陸東華 陳 鯤※ 席 楠

1)中國(guó)地震局地球物理研究所，北京100081

2)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心，北京100045

引言

據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心測(cè)定，北京時(shí)間2022年1月8日01時(shí)45分，中國(guó)青海省海北州門源縣發(fā)生了M6.9地震，震中位于（37.77°N，101.26°E），震源深度為10 km。在地震發(fā)生后，作者利用震源破裂過(guò)程、儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)資料，進(jìn)一步考慮局部場(chǎng)地效應(yīng)快速計(jì)算獲得了此次地震的地震動(dòng)強(qiáng)度圖結(jié)果。震后快速產(chǎn)出的地震動(dòng)強(qiáng)度圖科技產(chǎn)品能夠?yàn)檎鸷蟮膽?yīng)急反應(yīng)決策和地震應(yīng)急評(píng)估提供科技支撐。

1 數(shù)據(jù)

青海門源地震震中位于全新世托萊山斷裂附近。托萊山斷裂東鄰的冷龍嶺斷裂也是全新世活動(dòng)的左旋走滑斷裂。震后北京大學(xué)選用全球臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)，計(jì)算反演了本次地震的震源破裂過(guò)程（張勇，通訊交流）。破裂過(guò)程的結(jié)果顯示，本次地震發(fā)震斷層節(jié)面：走向103°，傾角88°，滑動(dòng)角?6°。主要的破裂區(qū)域沿走向方向約35 km，沿傾向方向約15 km。因此，我們將震源破裂過(guò)程反演的主要破裂區(qū)投影到地表的區(qū)域作為斷層投影面進(jìn)行地震動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算。

本文計(jì)算地震動(dòng)強(qiáng)度圖的區(qū)域范圍為（35.9—39.5°N，99—103.5°E）。在計(jì)算過(guò)程中考慮了地震動(dòng)的局部場(chǎng)地效應(yīng)，其宏觀場(chǎng)地分類的VS30數(shù)據(jù)是利用美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地形坡度與VS30的相關(guān)關(guān)系獲得的[1-4]。基巖地震動(dòng)參數(shù)轉(zhuǎn)換至地表土層，使用了由近地表剪切波速VS30量化的依賴于地震動(dòng)幅值和頻率的場(chǎng)地放大系數(shù)[5]。地震動(dòng)衰減關(guān)系選用的是第4代區(qū)劃圖中中國(guó)西部長(zhǎng)短軸峰值加速度衰減關(guān)系的幾何平均值[6]。

從中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心收集到烈度計(jì)記錄的本次地震的427組加速度記錄，其中，位于研究區(qū)域范圍內(nèi)的有274組。將原始的加速度記錄進(jìn)行基線校正，選取加速度記錄兩個(gè)水平分量的峰值加速度（PGA）的最大值作為儀器的觀測(cè)值。

2 方法

利用快速生成考慮場(chǎng)地效應(yīng)的震動(dòng)圖方法[3,7]，考慮地震的震中位置以及震源破裂尺度，計(jì)算了研究區(qū)范圍內(nèi)均勻網(wǎng)格點(diǎn)（30″×30″）上的基巖峰值加速度值；進(jìn)一步考慮地震動(dòng)參數(shù)的局部場(chǎng)地效應(yīng)，將基巖峰值加速度值轉(zhuǎn)換到地表土層上，獲得了地表土層上的峰值加速度估計(jì)值，對(duì)于均勻分布的峰值加速度估計(jì)值，距離實(shí)際臺(tái)站小于15 km的估計(jì)值將被剔除，而以實(shí)際臺(tái)站觀測(cè)到的峰值加速度值作為控制點(diǎn)；最后利用反距離權(quán)重法進(jìn)行空間插值，獲得峰值加速度在地表上的空間分布（圖1）。圖1中等值線間隔與國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局中的峰值加速度與烈度的對(duì)應(yīng)關(guān)系一致[8]。

圖1 2022年1月8日青海門源M6.9地震的地震動(dòng)強(qiáng)度圖Fig.1 Earthquakeground motion intensity map of the Menyuan，Qinghai M6.9 earthquake on 8 January 2022

3 討論與結(jié)論

圖1給出了考慮本次地震破裂過(guò)程、儀器觀測(cè)資料，利用快速生成考慮場(chǎng)地效應(yīng)的震動(dòng)圖方法獲得的地震動(dòng)強(qiáng)度圖。從圖中地震動(dòng)強(qiáng)度圖估計(jì)的地震烈度分布可以看出，估計(jì)的最高地震烈度為Ⅸ度。Ⅵ度及以上區(qū)域的面積約38000 km2。青海門源M6.9的地震烈度分布主要受發(fā)震構(gòu)造走向影響，總體呈北西向展布?？傮w上說(shuō)，本次地震儀器記錄的PGA整體上小于地震動(dòng)衰減關(guān)系估計(jì)的地震動(dòng)經(jīng)驗(yàn)值。地震烈度Ⅵ度區(qū)的南面、東面及北面，觀測(cè)儀器密集，儀器觀測(cè)值直接替換經(jīng)驗(yàn)估計(jì)值，使得Ⅵ度區(qū)的面積被壓縮。特別是Ⅵ度區(qū)的北面和西面，地勢(shì)相對(duì)比較平坦，容易堆積松軟沉積物，地震動(dòng)的土層放大效應(yīng)并不明顯，有待進(jìn)一步研究。另外，青海湖北面缺少臺(tái)站觀測(cè)值，該地區(qū)的地震烈度主要由地震動(dòng)的估計(jì)值控制。

致謝

本研究使用的儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心，在此表示衷心的感謝!