2021年5月22日青海玛多M7.4地震的快速测定与数据产品产出

邓文泽 杨志高 席楠 刘敬光 戴丹青 梁建宏 杜广宝 孙丽 黄志斌

中国地震台网中心，北京 100045

0 引言

根据中国地震台网中心测定，2021年5月22日02时04分11.3秒(北京时间)青海果洛藏族自治州玛多县(34.59°N，98.34°E)发生M7.4地震，震源深度17km(1)http://www.cenc.ac.cncencdzxx/369255/index.html。本次地震震中位于黄河乡，距玛多县城38km，距西宁380km，震中海拔高度4258m，青海、甘肃、四川等地震感明显，局部地区震感强烈。截至5月24日，地震共计造成18人受伤、青海省果洛藏族自治州及玉树藏族自治州6县26个乡镇32431人受灾(2)http://www.chinanews.com/sh/2021/05-24/9484432.shtml。

1 地震参数速报

中国地震台网中心自2013年开展自动速报工作以来，能够在震后3min产出自动速报结果，在震后10min产出正式速报结果，实现了地震速报“既快又准”。在本次地震中，自动速报系统于北京时间02时07分发布了“在青海果洛藏族自治州玛多县附近(34.63°N，98.52°E)发生7.1级左右地震”的信息。正式速报信息于22日02时13分发布，正式速报结果与自动速报结果的震中偏差约为17km，正式速报震级为M7.4，用时9min。地震参数的快速测定是抗震救灾的“发令枪”，地震发生后中国地震台网中心立即组织开展各项应急工作。本次地震的正式速报参数及国际同行机构的测定结果(最后访问时间为2021年5月27日12时)，如表1 所示；本次地震的主震震中位置、震中台站分布及周边区域历史地震分布情况，如图1 所示。

表1青海玛多M7.4地震全球各地震学机构测定结果

震中距/km台站数0≤Δ≤5010≤Δ≤10010≤Δ≤20060≤Δ≤300230≤Δ≤400420≤Δ≤50061最近台站震中距玛多台36km

2 余震监测

2021年5月22日青海玛多M7.4地震发生后，余震频发。截至2021年5月27日12时，玛多地震序列共记录到ML1.0以上余震2643次，其中ML1.0～1.9地震1680次，ML2.0～2.9地震744次，ML3.0～3.9地震188次，ML4.0～4.9地震25次，ML5.0～5.9地震6次，最大余震为5月22日10时29分ML5.6地震。青海玛多M7.4地震ML≥5.0的事件目录见表2，震后快报编目ML≥3.0的余震分布见图2，由图可见余震在震中两侧均有分布，呈NW-SE向条带状展布。

表2青海玛多M7.4地震主震及ML≥5.0余震(截至2021年5月27日12时)

3 应急产品产出

地震监测台网应急产品产出服务最早可追溯至2008年(邹立晔等，2018、2019)，截至2021年5月中国地震台网中心已完成国内外大震应急产品产出500余次。近年来，随着应急产品产出工作的要求不断提高，中国地震台网中心预警速报部逐步实现了产品产出自动化和图集汇集自动化工作。青海玛多M7.4地震发生后，中国地震台网中心联合地震行业多家单位产出了一系列丰富的数据产品，由中国地震台网中心进行产品汇集，编制了《2021年5月22日青海玛多M7.4地震应急数据产品综合图集》。该图集在震后20min自动生成，并于震后25min发布第一版，随后不断更新，于2021年5月22日12时更新至第六版。该图集包含地震基本参数、历史地震分布、台网分布、地震构造、余震精定位、震源机制解、仪器地震烈度、推测烈度、库仑破裂应力、构造应力场、震源破裂过程等9类14种产品，各类数据产品对本次地震的孕震机理研究和震后应急救援起到了关键性作用。

3.1 台网台站与历史地震分布

青海玛多M7.4地震的基本信息、历史地震分布和余震分布情况分别见图1 和图2。本次地震震中周边的测震台站较为稀疏，距离震中最近的台站为玛多县玛多台(QH/MAD)，约为36km，震中500km范围内台站数为61个。青海玛多M7.4地震为一次发生在巴颜喀拉块体边界的走滑型地震事件，有历史记录以来震中附近发生过6次M6.0以上地震(顾功叙，1983)。该区域地震主要发生在东昆仑断裂和达日断裂，1947年达日7.7级地震是至今该区域最大的一次地震。

图 2 青海玛多M7.4地震ML≥3.0余震分布

3.2 震源机制解

中国地震台网中心主要采用2种震源机制解反演方法：W-phase方法(Kanamori et al，2008)和近场全波形反演方法(Herrmann，2013)，前者主要针对国内外强震(M≥7.0)，后者主要服务于国内中等强度的地震(M≥4.0)。本次地震的震源机制解采用W-phase方法，结果为：矩震级MW7.4，矩心深度25km，断层节面Ⅰ的走向、倾角和滑动角分别为 102°/81°/-11°， 断层节面Ⅱ走向、倾角和滑动角分别为194°/79°/-171°。初步推断本次地震为陡倾角走滑型事件(图3)。

图 4给出了该区域内5级以上地震的震源机制解(数据来源于全球矩心矩张量数据中心(GCMT)(3)https://www.globalcmt.org/)，由图可见该区域地震以走滑型为主。表3 列出了一些机构对青海玛多M7.4地震的反演结果，综合图4 和表3 的结果可知，各机构对本次地震的震源机制解反演结果基本一致，并与该构造区域内的历史矩张量解保持一致；本次地震为一次走滑型的事件，真实破裂面为NW-SE向(102°/81°/-11°)。

发震时刻(北京时间)(年-月-日 T时:分:秒)东经/(°)北纬/(°)节面Ⅰ/(°)节面Ⅱ/(°)矩震级MW质心深度/km 走向倾角滑动角走向倾角滑动角2021-05-22T02:04:11.398.3434.5910281-1119479-1717.425地震类型(初判): 走滑型为主

图 4 历史震源机制解分布图(数据源自GCMT)

表3青海玛多M7.4地震震源机制解各机构产出结果

3.3 震源破裂过程

图 5 震源破裂过程反演(a)震中-台站位置分布；(b)震源时间函数；(c)地震断层滑移分布投影；(d)地震断层面滑动分布

图 6 青海玛多M7.4地震仪器地震烈度图

3.4 地震动强度分布

中国地震台网中心自主研发了一套烈度速报系统，该系统通过实时接收并处理分析台站波形记录，结合震源参数和台站实测地震动参数，快速判断地震破裂断层方向和破裂分布，同时利用实测地震仪器烈度修正烈度衰减关系，快速评估地震烈度分布。该烈度速报系统在自动速报完成后5min内实时产出仪器地震烈度图(图6)，并在震后15min内产出推测地震烈度图(图7)，可以看出本次地震推测烈度最高达到Ⅸ度，Ⅵ度以上区域面积约为19611km2。

图 7 青海玛多M7.4地震推测地震烈度分布图

图 8 区域地震构造图(中国地震局地质研究所吴熙彦提供)

图 9 周边构造应力场(应急管理部国家自然灾害防治研究院胡辛平提供)

3.5 区域构造背景与应力场分布

区域构造图(图8)显示本次地震震中位于巴颜喀拉板块，震中附近主要的发震断层为玛多-甘德断层，断层走向为NW-SE向，这与余震展布(图2)的方向表现一致。震中周边区域的构造应力场(图9)结果显示，该区域水平最大主应力方向为NE-SW向，非均匀尺度在350km左右，表明区域应力场具有较强的非均匀性，应力方向可以在一定的范围内保持相对稳定，该地区构造应力场最大主应力轴为NE-SW向，最小主应力轴为NNW-SSE向，属于逆走滑型应力结构。

4 结论

2021年5月22日青海玛多发生M7.4地震，中国地震台网中心快速、准确地完成了主震和余震的参数测定，并联合中国地震局多家单位完成震后应急产品产出和汇集工作，在科学方法的基础上实现了各类地震数据的深加工，为震后应急救灾提供了指导意见。

各类数据产品结果显示，本次地震极震区烈度达到Ⅸ度，Ⅵ度以上区域面积约为19611km2。余震呈NW-SE向条带状展布，结合区域地震构造图、应力场和震源机制解的结果可初步推测，此次地震为一次陡走滑型事件，真实破裂面为NW-SE向(102°/81°/-11°)。震源破裂过程的结果表明，此次地震破裂持续时间约45s，主要能量在震后30s释放，最大滑动位移为4.5m，在近地表，推测可能存在地表破裂。

致谢：中国地震台网中心预警速报部应急产品产出服务工作组提供了丰富的数据产品，审稿专家提出了宝贵的修改意见，在此一并表示感谢。