2021年9月16日四川泸县 6.0 级地震科学考察报告

2021年9月16日04时33分,四川泸州市泸县(29.20°N,105.34°E)发生6.0级地震,震源深度10km。泸县总人口106.266万,面积1532km2,平均人口密度693.64人/km2;城区人口约12万,面积约13.21km2,人口密度约9084人/km2。地震发生后,应急管理部、中国地震局高度重视,就做好此次地震抗震救灾工作作出重要指示。科技与国际合作司立即组织编制地震科学考察工作方案,启动四川泸县6.0级地震科学考察。科考工作组由预测所、四川局、地球所、地质所、工力所、台网中心、重庆市地震局、广东工业大学等单位的124名多学科专家组成,其中派出37名专家赴泸县地震科考现场。

本次地震科学考察的主要科学问题:①地震发震构造和构造变形机制如何?②孕震环境和震源过程的认识?③地震序列演化特征和区域地震危险性评估;④强地面运动场、工程震害特征与破坏机理的情况?尤其要关注泸县地震震源机制结果与区域主要构造带不协调、震源深度浅等问题。

根据上述科学问题,本次地震科学考察任务如下。

(一)孕震构造环境研究(地球所牵头,预测所、四川局参加)

开展震区深部结构和孕震环境研究,揭示地震活动与深部结构之间的关系,为科学认识此次地震的成因和机理、地震危险性判定等提供基础信息。

(二)发震构造研究(地质所牵头,预测所、四川局参加)

泸县Ms6.0地震发生在四川盆地南缘,其震中位置、震源机制解节面走向等参数与附近已知的断裂构造带的空间位置和走向都存在较大差异,指示该次地震可能受控于尚未识别的构造。针对地震区及附近区域复杂的构造背景。

(三)震源参数精准测定(地球所牵头,预测所参加)

工作目标:开展震区流动密集地震观测,测定主震和地震序列的位置、深度、矩张量等震源参数,为科学认识此次地震成因机理提供科学参考。

(四)序列特征与区域地震危险性研究(预测所牵头,四川局、重庆局、地球所、台网中心参加)

开展震区及周边地震学参数测定和精准跟踪,包括中小地震的震源机制解、地震活动性参数如 b 值的时间过程等参数,结合现代统计地震学建模分析,研究四川泸县 6.0 级地震序列和区域地震活动特征;基于形变观测约束的断层几何、同震滑动与应力扰动,提取泸县地震的GPS同震变形,联合 GPS/InSAR 数据约束,反演发震断层几何参数与断层滑动分布,并通过计算同震库仑应力变化,分析泸县地震对周边地区的地震活动性潜在影响。

(五)震中及周边地区构造地球化学探测(预测所牵头,四川局参加)

地震活动与地下流体间的关系科学探测:四川泸县6.0级地震发生于页岩气开采重点区域,开展震中及附近区域活动断裂带的地下流体地球化学探测,包括流体的组成、释放强度、来源及占比的空间展布特征,探索地震活动与地下流体间的关系,并结合地震地质、地球物理的相关研究,为地震的成因分析及震后趋势研判提供科学依据。另外,通过活动断裂带烃类气体释放的探测,评估地震活动对地下页岩气藏的破坏情况。

(六)强地面运动场观测(工力所牵头,四川局参加)

开展自由地表强震动观测,获取浅源诱发地震的地震动衰减特性;开展该地区典型民用建筑结构地震反应观测,探究结构破坏和非结构破坏成因。

(七)震害现场调查与震害机理分析(工力所牵头,预测所、四川局参加)

开展地震现场结构破坏和非结构破坏的系统性调查,分析震害破坏机理,提出校核与修订灾区地震区划图、服务韧性城乡建设的政策策略与科技建议。收集灾区震前震后高分卫星,开展建(构)筑物、生命线工程和基础设施类型、震害程度及受次生灾害影响情况的现场遥感对比调查,进行典型破坏区域低空无人机数据获取,对部分建(构)筑物等典型破坏场景进行精细三维数据地面采集,获取遥感地震灾害分布图像,震害遥感识别、遥感定量评估、地震烈度评估与损失评估等。

(八)地震数据共享与数据汇交(预测所牵头,地球所、地质所、四川局参加)

加强科考区域已有地震科学数据共享,包括固定观测和流动观测。推出该次地震的统一数据集,以中国地震科学实验场和地震科学数据共享中心为平台进行数据共享。

(九)成果总结报告(预测所牵头,地球所、地质所、工力所、四川局参加)

科考结束后,科考队将牵头组织开展学术研讨,汇集各任务完成情况和取得的科学认识,形成科考报告上报中国地震局。

科考期间,地震预测研究所和四川省地震局承担组织协调和保障工作,指挥长靠前指挥,做好与地震应急响应工作的衔接。指挥部编发《科考工作每日(周)情况》,保证科考工作有序开展的同时及时进行信息传递和成果交流。预测所为科考现场工作提供了经费支持。地震局十分重视科考进展,车时司长及主管领导赴现场指导慰问,组织专家及时总结科学认识,推动相关科技合作。

科学考察取得以下发现和认识:泸县6.0级地震的实际深度基本上处于4km左右,多数余震集中于5km浅范围内。主震位于重磁异常和高低速异常分界线以及大地电磁高、低阻边界带附近。震源体下方存在明显的低速异常分布,使得上覆地层更容易积累应变能,当达到介质强度极限时发生破裂,引发强震。地震发生在NE向华蓥山褶断带内部,发震构造与震中附近的华蓥山褶断带西支断裂及附近已知的地表断层几何结构不一致。主震震源机制为逆冲型,余震区存在多条断层同时活动,震前具有少量前震活动,余震频次低、强度弱,呈现为具有少量前震的孤立型地震序列特征。地球化学观测分析认为地震的发生与四川盆地内大型北西向断裂的构造活动无关,而可能与区域强构造挤压背景下局部应力的释放有关,且地震的发生促进了震中附近北西向浅层隐伏断裂带气体的释放。地震造成的大量房屋严重内伤,加重了灾后恢复重建的难度,提高了恢复重建的成本。建议在恢复重建中,要切实提高区域抗震设防水平和房屋建筑的抗震能力,提高学校、幼儿园、医院等重点目标建筑物设防标准,加强建筑物附属设施和非结构构件的抗震能力,有效减少震后因破坏和坠落造成的人员伤亡。

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泸县6.0级地震科学考察工作调度会

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车时司长带队调研泸县6.0级地震房屋建筑震害和经济损失情况

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