欢迎访问河北省地震动力学重点实验室网站!

科研信息

网站首页 > 正文

2023年9月9日摩洛哥6.8级地震的震源机制中心解及其产生的位移场和形变场

作者:Seismology 小组 时间:2023-09-13 点击数:


1引言

根据中国地震台网中心测定,20239961058秒在摩洛哥发生6.8级地震,根据摩洛哥内政部911日晚发布的最新统计数字,摩洛哥8日晚发生的强烈地震已造成2862人遇难、2562人受伤,受到全社会的关注。地震发生后,中国地震台网中心、张喆和国外机构NEICGCMTGFZIPGPCPPTUSGS等采用不同方法和资料得到的该地震的多个震源机制解。这些震源机制有一定的离散度,为地震动力学分析或其他应用带来抉择的困难。这些结果都是震源错动方式的一种测量,因此可以按照多种测量结果给出一个中心值供以后的地震发生背景、地震应力触发、地壳应力场分析以及地震前应力方向改变的地震前兆研究。这里整理了各个机构和作者给出的震源机制解,求出了与所有测定的震源机制的差别平方和最小的一个解作为中心震源机制解,并计算了地震在周围产生的位移场和形变场,供余震发展趋势判断和对周围地壳和断层影响分析的参考。

2多个震源机制的中心解的确定

根据各个机构和作者发布的该地震震源机制结果整理得到表1。我们分别以各个震源机制为初始解得到的中心震源机制给出的标准差(表15列)大体一致(在小数点3位后有一定涨落),表明采用这种方法得到的解是稳定的。尽管如此,本研究将各个机构和作者测定的震源机制分别作为初始解,比较得到标准差最小的解作为最终结果。发现将中国地震台网中心得到的震源机制作为初始解得到的震源机制的标准差最小。本研究以此(节面I走向123.49°,倾角51.48°,滑动角134.35°,节面II走向245.98°,倾角55.98°,滑动角48.71°)作为最终结果,P轴走向3.83°,倾伏角2.57°,不确定范围分别为-18.04~24.96°和-16.27~20.87°;T轴的走向 97.75°,倾伏角56.72°,不确定范围分别为75.87~133.83°和41.34~ 71.37°;B轴的走向272.15°,倾伏角33.16°,不确定范围分别为249.71~293.28°和20.93~48.91°。得到的中心震源机制和各个机构和作者测定震源机制的最小空间旋转角见表16列。所得到的中心震源机制及其不确定性绘于图1。从表和图中可以看出,该地震震源机制解距中心解的空间旋转角最大达26.68°,最小空间旋转角为16.17°。这些数据表明不同机构得到的震源机制解较为集中。

图片

图片

1摩洛哥6.8级地震的震源机制中心解地震的中心震源机制解(a)及空间三维辐射花样(b)

(a)中的黑色弧线表示中心震源机制的两个节面,绿色弧线覆盖区域为其不确定范围;红色、蓝色和黄色的点表示中心震源机制解的P轴、T轴和B轴,其周围对应颜色的封闭曲线表示其不确定性范围;绿点和黑点表示各个机构得到的震源机制的P轴和T轴的投影;紫色弧线表示各个机构得到的震源机制节面。(b)中的压缩区域和膨胀区域分别用蓝色和红色表示。

3震源机制中心解的空间表示

地震的震源机制通常采用震源球的辐射花样来表示。在此我们分别用震源球的上半球和下半球的动画来表示(图2),在震源球上采用P波辐射的振幅相对大小的颜色来填充。为立体表现震源球的辐射花样,我们使震源球水平旋转,并且在各个不同象限采用P波辐射相对振幅大小和方向绘制在震源球上,这样可更为直观地表现震源的空间辐射,见图3

图片

图片

2  摩洛哥6.8级地震下半球、上半球

图片

3  摩洛哥6.8级地震的中心震源机制解的空间辐射花样表示

图中颜色为P波辐射花样在震源球面上的填充,红色表示向外,蓝色表示向内,从红到蓝表示P波辐射花样由向外最大逐渐过渡到向内最大。箭头表示P波辐射花样振幅的相对大小。

4摩洛哥6.8级地震在周围产生的位移场与应变场

本次摩洛哥马拉喀什附近6.8级地震,发生在距马拉喀什东南方向75公里的摩洛哥阿特拉斯山脉浅层倾斜逆断层。阿特拉斯山脉包含走滑和逆冲断层,呈东西走向和东北-西南走向。次地震发生在非洲板块内,距非洲板块和欧亚大陆板块边界以南约550公里。本次地震发生在世界上著名的地中海地震带上,历史上该地震带较为活跃。2003年摩洛哥邻国阿尔及利亚地中海沿岸地区发生6.9级强烈地震,2004年摩洛哥地中海沿岸地区发生了6.5级强震,近年来地中海南岸沿海地区小震活动也非常活跃。非洲板块相对于欧亚板块沿板块边界向北汇聚(4-10毫米/)。地中海地区地震活动率最高的地区是希腊南部的希腊俯冲带、土耳其西部的北安那托利亚断层带和意大利南部的卡拉布里亚俯冲带。希腊俯冲带的局部高汇聚率(35毫米/年)与整个希腊和土耳其西部俯冲地中海洋壳上方的弧后扩张有关。马尔马拉海区域是西部伸展机制和东部北安那托利亚断层带走滑机制之间的过渡区。随着安纳托利亚微板块被向西推进,为了适应土耳其东南部、非洲和阿拉伯板块碰撞导致的地中海盆地闭合,北安纳托利亚断层表现为安纳托利亚微型板块和欧亚板块之间的水平走滑运动(23-24 毫米/年)。尽管非洲大陆北缘的地震活动率相对较低,但从地中海西部的摩洛哥到地中海东部的死海,都有大规模破坏性地震的记录和报告。1980年的阿萨南7.3级地震是20世纪非洲最大、破坏性最强的地震之一

图片

研究区域地形图

为了了解摩洛哥6.8级地震对周围地区的影响,我们基于弹性半空间模型Okada1992),根据USGS网站(https://earthquake.usgs.gov/earthquakes)提供的破裂模型。计算了摩洛哥6.8级地震在周围地区产生的地表同震位移场、面应变、体应变、北向应变、东向应变和北东向应变(图5~7)。

图片

5摩洛哥6.8级地震产生的同震位移场

图中白色方框代表断层在地表的投影,箭头代表此次地震所产生的水平位移,颜色代表垂直位移,上升为正

从图5可以看出,此次地震近处的位移场具有以下初步特征:从地表的水平位移场来看,震中西北侧和小部分北侧的物质向外涌出,而北侧和南侧的物质涌入震中。与水平位移场相对应,垂直位移场在震中北侧表现为隆升,而震中西侧和东侧表现为沉降。从震源机制解判断地震为斜滑逆断地震。

图片

摩洛哥6.8级地震产生的各分量应变 

a)体应变(b)北向应变(c)东向应变(d)北东向应变

图中底色代表应变大小,拉张为正,单位为1e-9.

从图6可以看出此次地震产生的体应变,在震中附近西侧和东侧呈现压缩,而在震中北侧和南侧呈现拉张。北向应变在震中西侧、东侧压缩,在北侧和南侧拉张。东向应变在震中南侧、西北侧、东北侧压缩,在北侧、西南侧和东南侧拉张。北东向应变在震中附近西侧和东侧呈现压缩,在北侧和中南侧区域呈现拉张。

图片

摩洛哥6.8级地震产生的水平主应变和面应变场

图中黑色箭头和白色箭头分别表示水平主压应变和水平主张应变(单位为1e-9;底色表示水平面应力,拉张为正

从图7可以看出面应变的分布与体应变形态大体类似,表现为面应变为体应变的继承。在离开断层区域,面应变为负(蓝色)区域内,物质的运动方向(图5)与主压应变大体一致,而面应变为正(红色)区域内,物质的运动方向(图5)与主张应变大体一致。

本文所用震源机制解来自中国地震台网中心、张喆和国外机构USGSGCMTGFZCPPTIPGP,特此致谢。图件由基于MATLABFM3Dplot软件绘制。

如若发现有错误,请反馈给我们,我们将及时修改,QQ1978250163

 

 

电话:010-58412454 传真:010-58412454 邮箱:fz@cidp.edu.cn    版权所有@防灾科技学院地球科学学院 邮编:101601 备ICP800051890  地址:河北省三河市燕郊高新区学院街465号       京ICP备20016947号-1