据中国地震台网正式测定，2024年1月23日02时09分（北京时间），新疆阿克苏地区乌什县发生M_S 7.1地震（41.26°N，78.63°E），震源深度为22 km。此次地震震中距新疆乌什县政府驻地约50 km，距阿合奇县约39 km，距柯坪县约91 km，距阿克苏市约137 km，距乌鲁木齐市约789 km，距中国与吉尔吉斯斯坦边境线最近约15 km。本次地震震级较大，震中周边10 km范围内平均海拔约3 319 m，震中周边20 km范围内无乡镇驻地分布，人口稀疏，未造成严重的人员伤亡和财产损失（梁乐等，2024）。

本次地震发生后，中国地震台网中心立即启动应急响应，国家测震台网中心（以下简称“国家中心”）自主快速产出并陆续发布余震信息、震源区地震监测能力、余震序列精定位、震源机制、仪器烈度和库仑应力变化等数据产品。

本文基于这些地震数据产品，对2024年新疆乌什M_S 7.1地震的发震构造进行初步分析，为震源区地震危险性评估提供基础数据。

据历史地震目录统计，自1949年10月以来，2024年1月23日新疆乌什M_S 7.1地震震中±2°范围内共发生5.0级以上地震139次，6.0级以上地震28次。其中，震级最大地震为1996年3月19日新疆克孜勒苏州阿图什市M_S 6.9地震，距此次地震震中约211 km。20世纪以来，乌什地震震中50 km范围内无6.0级及以上地震发生；灾害最重的5.0级以上地震是1998年8月27日新疆巴楚M_S 6.6地震，距此次地震震中163 km，造成3人死亡，18人受伤，经济损失达1.29亿元；距今最近1次5.0级以上地震是2023年12月19日新疆克孜勒苏州阿图什市M_S 5.5地震，距此次地震震中152 km，未造成人员伤亡；与此次地震距离最近的5.0级以上地震是2019年10月27日新疆阿克苏地区乌什县M_S 5.0地震，2次地震震中相距约17 km，无人员伤亡（图 1）。

图 1(Fig.1)

图 1 新疆乌什及附近区域历史地震分布和背景构造 Fig.1 Historical seismicity and background tectonic map of the Wushi and the adjacent areas in Xinjiang

新疆处于印度洋板块和亚欧板块碰撞的前沿地带，是我国多震省区之一（图 1），区内由北向南分布5大地震带，分别是阿尔泰地震带、北天山地震带、南天山地震带、西昆仑山地震带和阿尔金山地震带，此次地震震区位于天山地震带。天山地震带位于中亚地区，其南部为帕米尔高原和塔里木盆地，北部为哈萨克地台和准噶尔盆地，是远离板块边界的陆内造山带，具有构造变形复杂强烈、强震多发的特色（吴传勇，2017）。新生代以来，受印度洋板块对欧亚板块强烈碰撞和持续挤压的远程效应影响，天山地震带成为欧亚大陆内部规模最大的再生造山带，地壳运动基本表现为近NS向的挤压变形，是中国地震活动较强地区之一。

此次地震震中位于阔克沙勒断裂、迈丹断裂和库齐断裂之间，3条断裂带由北向南分布，均发育于地壳20—30 km深度的底部滑脱面，受近NS向挤压作用，滑脱面上的岩层强烈缩短，并向南发育，呈NEE走向，活动性质以逆冲兼具左旋走滑为主（贾启超，2016）。其中，迈丹断裂距震中最近，相距约6 km。该断裂是一条全新世活动断裂，晚第四纪以来以逆冲兼左旋走滑为主，通过精细测量被断错的晚第四纪地貌面，基于年代学测定，得到断裂的逆冲滑动速率为（1.24±0.20）mm/a，左旋走滑速率为（1.74±0.61）mm/a（吴传勇，2017）。

随着国家地震烈度速报与预警工程（以下简称“预警工程”）的实施和运行，加速度计和烈度计记录数据已逐步得到应用。参考游秀珍等（2023）的研究，基于中国测震台网（含预警工程站点）数据，选取此次新疆乌什M_S 7.1地震震中周边300 km范围内所有台站2023年10月24日的实际波形记录，采用噪声最大概率峰值位移方法，计算震源区周边监测能力。即将速度计、加速度计和烈度计记录统一仿真为DD-1位移噪声波形数据，以1 min为时间窗截取若干噪声段，计算并统计相关峰值，取概率最大噪声值，获得最大地面位移峰值PGD，从而得到震源区周边“三网合一”的地震监测能力分布，结果见图 2。

图 2(Fig.2)

图 2 新疆乌什MS 7.1地震震源区监测能力 Fig.2 Monitoring capability in the source area of the MS 7.1 earthquake in Wushi, Xinjiang

由图 2可知：震源区附近地震监测能力多在M_L 2.0，部分区域可达M_L 1.0；研究区域地震监测能力下限最小值为M_L 1.0，最大值为M_L 2.0，监测能力下限平均值可达M_L 1.9，说明预警工程站网正式运行后，此次新疆乌什地震震源区及其周边具有较强的地震监测能力。

截至2024年3月1日0时，中国地震台网共记录余震9 773次；其中3.0级及以上余震218次，3.0级以下余震9 515次，其中5.0—5.9级地震10次，4.0—4.9级地震33次，3.0—3.9级地震175次，2.0—2.9级地震532次，1.0—1.9级地震1 948次，0—0.9级地震7 075次。最大余震为2024年2月25日12时14分新疆阿合奇M_S 5.8地震，距主震约25 km。

此次新疆乌什M_S 7.1地震序列M—T图见图 3，可见此次地震释放能量的速度相对缓慢，持续时间较长，且比同等震级规模的2022年9月5日四川泸定M_S 6.8地震（尹力等，2024；张聪等，2024）和2021年5月22日青海玛多M_S 7.4地震（何熹等，2021；赵怀群等，2023）的余震数量多。这一现象的产生可能与断层强度较高有关。据郭志等（2021）、梁姗姗等（2024a）的研究，地震所在区域地壳结构简单，内部介质紧密，可能造成较高的断层强度。而紧密的介质和高强度的断层或在一定程度上加强了断层上应力的传递作用，增加了余震触发的可能性（张勇等，2018）。

图 3(Fig.3)

图 3 2024年1月23日新疆乌什MS 7.1地震序列M—T图 Fig.3 The M-T diagram of the sequence of the January 23, 2024 Xinjiang, Wushi MS 7.1 earthquake

选取2024年新疆乌什M_S 7.1地震序列主震后38天内（2024年1月23日至3月1日0时）3 487个地震（中国地震台网观测报告）进行地震序列精定位，其中参与定位的P波震相14 686条、S波震相9 692条。波形震相选取原则如下：到时数据取自震中距小于400 km的地震，绝对走时残差在±2.0 s以内。

双差定位法（HypoDD）在地震重定位相关工作中被广泛采用，并取得不少具有意义的研究成果（房立华等，2013；张广伟等，2014）。本次研究采用双差定位法（Waldhauser et al，2000），使用16个地震台站的观测数据（图 4），对此次地震进行重定位，其中包括新疆维吾尔自治区地震局在震后架设的5个流动台站资料。地震发生后5小时内，流动台数据实时传输至新疆维吾尔自治区地震局和中国地震台网中心，与固定台站资料进行统一处理，发送至台网中心统一管理。由图 4可见，流动台的加入使得台站在震区的空间分布更好。

图 4(Fig.4)

图 4 震源机制计算和地震定位所用台站分布 Fig.4 Map of the stations used in the focal mechanism calculation and earthquake relocation

在地震定位过程中，S波震相因受到P波尾波干扰而不易识别，其读取精度小于P波震相。因此，在双差重定位过程中，将P波、S波走时所赋予的先验权重分别设为1.0和0.5，事件对最大距离设为10 km。地震精定位使用的地壳速度结构模型参考前人已有结果（郭志等，2021；梁姗姗等，2024a），具体参数见表 1。

表 1(Table 1

表 1 本研究所用地壳速度结构模型Table 1 Velocity model used in this research 上界面深度/km vP/(km·s-1) vS/(km·s-1) 密度/(g·cm-3) 0 5.900 3.410 2.880 5 6.100 3.526 2.920 20 6.200 3.584 2.940 40 6.300 3.642 2.960 55 8.000 4.624 3.300

表 1 本研究所用地壳速度结构模型 Table 1 Velocity model used in this research

采用双差定位方法，得到此次乌什M_S 7.1地震序列1 681个地震事件的精定位结果（图 5）。图 5显示：本次乌什M_S 7.1地震序列震源深度主要分布在0—30 km，均为浅源型地震；余震主要呈NE—SW向展布[图 5(a)]；由震源深度分布可知，沿AA′剖面，余震扩展范围约80 km[图 5(b)]，沿BB′剖面，发震断层倾向NW[图 5(c)]。余震序列展布特征与此区域周边多条断裂倾向基本相符。为了更好了解本次地震序列的发震构造，采用近震全波形方法，计算此次新疆乌什M_S 7.1主震和43个M_S 4.0以上余震事件的震源机制解（梁姗姗等，2024b），并投影于地震精定位分布图（图 6）。

图 5(Fig.5)

图 5 新疆乌什地震序列重定位地震分布（a）与剖面图（b和c） 五角星表示乌什主震，圆圈表示余震，圆的大小对应震级大小，不同颜色代表余震相对主震的发生时间，AA′为沿余震走向的剖面，BB′为垂直余震走向的剖面 Fig.5 Top view(a) and cross sections(b and c) of the relocated events of the Wushi earthquake sequence in Xinjiang

图 6(Fig.6)

图 6 新疆乌什地震序列震源机制解（a）和余震序列分布图（b） Fig.6 The focal mechanism solutions (a) and aftershocks (b) of Wushi earthquake sequence in Xinjiang

由图 6(a)可见，乌什M_S 7.1主震为兼具走滑性质的逆断型地震，中强余震序列错动较为简单，断层错动多为逆冲型，含有少量走滑型。由图 6(b)可见，余震分布在多个断层上，暗示了本次地震活动由多条断裂共同控制发生，发震断层并非简单的平面运动。另外，地震在扩展过程中可能发生了走滑型错动，此类现象在2013年四川芦山M_S 7.0地震中也有所体现（王阳等，2019；马聪慧等，2021）。

Wang等（2003a，b）提出利用正交归一法计算地震应力场格林函数的方法，并在此基础上建立黏弹松弛分层模型下的地震同震及震后形变模型，发展了相应数值模拟方法；该方法同样适用于成层介质弹性半空间下的静态应力触发。在此次乌什M_S 7.1地震序列余震精定位结果中，余震深度分布在0.1—67 km，跨度较大，而在不同深度上库仑应力分布又有所差别，因此分别计算5 km、10 km、15 km和25 km深度上的库仑应力分布。

USGS给出此次乌什地震破裂模型，该模型将有限断层分为338个子断层，并给出子断层滑动角和滑动量（https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us7000lsze/finite-fault）。基于本研究给出的余震精定位结果，使用梁姗姗等（2024b）反演的余震震源机制解，并以其震源机制节面1的参数（走向、倾角和滑动角分别为233°、59°、58°）作为接收断层参数，摩擦系数取为0.7，使用PSGRN/PSCMP软件包（Wang et al，2003a，b），计算此次乌什地震在不同深度上的库仑应力分布（图 7）。

图 7(Fig.7)

图 7 新疆乌什MS 7.1地震在5 km、10 km、15 km和25 km深度的库仑应力分布 Fig.7 Coulomb stress distribution at depths of 5 km, 10 km, 15 km, and 25 km of the Wushi MS 7.1 earthquake in Xinjiang

从不同深度上库仑应力分布（图 7）来看，新疆乌什M_S 7.1地震震源所在位置周边库仑应力变化均为负，说明该地震的发生使得震中周围地区长期积累的应力，在不同深度上均得到释放；同时，主震周边出现库仑应力变化为正的区域，5 km、10 km和15 km深度处库仑应力变化为正区域主要出现在震中投影的南部，25 km深度上库仑应力变化为正区域主要出现在主震震中投影的北部和南西部。

在不同震源深度上的余震皆有部分位于库仑应力变化为正区域。库仑应力变化为正，说明该区域处于应力加载状态，主震的发生对该区域余震有触发作用。从应力触发角度分析，在不同深度上，大部分余震发生在库仑应力变化为负值区域。文中只计算主震的同震库仑应力变化，而主震的发生会使其周边地区长期积累的应力得到释放，从而使库仑应力变化为负。在不同深度上，余震均分布在主震两侧，与库仑应力变化为负区域相吻合。

此外，计算主震对10个5.0级以上余震的应力触发情况。因5.0级以上余震震源深度主要分布在10 km和15 km附近，故只计算2个深度上库仑应力分布对5.0级以上余震应力的触发作用（图 8）。由图 8可见，在10 km深度，5.0级以上余震处于库仑应力变化为正区域，说明主震对此深度余震的发生有触发作用，但所在区域处于应力加载状态，能量未得到完全释放；在15 km深度，5.0级以上余震基本处于库仑应力变化为负区域，说明主震对此深度余震的发生有触发作用，能量得到释放。同时，随着2024年新疆乌什地震的发生，震中SE方向的部分区域、SW方向的部分区域的库仑应力变化为正，说明这些区域未来发生地震的危险性较大，需持续关注。

图 8(Fig.8)

图 8 新疆乌什MS 7.1地震在10 km和15 km深度对5.0级以上余震的应力触发分布 Fig.8 The triggered stress distribution of the Wushi MS 7.1 earthquake at 10 km and 15 km depth for aftershocks above magnitude 5.0

针对此次新疆乌什M_S 7.1地震，选取震中300 km范围内预警工程站点（图 9）记录的波形资料，对数据进行基线校正、记录转换和数字滤波处理，计算峰值加速度和峰值速度，得到此次地震仪器烈度分布。

图 9(Fig.9)

图 9 新疆乌什MS 7.1地震仪器烈度分布 Fig.9 Distribution of instrumental intensity of the Wushi MS 7.1 earthquake in Xinjiang

仪器烈度分布计算共使用337个预警工程站点记录，其中基准站24个、基本站53个、一般站260个（图 9）。地震仪器烈度计算结果（图 9）显示，站点XJ/N0056（震中距约46 km）的仪器烈度值最大，数值为9.1度，即本研究计算的仪器烈度值为Ⅸ度，与中国地震局正式发布的地震烈度图（图 10，https://www.cea.gov.cn/cea/xwzx/fzjzyw/5751915/index.html）所显示的最大烈度（Ⅸ度）具有一致性，均显示震中NEE方向烈度值最大。

图 10(Fig.10)

图 10 中国地震局发布的新疆乌什MS 7.1地震烈度图 Fig.10 Intensity map of the Wushi MS 7.1 earthquake in Xinjiang released by China Earthquake Administration

采用双差定位方法对2024年新疆乌什M_S 7.1地震序列进行精定位，结果显示：余震序列呈NE—SW向线性展布特征，扩展范围约80 km，震源深度优势分布在30 km以浅范围内，深度剖面显示发震断层倾向为NW向。不同深度上的库仑应力分布结果显示，主震的发生使其周边区域应力卸载，主震对余震发生具有一定触发作用。根据计算的仪器烈度结果，最大烈度值为Ⅸ，且烈度区域较小，集中分布在主震NEE方向。结合周围地质构造，此次地震区域内，南面的塔里木盆地向北俯冲，存在许多逆冲断层，认为此次地震发震断层并非简单的平面运动，且逆冲型地震在扩展过程中会发生走滑型错动。同时，由震源所在位置周边区域库仑应力分析结果得出，随着此次2024年新疆乌什M_S 7.1地震的发生，震中SE向部分区域、SW向部分区域的库仑应力变化为正，处于应力加载状态，增加了周边区域未来地震发生的危险性，需持续关注。

在论文撰写过程中，得到防灾科技学院靳志同教授的指导和帮助，在此表示感谢。