2023年福建連城小震群活動分析

摘 要：2023年7月30日至8月15日，福建連城地區發生一組小震群活動，短時間內共計發生69次ML0以上地震，時空密集特征明顯。該文分別從地震地質背景、地震受調整情況、震源機制解以及地震視應力角度，對該震群的活動特征和震源特征進行分析。結果顯示，該震群受潮汐引力調制作用影響相對較小；震源機制均為走滑型，且一致性相對較高；地震視應力反映其震區應力目前處于正常水平。

關鍵詞：小震群；震群活動；震源機制；地震視應力；福建連城

中圖分類號：P315 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2024）28-0098-04

Abstract： From July 30 to August 15， 2023， there was a series of minor seismic cluster activities in Liancheng， Fujian Province， with a total of 69 earthquakes of ML0 and above occurring in a short period， exhibiting distinct spatiotemporal clustering characteristics. This paper analyzes the activity and source characteristics of this seismic cluster from the perspectives of seismic geological background， seismic adjustment situation， focal mechanism solution， and seismic apparent stress. The results indicate that the influence of tidal gravitational modulation on this seismic cluster is relatively small; the source mechanisms are predominantly strike-slip with relatively high consistency; the stress reflected by the seismic apparent stress suggests that the stress level in the seismic zone is currently normal.

Keywords： Minor seismic cluster; Seismic cluster activities; Focal mechanism solution; Seismic apparent stress; Liancheng County， Fujian Province

作為地震活動的重要形式之一，震群通常由一組震級規模相當的地震組成[1-2]，突出表現為具有高度的時空集中特征。震群的發生不是隨機事件，而是與特定構造應力環境密切相關。震群通常發生在某些構造運動的特殊部位，涉及介質不均勻性較強或發生流體侵入的區域等，這些區域對于應力變化反映相對較為敏感。如斷層交匯的破碎區、強震的余震區、火山及工業活動區等，由于這些區域地殼介質的裂隙分布相對較多，且裂隙間隔距離往往較小，當區域應力增強時，更容易發生時空密集的弱震活動，形成小震群[3]。

根據福建地震臺網目錄，2023年7月30日至8月15日，福建連城地區發生一組小震群活動，震中分布如圖1所示。其中8月13日至14日小震最為密集，截至8月15日共發生了69次ML0以上地震，其中ML0.0～0.9地震36次，ML1.0～1.9地震25次，ML2.0～2.9地震8次，最大地震為8月2日ML2.9，ML2.0以上地震的震源深度主要集中于8 km左右（表1）。

1 區域地震地質構造背景

連城震群發生于福建閩西南地區，閩西南位于南嶺和武夷地體的交匯處，大地構造屬武夷-云開造山系。該區域構造演化復雜，經歷過多期構造變動[4]。閩西南地塊內花崗巖分布廣泛，主要出露加里東期、印支期及燕山期，其中以燕山期規模最大[5]。在新構造運動階段，主要表現在斷裂活動上，在新構造期以前形成的斷裂，新構造期均有不同程度的復活。閩西南地塊內主要發育NE走向和NW走向斷裂帶，構造錯綜復雜，介質不均勻性較高。連城震群附近主要涉及永安-梅村頭斷裂、萬安-古田斷裂和小陶-張家山斷裂（圖2）。連城震群距離小陶-張家山斷裂約2 km，距離萬安-古田斷裂約5 km。震群周邊150 km范圍內共發生過歷史地震21次，其中4級地震4次，5.0～5.9級地震14次，6.0～6.9級地震3次，最大地震為1185年6月15日的漳州6 1/2級地震，距離最近的地震則為1997年5月31日永安5.2級地震。

2 地震調制情況分析

潮汐引力對地震活動具有觸發和調制作用。調制日期發生的地震定義為調制地震，其他時段發生的為非調制地震。調制日取每月陰歷的初一、初二，初七至初九，十五至十七，二十二至二十五日，共12日為受調制時段[6]。地震調制情況需要考慮臺站監測的最小完整震級，根據福建臺網監測能力分析，連城震群地區ML0.9以上地震相對完整，而本次連城震群ML0.9以上地震共36次，發生在調制時段13次，調制比為13/36，略低于自然概率0.4。ML2.0以上地震共8次，僅2次地震發生在調制時段（陰歷六月十五和十六），調制比為0.25。根據上述分析，連城震群受調制影響較小，不屬于高應力水平下潮汐引力引起的地震活動。

3 震源機制解分析

本次震群震級水平較小，不宜采用波形擬合反演震源機制解，故基于P波初動極性和S/P振幅比的HASH方法計算震源機制解[7]，該方法同時考慮了震源位置誤差、速度模型可能的誤差以及極性觀測誤差的影響，結果評價按信度等級分檔，更具客觀性。Yang等[8]對該方法進行改進，采用信號窗方法量取振幅，其結果較為穩定，且易于批處理，本文參照該方法，震源機制解結果等級由A到F，質量由高到低，各等級標準同Yang等[8]。

計算中使用本次連城震群中ML2.0以上地震事件波形，使用震群附近120 km內的臺站數據。首先對波形進行去儀器響應、均值、傾斜預處理，再帶通濾波1～10 Hz。噪聲窗取P波到時前2.5～0.5 s，P波窗和S波窗取各到時前0.5 s至到時后1.5 s。反演參數設置：最小觀測數為8，網格搜索步長為2°，振幅比噪聲對數取0.3。速度模型參考張路[9]。震源機制解反演結果見表2和如圖3所示。

連城震群震中位于NW向小陶-張家山斷裂與NE向萬安-古田斷裂交匯附近，震源機制解顯示2組節面走向與該區域由近場剪切波分裂得到的應力場方向一致，但與這2條該斷裂走向均不完全重合。所得的8個震源機制解，均為走滑型。其中，8月2日的ML2.9地震的震源機制解結果質量相對較高，等級為B，具有一定參考性。ML2.9地震震源機制解的節面Ⅱ與NW向小陶-張家山斷裂走向相對接近些，傾向一致，但傾角更陡。由于震群距離該斷裂僅2 km左右，綜合考慮本次連城震群的發震構造為小陶-張家山斷裂的可能性較大，但由于傾角及斷裂性質有所差異，不排除存在隱伏斷裂的可能。

利用震源機制解結果對震源機制一致性進行分析，通過表2和圖3可以看出，本次震群ML2.0以上震源機制一致性程度總體相對較高。

4 地震視應力分析

地震視應力是表征震源區應力水平的物理量，其大小可作為區域絕對應力水平的下限估計[10]，視應力值越高，震源區應力水平越高，其定義為

式中：app為地震視應力；ES為地震波輻射能量；M0為地震矩；μ為震源區介質剪切模量，通常取3.0×104 MPa。ES與M0之比表示單位地震矩輻射出的地震波能量。

為判斷本次震群視應力是否相對較高，除了計算本次震群的視應力外，還需要計算該區域地震視應力的背景值。計算的數據選取過程：地震選取時間為2013年1月1日—2023年8月15日。地震挑選以本次震群為中心，震群周邊10 km范圍內，且震級在ML2.0以上地震，共25個地震。其中，ML2.0～2.9地震24次，ML3.0～3.9地震1次，考慮到震級對視應力計算的影響，且ML3.0以上地震僅1次，實際計算只使用ML2.0～2.9地震。每個地震使用震中距200 km以內臺站（臺站分布如圖1所示），選取信噪比高、記錄清晰的波形數據，由于福建臺站密集，經上述挑選后，每個地震可使用臺均仍多于25個。計算過程參考李艷娥等[11]，視應力計算的時序結果如圖4所示。

根據圖4，本次震群多數視應力值集中在0.2～1.0 bar，與2023年之前該區域視應力相比，沒有明顯升高。本次震群的最大地震ML2.9的視應力為1.04 bar，同樣低于2016年7月1日的ML2.9地震的視應力（1.17 bar）。

自2013—2023年，連城震群附近100 km范圍內，未發生過ML4.0以上地震，而從本次震群視應力無論是絕對數值，亦或是相對該區域10年尺度背景來看，未明顯超過正常水平。

5 結論

2023年福建連城地區發生的小震群活動，具有短時密集特征，震級水平不高，震中周邊歷史強震活動相對較弱，地震調制性分析表明，該小震群受潮汐引力調制影響較小。震源機制解結果分析顯示，震群中ML2.0以上地震震源機制一致性較好，均以走滑型為主，結合區域斷裂構造走向分析，可能的發震構造為小陶-張家山斷裂，但震源機制的傾角和性質與小陶-張家山斷裂不完全一致，也存在隱伏斷裂發震的可能性。

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