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

2024年3月7日青海省玉树州杂多县5.5级地震的震源机制中心解及在周边产生变形场

作者:​​ 时间:2024-03-08 点击数:

引言

根据中国地震台网测定,2024371806分,青海省玉树州杂多县(北纬33.58度,东经93.01度)发生5.5级地震,震源深度10公里,地震发生后,中国地震台网中心、中国地震局地球物理研究所、青海地震台和国外机构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,供分析余震发展趋势参考。

多个震源机制的中心解的确定

根据国内外机构网站和多位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14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。发现将郭祥云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338.82°,倾角77.08°,滑动角-162.38°,节面II走向244.76°,倾角72.84°,滑动角-13.53°)作为最终结果,P轴走向202.40°,倾伏角21.51°,不确定范围分别为187.18~217.18°11.20~32.26°;B轴的走向13.98°,倾伏角68.28°,不确定范围分别为-26.98~58.26°59.69~81.16°;T轴的走向111.26°,倾伏角2.89°,不确定范围分别为96.03~126.03°-7.91~14.12°。得到的中心震源机制和各个机构测定震源机制的最小空间旋转角见表15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21.92°,最小空间旋转角为7.50°。这些数据表明不同机构和作者得到的震源机制解较为集中。

图片

图片图片

1青海省玉树州杂多县5.5级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和作者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

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

青海玉树州杂多县发生5.5级地震的中心震源机制解的上半球、下半球表示

图片

青海玉树州杂多县发生5.5级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。

青海省玉树州杂多县5.5级地震在周围产生的位移场与应变场

本次青海省玉树州杂多县5.5级地震,根据中国地震台网速报目录,震中周边200公里内近5年来发生3级以上地震共71次,最大地震是2021319日在西藏那曲市比如县发生的6.1级地震(距离本次震中184公里),发震区附近存在乌兰乌拉-岗齐曲三断裂、开心岭南缘断裂、雁石坪断裂、唐古拉山北缘断裂、玉树-甘孜断裂、巴青-类鸟齐断裂、温泉断裂和错那-安多断裂。

图片

研究区域地形图

为了了解青海省玉树州杂多县5.5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WellsCoppersmith1994)给出的统计公式估计了断层面大小和滑动量(长度:6.92km,宽度:5.31km,滑动量:18.09cm),根据中国地震台网中心提供的深度10km,选择震源机制节面Ⅰ。计算了青海省玉树州杂多县5.5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

青海省玉树州杂多县5.5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,震中北西侧和东南侧的物质向外涌出,而东北侧和西南侧的物质涌入震中,发震断层附近呈现明显的走滑机制。与水平位移场相对应,垂直位移场在震中北西侧和东南侧表现为隆升,而震中东北侧表现为沉降。从震源机制解判断地震为走滑地震。

图片

青海省玉树州杂多县5.5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可以看出此次地震在地表产生的体应变,在震中附近南侧呈现压缩,而在震中西侧和东侧呈现拉张。北向应变在震中东南侧呈现压缩,在北侧和西侧呈现拉张。东向应变在震中北侧呈现压缩,在东南侧和西北侧呈现拉张。北东向应变在震中附近南侧、北侧和东侧呈现压缩,在东北侧和东南侧区域呈现拉张。

图片

青海省玉树州杂多县5.5级地震产生的水平主应变和面应变

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。

致谢:本文所用震源机制解来自GFZGCMTNEIC、中国地震台网中心、罗钧、赵翠萍、中国地震局预测研究所、郭祥云、郭瑛霞和张喆,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