戴丹青 孫麗 席楠 楊志高 鄧文澤 黃志斌
中國地震臺網中心,北京 100045
根據中國地震臺網中心測定,北京時間2021年5月21日21時48分云南大理州漾濞縣(25.67°N,99.87°E)發生MS6.4地震,震源深度8km(1)http://www.cenc.ac.cncencdzxx/369177/index.html。震中距漾濞縣9km,距大理市37km,距昆明市294km,震中海拔高度2268m。區域構造顯示本次地震地處川滇地塊滇西地區,震中附近存在維西-喬后-巍山斷裂,斷層走向為SE向(圖1)。

圖 1 區域地震構造圖(中國地震局地質研究所吳熙彥提供)
據移動人口大數據分析,震中20km范圍內人口數約6.2萬,50km范圍內約216萬,100km范圍內約539萬。截至5月22日11時,此次地震共造成3人死亡(其中漾濞縣2人,永平縣1人),28人受傷(其中漾濞縣26人,永平縣1人,大理市1人)(2)http://www.chinanews.com/sh/2021/05-22/9483140.shtml,漾濞縣房屋受損14122間,其中倒塌232間,倒塌房屋多數分布于地震震中半徑5km范圍內(絕大多數為農戶生產用房和無人居住危房),中度及輕微損壞13930間(全縣9個鄉鎮房屋均有涉及)(3)http://www.chinanews.com/sh/2021/05-25/9484784.shtml。
中國地震臺網中心自2013年開展自動速報工作以來,已實現震后3min產出自動速報結果,震后10min產出正式速報結果,保障了地震基本參數“既快又準”的產出。在本次地震中,自動速報系統于北京時間21時51分發布了“在云南大理州漾濞縣(25.66°N,99.86°E)發生5.9級左右地震”的信息,用時3min;正式速報信息于21時56分發布,震級為6.4級,用時8min;正式速報結果與自動速報結果震中偏差為1.5km,震級偏差0.5。隨后,德國波茨坦地學研究中心(GFZ)(4)http://geofon.gfz-potsdam.de/eqinfo/event.php?id=gfz2021jwvt、美國地質調查局(USGS)(5)https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us7000e532/technical和歐洲地中海地震中心(EMSC)(6)https://www.emsc-csem.org/Earthquake/earthquake.php?id=987101等國際地震機構也給出了本次地震的測定參數(表1)。統計結果顯示,針對此次地震,各機構給出的矩震級穩定一致,為6.1級左右,相比中國地震臺網中心測定的面波震級偏小0.3。

表1云南漾濞MS6.4地震全球各地震學機構的測定結果
地震監測臺網應急產品產出服務最早可追溯至2008年(鄒立曄等,2018、2019),截至2021年5月中國地震臺網中心已完成國內外大震應急產品產出500余次。近年來,隨著應急產品產出工作的要求不斷提高,中國地震臺網中心預警速報部逐步實現了產品產出自動化和圖集匯集自動化工作。云南漾濞MS6.4地震發生后,中國地震臺網中心聯合地震行業多家單位產出了一系列豐富的數據產品,由中國地震臺網中心進行產品匯集,編制了《2021年5月21日云南漾濞MS6.4地震應急數據產品綜合圖集》。該圖集在震后20min自動生成,并于震后30min發布第一版,隨后不斷更新,于2021年5月22日0時更新至第四版。該圖集包含地震基本參數、歷史地震分布、臺網分布、地震構造、余震精定位、震源機制解、儀器地震烈度、推測烈度、區域構造背景等9類14種產品,各類數據產品對本次地震的孕震機理研究和震后應急救援起到了關鍵性作用。
本次地震震中500km范圍內共有測震臺站67個,最近的參與定位臺站為漾濞縣團山臺,震中距約為36km(圖2)。云南漾濞MS6.4地震為一次發生在川滇地塊滇西地區的走滑型地震事件,根據1970年以來的歷史地震統計,震中附近100km范圍內發生過2次M6.0以上地震,震級最大的為本次MS6.4地震。

震中距/km臺站數0≤Δ≤5020≤Δ≤10050≤Δ≤200160≤Δ≤300320≤Δ≤400490≤Δ≤50067最近臺站震中距團山臺36km
中國地震臺網中心主要采用2種震源機制解反演方法:W-phase方法(Kanamori et al,2008)和近場全波形反演方法(Herrmann,2013),前者主要針對國內外強震(M≥7.0),后者主要服務于國內中等強度的地震(M≥4.0)。本次地震的震源機制解反演采用近場全波形反演方法,結果為:矩震級MW5.9,矩心深度11km,斷層節面Ⅰ走向、傾角和滑動角分別為138°/81°/-160°,斷層節面Ⅱ走向、傾角和滑動角分別為45°/70°/-10°。初步推斷本次地震為走滑型事件(圖3)。

圖 3 云南漾濞MS6.4地震的震源機制解
全球5級以上地震的震源機制解(數據來源于全球矩心矩張量數據中心(GCMT)(7)https://www.globalcmt.org/)顯示該區域的地震以走滑型為主(圖4)。中國地震局多家單位和多個國際地震機構給出了云南漾濞MS6.4地震的震源機制反演結果(表2),各機構對本次地震震源機制解的反演結果基本一致,與該構造區域內的歷史矩張量解保持一致,本次地震為一次走滑型事件。

圖 4 GCMT歷史震源機制解分布

表2云南漾濞MS6.4地震震源機制解的各機構產出結果


圖 5 余震精定位分布(a)余震水平分布;(b)AA′深度剖面余震分布;(c)BB′深度剖面余震分布;黃色五角星表示主震,黑色五角星表示ML4.0以上余震,紅色圓圈表示ML4.0以下余震,圓圈大小與余震震級正相關
中國地震臺網中心自主研發了一套烈度速報系統,該系統通過實時接收并處理分析臺站波形記錄,結合震源參數和臺站實測地震動參數,快速判斷地震破裂斷層方向和破裂分布,同時利用實測地震儀器烈度修正烈度衰減關系,快速評估地震烈度分布。該烈度速報系統在自動速報完成后5min內實時產出儀器地震烈度圖(圖6),并在震后2h產出修訂版推測地震烈度圖(圖7),可以看出本次地震推測烈度最高達到Ⅷ度,區域涉及太平鄉、富恒鄉、漾江鎮和蒼山西鎮,面積約227km2。

圖 6 云南漾濞MS6.4地震儀器地震烈度圖

圖 7 云南漾濞MS6.4地震推測地震烈度分布圖
此次地震震后2h,中國地震臺網中心共收集到20組強震動數據。距離震中50km范圍內有2個強震動臺站,其中最近的為距震中9km的漾濞臺(53YBX),該臺站的儀器烈度達到8.2(圖7)。根據《GB50011—2010建筑抗震設計規范》(中華人民共和國住房和城鄉建設部等,2010),漾濞縣抗震設防烈度為Ⅷ度,設計基本地震加速度為2m/s2。此次震中附近的漾濞臺記錄到的加速度三分量峰值(圖8)分別為3.8m/s2(EW)、7.2m/s2(NS)和4.5m/s2(UD),大于抗震規劃值,可能造成震中附近漾濞縣的人員傷亡以及大量房屋破損。

圖 8 漾濞臺三分量加速度
2021年5月21日云南漾濞MS6.4地震后,中國地震臺網中心快速、準確地完成了主震和余震的參數測定,并聯合多家單位充分利用各類地震數據與多種科學方法,完成了震后應急產品的產出和匯集工作,為震后應急指揮決策提供了一手震情和災情參考依據。
區域地震構造、震源機制解和余震分布顯示本次地震為一次走滑型事件,發震斷層為SE走向,主震為單側破裂,向SE方向破裂約20km。推測地震烈度圖表明極震區推測烈度達到Ⅷ度,涉及太平鄉、富恒鄉、漾江鎮和蒼山西鎮,面積約227km2。距震中9km處的強震動臺站記錄到的三分量峰值加速度值均大于該地區的設防標準,表示該地震可能造成震中附近漾濞縣的人員傷亡以及房屋破損,與災情調查結果吻合。
致謝:中國地震臺網中心預警速報部應急產品產出服務工作組提供了豐富的數據產品,云南省地震局為應急產品產出提供了寶貴的觀測數據,審稿專家在本文撰寫過程中提出了寶貴的修改意見,在此一并表示感謝。