2021年11月17日江苏省盐城市大丰区海域MS 5.0地震快速测定与应急产品产出

于海英 魏 薇 王 鹏 刘 芳 孙冬军 王俊菲 温燕林 邵永谦 毕 波

1）中国上海 200062 上海市地震局

2）中国上海 200062 上海佘山地球物理国家野外科学观测研究站

3）中国南京 210014 江苏省地震局

0 引言

根据中国地震台网正式测定，北京时间2021 年11 月17 日13 时54 分江苏省盐城市大丰区海域发生MS5.0 地震（33.50°N，121.19°E），震源深度17 km。震中距最近海岸线45 km，距盐城市97 km，距上海市254 km。区域构造显示，本次地震地处南黄海南部凹陷地区，最近断层尚未命名，距离约4 km。其他最近断层是苏北滨海断裂，距离约23 km。

此次地震发生于江苏省盐城市大丰区海域。根据第五代烈度区划图地震动衰减关系(中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，2016)，此次地震极震区烈度约为Ⅵ度，有感范围（Ⅲ度及以上区域）最远为110 km，涉及81 个乡镇，距离最近的是大丰港经济开发区管委会（46.1 km），其他距离较近的9 个乡镇分别是：大丰常州高新区管委会（63.1 km）、三龙镇（63.8 km）、大中农场（63.8 km）、东坝头农场（63.8 km）、草庙镇（70.1 km）、草庙镇（70.1 km）、方强农场（70.2 km）、新丰镇（73.1 km）、南阳镇（73.9 km）。

1 地震参数速报

上海地震台自2008 年开展自动速报工作以来，已实现震后3 min 产出自动速报结果，震后8 min 产出正式速报结果，保障了地震基本参数“既快又准”产出。在本次地震中，上海地震台自动速报系统于北京时间13 时57 分发布了“在黄海海域（33.58°N，121.21°E）发生MS5.2 左右地震”的信息，用时约2 min；上海地震台正式速报信息于14 时01 分发布，震级为MS4.9，用时7 min；正式速报结果与自动速报结果震中偏差为9 km，震级偏差0.3级。随后中国地震台网中心（CENC）、德国波茨坦地学研究中心（GFZ）①http://geofon.gfz-potsdam.de/eqinfo/event.php?id=gfz2021wncr、美国地质调查局（USGS）②https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us7000furn/executive和欧洲地中海地震中心（EMSC）③https://www.emsc-csem.org/Earthquake/earthquake.php?id=1063339等国际机构也给出了本次地震的测定参数（表1）。统计结果显示，各机构给出的矩震级一致，都是5.0 级，和上海地震台测定的面波震级一样。

表1 全球各地震学机构测定的江苏省盐城市大丰区海域MS5.0 地震参数Table1 Seismic parameters of MS 5.0 earthquake in Dafeng sea area,Yancheng City,Jiangsu Province measured from seismological institutions around the world

2 应急产品产出

近年来，随着对应急产品的要求不断提升，上海地震台逐步实现了地震应急产品产出自动化。江苏省盐城市大丰区海域MS5.0地震发生后，上海地震台产出了一系列丰富的数据产品。在震后10 min 内，自动生成地震速报参数、周边县城分布图、历史地震分布图、烈度分布图、台站分布图和地震构造图（图1）。震后30 min 内，人工产出震源机制解、强震仪器烈度图和区域构造背景等产品。各类数据产品对孕震机理研究和震后应急起到了关键性作用。

图1 上海地震台自动生成的应急产品Fig.1 Emergency products automatically generated by Shanghai Seismic Station

2.1 台站及历史地震分布

共有19 个测震台站记录到了本次地震，包括上海的13 个测震台站和联网接入的江苏的5 个测震台站、浙江的1 个地震台。1900 年以来，震中100 km 范围内发生M≥5.0 地震19 次（含余震），其中5.0 ≤M≤5.9 地震14 次，6.0 ≤M≤6.9 地震5 次（图2），震级最大的为1910 年1 月8 日南黄海6.5 级地震（距离约95 km），时间最近的为1997 年7 月28 日南黄海MS5.1 地震（距离约94 km），空间距离最近的为1927 年2 月3 日南黄海MS6.5地震（距离约18 km）。

图2 震中及MS ≥ 4.0 以上地震分布Fig.2 Epicenter of the earthquake and distribution of MS ≥4.0 earthquakes

2.2 地质构造

盐城大丰MS5.0 地震位于苏北—南黄海盆地内，由南黄海北部坳陷、中部隆起、南部坳陷和勿南沙隆起带组成（图3）（林命週，2009）。其中，南黄海北部坳陷南缘断裂由正断层控制，自西向东走向由NEE 向转为近EW 向，再转为NEE 向；倾向NE 或NW。主要活动时代在第四纪早期，向盆地侧地层上升，隆起侧地层下降，断层面附近地层发生牵引变形。中部隆起带新近纪以来的褶皱和断裂构造发育，隆起带局部发育多个小型沉降中心。南部坳陷走向呈近EW 向，断裂发育，主要为正断层，控制了古近系的沉积。新近纪以来构造活动微弱，沉积厚度较小，断裂和褶皱构造仅在局部地区发育，规模也很小。

图3 黄海地区构造背景及历史地震（MS ≥5.0）Fig.3 Tectonic settings and historical earthquakes(MS ≥5.0) in Yellow Sea area

2.3 震源机制解

利用CAP（Cut and Paste）波形拟合方法，获取大丰地震的震源机制解和震源深度。CAP 方法在点源假设的条件下，利用近震波形数据，通过波形拟合来获取震源参数。不同震源机制解的地震波辐射花样存在差别，不同深度地震的波形在振幅以及深震相到时上均会体现差异，CAP 方法利用不同震源机制解、不同深度的合成波形来拟合各个台站的观测波形（张爱萍，2008）。上海地震台给出的本次地震的震源机制解结果（图4）为：MW5.2，矩心深度为13 km，断层界面I 走向、倾角和滑动角分别为11°、82°、155°，断层界面Ⅱ走向、倾角和滑动角分别为104.7°、65.3°、8.8°。初步推断本次地震为走滑型事件。

图4 震源机制解Fig.4 Focal mechanism solution

全球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）]显示该区域的地震以走滑型破裂为主。中国地震局和多个国际地震机构给出了江苏省盐城市大丰区MS5.0 地震的震源机制解（表2），所得结果基本一致，表明本次地震为一次走滑型破裂事件。

表2 江苏盐城市大丰区海域MS 5.0 地震的全球各地震学机构的震源机制解结果Table 2 Focal mechanism solution of MS 5.0 earthquake in Dafeng sea area,Yancheng City,Jiangsu Province measured from seismological institutions around the world

2.4 余震精确定位结果

江苏省盐城市大丰区海域MS5.0 地震发生之后，截至2021 年11 月22 日，共记录ML0.0 以上余震10 次，其中ML2.0—2.9 地震7 次，ML3.0—3.9 地震3 次，最大余震为11 月17 日23 时55 分ML3.4（MS2.9）地震，震源深度介于10—17 km（表3）。

表3 大丰海域MS 5.0 地震序列统计Table 3 Statistics of MS 5.0 earthquake sequence in Dafeng sea area

大丰海域MS5.0 地震周边监测能力相对较弱，且台站分布不均匀。截至11 月22 日，上海及江苏测震台网仅记录余震10 次，序列分布（由观测报告给出）见图5 中黄色圆。使用江苏测震台网24 日编目的观测报告数据，利用双差定位方法对于此次地震的主震和余震序列进行精定位。通过双差定位法精定位后，得到主震的震中位置位为33.59°N、121.25°E，震源深度为11.35 km，经度、纬度、深度方向的误差分别为280.6 m、261.7 m、279.8 m。精定位后的主震及余震空间分布见图6 中的红色圆圈。尽管地震数量较少，但从重新定位后的震中分布图中仍可以看出，此次地震序列整体呈NE 走向展布，主震位于序列的东端。沿着余震展布方向再切一个纵剖面（图5 中AA′剖面），精定位结果在AA′剖面上的投影见图6。由图6 可见，主震及余震震源深度均小于20 km，这与该地区的发震构造背景吻合。

图5 精定位后震中分布及剖面位置黄色：初始位置；红色：精定位后位置Fig.5 Distribution of epicenter and profile after precise location

图6 余震沿剖面AA′的深度分布Fig.6 Depth distribution of aftershocks along profile AA′

2.5 地震烈度分布

上海地震台强震观测系统有一套烈度速报系统，该系统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10 min 内产出仪器地震烈度图，见图7，可见本次地震推测烈度最高达到Ⅵ度。

图7 地震烈度Fig.7 Earthquake intensity

3 结束语

2021 年11 月17 日江苏省盐城大丰区海域MS5.0 地震发生后，根据区域地震构造、震源机制解以及余震分布，上海地震台快速、准确地完成主震和余震参数测定，指出此次地震为一次走滑型事件，发震断层为NE 走向，余震主要沿主震NE 方向拓展约20 km，深度集中分布在15 km 范围以内。

充分利用各类地震数据与多种科学方法，完成应急产品的产出工作，可为震后应急指挥决策提供第一手震情和灾情参考资料。