2020年7月12日唐山5.1级地震分析

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2024年6月8日发(作者：)

第

４３

卷

第

６

期

２０２１

年

１１

月

CHINAEARTHQUAKEENGINEERINGJOURNAL

地

震

工

程

学

报

Vol．４３　No．６

,

November２０２１

１０００Ｇ０８４４．２０２１．０６．１２８０

]::/

王想

,

周依

,

陈婷

,

等

．

地震工程学报

,

２０２０

年

７

月

１２

日唐山

５．１

级地震分析

[

J．２０２１

,

４３

(

６

)

１２８０Ｇ１２８７．DOI１０．３９６９．issn．

j

,,,[]

WANGXianZHOUYiCHENTinetal．AnalsisoftheTanshan

M

５．１earthuakeonJul２

,

２０２０J．ChinaEarthuake

ggygqy

１

q

,()::/

Enineerinournal２０２１

,

４３６１２８０Ｇ１２８７．DOI１０．３９６９i．ssn．１０００Ｇ０８４４．２０２１．０６．１２８０

gg

J

j

２０２０

年

７

月

１２

日唐山

５．１

级地震分析

王

想

,

周

依

,

陈

婷

,

王

时

,

李小军

地震的性质

、

发震构造以及破裂机制进行初

摘要

:

对

２０２０

年

７

月

１２

日唐山

５．１

级地震的发震特点

、

步分析

,

推测唐山断裂可能为其控震断裂

.

地震前唐山地区和震中所处的华北构造区的地震活动

性异常以缺震和显著平静为主

,

表明该区域地壳应力积累到了一定程度

.

分析认为

:

此次唐山

５．１

级地震属于

１

此次地震的序列本身并不

９７６

年

７

月

２８

日唐山

７．８

级大震震区内的地震起伏活动

;

丰富

,

震区烈度偏低

、

有感范围大

.

关键词

:

唐山

５．１

地震

;

发震断层

;

地震活动性

:/

DOI１０．３９６９i．ssn．１０００Ｇ０８４４．２０２１．０６．１２８０

j

()

河北省地震局

,

河北石家庄

０５００２１

()

中图分类号

:

P３１５．７５　　　　　　

文献标志码

:

A　　　

文章编号

:

１０００Ｇ０８４４２０２１０６－１２８０－０６

,

AnalsisoftheTanshan

M

５．１earthuakeonJul２２０２０

ygqy

１

,,,

WANGS

,

WANGXianZHOUYiCHENTinhiLIXiaoun

ggj

(

HebeiEarthuakeAencShiiazhuan５００２１

,

Hebei

,

China

)

qgy

,

jg

０

,,

onJul２

,

２０２０．Thenatureseismoenicstructureandruturemechanismoftheearthuake

y

１

gpq

reionweremainlackofearthuakeandsinificantcalm

,

indicatinhatthecrustalstressin

gy

l

qgg

t

:

Abstract

This

p

aeranalzedtheseismoeniccharacteristicsoftheTanshan

M

５．１earthuake

pyggq

,

were

p

reliminarilnalzedthenitwasseculatedthatTanshanfaultmaeitsseismoenic

y

a

ypgy

b

g

,

fault．BeforetheearthuaketheseismicitnomaliesinTanshanareaandNorthChinatectonic

qy

a

g

theseareashadaccumulatedtoacertainextent．The

M

５．１earthuakebelonstotheseismicflucＧ

qg

tuationactivitintheoldseismicareaoftheTanshan

M

７．８earthuakeonJul８

,

１９７６．The

ygqy

２

seuenceofthe

M

５．１earthuakeisnotrich

;

theintensitftheearthuakeareaislowandthe

qqy

o

q

:;;

Kewords

Tanshan

M

５．１earthuakeseismoenicfaultseismicit

gqgy

y

feelraneislare．

gg

收稿日期

:

２０２０Ｇ０８Ｇ０４

;;

中国地震科技星火青年项目

(

河北省地震科技星火攻关项目

(

河北省地震科技星火重点项

基金项目

:

XH２１００３Y

)

DZ２０２００３２５０３８

)

););;

目

(

中国地震科技星火攻关项目

(

河北省科技支撑计划项目

(

河北省地震科技

DZ２０１７０１０９００２XH１７００７１５２７５４０２D

)

)

星火面上项目

(

DZ２０１９０４１６００５

,

王

想

(

女

,

河北辛集人

,

硕士

,

高级工程师

,

研究方向为地震预测与数字地震研究

.

第一作者简介

:

１９８０－

)

),:

李小军

(

男

,

河北保定人

,

硕士

,

高级工程师

,

研究方向为检测技术与自动化装置

.

E　　

通信作者

:

１９８１ＧＧmail１６６６１０５６＠

q

．com

.

q

:

EＧmailn２００９０４０５＠１６３．com

.

yq

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０　

引言

１２８１

第

４

等

:

３

卷第

６

期

王

想

,

２０２０

年

７

月

１２

日唐山

５．１

级地震分析

在河北省唐山市

２０２０

年

７

月

１２

日

６

时

３８

分

,

地震以来的又一次

５

级以上地震

.

这次地震京

、

津

、

冀震感显著

,

各级政府高度重视

,

媒体迅速发出大量

报道

,

社会公众反应强烈

.

这次地震序列早期余震

级余震

;

震区仅有部分房屋出现轻微裂缝

,

烈度偏

低

,

最高烈度为

Ⅴ

度

.

),

较小

(

截到

７

月

１

M

L

＜１．０５

日

２２

时共发生

２

次

２

古冶区

(

发生

５．

位于

１１８．４４°E

,

３９．７８°N

)

１

级地震

,

此次地震是继河北省

２００６

年

７

月

４

日文安

５．１

级

,

唐山市与滦县交界地区

(

图

１

)

震源深度为

１０km

.

图

１　１９７６

—

２０２０

年唐山地区

５

级地震震中分布以及

２０２０

年

７

月

１２

日唐山

５．１

级以上地震烈度分布图

Fi．１　Eicenterdistributionof

M

S

５．０earthuakesinTanshanareafrom９７６to２０２０andintensit

gpqgy

distributionof

M

S

＞５．１earthuakesinTanshanonJul２

,

２０２０

qgy

１

丰台

—

野鸡索断裂

;

唐山断裂带

;

蓟运河断裂

;

宁河

—

昌黎断裂

;

滦县

—

乐亭断裂

;

卢龙断裂

FFFFFF

１

:

２

:

３

:

４

:

５

:

６

:

１　

此次地震与

１９７６

年唐山

７．８

级地震的相

关性分析

震

,

地震破裂开始于

N

然

E

向唐山断裂的西南段

,

１９７６

年唐山

７．８

级地震属于大陆板块内部地

[]

终得出唐山地震余震持续时间可为

１００

年左右

２

.

低加载速率使得唐山地区余震持续时间系统性地

增加

,

这个过程中余震是由应力扰动引起的

.

深部

的黏弹松弛效应也是造成长时间持续余震的一种

物理机制

,

唐山地震明显加载了黏性的下地壳和上

地幔

,

随后下地壳和上地幔经过相当长的时间将应

力传递回孕育地震的上地壳

.

唐山地震属于板块

内部地震比板块边界地震的过程持续得更久

,

下地

壳和上地幔更为黏滞

,

也因此导致唐山余震序列持

续时间更长

.

,

从时间序列来看

(

图

２

)

１９７６

年唐山

７．８

级地

震后至

１

余震活动水平为

６

级左右

;

９７７

年

,

１９７８

年

后向

N

破裂长度各为

７E

及

SW

方向发展

,

０km

,

/.

唐山地震断裂带上主破裂

———

７．kms８

级地震

发生后

,

区域应力急剧调整

,

在破裂端附近受到横

向断裂

—

滦县

—

乐亭断裂和蓟运河断裂的阻隔而

形成两个新的应力集中区

,

进而也同时牵动

NW

级地震两侧的若干次强余震

,

如在东北端发生的

[]

７．１

级地震和西南侧发生的

６．９

级地震等

１

.

余震

其总破裂长度约

１４０km

.

破裂速度约为

２．５

向断裂的破裂

.

由于两组断裂的破裂

,

发生了

７．８

是主震之后应力进一步释放的结果

,

在不同构造环

境下

,

余震事件的持续时间不同

,

其持续时间与滑

动速率成反比关系

,

板块内部地震形变速率非常

低

,

低于每年

１mm

,

断层重新加载缓慢

,

可以延续

数百年甚至更久

.

根据断层摩擦的速率状态模型

Ｇ

预测地震之后的断层性质变化并用于余震研究

,

最

图

２　１９７６

年唐山余震序列

Fi．２　Aftershockseuenceofthe１９７６Tanshanearthuake

gqgq

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至

１９９５

年余震活动水平为

５

级左右

;

１９９６

年之后

年时间存在

２

年的发震韵律为成对发生的特征

,

这

一现象基本符合余震衰减的大森定律

,

个数随着时

间迅速减少

,

同时震级越来越小

.

但大森定律是通

过对一部分观测数据拟合而来的经验公式

,

不能处

处与实际观测完美吻合

,

因此偶尔还有

５

级左右地

震的发生

.

按

１９７６

年唐山余震的空间分布以及发

震构造特点

,

此次

５．１

级地震位于唐山

７．８

级地震发

７~８

级地震

４４

年后的又一次显著地震活动

.

——

唐山断裂的东北端

,

震断裂

—

属于唐山

１９７６

年

唐山地区位于张渤地震带和河北平原地震带交

１２８２

地

震

工

程

学

报

　　　　　　　　　　　　　　　　　２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０２１

年

地震活动水平为

４

级左右

,

２００４

年至

２０１４

年这

１０

２　

此次地震的发震构造

唐山地区地质构造复杂

,

本区基底破碎

,

被多组

断裂切割

,

根据地震活动

、

地质构造的差异

.

１９７６

年唐山地震中

,

唐山

、

滦县

、

宁河是三个独立的发震

区

,

亦即是三个不同的应力集中区

.

每个应力集中

区有一个主震

,

并形成相对独立的余震活动区

,

三个

应力集中区是由三组不同的构造带构成的

.

三组浅

层活动性断裂分别是

:

丰

NE

向的宁河

—

昌黎断裂

、

台

—

野鸡坨断裂

、

唐山断裂带

,

NW

向的滦县

—

乐亭

断裂

、

蓟运河断裂和

EW

向的丰台

—

丰南断裂

.

此

次地震发生在

NE

向断裂与

NW

向断层交而不汇

的地区

.

震中附近有

N

也

E

向的唐山

—

古冶断裂

,

有

NW

向的滦县

—

乐亭断裂

.

]

７

,

采用双差定位方法

[

基于河北测震台网提供

汇部位

,

张家口

—

渤海地震带西起晋冀蒙交界

,

向东

南延伸到渤海

,

长约

７

宽数十公里

.

河北平

００km

,

宽数十公里

.

唐山地区地震活动水平明显高于

km

,

张渤地震带和河北平原地震带上的其他地区

,

这一

现象与该地区的地震属于唐山地震长余震序列是一

致的

.

在这种情况下

,

这些小地震的发震位置并非

隐含着未来大地震的时间和地点

.

大地震往往以地

震幕的形式短暂地聚集发生

,

并在长达几千年的时

]

３Ｇ６

.

华北地区大地震

(

间里在断层间迁移

[

一

M

＞７

)

原地震带自滦州市向西南至河南新乡

,

长达

６００

的

２

对本

０２０

年

７

月

１２

日至

７

月

１６

日的震相报告

,

次唐山

M

５．１

地震序列进行了重新定位

.

重定位结

震源初始破裂深度为

１

此次唐山

１１８．４１９°E

,

３．３km

,

地震余震序列主要沿

N

震源深度主要集

E

向展布

,

中在

１

余震向浅层发育

.

相比于

０~１５km

范围内

,

果表明

,

此次唐山

M

５．１

地震震中位置为

３９．７７７°N

、

直很频繁

,

但是自从公元

１３００

年以来从未在同一个

地点发生过两次类似的大地震

.

地震序列在

CAB

测线深度剖面

,

D

测线深度剖面

,

上分布更加集中

,

但优势倾角不突出

(

图

３

)

余震序

列分布带的走向与唐山断裂带一致

.

丰台

—

野鸡坨断裂

;

唐山断裂带

;

蓟运河断裂

;

宁河

—

昌黎断裂

;

滦县

—

乐亭断裂

FFFFF

１

:

２

:

３

:

４

:

５

:

)

Fi．３　EicenterdistributionmafTanshan

M

S

５．１earthuakeseuenceafter

p

reciselocation

(

２０２０Ｇ０７Ｇ１２

—

２０２０Ｇ０７Ｇ１６

gpp

o

gqq

)

图

３　

唐山

M

５．

资料时段

:

１

地震序列精定位震中分布图

(

２０２０Ｇ０７Ｇ１２

—

１６

１１

个台站体波部分和面波部分的理论合成波形和

利用

C　　

取唐山地震近震台站波形资料

,

AP

方

法得到本次唐山

M

５．

图

４

)

对比

１

地震的震源机制

(

实测波形可以看出

,

超过

８０％

的分量拟合相关系

数大于

８

其中超过

６

显

０％

,

０％

的分量大于

９０％

,

示理论波形与实际波形具有较好的拟合关系

.

深

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度拟合残差显示

,

拟合深度为

１３km

时残差最小

,

此深度即为最佳震源深度

,

此结果与双差定位的结

).

震

果一致

.

NN

倾角

７E

向的节面属于直立

(

６°

源机制解中的第一节面走向为

N

其形态和分

EE

、

１２８３

第

４

等

:

３

卷第

６

期

王

想

,

２０２０

年

７

月

１２

日唐山

５．１

级地震分析

布与精定位的结果地震序列小震展布走向相符

,

也

与唐山断裂带相对应

.

故取

NEE

向近直立的节面

滑类型

.

,

作为断层面

.

震源断层面的滑动角

１

为右旋走

８０°

Fi．４　WaveformfittinndinversionerrorofTanshan

M

５．１earthuake

gg

a

gq

图

４　

唐山

M

５．１

地震波形拟合和反演误差

唐山地震的有感范围的长轴方向是

NEE

向

,

长轴约

２

短轴约

１９km

,

９km

.

最高烈度为

Ⅴ

度

,

Ⅴ

度等震线沿唐山断裂带中的唐山

—

古冶断裂分布

,

其长轴走向与唐山断裂带的走向和位置一致

,

烈度

线的长

、

短轴之比为二比一

,

显示了

NEE

向构造作

).

用的优势

(

图

３

滦县

—

乐亭断裂断面走向

NW

、

倾向

N

为高

E

,

本文标签： 地震断裂应力华北构造