云南漾濞6.4级地震科考取得阶段性进展

2021年6月2日、6月5日,云南漾濞6.4级地震科考方案召开科考阶段性进展汇报讨论会和科考报告编写组会议。在进展汇报讨论会上,中国地震局科技与国际合作司周龙泉副处长到会指导,会议由科考指挥长、实验室副主任单新建主持,云南局、地球所、预测所、工力所等各科考成员单位和40余位工作组成员、相关专家参加会议。

指挥部简要通报了科考任务安排和前期科考现场工作进展情况。地震发生后,中国地震局先后派出40余名科研人员携带观测仪器、无人机等设备迅速赶赴震区,在云南省地震局、市县地震局的支持下顺利开展现场科考工作。同时,室内50余名专家和科研人员积极有序推进科考工作。目前在地表破裂带调查、地表形变观测、地震序列定位分析、地震成核机制、工程震害调查、地震孕震环境、主动源探测、强震观测等方面取得了阶段性成果和认识。

 

图1  云南漾濞6.4级地震阶段性进展汇报讨论会

 

  一、发震构造调查与探测

  野外科考人员在余震频发的危险环境下,翻山越岭,调查地表裂缝展布特征(图2),共完成约80个点的实地调查和数据采集工作(图3)。野外地质调查未发现明显的地表破裂,但是存在一条NW-SE走向的地表裂缝带,分为间隔约5km的南北两段,长度分别为2.5km和3km,初步认为是本次地震中发震断裂活动在地表的表现。而维西-乔后断裂在漾濞6.4级地震过程中未见同震变形,说明该断裂在此次地震中没有活动。目前大地电磁、主动源、强震观测正在进行中。

 

图2 云南漾濞6.4级地震震中区地表裂缝调查


图3  云南漾濞6.4级野外考察路线(蓝色线)及地质观测点(粉红色点)分布图(李传友等)


图4 大地电磁野外应急加密观测


 图5 主动源探测


二、地表形变观测

InSAR/GNSS观测获取了漾濞地震的同震地表形变特征,并以此为约束得到了同震滑动模型,结果表明漾濞地震为右旋走滑型地震,主要破裂集中在地下2-8 km,破裂面长约20 km,最大滑动量约0.8 m,矩震级为Mw 6.1;基于此的库伦应力计算表明,漾濞地震显著缓解了周围右旋走滑断裂的应力应变积累。

 

图6  云南漾濞6.4级地震InSAR 同震形变场


图7  云南漾濞6.4级地震GNSS 同震形变场(甘卫军等)

 

三、地震余震重新定位与分析

截止5月30日,云南漾濞6.4级地震3033个余震精定位结果刻画了发震断层几何形态。结果显示,余震震源深度集中在4-11km,破裂面近直立,略微倾向SW,走向NW。

 

                            

图8  云南漾濞6.4级地震余震重新定位结果

 

四、亚失稳快速破裂与扩展

亚失稳短周期测震台网的观测数据分析表明,主震前半小时地震频次急剧增加,存在两次快速破裂与扩展,局部扩展速度约5km/天,主震前半小时扩展加速到200km/天;基于速度-状态摩擦本构关系的数值模拟实验基本可以重现这一破裂加速过程。

 

图9  亚失稳短周期测震数据显示两次快速破裂与扩展(何昌荣、王凯英)

 

五、地震波形反演结果

地震波形反演结果表明主震为右旋走滑地震,走向NW-SE,向东南向破裂;余震重定位和基于机器学习的Earth X系统分析结果表明,前震(浅蓝色震源机制解)、余震(浅红色震源机制解)序列清晰地解释了一条NW-SE走向的破裂带,破裂带中的地震以右旋走滑为主伴有少量正断分量,破裂带内部断层产状沿走向发生明显变化,存在多分支断层破裂的复杂性。

 

图10  地震波形反演震源机制时序结果(赵翠萍)

 

六、强地面运动与工程震害机理研究

强地面运动与工程震害机理研究表明,经过正规设计的建筑物均未发生结构性破坏,自建房屋经过抗震改造后虽发生破损、开裂、甚至墙体倒塌,但房屋整体格架完整,毁而不倒,有效减少了人员伤亡。

图11  穿斗木房屋瓦片大面积脱落(工力所)

 

七、地球化学检测

地球化学研究组已在震区开展了大量的温泉水采样,正在加紧就温泉水的理化成分进行检测,寻找震前震后温泉水变化的地震异常线索。

 

八、地震时空序列b值与地震趋势判断

低b值与地壳差应力成反比,b值的时序分布可判断后续发生强震有潜力的方法。结合时序、空间,两种角度的b值计算结果认为:主震前震区差应力水平高;主震后震区差应力水平在恢复、危险性逐渐降低;5月27日北侧ML4.1地震,可能属于背景事件。

 

图12  时间序列和空间上的b值计算(蒋长胜、房立华等)

 

综合科考各类手段和方法的研究结果,得出以下初步结果:漾濞地震发生在高速区与低速区交界的断裂上,发震断裂为维西-乔后断裂西侧的一条北西向次生断裂,长度25-30 km,走向NW-SE,整体倾向SW,以右旋走滑为主,破裂主要发生在地下2-8 km处,破裂长度约20 km,最大滑动量为0.8 m,破裂未至地表,但是在地表形成了系统的NW走向右旋剪切裂隙带;主震前的亚失稳短临阶段,震区小震频次显著增加,临震阶段显示出高速的破裂迁移,主震被前震触发的可能性极大,该孕震过程目前基本可以被数值模拟重现;漾濞地震之后区域差应力水平降低,释放了周边区域的应力应变积累。