趙雯佳 徐 平 林向東 白立新
1)中國地震局蘭州地震研究所,蘭州 730000 2)北京市地震局,北京 100080
2011年10月12日,北京市石景山區(qū)(39.95° N,116.16° E)發(fā)生了一次ML2.1地震,震源深度約6.2 km。此次地震發(fā)生在北京市區(qū)內(nèi),盡管震級較小,但有感范圍較大,曾受到廣泛關(guān)注。本文即根據(jù)近場強震臺加速度記錄和首都圈寬頻帶臺站記錄數(shù)據(jù),對此次地震加速度影響場進行計算分析,并與震源機制結(jié)果進行對比研究,以期為強震或較大地震發(fā)生后快速判定震害影響場提供參考依據(jù)。
選取2.1級地震震中附近約20 km內(nèi)12個強震臺記錄的加速度記錄數(shù)據(jù),利用GMT軟件進行格點擬合,獲取峰值加速度影響場分布圖和動態(tài)影響場分布過程圖。選用首都圈 23個寬頻帶臺站數(shù)據(jù),以點源雙力偶模型,用P波初動解算震源機制解。
(1)加速度記錄分析。根據(jù)近場加速度記錄數(shù)據(jù),2011年10月12日北京市石景山區(qū)ML2.1地震最大水平向加速度為LSG臺NS向,記錄值為30.989 gal,最大垂直向加速度為SZJ臺,記錄值為12.797gal。垂直向記錄小于水平向,而水平向記錄EW向小于NS向。記錄數(shù)據(jù)表明此次地震NS向為優(yōu)勢振動方向。合成水平向加速度影響場分布表明,此次地震加速度震中北部高于南部區(qū)域,界限較為明晰,分界線呈NEE向分布,峰值加速度點與微觀震中相距約5.29 km,峰值加速度點附近影響場分布呈近EW向分布,NS向衰減快于EW向。地震加速度垂直向影響場分布與合成水平向影響場分布類似,也呈南弱北強分布,但峰值加速度點與微觀震中基本重合。
(2)震源機制分析。解算結(jié)果表明此次地震破裂過程具有正斷走滑性質(zhì),節(jié)面Ⅰ近 EW 向展布,節(jié)面Ⅱ呈NEE向展布,節(jié)面Ⅰ傾角大于節(jié)面Ⅱ。
(3)初步分析。此次石景山區(qū)2.1級地震,盡管震級較小,但近場區(qū)有較多強震動臺站和測震臺站記錄,可以較好地進行加速度影響場分析和震源機制解算。綜合分析所得結(jié)果,可以得到以下初步認識:
(1)此次地震加速度影響場分布水平向加速度高于垂直向,水平向峰值加速度分布點與震感調(diào)查結(jié)果是一致的。峰值加速度點(或宏觀震中)與微觀震中偏差5.29km左右。
(2)水平向峰值加速度分布區(qū)和加速度影響場高低速度過渡區(qū)總體呈EW向或NEE向分布,加速度衰減NS向快于EW向。
(3)震源機制解結(jié)果兩個節(jié)面走向近EW向,其走向與加速度影響場高低速度過渡區(qū)總體較為一致,對于判定地震過程具有參考意義。
此次地震是一次具有走滑正斷性質(zhì)的地震,結(jié)合加速度影響場高低速度過渡區(qū)分布特征分析,其優(yōu)勢破裂面可能是低傾角的節(jié)面Ⅱ,節(jié)面走向NEE。震源機制解結(jié)果與加速度影響場高低速度過渡區(qū)分布具有較好的一致性結(jié)果,從某種程度上表明,如果強震動臺站分布較為密集和合理的話,其影響場計算分析不但可以快速判定震害分布特征,還可以為地震過程研究提供參考依據(jù)。此次地震的微觀震中與加速度峰值點(或宏觀震中)存在空間偏差,這可能是多種因素的結(jié)果。既存在定位誤差的原因,也更在一定程度上表明此次地震優(yōu)勢破裂面為低傾角節(jié)面可能是合理的。由于地震加速度影響場計算的近場記錄偏少,且空間分布不均勻,研究對象震級偏小,其結(jié)果可能具有一定的片面性,尤其加速度低值分布區(qū)存在有高值點異常分布,還有待對儀器工作狀況及場地條件進行深入的分析研究。
隨著地震觀測條件的逐步改善和強震監(jiān)測能力的增強,利用地震加速度記錄數(shù)據(jù)進行影響場分析,可為震害評估和地震應(yīng)急快速響應(yīng)提供科學依據(jù)。近場地震加速度記錄數(shù)據(jù)深入研究具有科學和實用前景。