2) 中国上海 200062 上海佘山地球物理国家野外科学观测研究站;
3) 中国南京 210014 江苏省地震局
2) Shanghai Sheshan National Geophysical Observatory and Research Station, Shanghai 200062, China;
3) Jiangsu Earthquake Agency, Nanjing 210014, China
根据中国地震台网正式测定,北京时间2021年11月17日13时54分江苏省盐城市大丰区海域发生MS 5.0地震(33.50°N,121.19°E),震源深度17 km。震中距最近海岸线45 km,距盐城市97 km,距上海市254 km。区域构造显示,本次地震地处南黄海南部凹陷地区,最近断层尚未命名,距离约4 km。其他最近断层是苏北滨海断裂,距离约23 km。
此次地震发生于江苏省盐城市大丰区海域。根据第五代烈度区划图地震动衰减关系(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,2016),此次地震极震区烈度约为Ⅵ度,有感范围(Ⅲ度及以上区域)最远为110 km,涉及81个乡镇,距离最近的是大丰港经济开发区管委会(46.1 km),其他距离较近的9个乡镇分别是:大丰常州高新区管委会(63.1 km)、三龙镇(63.8 km)、大中农场(63.8 km)、东坝头农场(63.8 km)、草庙镇(70.1 km)、草庙镇(70.1 km)、方强农场(70.2 km)、新丰镇(73.1 km)、南阳镇(73.9 km)。
1 地震参数速报上海地震台自2008年开展自动速报工作以来,已实现震后3 min产出自动速报结果,震后8 min产出正式速报结果,保障了地震基本参数“既快又准”产出。在本次地震中,上海地震台自动速报系统于北京时间13时57分发布了“在黄海海域(33.58°N,121.21°E)发生MS 5.2左右地震”的信息,用时约2 min;上海地震台正式速报信息于14时01分发布,震级为MS 4.9,用时7 min;正式速报结果与自动速报结果震中偏差为9 km,震级偏差0.3级。随后中国地震台网中心(CENC)、德国波茨坦地学研究中心(GFZ)①、美国地质调查局(USGS)②和欧洲地中海地震中心(EMSC)③等国际机构也给出了本次地震的测定参数(表 1)。统计结果显示,各机构给出的矩震级一致,都是5.0级,和上海地震台测定的面波震级一样。
① http://geofon.gfz-potsdam.de/eqinfo/event.php?id=gfz2021wncr
② https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us7000furn/executive
③ https://www.emsc-csem.org/Earthquake/earthquake.php?id=1063339
![]() |
表 1 全球各地震学机构测定的江苏省盐城市大丰区海域MS5.0地震参数 Table 1 Seismic parameters of MS 5.0 earthquake in Dafeng sea area, Yancheng City, Jiangsu Province measured from seismological institutions around the world |
近年来,随着对应急产品的要求不断提升,上海地震台逐步实现了地震应急产品产出自动化。江苏省盐城市大丰区海域MS 5.0地震发生后,上海地震台产出了一系列丰富的数据产品。在震后10 min内,自动生成地震速报参数、周边县城分布图、历史地震分布图、烈度分布图、台站分布图和地震构造图(图 1)。震后30 min内,人工产出震源机制解、强震仪器烈度图和区域构造背景等产品。各类数据产品对孕震机理研究和震后应急起到了关键性作用。
![]() |
图 1 上海地震台自动生成的应急产品 Fig.1 Emergency products automatically generated by Shanghai Seismic Station |
共有19个测震台站记录到了本次地震,包括上海的13个测震台站和联网接入的江苏的5个测震台站、浙江的1个地震台。1900年以来,震中100 km范围内发生M≥5.0地震19次(含余震),其中5.0≤M≤5.9地震14次,6.0≤M≤6.9地震5次(图 2),震级最大的为1910年1月8日南黄海6.5级地震(距离约95 km),时间最近的为1997年7月28日南黄海MS 5.1地震(距离约94 km),空间距离最近的为1927年2月3日南黄海MS 6.5地震(距离约18 km)。
![]() |
图 2 震中及MS≥ 4.0以上地震分布 Fig.2 Epicenter of the earthquake and distribution of MS≥4.0 earthquakes |
盐城大丰MS 5.0地震位于苏北—南黄海盆地内,由南黄海北部坳陷、中部隆起、南部坳陷和勿南沙隆起带组成(图 3)(林命週,2009)。其中,南黄海北部坳陷南缘断裂由正断层控制,自西向东走向由NEE向转为近EW向,再转为NEE向;倾向NE或NW。主要活动时代在第四纪早期,向盆地侧地层上升,隆起侧地层下降,断层面附近地层发生牵引变形。中部隆起带新近纪以来的褶皱和断裂构造发育,隆起带局部发育多个小型沉降中心。南部坳陷走向呈近EW向,断裂发育,主要为正断层,控制了古近系的沉积。新近纪以来构造活动微弱,沉积厚度较小,断裂和褶皱构造仅在局部地区发育,规模也很小。
![]() |
图 3 黄海地区构造背景及历史地震(MS≥5.0) Fig.3 Tectonic settings and historical earthquakes (MS≥5.0) in Yellow Sea area |
利用CAP(Cut and Paste)波形拟合方法,获取大丰地震的震源机制解和震源深度。CAP方法在点源假设的条件下,利用近震波形数据,通过波形拟合来获取震源参数。不同震源机制解的地震波辐射花样存在差别,不同深度地震的波形在振幅以及深震相到时上均会体现差异,CAP方法利用不同震源机制解、不同深度的合成波形来拟合各个台站的观测波形(张爱萍,2008)。上海地震台给出的本次地震的震源机制解结果(图 4)为:MW 5.2,矩心深度为13 km,断层界面I走向、倾角和滑动角分别为11°、82°、155°,断层界面Ⅱ走向、倾角和滑动角分别为104.7°、65.3°、8.8°。初步推断本次地震为走滑型事件。
![]() |
图 4 震源机制解 Fig.4 Focal mechanism solution |
全球5级以上地震的震源机制解[数据来源于全球矩心矩张量数据中心(GCMT)]显示该区域的地震以走滑型破裂为主。中国地震局和多个国际地震机构给出了江苏省盐城市大丰区MS 5.0地震的震源机制解(表 2),所得结果基本一致,表明本次地震为一次走滑型破裂事件。
![]() |
表 2 江苏盐城市大丰区海域MS 5.0地震的全球各地震学机构的震源机制解结果 Table 2 Focal mechanism solution of MS 5.0 earthquake in Dafeng sea area, Yancheng City, Jiangsu Province measured from seismological institutions around the world |
江苏省盐城市大丰区海域MS 5.0地震发生之后,截至2021年11月22日,共记录ML 0.0以上余震10次,其中ML 2.0—2.9地震7次,ML 3.0—3.9地震3次,最大余震为11月17日23时55分ML 3.4(MS 2.9)地震,震源深度介于10—17 km(表 3)。
![]() |
表 3 大丰海域MS 5.0地震序列统计 Table 3 Statistics of MS 5.0 earthquake sequence in Dafeng sea area |
大丰海域MS 5.0地震周边监测能力相对较弱,且台站分布不均匀。截至11月22日,上海及江苏测震台网仅记录余震10次,序列分布(由观测报告给出)见图 5中黄色圆。使用江苏测震台网24日编目的观测报告数据,利用双差定位方法对于此次地震的主震和余震序列进行精定位。通过双差定位法精定位后,得到主震的震中位置位为33.59°N、121.25°E,震源深度为11.35 km,经度、纬度、深度方向的误差分别为280.6 m、261.7 m、279.8 m。精定位后的主震及余震空间分布见图 6中的红色圆圈。尽管地震数量较少,但从重新定位后的震中分布图中仍可以看出,此次地震序列整体呈NE走向展布,主震位于序列的东端。沿着余震展布方向再切一个纵剖面(图 5中AA′剖面),精定位结果在AA′剖面上的投影见图 6。由图 6可见,主震及余震震源深度均小于20 km,这与该地区的发震构造背景吻合。
![]() |
图 5 精定位后震中分布及剖面位置 黄色:初始位置;红色:精定位后位置 Fig.5 Distribution of epicenter and profile after precise location |
![]() |
图 6 余震沿剖面AA′的深度分布 Fig.6 Depth distribution of aftershocks along profile AA′ |
上海地震台强震观测系统有一套烈度速报系统,该系统实时接收并处理分析台站波形记录,结合震源参数和台站实测地震动参数,快速判断地震破裂断层方向和破裂分布,同时利用实测地震仪器烈度修正烈度衰减关系,快速评估地震烈度分布。该烈度速报系统在自动速报完成后10 min内产出仪器地震烈度图,见图 7,可见本次地震推测烈度最高达到Ⅵ度。
![]() |
图 7 地震烈度 Fig.7 Earthquake intensity |
2021年11月17日江苏省盐城大丰区海域MS 5.0地震发生后,根据区域地震构造、震源机制解以及余震分布,上海地震台快速、准确地完成主震和余震参数测定,指出此次地震为一次走滑型事件,发震断层为NE走向,余震主要沿主震NE方向拓展约20 km,深度集中分布在15 km范围以内。
充分利用各类地震数据与多种科学方法,完成应急产品的产出工作,可为震后应急指挥决策提供第一手震情和灾情参考资料。
林命週. 上海附近海域的地震研究和滨海地震学[M]. 北京: 地震出版社, 2009.
|
张爱萍. Cut and Paste方法在地震学中的应用[D]. 合肥: 中国科学技术大学, 2008.
|
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 中国国家标准化管理委员会. GB 18306—2015中国地震动参数区划图[S]. 北京: 中国标准出版社, 2016.
|