred on 5th September 2022 in Luding county, Sichuan, China, at 12: 52 Beijing Time(4:52 UTC). We complied a dataset of PGA, PGV, and site v_S30 of 73 accelerometers and 791 Micro-Electro-Mechanical System(MEMS)sensors within 300 km of the epicenter. The inferred v_S30 of 820 recording sites were validated. The study results show that:(1)The maximum horizontal PGA and PGV reaches 634.1 Gal and 71.1 cm/s respectively.(2) Over 80% of records ar...     

An open-accessed inventory of landslides triggered by the MS 6.8 Luding earthquake,China on September 5, 2022

This study constructs a preliminary inventory of landslides triggered by the M_S 6.8 Luding earthquake based on field investigation and human-computer interaction visual interpretation on optical satellite images. The results show that this earthquake triggered at least 5 007 landslides, with a total landslide area of 17.36 ?km², of which the smallest landslide area is 65 ?m² and the largest landslide area reaches 120 747 ?m², with an average landslide area of about 3 500 ?m². The obtained landslides are concentrated in the IX intensity zone and the northeast side of the seismogenic fault, and the area density and point density of landslides are 13.8%, and 35.73 ?km^?2 peaks with 2 ?km as the search radius. It should be noted that the number of landslides obtained in this paper will be lower than the actual situation because some areas are covered by clouds and there are no available post-earthquake remote sensing images. Based on the available post-earthquake remote sensing images, the number of landslides triggered by this earthquake is roughly estimated to be up to 10 000. This study can be used to support further research on the distribution pattern and risk evaluation of the coseismic landslides in the region, and the prevention and control of landslide hazards in the seismic area.     

云南漾濞6.4级地震灾情快速评估

震后开展灾情快速评估工作可为政府部门确定重点救援区域、部署救援队伍、调配救援物资等应急处置提供重要的信息决策支撑.基于云南新研制的地震灾害快速评估系统,完成了2021年5月21日云南大理漾濞县6.4级地震灾情快速评估及科技保障任务.实际应用结果表明:经过升级优化的地震快速评估软件,在系统稳定性、运算效率、应急产品丰富度...     

关于紫坪铺水库蓄水是否与汶川地震有关的影响因素综合分析

汶川地震后,紫坪铺水库蓄水是否触发了汶川地震在国内外学术界引起了广泛关注.除定性讨论外,许多学者也采用定量分析的方法进行了计算,但因计算结果不同而得出了不同的结论.本文从目前紫坪铺水库蓄水不同研究组定量计算中出现的争议为出发点,通过对水库蓄水定量计算基本原理和可能引起计算结果差异可能因素的分析,找出定量计算中的关键影响因素,了解目前水库蓄水定量计算中存在的不确定性问题所在.初步结果显示:计算方法、模型维数、扩散模型、震源参数和扩散系数等的取值不同是造成计算结果差异的主要因素,特别是裂隙岩体的扩散系数.在紫坪铺水库定量计算中模型维数的差别使得汶川地震震源处的库仑应力变化计算结果相差约3倍;仅考虑断层渗透率(把岩体渗透率视为无穷大)或仅考虑均匀各向同性的岩体渗透率(忽视断层渗透率),均具有片面性;震源机制解断层走向倾角的差异,会显著影响库仑应力大小计算结果,可到达2~7倍;不同扩散系数下,孔隙压力相差可达几百倍."紫坪铺水库蓄水是否能够触发汶川大地震的发生?",鉴于目前的研究成果,库仑应力变化在kPa量级,尚不能排除触发的可能性,但得出的蓄水震源处的库仑应力变化太低,在背景构造应力场不明确的情况下,也不能确定一定有联系.在未来的工作中需有针对性的进行野外考察和室内试验,改进模型,采用高性能模拟分析计算,并在此基础上对中国和世界多个水库地震触发机制进行对比研究,探讨不同机制下水库地震触发机制特点,进一步量化分析水库地震发生的力学机制及水库对构造活动的影响和作用机理.