2016年8月11日重庆垫江MS4.4级地震特征分析

黄世源 ，王宏超 ，秦 娟 ，高 见

(1.地球和空间科学学院 中国科技大学，安徽 合肥 230026；2. 重庆市地震局，重庆 401147)

2016年8月11日重庆垫江MS4.4级地震特征分析

黄世源1,2，王宏超2，秦 娟2，高 见2

(1.地球和空间科学学院 中国科技大学，安徽 合肥 230026；2. 重庆市地震局，重庆 401147)

本文分析了2016年8月11日重庆垫江MS4.4级地震的基本参数和基于P波初动和波形反演两种方法计算得到震源机制解，并结合本次地震的地质构造和历史地震活动背景、烈度长轴衰减方向等资料，显示本次地震的发震构造不清晰，可能是在区域应力作用下，地表盖层内局部层间产生滑脱作用而发生的浅地表地震。

垫江MS4.4级地震；地震参数；震源机制解；地震烈度

重庆地域构造分区可划分为扬子准地台和秦岭地槽褶皱系两个一级构造单元，重庆大部分地区处于扬子准地台的二级构造单元─四川台拗东南侧的川东陷褶束(三级构造单元)内，属相对稳定的区域。重庆地域具有中国大陆内部东、西构造运动“中间过渡地区”的构造应力场特点，即渝西应力场与我国西南地区北西西主压应力场方向一致，而渝东应力场与秦岭—大巴山地区的北北西、北北东主压应力场方向相同[1]。2016年8月11日11时49分重庆市垫江县(30.27°N，107.38°E)发生MS4.4级地震，震源深度10千米，震中位于四川台拗东南侧的川东陷褶束内，属渝东少震弱震区，历史上无5级以上地震记载，记录的最大一次地震为1878年4.0级。本文综合了震源机制、区域构造、历史地震背景和现场震害等资料就该地震的基本特征进行分析探讨。

1 地震基本参数

1.1 地震三要素

(▲表示CAP方法反演选取的台站)图1 垫江MS4.4级地震震中附近测震台网分布

垫江MS4.4级地震震中200 km范围内共有测震台33个(包括重庆辖区台站27个，四川省内台站4个，湖北省台站2个)，100 km范围内有地震台11个(参见图1)，震中区测震台网监控能力为ML1.0。本次地震发生时，中国地震台网、重庆地震台网和四川地震台网报送了地震的基本参数，见表1。

图2 垫江4.8级地震震源随不同深度变化与最佳深度波形拟合

编号发震日期发震时刻震中位置年月日时分秒φN/°λE/°震级ML深度/km震中地名结果来源120160811114902.830.28107.384.58重庆垫江重庆台网220160811114902.330.27107.414.310重庆垫江四川台网320160811114902.030.25107.414.810重庆垫江国家台网

1.2 震源机制与深度

CAP(Cut-and-Paste)是一种全波形的反演方法[2-3],是目前确定地震震源机制解和震源深度较为可靠的方法[4-5]。本文利用CAP法反演了垫江MS4.4级地震震源机制，得到本次地震矩震级为Mw4.09，震源机制解参数见表2。图2给出了反演方差和震源机制解随不同深度值的变化，震源深度0.8 km左右时震源机制解的反演方差达到极小值，反演选取的台站见图1。本文得到的垫江MS4.4级地震震源深度与中国地震台网中心(www.csndmc.ac.cn)测定的10 km深度差别较大，即使考虑到速度模型的误差，也基本可以认为此次地震震源深度在1 km左右，是发生在地壳内部极其浅层的一次地震。

垫江MS4.4级地震P轴方位为184°，仰角15.57°，T轴方位为326°，仰角为70.70°，主压应力北南方向与该区域构造应力场北北西方向接近[1]，地震震源错动类型具有明显的逆冲性质。震区主体构造方向为北北东，但计算得到的震源节面为近东西方向，与主体构造方向有明显差异。据资料显示，垫江MS4.4级地震的发震区域地质构造行迹不明显，无法准确选取震源节面方向。但震源节面与现场调查得到的震区等震线长轴近东西方向非常一致①。另外，本次研究也给出了利用震中周边27个台站记录的清晰P波初动资料，计算得到的震源机制解结果，矛盾比为0.083,与CAP方法反演得到的结果基本一致(参见表2，图3)。

表2 垫江MS4.4地震震源机制解参数

图3 不同方法得到的垫江MS4.4级地震的震源机制解

1.3 余震活动

8月11日垫江MS4.4级地震后，重庆市地震局迅速赶往震区黄沙镇架设2套流动监测仪，8月11日20时30分数据开始实时传回重庆市地震台网中心。据重庆地震台网统计，截至8月20日，未记录到震区有余震活动，为孤立型地震。

1.4 前兆变化特征

垫江MS4.4级地震震中200 km范围内的前兆定点观测主要以重庆前兆台网的形变和流体测项为主，其中有10个形变观测项目和6个流体观测项目。在本次地震前，前兆观测均未出现明显的异常变化，仅石柱鱼池水位、石柱黄水钻孔应变、黔江垂直摆和巴南石龙钻孔应变记录到同震变化，参见图4。

2 震害与等震线特征

图5 2016年8月11日垫江MS4.4级地震烈度分布图

在垫江MS4.4级地震震中周边抽取了20余个居民点，查看了数十栋房屋，圈定了本次地震的烈度圈范围(参见图5)。震中烈度为Ⅴ度强(Ⅴ+)，宏观震中为30°15.3′N，107°24.4′E，位于微观震中以东2 km的黄沙镇一带。Ⅴ度区呈近东西走向的长椭圆形，长轴19千米，短轴11 km，面积约165 km2。据现场调查，当地建筑以多层砖混结构房屋为主，有少量单层砖木结构房屋，也有少量年久失修的瓦房和简易房屋。本次地震Ⅴ度区受损的主要是年久失修的瓦房和简易房屋，表现为墙体产生裂缝或原有裂缝扩张，个别女儿墙外闪或产生结构裂缝，新建房屋产生瓷砖裂缝，瓦房梭瓦、掉瓦相对普遍，灶台垮塌，石桌支撑产生构建裂缝等。受伤人员为掉瓦所砸伤。室内财产损失主要为货柜物品掉落，灯具掉落，碗碟掉落，吹风扇倾倒损坏等。

3 区域地质构造与历史地震活动背景

3.1 地质构造

重庆垫江地区位于新华夏系第三沉降带之四川盆地东部，属于川东弧形构造带的组成部分。区内构造行迹以北北东—北东向梳妆褶皱为主，南部因川黔径向构造带伸入，成生了一系列复合构造行迹关系。震区地处川东褶皱束万州凹褶束第四级构造单元分界线附近，地表构造十分简单，以构造地貌为主，背斜轴翼为山，向斜轴翼大部为丘，未见断裂发育[1]。震区及附近地层从新至老依次为新生界第四系全新统，中生界侏罗系上、中、下统及中生界三叠系上、中、下统。境内从北西至南东依次发育四个背斜和三个向斜，它们分别是：明月峡背斜、梁平向斜、卧龙河背斜、高峰向斜、黄泥塘背斜、拔山寺向斜、苟家场背斜[6]。本次地震位于北东走向的卧龙河背斜北端。

3.2 地震活动背景

垫江地区历史少有地震活动，震中周边50 km范围内有历史记录以来仅有一次4级地震记录，为1878年6月12日4.0级地震，其震中位于本次地震震中以北约4 km。1993年重庆台网建成以来，垫江县附近记录到的较大地震是2009年1月17日ML3.1级地震，其震中位于此次地震震中西约3 km，其它大多数是2.0级以下小震。由此可知，垫江及其附近地区主要以微、小震活动为主，历史上无5级以上地震活动，属少震弱震区。

3.3 发震构造探讨

垫江MS4.4级地震区域内构造行迹以北北东—北东向梳妆褶皱为主，由地震基本参数与现场调查结果来综合判定本次地震的发震构造，认为震源机制解(参见表2)节面I走向290°，节面Ⅱ走向85°，震源节面的走向为近东西向，与震中的卧龙河背斜构造方向不一致，与区域以北东向为主的构造行迹也不一致。震源机制节面走向与现场调查的等震线长轴衰减方向非常一致，同为近东西方向，而衰减较慢的方向一般与发震断层走向或破裂扩展方向一致[7-8]，因此可以基本判定此次地震的发震节面为近东西走向。

经CAP全波形反演方法得到的垫江MS4.4级地震主压应力P轴方向为南北向，与区域构造应力北北东方向接近。最佳拟合深度约0.8 km，即使考虑到速度模型的误差，也基本可以认为此次地震震源深度在1～2 km。据相关资料研究显示，垫江地区整体盖层厚度约3～7 km[1,9]，盖层为一套较完整的海相—内陆湖盆相沉积层构造，以下为隐伏结晶基底单层结构。而在盖层上往往表现出“可塑性”很强的褶皱地震构造，形成不同深度分布的滑脱现象，而不同深度的地震机制可能与盖层的不同层位介质的构造有直接关系。由此推测，此次垫江MS4.4级地震震中区域无明显构造行迹，可能是在区域应力作用下，地表盖层内局部层间的应力集中加载，产生滑脱作用而在浅地表形成了此次地震。

4 结论

2016年8月11日重庆垫江MS4.4级地震发生在四川盆地川东弧形构造区，震后无余震，为孤立型地震。宏观震中位于垫江县黄沙镇一带，极震区烈度为V+。根据等震线长轴分布、震源机制解结果和震区地质构造资料，认为本次地震发震构造不清晰，震源机制为逆冲性质，发震节面为近东西向，震源深度极浅，在1～2 km以内。在现场震害调查过程中发现，尽管垫江MS4.4级地震震级不高，但极震区烈度达到V度强(V+)，震害比同等强度的其它震级地震明显偏重，其原因可能与本次地震的震源深度非常浅有关。

[1] 丁仁杰，李克昌，等.重庆地震研究暨《重庆1：50万地震构造图》[C].地震出版社，2004：1-40.

[2] Zhao L. S., Helmberger D. V. Source Estimation from Broadband Regional Seismograms[J]. Bull Seis Soc Amer,1994，84(1): 91-104.

[3] Zhu L,Helmberger D. V. Advancement in Source Estimation Techniques Using Broadband Regional Seismograms[J].Bull Seism Soc Amer，1996,86(5)：1634-1641.

[4] 谢祖军，金笔凯，郑勇，等.近远震波形反演2013年芦山地震震源参数[J].地球科学，2013,43(6)：1010-1019.

[5] 蔡一川，程静馥.四川长宁地区ML4.0以上地震震源机制解及震源深度反演[J].地震地磁观测与研究，2015,36(6)：14-18.

[6] 四川省地质矿产局.四川省区域地质志[M].北京：地质出版社，1991.7-263.

[7] 张肇诚.中国地震震例(1966-1975)[C].北京：地震出版社，1988，222.

[8] 徐锡伟，江国焰，于贵华，等.鲁甸6.5级地震发震断层判定及其构造属性讨论[J].地球物理学报,2014,57(9):3060-3068.

[9] 罗艳，倪四道，曾祥方，等.一个发生在沉积盖层里的破坏性地震：2010年1月31日四川遂宁-重庆潼南地震[J].科学通报，2011,56(2)：147-152.

The Principal Features Analysis of DianjiangMS4.4 Earthquake on 11 August 2016 in Chongqing

HUANG Shiyuan1,2, WANG Hongchao2, QIN Juan2, GAO Jian2

(1. School of Earth and Space Sciences, University of Science and Technology of China, Anhui Hefei 230027；2. Earthquake Administration of Chongqing, Chongqing 401147，China)

The paper analyses the principal parameters of earthquake occurred on 11 August 2016 in Dianjiang County, Chongqing City. The earthquake focal mechanism is inversed with the method of P-wave first motion and waveform. The geological tectonic background and historical earthquake activity are discussed. In the views of regional tectonics, seismic activities, the major axis of seismic intensity epicenter area are analyzed comprehensively. The result shows that the causative structure of this earthquake is not clear, and the earthquake is probably driven by regional stress adjustment and it results from the detachment surface in the shallow surface cover.

DianjiangMS4.4 earthquake; earthquake parameters; focal mechanism; earthquake intensity

2016-07-08；

2016-11-25

黄世源(1981-)，男，重庆市南川区人，毕业于中国科技大学(合肥)地质工程专业，工程师.

P315.3

B

1001-8115(2017)02-0001-05

10.13716/j.cnki.1001-8115.2017.02.001