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  地震地磁观测与研究  2022, Vol. 43 Issue (S1): 348-350  DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2022.S1.114
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引用本文  

纪静, 陈阜超, 郑智江. 中强地震前的水平形变研究[J]. 地震地磁观测与研究, 2022, 43(S1): 348-350. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2022.S1.114.
JI Jing, CHEN Fuchao, ZHENG Zhijiang. Study on horizontal deformation before moderate and strong earthquakes[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research, 2022, 43(S1): 348-350. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2022.S1.114.

基金项目

天津市地震局青年基金重点项目-基于有效应变区间的频域等效线性化土层反应分析方法;天津城建大学科研项目:软土场地基岩标震害研究;老科协工作经费及科研基金科题(项目编号:301227202-202207)

作者简介

纪静(1984-), 女, 学士, 高级工程师, 主要从事工程地震及灾害研究工作。E-mail: 247277131@qq.com
中强地震前的水平形变研究
纪静 1)   陈阜超 2)   郑智江 2)     
1) 中国天津 300201 天津市地震局;
2) 中国天津 300180 中国地震局第一监测中心
关键词首都圈    涿州地震    GPS    水平形变    差异运动    
Study on horizontal deformation before moderate and strong earthquakes
JI Jing 1)   CHEN Fuchao 2)   ZHENG Zhijiang 2)     
1) Tianjin Earthquake Agency, Tianjin 300201, China;
2) The First Monitoring and Application Center, China Earthquake Administration, Tianjin 300180, China
Key words: Capital circle area    Zhuolu earthquake    GPS    horizontal deformation    differences of movement    
1 研究背景

自1976年唐山大地震后,首都圈地区无6级以上地震发生,5级以上地震也只有文安MS 5.1等少数地震,焦青等(2007)王武星等(2009)对此地震发生前监测数据的时空变化规律进行分析,总结得到一些地震前兆异常信息识别方法。

作者利用GPS连续站观测资料获得2014年9月6日涿鹿MS 4.3地震前不同时段的水平形变场,意图通过分析震前水平形变场研究地震孕育过程的形变特征,为首都圈地区的震情预测预报提供参考。

2 研究内容

收集整理2011—2014年研究区23个GPS连续站观测数据,使用GAMIT/QOCA软件进行解算(GAMI软件获得单日松弛解,QOCA软件对解算所得的单日松弛解进行综合平差),在此基础上,通过IGS核心站求解相对于全球参考框架ITRF2005的相似变换7参数,从而获得ITRF2005框架下的单日解,即GLOBK的NEU坐标值,运用郭良迁等(2009)提出的研究方法,采用线性拟合求解GPS观测站不同时间段的运动速率。为能够更好地揭示震区各局部的相对运动,即突出本区构造活动,计算出各GPS站点在ITRF2005框架下的站点速率,并将其转化为以区域中心为参考基准的站速度。对GPS站速度进行适度平滑计算,在网格化基础上,绘制2011—2014年各年度区域形变场图(4幅图略),并以2013年2月为起始时间,以一年尺度间隔为时段逐月移动,至2014年8月为截止时间,绘制震前移动时段的区域形变场图,结果见图 1。对各时段区域水平形变场进行对比分析,总结震前区域水平形变场特征。

图 1 涿鹿地震前区域形变场 (a) 2013-02-2014-01; (b) 2013-03-2014-02; (c) 2013-04-2014-03; (d) 2013-05-2014-04; (e)2013-06-2014-05; (f) 2013-07-2014-06; (g) 2013-08-2014-07; (h) 2013-09-2014-08 Fig.1 Regional deformation field before the Zhuolu earthquake
3 研究结果

在2011年和2012年,研究区运动速率在西北部和东南部相对较大,2013年西部速率相对较大,2014年东北部速率相对较大。2011年、2012年和2013年区域总体运动具有扭动性,可分为3个局域;2014年具有压性特征,分为2个局域,且速率差异最大为6.49 mm/a(其他3个时段速率差异不超过3.15 mm/a),反映出该年度差异活动性较强。除2013年7月—2014年6月[图 1(f)]时段NNW向分界带偏离震中区外,震前其他7个月移动时段形变速率特征表现为:形变场的NNW向分界带均经过震中区,且分界带相对较为平直(作为运动场分界带的另一方向和位置变化较大),展布较为稳定。震前8个月移动时段东西部局域表现为相对挤压,反映出震前总体上西部地区构造运动大于东部地区的态势。首先是震前西部地区构造运动[图 1(a)(b)(c)(d)]相对强烈,转变为东部构造[图 1 (e)]开始有西向运动趋势,再转变为东部构造运动[图 1(f)]相对强烈(使NNW分界带偏离震中),到东西部构造运动[图 1(g)]相对挤压的态势,至震前构造运动[图 1(h)]变为汇聚形态。

4 结束语

2014年9月6日涿鹿MS 4.3地震前8个月的移动时段区域水平形变场NW向分界带(以运动方向为依据)有7个移动时段通过震中区且平直稳定,其形变场变化特征具有一定的地震前兆指示意义。是否可视为地震前兆异常或孕震表现过程,有待今后其他震例的进一步验证。

参考文献
郭良迁, 李延兴, 胡新康, 等. 中国大陆地壳运动与汶川MS 8.0级地震孕育的关系[J]. 地球物理学报, 2009, 52(2): 531-537.
焦青, 范国胜. 河北文安地震前后首都圈跨断层位移的变化特征[J]. 大地测量与地球动力学, 2007, 27(6): 96-99.
焦青, 刘耀炜, 杨选辉, 等. 文安5.1级地震前兆变化特征分析[J]. 大地测量与地球动力学, 2007, 27(6): 17-21.
王武星, 石耀霖, 张晶, 等. 河北文安5.1级地震前后重力场动态变化[J]. 地震, 2009, 29(2): 40-47.
图 1 涿鹿地震前区域形变场 (a) 2013-02-2014-01; (b) 2013-03-2014-02; (c) 2013-04-2014-03; (d) 2013-05-2014-04; (e)2013-06-2014-05; (f) 2013-07-2014-06; (g) 2013-08-2014-07; (h) 2013-09-2014-08 Fig.1 Regional deformation field before the Zhuolu earthquake
中强地震前的水平形变研究
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