基于2020年7月12日唐山地震中密集地震动观测记录的地震动衰减和盆地效应
发布时间: 2023-03-16 点击数量:463研究背景:
2020年7月12日唐山古冶发生MS5.1地震,此次地震发生于唐山断裂北段,1976年7.8级唐山大地震后,唐山地震带近几十年来发生过大量的中小地震,虽然这次MS5.1地震并未造成严重的人员伤亡和经济损失,但在这次地震中,包括国家强震台站和地震烈度台站在内的密集地震动观测台站获得了大量的高质量的地震动观测记录,这样一次中等强度地震中获取的大量的地震动记录为研究地震动衰减和场地效应提供了难得的机会,相关研究对唐山及其附近地区的地震动的可靠预测具有重要意义。
研究方法及结果:
在数据质量筛查和数据处理后,选取242组高质量的地震动观测记录,首先利用垂直分量的拟加速度反应谱(PSA)分析了唐山地震带的地震动距离衰减(见图1),发现该地区的非弹性衰减很强,但几何扩展较弱(见图2),采用不同的几何扩散表达形式来描述几何扩展,发现三段线性几何扩散模型可以很好的表示唐山地区的地震动距离衰减,在中等距离(60-100km)处并未出现几何扩展衰减。PGA和PGV的空间分布出现高烈度异常区域(宁河-宝坻地区、北京南部等),根据宁河-宝坻地区和北京南部的地震动标准谱比的宽频带、高幅值特征及体波后显著的长周期面波(见图3),宁河-宝坻地区出现非常显著的2-5s的盆地诱发面波,说明这些地区存在显著的盆地放大效应,盆地放大效应造成了此次地震中的高烈度异常,这也可能是1976年唐山大地震中高强度异常区的原因之一。
该成果发表在国际权威期刊《Seismological Research Letters》(Hongwei Wang, Ruizhi Wen*. Attenuation and basin amplification revealed by the dense ground motions of the Ms 5.1 Tangshan, China earthquake on July 12, 2020. Seismological Research Letters, 2021, 92(4): 2109-2121. DOI: 10.1785/0220200400)(IF:3.754,*通讯作者)。
图1 垂直分量PSA的距离衰减
图2 非弹性衰减和几何扩散
图3 宁河-宝坻地区012DAB台站记录的标准谱比及提取的不同周期面波