2015年4月25日尼泊爾MS8.1地震應(yīng)急科技產(chǎn)品——震源機(jī)制解、震源破裂過(guò)程、震動(dòng)圖及烈度圖＊

亢川川陳 鯤

1）中國(guó)地震局地球物理研究所，北京100081

2）四川省地震局，成都610041

2015年4月25日尼泊爾MS8.1地震應(yīng)急科技產(chǎn)品——震源機(jī)制解、震源破裂過(guò)程、震動(dòng)圖及烈度圖＊

亢川川1，2）陳 鯤1）

1）中國(guó)地震局地球物理研究所，北京100081

2）四川省地震局，成都610041

摘 要尼泊爾MS8.1地震造成了重大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。震后中國(guó)地震局地球物理研究所等機(jī)構(gòu)相繼發(fā)布了本次地震的相關(guān)地震應(yīng)急科技產(chǎn)品，這些產(chǎn)品為地震應(yīng)急決策、地震救援和救災(zāi)、震后災(zāi)害損失評(píng)估、科學(xué)研究提供了科學(xué)有效的參考，本文對(duì)其中的震源機(jī)制解、震源破裂過(guò)程、震動(dòng)圖和烈度圖的成果進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞震源機(jī)制解；震源破裂過(guò)程；震動(dòng)圖；烈度圖

引言

據(jù)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心測(cè)定，2015年4月25日14時(shí)11分（北京時(shí)間）尼泊爾發(fā)生了MS8.1地震，震中位于（28.2°N，84.7°E），震源深度20km。震中位于尼泊爾第二大城市博克拉，災(zāi)區(qū)最高烈度為Ⅸ度及以上，等震線長(zhǎng)軸總體呈北西西走向[1]。截止到2015 年5月11日，地震已造成8 019人死亡，17 866人受傷，中國(guó)西藏、印度、孟加拉國(guó)、不丹等地均出現(xiàn)人員傷亡[2]。

尼泊爾地震發(fā)生后，中國(guó)地震局所屬單位及美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（U.S.Geological Survey，USGS）等地震科研機(jī)構(gòu)相繼發(fā)布了本次地震的相關(guān)地震應(yīng)急科技產(chǎn)品，這些產(chǎn)品為地震應(yīng)急決策、地震救援和救災(zāi)、震后災(zāi)害損失評(píng)估、科學(xué)研究提供了科學(xué)有效的參考。

1　尼泊爾地震震源機(jī)制和破裂過(guò)程

尼泊爾地震后，中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心發(fā)布了此次MS8.1地震的震源機(jī)制解結(jié)果，總標(biāo)量地震矩為6.47×1020N·m，換算成矩震級(jí)MW約為7.81。斷層節(jié)面1：走向96°，傾角83°，滑動(dòng)角88°；節(jié)面2：走向294°，傾角7°，滑動(dòng)角108°。波形擬合的質(zhì)心深度為25km。初步推斷此次地震為一次以逆沖型為主的事件。

美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局[3]發(fā)布的尼泊爾8.1級(jí)地震的震源機(jī)制解與中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心結(jié)果大致相同，總標(biāo)量地震矩為5.449×1020N·m，矩震級(jí)MW為7.76，震源深度10km。斷層

節(jié)面1：走向295°，傾角11°，滑動(dòng)角108°；節(jié)面2：走向96°，傾角79°，滑動(dòng)角87°。

中國(guó)地震局地球物理研究所震后給出的震源破裂過(guò)程表明，發(fā)震斷層走向301°，傾角11°，主要破裂區(qū)域位于震中與尼泊爾首都之間，即震中沿走向至東南近100km的區(qū)域，最大位移達(dá)到了2.1m[4]。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局截止到2015年5月15日給出了兩版震源破裂過(guò)程，第2版破裂過(guò)程的結(jié)果基于42個(gè)寬頻帶遠(yuǎn)震P波波形、15個(gè)寬頻帶SH波波形以及62個(gè)長(zhǎng)周期面波數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，此次尼泊爾地震主要的破裂范圍是從震中到東南方向近150km，與余震分布范圍大致一致，最大滑動(dòng)量近3m[5]。

2　尼泊爾地震震動(dòng)圖

地震發(fā)生后2小時(shí)，中國(guó)地震局迅速發(fā)布了“尼泊爾8.1級(jí)地震的地震動(dòng)強(qiáng)度預(yù)測(cè)圖”，以下稱震動(dòng)圖。第1版震動(dòng)圖利用考慮場(chǎng)地效應(yīng)的震動(dòng)圖快速生成方法[6]，綜合考慮了局部地質(zhì)構(gòu)造背景、地震波的衰減關(guān)系特性以及土層對(duì)地震動(dòng)參數(shù)的放大效應(yīng)，以點(diǎn)橢圓衰減模型估計(jì)了此次地震的影響場(chǎng)。計(jì)算結(jié)果表明，預(yù)計(jì)極震區(qū)地震烈度可能達(dá)到Ⅹ度，可能受災(zāi)面積約20萬(wàn)平方千米，我國(guó)西藏吉隆鎮(zhèn)的受影響烈度可能達(dá)到Ⅷ度。隨后基于中國(guó)地震局地球物理研究所給出的震源破裂過(guò)程，利用斷層投影面源的衰減模型修正了此前版本的震動(dòng)圖。

美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局[7]自地震發(fā)生后發(fā)布了7版尼泊爾地震的震動(dòng)圖（ShakeMap）。2015 年5月4日修正的第7版震動(dòng)圖表明，斷層破裂的投影面長(zhǎng)約150km，寬50～60km，主要位于震中以東，尼泊爾首都加德滿都位于其中。極震區(qū)的儀器地震烈度（Instrumental Intensity）接近Ⅸ度（8.7），主要位于震中附近及加德滿都以東20～30km的區(qū)域。總體上講，位于斷層破裂面南側(cè)的地震烈度比相同斷層距位于斷層破裂面北側(cè)的烈度大，可能是因?yàn)閿鄬悠屏衙婺蟼?cè)坡度較緩的地方容易形成松軟的沉積對(duì)地震動(dòng)有放大效應(yīng)[8-11]，而北側(cè)可能因?yàn)橄柴R拉雅山脈的地形影響使得地震動(dòng)衰減較快。

3　尼泊爾地震烈度圖

2015年5月1日，中國(guó)地震局發(fā)布了尼泊爾MS8.1地震烈度圖[1]。本次地震烈度圖主要分兩部分產(chǎn)出，一是中國(guó)境內(nèi)烈度圖的產(chǎn)出，二是境外烈度圖的產(chǎn)出。

中國(guó)境內(nèi)烈度圖依據(jù)《中國(guó)地震烈度表》（GB/T 17742—2008）、《地震現(xiàn)場(chǎng)工作第3部分：調(diào)查規(guī)范》（GB/T 18208.3—2000），考慮了中國(guó)地震局西藏地震現(xiàn)場(chǎng)工作隊(duì)分組選擇抽樣點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查得到的調(diào)查點(diǎn)宏觀烈度而得到；境外烈度圖參考了尼泊爾中方地震救援隊(duì)調(diào)查資料、USGS資料、尼泊爾官方調(diào)查資料、NGO調(diào)查資料，依據(jù)地震大小與各烈度圈的長(zhǎng)短軸大小、各烈度圈面積的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系、斷層方向、余震展布與破裂過(guò)程，同時(shí)利用衛(wèi)星遙感解譯圖像修正各個(gè)烈度圈的范圍，從而得到境外烈度圖。

中國(guó)地震局對(duì)此次地震烈度分布評(píng)估結(jié)果，災(zāi)區(qū)最高烈度為Ⅸ度及以上，等震線長(zhǎng)軸總體呈北西西走向，Ⅵ度區(qū)及以上總面積約為214 700km2，Ⅸ度區(qū)及以上面積約7 383km2，長(zhǎng)軸155km，短軸58km；Ⅷ度區(qū)面積約21 431km2，長(zhǎng)軸260km，短軸135km；Ⅶ度區(qū)面積約45 043km2，長(zhǎng)軸383km，短軸236 km；Ⅵ度區(qū)面積約140 900km2，長(zhǎng)軸588km，短軸470km。

中國(guó)境內(nèi)的調(diào)查烈度表明，沿烈度圈短軸方向衰減較快。藏區(qū)農(nóng)牧用房絕大部分是片石砌筑或生土結(jié)構(gòu)，抗震效果差。Ⅵ度即出現(xiàn)裂縫和破壞，Ⅶ度、Ⅷ度區(qū)多為嚴(yán)重破壞或倒塌。公共建筑（學(xué)校、醫(yī)院、政府辦公樓等）多為設(shè)防結(jié)構(gòu)，破壞較輕。尼泊爾首都加德滿都的遙感圖片解譯表明，加德滿都多為低矮建筑，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)分布很少，并

且存在大量未經(jīng)設(shè)防的磚混結(jié)構(gòu)，抗震能力差。

4　結(jié)語(yǔ)

尼泊爾MS8.1地震發(fā)生以后，中國(guó)地震局地球物理研究所、美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局等多家研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者相繼發(fā)布了本次地震的相關(guān)地震應(yīng)急科技產(chǎn)品，主要包括震源機(jī)制解、震源破裂過(guò)程、震動(dòng)圖、余震分布和烈度圖。這些應(yīng)急科技產(chǎn)品能為地震應(yīng)急決策、地震救援和救災(zāi)、震后災(zāi)害損失評(píng)估、科學(xué)研究提供科學(xué)有效的參考。

值得注意的是，美國(guó)ShakeMap綜合利用峰值加速度（PGA）和峰值速度（PGV）確定儀器烈度。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局使用的修正麥卡利烈度表與中國(guó)烈度表的烈度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不同。以烈度Ⅷ為例，美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局ShakeMap圖例給出的PGV和PGA的建議范圍分別為41～86cm/s和400～750gal；而中國(guó)烈度表給出的烈度Ⅷ度PGV和PGA的建議范圍分別為19～35cm/s和178～353 gal。Ⅸ度的PGV和PGA范圍分別為36～71cm/s和354～707gal。

（作者電子信箱，陳鯤：chenkun-6620@163. com）

參考文獻(xiàn)

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[2]中國(guó)新聞網(wǎng).尼泊爾8.1級(jí)強(qiáng)地震遇難人數(shù)升至8 019人.（2015-05-11）[2015-05-15].http：∥www.hi. chinanews.com/hnnew/2015-05-11/4＿48694.html

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[4]中國(guó)地震局地球物理研究所.2015年4月25日尼泊爾8.1級(jí)地震.（2015-04-25）[2015-05-15].http：∥www.cea-igp.ac.cn/tpxw/272110.shtml

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[6]陳鯤，俞言祥，高孟潭.考慮場(chǎng)地效應(yīng)的ShakeMap系統(tǒng)研究.中國(guó)地震，2010，26（1）：92-102

[7]USGS.Shakemap us20002926（2015-04-25）[2015-05-15].http：∥earthquake.usgs.gov/earthquakes/ shakemap/global/shake/20002926/

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[10]Allen T I，Wald D J.Topographic slope as a proxy for seismic site-conditions（VS30）and amplification around the globe：U.S.Geological Survey open-file report 2007-1357，2007：69

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Earthquake emergency products of science and technology for April 25，2015 Nepal MS8.1 earthquake

Kang Chuanchuan1，2）Chen Kun1）

1）Institute of Geophysics，China Earthquake Administration，Beijing 100081，China

2）Earthquake Administration of Sichuan Province，Chengdu 610041，China

AbstractNepal MS8.1earthquake caused heavy casualties and property losses.Following this great earthquake，some scholars and institutions，for example，Institute of Geophysics，China Earthquake Administration and U.S.Geological Survey（USGS），released emergency science and technology products of this earthquake.These products provide a scientific and effective reference to emergency decision，earthquake rescue and relief，earthquake damage assessment，scientific research.In this paper，the products such as the focal mechanism solution，source rupture process，ShakeMap and intensity map for this earthquake are introduced in brief.

Keywordsfocal mechanism solutions；rupture process；ShakeMap；intensity map

基金項(xiàng)目：四川省地震局地震科技專項(xiàng)LY1309和四川賽思特科技有限責(zé)任公司董事長(zhǎng)基金共同資助。

中圖分類號(hào)：P315；

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A；doi：10.3969/j.issn.0235-4975.2015.05.001＊

收稿日期：2015-05-15；修回日期：2015-05-25。