2021年11月17日江蘇省鹽城市大豐區(qū)海域MS 5.0地震快速測定與應(yīng)急產(chǎn)品產(chǎn)出

于海英 魏 薇 王 鵬 劉 芳 孫冬軍 王俊菲 溫燕林 邵永謙 畢 波

1）中國上海 200062 上海市地震局

2）中國上海 200062 上海佘山地球物理國家野外科學(xué)觀測研究站

3）中國南京 210014 江蘇省地震局

0 引言

根據(jù)中國地震臺網(wǎng)正式測定，北京時間2021 年11 月17 日13 時54 分江蘇省鹽城市大豐區(qū)海域發(fā)生MS5.0 地震（33.50°N，121.19°E），震源深度17 km。震中距最近海岸線45 km，距鹽城市97 km，距上海市254 km。區(qū)域構(gòu)造顯示，本次地震地處南黃海南部凹陷地區(qū)，最近斷層尚未命名，距離約4 km。其他最近斷層是蘇北濱海斷裂，距離約23 km。

此次地震發(fā)生于江蘇省鹽城市大豐區(qū)海域。根據(jù)第五代烈度區(qū)劃圖地震動衰減關(guān)系(中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2016)，此次地震極震區(qū)烈度約為Ⅵ度，有感范圍（Ⅲ度及以上區(qū)域）最遠(yuǎn)為110 km，涉及81 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，距離最近的是大豐港經(jīng)濟開發(fā)區(qū)管委會（46.1 km），其他距離較近的9 個鄉(xiāng)鎮(zhèn)分別是：大豐常州高新區(qū)管委會（63.1 km）、三龍鎮(zhèn)（63.8 km）、大中農(nóng)場（63.8 km）、東壩頭農(nóng)場（63.8 km）、草廟鎮(zhèn)（70.1 km）、草廟鎮(zhèn)（70.1 km）、方強農(nóng)場（70.2 km）、新豐鎮(zhèn)（73.1 km）、南陽鎮(zhèn)（73.9 km）。

1 地震參數(shù)速報

上海地震臺自2008 年開展自動速報工作以來，已實現(xiàn)震后3 min 產(chǎn)出自動速報結(jié)果，震后8 min 產(chǎn)出正式速報結(jié)果，保障了地震基本參數(shù)“既快又準(zhǔn)”產(chǎn)出。在本次地震中，上海地震臺自動速報系統(tǒng)于北京時間13 時57 分發(fā)布了“在黃海海域（33.58°N，121.21°E）發(fā)生MS5.2 左右地震”的信息，用時約2 min；上海地震臺正式速報信息于14 時01 分發(fā)布，震級為MS4.9，用時7 min；正式速報結(jié)果與自動速報結(jié)果震中偏差為9 km，震級偏差0.3級。隨后中國地震臺網(wǎng)中心（CENC）、德國波茨坦地學(xué)研究中心（GFZ）①http://geofon.gfz-potsdam.de/eqinfo/event.php?id=gfz2021wncr、美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）②https://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eventpage/us7000furn/executive和歐洲地中海地震中心（EMSC）③https://www.emsc-csem.org/Earthquake/earthquake.php?id=1063339等國際機構(gòu)也給出了本次地震的測定參數(shù)（表1）。統(tǒng)計結(jié)果顯示，各機構(gòu)給出的矩震級一致，都是5.0 級，和上海地震臺測定的面波震級一樣。

表1 全球各地震學(xué)機構(gòu)測定的江蘇省鹽城市大豐區(qū)海域MS5.0 地震參數(shù)Table1 Seismic parameters of MS 5.0 earthquake in Dafeng sea area,Yancheng City,Jiangsu Province measured from seismological institutions around the world

2 應(yīng)急產(chǎn)品產(chǎn)出

近年來，隨著對應(yīng)急產(chǎn)品的要求不斷提升，上海地震臺逐步實現(xiàn)了地震應(yīng)急產(chǎn)品產(chǎn)出自動化。江蘇省鹽城市大豐區(qū)海域MS5.0地震發(fā)生后，上海地震臺產(chǎn)出了一系列豐富的數(shù)據(jù)產(chǎn)品。在震后10 min 內(nèi)，自動生成地震速報參數(shù)、周邊縣城分布圖、歷史地震分布圖、烈度分布圖、臺站分布圖和地震構(gòu)造圖（圖1）。震后30 min 內(nèi)，人工產(chǎn)出震源機制解、強震儀器烈度圖和區(qū)域構(gòu)造背景等產(chǎn)品。各類數(shù)據(jù)產(chǎn)品對孕震機理研究和震后應(yīng)急起到了關(guān)鍵性作用。

圖1 上海地震臺自動生成的應(yīng)急產(chǎn)品Fig.1 Emergency products automatically generated by Shanghai Seismic Station

2.1 臺站及歷史地震分布

共有19 個測震臺站記錄到了本次地震，包括上海的13 個測震臺站和聯(lián)網(wǎng)接入的江蘇的5 個測震臺站、浙江的1 個地震臺。1900 年以來，震中100 km 范圍內(nèi)發(fā)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（圖2），震級最大的為1910 年1 月8 日南黃海6.5 級地震（距離約95 km），時間最近的為1997 年7 月28 日南黃海MS5.1 地震（距離約94 km），空間距離最近的為1927 年2 月3 日南黃海MS6.5地震（距離約18 km）。

圖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 地質(zhì)構(gòu)造

鹽城大豐MS5.0 地震位于蘇北—南黃海盆地內(nèi)，由南黃海北部坳陷、中部隆起、南部坳陷和勿南沙隆起帶組成（圖3）（林命週，2009）。其中，南黃海北部坳陷南緣斷裂由正斷層控制，自西向東走向由NEE 向轉(zhuǎn)為近EW 向，再轉(zhuǎn)為NEE 向；傾向NE 或NW。主要活動時代在第四紀(jì)早期，向盆地側(cè)地層上升，隆起側(cè)地層下降，斷層面附近地層發(fā)生牽引變形。中部隆起帶新近紀(jì)以來的褶皺和斷裂構(gòu)造發(fā)育，隆起帶局部發(fā)育多個小型沉降中心。南部坳陷走向呈近EW 向，斷裂發(fā)育，主要為正斷層，控制了古近系的沉積。新近紀(jì)以來構(gòu)造活動微弱，沉積厚度較小，斷裂和褶皺構(gòu)造僅在局部地區(qū)發(fā)育，規(guī)模也很小。

圖3 黃海地區(qū)構(gòu)造背景及歷史地震（MS ≥5.0）Fig.3 Tectonic settings and historical earthquakes(MS ≥5.0) in Yellow Sea area

2.3 震源機制解

利用CAP（Cut and Paste）波形擬合方法，獲取大豐地震的震源機制解和震源深度。CAP 方法在點源假設(shè)的條件下，利用近震波形數(shù)據(jù)，通過波形擬合來獲取震源參數(shù)。不同震源機制解的地震波輻射花樣存在差別，不同深度地震的波形在振幅以及深震相到時上均會體現(xiàn)差異，CAP 方法利用不同震源機制解、不同深度的合成波形來擬合各個臺站的觀測波形（張愛萍，2008）。上海地震臺給出的本次地震的震源機制解結(jié)果（圖4）為：MW5.2，矩心深度為13 km，斷層界面I 走向、傾角和滑動角分別為11°、82°、155°，斷層界面Ⅱ走向、傾角和滑動角分別為104.7°、65.3°、8.8°。初步推斷本次地震為走滑型事件。

圖4 震源機制解Fig.4 Focal mechanism solution

全球5 級以上地震的震源機制解[數(shù)據(jù)來源于全球矩心矩張量數(shù)據(jù)中心（GCMT）]顯示該區(qū)域的地震以走滑型破裂為主。中國地震局和多個國際地震機構(gòu)給出了江蘇省鹽城市大豐區(qū)MS5.0 地震的震源機制解（表2），所得結(jié)果基本一致，表明本次地震為一次走滑型破裂事件。

表2 江蘇鹽城市大豐區(qū)海域MS 5.0 地震的全球各地震學(xué)機構(gòu)的震源機制解結(jié)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 余震精確定位結(jié)果

江蘇省鹽城市大豐區(qū)海域MS5.0 地震發(fā)生之后，截至2021 年11 月22 日，共記錄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，最大余震為11 月17 日23 時55 分ML3.4（MS2.9）地震，震源深度介于10—17 km（表3）。

表3 大豐海域MS 5.0 地震序列統(tǒng)計Table 3 Statistics of MS 5.0 earthquake sequence in Dafeng sea area

大豐海域MS5.0 地震周邊監(jiān)測能力相對較弱，且臺站分布不均勻。截至11 月22 日，上海及江蘇測震臺網(wǎng)僅記錄余震10 次，序列分布（由觀測報告給出）見圖5 中黃色圓。使用江蘇測震臺網(wǎng)24 日編目的觀測報告數(shù)據(jù)，利用雙差定位方法對于此次地震的主震和余震序列進(jìn)行精定位。通過雙差定位法精定位后，得到主震的震中位置位為33.59°N、121.25°E，震源深度為11.35 km，經(jīng)度、緯度、深度方向的誤差分別為280.6 m、261.7 m、279.8 m。精定位后的主震及余震空間分布見圖6 中的紅色圓圈。盡管地震數(shù)量較少，但從重新定位后的震中分布圖中仍可以看出，此次地震序列整體呈NE 走向展布，主震位于序列的東端。沿著余震展布方向再切一個縱剖面（圖5 中AA′剖面），精定位結(jié)果在AA′剖面上的投影見圖6。由圖6 可見，主震及余震震源深度均小于20 km，這與該地區(qū)的發(fā)震構(gòu)造背景吻合。

圖5 精定位后震中分布及剖面位置黃色：初始位置；紅色：精定位后位置Fig.5 Distribution of epicenter and profile after precise location

圖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

上海地震臺強震觀測系統(tǒng)有一套烈度速報系統(tǒng)，該系統(tǒng)實時接收并處理分析臺站波形記錄，結(jié)合震源參數(shù)和臺站實測地震動參數(shù)，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(guān)系，快速評估地震烈度分布。該烈度速報系統(tǒng)在自動速報完成后10 min 內(nèi)產(chǎn)出儀器地震烈度圖，見圖7，可見本次地震推測烈度最高達(dá)到Ⅵ度。

圖7 地震烈度Fig.7 Earthquake intensity

3 結(jié)束語

2021 年11 月17 日江蘇省鹽城大豐區(qū)海域MS5.0 地震發(fā)生后，根據(jù)區(qū)域地震構(gòu)造、震源機制解以及余震分布，上海地震臺快速、準(zhǔn)確地完成主震和余震參數(shù)測定，指出此次地震為一次走滑型事件，發(fā)震斷層為NE 走向，余震主要沿主震NE 方向拓展約20 km，深度集中分布在15 km 范圍以內(nèi)。

充分利用各類地震數(shù)據(jù)與多種科學(xué)方法，完成應(yīng)急產(chǎn)品的產(chǎn)出工作，可為震后應(yīng)急指揮決策提供第一手震情和災(zāi)情參考資料。