2022年1月8日青海门源M6.9地震的地震动强度图＊

2022-03-04陆东华

地震科学进展 2022年2期

陆东华陈鲲※ 席楠

1)中国地震局地球物理研究所，北京100081

2)中国地震台网中心，北京100045

引言

据中国地震台网中心测定，北京时间2022年1月8日01时45分，中国青海省海北州门源县发生了M6.9地震，震中位于（37.77°N，101.26°E），震源深度为10 km。在地震发生后，作者利用震源破裂过程、仪器观测数据资料，进一步考虑局部场地效应快速计算获得了此次地震的地震动强度图结果。震后快速产出的地震动强度图科技产品能够为震后的应急反应决策和地震应急评估提供科技支撑。

1 数据

青海门源地震震中位于全新世托莱山断裂附近。托莱山断裂东邻的冷龙岭断裂也是全新世活动的左旋走滑断裂。震后北京大学选用全球台网数据，计算反演了本次地震的震源破裂过程（张勇，通讯交流）。破裂过程的结果显示，本次地震发震断层节面：走向103°，倾角88°，滑动角−6°。主要的破裂区域沿走向方向约35 km，沿倾向方向约15 km。因此，我们将震源破裂过程反演的主要破裂区投影到地表的区域作为断层投影面进行地震动强度计算。

本文计算地震动强度图的区域范围为（35.9—39.5°N，99—103.5°E）。在计算过程中考虑了地震动的局部场地效应，其宏观场地分类的VS30数据是利用美国地质调查局地形坡度与VS30的相关关系获得的[1-4]。基岩地震动参数转换至地表土层，使用了由近地表剪切波速VS30量化的依赖于地震动幅值和频率的场地放大系数[5]。地震动衰减关系选用的是第4代区划图中中国西部长短轴峰值加速度衰减关系的几何平均值[6]。

从中国地震台网中心收集到烈度计记录的本次地震的427组加速度记录，其中，位于研究区域范围内的有274组。将原始的加速度记录进行基线校正，选取加速度记录两个水平分量的峰值加速度（PGA）的最大值作为仪器的观测值。

2 方法

利用快速生成考虑场地效应的震动图方法[3,7]，考虑地震的震中位置以及震源破裂尺度，计算了研究区范围内均匀网格点（30″×30″）上的基岩峰值加速度值；进一步考虑地震动参数的局部场地效应，将基岩峰值加速度值转换到地表土层上，获得了地表土层上的峰值加速度估计值，对于均匀分布的峰值加速度估计值，距离实际台站小于15 km的估计值将被剔除，而以实际台站观测到的峰值加速度值作为控制点；最后利用反距离权重法进行空间插值，获得峰值加速度在地表上的空间分布（图1）。图1中等值线间隔与国家质量技术监督局中的峰值加速度与烈度的对应关系一致[8]。

图1 2022年1月8日青海门源M6.9地震的地震动强度图Fig.1 Earthquakeground motion intensity map of the Menyuan，Qinghai M6.9 earthquake on 8 January 2022

3 讨论与结论

图1给出了考虑本次地震破裂过程、仪器观测资料，利用快速生成考虑场地效应的震动图方法获得的地震动强度图。从图中地震动强度图估计的地震烈度分布可以看出，估计的最高地震烈度为Ⅸ度。Ⅵ度及以上区域的面积约38000 km2。青海门源M6.9的地震烈度分布主要受发震构造走向影响，总体呈北西向展布。总体上说，本次地震仪器记录的PGA整体上小于地震动衰减关系估计的地震动经验值。地震烈度Ⅵ度区的南面、东面及北面，观测仪器密集，仪器观测值直接替换经验估计值，使得Ⅵ度区的面积被压缩。特别是Ⅵ度区的北面和西面，地势相对比较平坦，容易堆积松软沉积物，地震动的土层放大效应并不明显，有待进一步研究。另外，青海湖北面缺少台站观测值，该地区的地震烈度主要由地震动的估计值控制。