赵雯佳 徐 平 林向东 白立新
1)中国地震局兰州地震研究所,兰州 730000 2)北京市地震局,北京 100080
2011年10月12日,北京市石景山区(39.95° N,116.16° E)发生了一次ML2.1地震,震源深度约6.2 km。此次地震发生在北京市区内,尽管震级较小,但有感范围较大,曾受到广泛关注。本文即根据近场强震台加速度记录和首都圈宽频带台站记录数据,对此次地震加速度影响场进行计算分析,并与震源机制结果进行对比研究,以期为强震或较大地震发生后快速判定震害影响场提供参考依据。
选取2.1级地震震中附近约20 km内12个强震台记录的加速度记录数据,利用GMT软件进行格点拟合,获取峰值加速度影响场分布图和动态影响场分布过程图。选用首都圈 23个宽频带台站数据,以点源双力偶模型,用P波初动解算震源机制解。
(1)加速度记录分析。根据近场加速度记录数据,2011年10月12日北京市石景山区ML2.1地震最大水平向加速度为LSG台NS向,记录值为30.989 gal,最大垂直向加速度为SZJ台,记录值为12.797gal。垂直向记录小于水平向,而水平向记录EW向小于NS向。记录数据表明此次地震NS向为优势振动方向。合成水平向加速度影响场分布表明,此次地震加速度震中北部高于南部区域,界限较为明晰,分界线呈NEE向分布,峰值加速度点与微观震中相距约5.29 km,峰值加速度点附近影响场分布呈近EW向分布,NS向衰减快于EW向。地震加速度垂直向影响场分布与合成水平向影响场分布类似,也呈南弱北强分布,但峰值加速度点与微观震中基本重合。
(2)震源机制分析。解算结果表明此次地震破裂过程具有正断走滑性质,节面Ⅰ近 EW 向展布,节面Ⅱ呈NEE向展布,节面Ⅰ倾角大于节面Ⅱ。
(3)初步分析。此次石景山区2.1级地震,尽管震级较小,但近场区有较多强震动台站和测震台站记录,可以较好地进行加速度影响场分析和震源机制解算。综合分析所得结果,可以得到以下初步认识:
(1)此次地震加速度影响场分布水平向加速度高于垂直向,水平向峰值加速度分布点与震感调查结果是一致的。峰值加速度点(或宏观震中)与微观震中偏差5.29km左右。
(2)水平向峰值加速度分布区和加速度影响场高低速度过渡区总体呈EW向或NEE向分布,加速度衰减NS向快于EW向。
(3)震源机制解结果两个节面走向近EW向,其走向与加速度影响场高低速度过渡区总体较为一致,对于判定地震过程具有参考意义。
此次地震是一次具有走滑正断性质的地震,结合加速度影响场高低速度过渡区分布特征分析,其优势破裂面可能是低倾角的节面Ⅱ,节面走向NEE。震源机制解结果与加速度影响场高低速度过渡区分布具有较好的一致性结果,从某种程度上表明,如果强震动台站分布较为密集和合理的话,其影响场计算分析不但可以快速判定震害分布特征,还可以为地震过程研究提供参考依据。此次地震的微观震中与加速度峰值点(或宏观震中)存在空间偏差,这可能是多种因素的结果。既存在定位误差的原因,也更在一定程度上表明此次地震优势破裂面为低倾角节面可能是合理的。由于地震加速度影响场计算的近场记录偏少,且空间分布不均匀,研究对象震级偏小,其结果可能具有一定的片面性,尤其加速度低值分布区存在有高值点异常分布,还有待对仪器工作状况及场地条件进行深入的分析研究。
随着地震观测条件的逐步改善和强震监测能力的增强,利用地震加速度记录数据进行影响场分析,可为震害评估和地震应急快速响应提供科学依据。近场地震加速度记录数据深入研究具有科学和实用前景。