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  地震地磁观测与研究  2023, Vol. 44 Issue (S1): 243-246  DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2023.S1.070
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引用本文  

郭瑛霞, 张丽峰, 黄浩, 等. 2022年杂多MS 5.9地震前低b值异常特征分析[J]. 地震地磁观测与研究, 2023, 44(S1): 243-246. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2023.S1.070.
GUO Yingxia, ZHANG Lifeng, HUANG Hao, et al. Characteristics of low b-value anomalies before the Zaduo MS 5.9 earthquake in 2022[J]. Seismological and Geomagnetic Observation and Research, 2023, 44(S1): 243-246. DOI: 10.3969/j.issn.1003-3246.2023.S1.070.

基金项目

青海省地震科学基金(项目编号:2023A02);2024年度震情跟踪定向工作任务(项目编号:2024010118);青海格尔木青藏高原内部地球动力学野外科学观测研究站专项;青海省科技计划项目(应用基础研究计划)(项目编号:2023-ZJ-770)

作者简介

郭瑛霞(1990—),女,硕士,助理工程师,主要从事地震活动性和数字地震学方面的研究工作。E-mail:932319938@qq.com
2022年杂多MS 5.9地震前低b值异常特征分析
郭瑛霞 1),2)   张丽峰 1),2)   黄浩 1),2)   余娜 1),2)   胡维云 1)   孙玺皓 1)     
1) 中国西宁 810001 青海省地震局;
2) 中国西宁 810001 青海格尔木青藏高原内部地球动力学野外科学观测研究站
关键词杂多MS 5.9地震    b    异常特征    
Characteristics of low b-value anomalies before the Zaduo MS 5.9 earthquake in 2022
GUO Yingxia 1),2)   ZHANG Lifeng 1),2)   HUANG Hao 1),2)   YU Na 1),2)   HU Weiyun 1)   SUN Xihao 1)     
1) Qinghai Earthquake Agency, Xining 810001, China;
2) Geodynamics Field Observation and Research Station of the Qinghai-Xizang Plateau, Xining 810001, China
Key words: Zaduo MS 5.9 earthquake    b-value    anomaly characteristics    
1 研究背景

已有研究表明,b值主要取决于震源区应力状况和介质性质,并与应力呈反比关系(Scholz,1968Wyss,1973Urbancic et al,1992),b值高,表示区域平均应力低,b值低,则区域平均应力高。因此b值可以作为衡量区域应力水平的一个指标(Wyss et al,2000),用于地震危险区判定。

采用b值方法对以往震例的研究表明,震前存在显著的低b值异常现象,例如:1976年唐山地震前、2004年苏门答腊地震前、2008年汶川地震前、2010年玉树地震前、2013年岷县—漳县MS 6.6地震前、2021年玛多地震前、2022年门源地震前等,在震前相当长的一段时间内,b值均出现持续下降的趋势,表征了地下介质应力的不断积累。以上地震b值的应用研究表明,b值的空间扫描结果可为判断未来强震的地点提供依据,在地震预测预报中具有重要的价值。本文尝试对2022年杂多MS 5.9地震前出现的低b值异常进行分析,以期对未来判定震源区周围断裂的发震危险性提供参考价值。

2 研究方法

针对b值的计算方法目前应用较多的方法是线性最小二乘法和最大似然法。最小二乘法是以最小化误差的平方和寻找数据最佳函数为原则的一种参数数学估计方法,而最大似然估计法则是使用高概率产生观察数据来计算模型参数的一种求估计量的方法,这2种方法在计算原理上存在一定的差异。本次报告中采取最大似然法(余腾等,2020),其基本思想认为:已发生的地震事件一定来自于它们出现概率最大的总体,由地震的概率密度函数表示,公式为:$\hat{b}=\operatorname{lge} /\left(\bar{M}_i-M_c\right)$,其中$\bar{M}_i$为一组震级分别为$\bar{M}_i(i=1, 2, 3, \ldots, N)$的地震的平均值,Mc为最小完整性震级。

3 研究内容及结果

据中国地震台网(CENC)测定,北京时间2022年8月14日16时20分00秒,青海玉树州杂多县发生MS 5.9地震(33.14°N,92.85°E),震源震源深度10 km,本次地震发生在唐古拉地震带中西段,落入2022年度全国地震重点危险区—青海囊谦至西藏安多危险区内。构造区内主要断裂有雁石坪断裂、尼日阿错改—巴庆断裂、当曲断裂、莫云—结多断裂和唐古拉山口北断裂(图 1)。本次地震距离雁石坪断裂1 km,该断裂呈NW向展布,长约320 km,余震呈现沿着该断裂NW向分布的格局,可能反映了本次地震的发震断裂是雁石坪断裂。

图 1 异常区附近断层分布及历史地震分布 Fig.1 Fault distribution and historical earthquake distribution of the study area

据青海地震台网2017年1月至2022年6月的小震目录,采用最大似然法,对唐古拉地区(取经纬度范围为31°—36°N,88°—98°E)进行b值空间扫描。扫描网格为1°×1°,步长为0.05°,同时要求网格内地震数不少于20个,且最大震级和最小震级的差大于1.5级,震级下限为ML 2.5。扫描结果如图 2所示,唐古拉地区的b值介于0.4—2.7之间,唐古拉地区有低b值区域应该关注(图 2),且近一年Δb值异常显著(图 3),重点关注的活动断裂有唐古拉山口北断裂、温泉盆地西缘断裂、赤布张错—扎萨断裂、当曲断裂、雁石坪断裂、聂荣北断裂以北和巴青—类鸟齐断裂附近,上述断裂及邻区当前应力水平相对较高,分析认为未来1年异常区[中心点(92.5°E,33.2°N),半径200 km的范围]存在发生6级左右的地震的可能,异常区位于2022年青海囊谦至西藏安多全国地震重点危险区附近,具有发生强震的背景,鉴于此次测震学异常背景较为突出,青海地震台测震学室通过分析于2022年7月7日提出异常,8月14日杂多MS 5.9地震发生在该异常区内,认为该项异常对应此次地震。

图 2 唐古拉地区杂多MS 5.9地震前b值空间扫描结果 Fig.2 Spatial scanning results of b-value before the Zaduo MS 5.9 earthquake in Tanggula area
图 3 唐古拉地区杂多MS 5.9地震前Δb值空间扫描结果 Fig.3 Spatial scanning results of Δb-value before the Zaduo MS 5.9 earthquake in Tanggula area
4 结论

2022年杂多MS 5.9地震前b值明显降低,Δb值异常显著,表明震前邻区应力水平明显增强,具有发生强震的构造条件和应力条件,同时也表明区域应力场并不是一成不变的,而是可能随时间变化不断调整的。

通过查文献梳理2000年以来青海及邻区6.0级以上的震例,发现震前及邻区存在低b值的地震有7次,震前Δb值异常显著的有2次(2013年岷漳地震、2016年杂多地震),Δb值异常显著可增加异常可信度、缩小异常区域的范围,对未来青海及邻区6级以上地震震源区附近断裂的发震危险性判定具有一定的参考意义。

参考文献
余腾, 朱益民, 王鑫, 等. 郯庐断裂带苏鲁交汇区 b 值时空特征研究[J]. 地球物理学进展, 2020, 35(6): 2 134-2 142.
Scholz C H. The frequency-magnitude relation of microfracturing in rock and its relation to earthquakes[J]. bulletin of the Seismological Society of America, 1968, 58(1): 399-415. DOI:10.1785/BSSA0580010399
Urbancic T I, Trifu C I, Long J M, et al. Space-time correlation of b-value with stress release[J]. Pure Appl Geophys, 1992, 139(3): 449-462.
Wyss M. Towards a physical understanding of the earthquake frequency distribution[J]. Geophys J R Astr Soc, 1973, 31(4): 341-359. DOI:10.1111/j.1365-246X.1973.tb06506.x
Wyss M, Schorlemmmer D, Wiemer S. Mapping asperities by minima of local recurrence time: San Jacinto-Elsinore fault zone[J]. Journal of Geophysical Research, 2000, 105(B4): 7 829-78 44. DOI:10.1029/1999JB900347