地震地质 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (3): 850-868.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.2025.03.20250025
尹欣欣1)(), 左可桢2),*(
), 赵翠萍2), 蔡润3)
收稿日期:
2025-01-25
修回日期:
2025-04-11
出版日期:
2025-06-20
发布日期:
2025-08-13
通讯作者:
*左可桢, 男, 1991年生, 博士, 助理研究员, 主要从事震源参数和三维介质结构方面研究, E-mail: zkz@ief.ac.cn。
作者简介:
尹欣欣, 男, 1986年生, 2024年于中国地震局地球物理研究所获固体地球物理学专业博士学位, 高级工程师, 主要从事地震活动性以及非天然地震发生机理方面研究, E-mail: yxx@gsdzj.gov.cn。
基金资助:
YIN Xin-xin1)(), ZUO Ke-zhen2),*(
), ZHAO Cui-ping2), CAI Run3)
Received:
2025-01-25
Revised:
2025-04-11
Online:
2025-06-20
Published:
2025-08-13
摘要: 2025年1月7日西藏定日发生 MS6.8 地震。文中采用双差定位法对主震及其前后7 951个地震进行重定位, 获得4 370个精确震源位置。重定位结果显示, 主震位置为(28.501°N, 87.477°E), 震源深度9.3km, 余震序列整体呈近SN向展布, 长约70km, 深度主要集中在3~15km。由于震中位于台站覆盖稀疏区域, 传统台网监测难以全面捕捉地震前的小地震活动。为此, 文中创新性地将深度学习方法PhaseNet与单台振幅-震级估算相结合, 对距震中最近的ZHF台站(震中距约50km)连续波形数据进行系统分析。结果表明, 在主震前56h内共识别出90次地震事件, 其中88.89%为ML<2.0的小地震, 大大超过了同期区域台网识别的8次地震。对293次已知震级的余震进行分析, 建立了可靠的单台震级标定关系(log10 A=0.77ML+1.36)。基于改进后的地震目录, 在考虑震级误差的情况下采用最大曲率法确定完备震级为ML1.10, 通过最大似然法计算得到b值为 0.58±0.07。从空间分布来看, 精定位结果显示这些前震事件主要发生在主震震中约20km范围内的余震区内; 时间演化特征表明, 主震前1h内记录到8次地震事件, 其中最大前震(ML3.7)发生在主震前约1h。文中结果验证了基于深度学习的单台检测方法在台站稀疏区域的有效性, 为研究地震孕育过程提供了重要观测资料。这一方法对其他台站覆盖稀疏地区的地震监测具有重要的借鉴意义。
尹欣欣, 左可桢, 赵翠萍, 蔡润. 西藏定日 MS6.8 地震重定位及前震序列识别[J]. 地震地质, 2025, 47(3): 850-868.
YIN Xin-xin, ZUO Ke-zhen, ZHAO Cui-ping, CAI Run. RELOCATION AND FORESHOCK SEQUENCE IDENTIFICATION OF DINGRI MS6.8 EARTHQUAKE IN XIZANG[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2025, 47(3): 850-868.
图1 定日地震构造背景及台站分布图 红色五角星为定日 MS6.8 主震, 蓝色三角形为固定台站, 黄色三角形为流动监测台站, 黑线代表断层
Fig. 1 Tectonic background and seismic station distribution of Dingri MS6.8 earthquake.
图3 定日 MS6.8 地震序列分布(截至2025年1月20日) a 主震前5a周边地区的地震空间分布; b 主震后14d周边地区的地震空间分布; c—e 主震后14d 3条深度剖面上的地震空间分布, 只显示剖面线两侧10km内的地震。红色五角星为定日 MS6.8 地震主震, 黄色五角星为2025年1月13日发生的 MS5.0 余震
Fig. 3 Spatial distribution of Dingri MS6.8 earthquake sequence(as of January 20, 2025).
图4 ZHF台PhaseNet检测实例, 时间为2025年1月6日12点40分的波形检测结果 a—c E、 N、 Z分量波形; d 模型识别为地震震相的可能性。红色矩形框的区域为选取最大振幅的区域
Fig. 4 Example of PhaseNet detection at station ZHF for a seismic event at 12:40, January 6, 2025.
图5 2025年1月9日293次余震数据的最大振幅与震级关系及其残差分析 a 震级-振幅对数关系图, 散点大小表示地震震级, 颜色表示发震时间, 虚线表示线性回归拟合结果; b 残差随震级的分布情况, 红色虚线表示零残差线; c 残差的频率分布直方图及其正态分布拟合结果(红色虚线)
Fig. 5 Analysis of the relationship between maximum amplitude and magnitude for 293 aftershocks on January 9, 2025, with residual analysis.
图6 检测地震时间震级与台网目录震级分布 a 震级分布, 其中圆形代表本文的AI检测目录, 三角形为区域台网目录。2个目录之间的连线代表同一事件; b 对应目录的震级差
Fig. 6 Comparison of earthquake magnitudes between that from AI detection and from network catalog over time.
图7 震级随机误差对b值计算影响的统计分析结果 a 通过蒙特卡洛模拟得到的b值频率分布直方图; b 相应的MC值频率分布直方图; c 原始AI目录(蓝色)与平均b值对应的震级数据(橙色)的震级-频次分布; d b值与MC值之间的关系散点图
Fig. 7 Statistical analysis results of impact of magnitude random errors on b-value calculation.
图8 不同震级地震在3个台站的波形记录对比 a、 c、 e ML1.7地震在ZHF、 ARZ和RKZ台站的波形记录; b、 d、 f ML1.3地震在ZHF、 ARZ和RKZ台站的波形记录。所有波形均经过0.1~15Hz带通滤波处理, 蓝色虚线表示P波到时
Fig. 8 Comparison of waveform records at three stations for earthquakes with different magnitude.
图9 主震前1年区域台网地震目录的统计分析结果 a 累积频次分布图, 青色实线表示震级-频次关系, 虚线标示了完备震级位置; b bootstrap重采样获得的b值分布直方图; c bootstrap样本的平均震级分布特征
Fig. 9 Statistical analysis of the regional network catalog for one year before the mainshock.
图10 主震后至2025年1月9日0时区域台网监测地震空间分布与b值计算结果 a 累积频次分布图, 青色实线表示震级-频次关系, 虚线标示了完备震级位置; b bootstrap重采样获得的b值分布直方图; c bootstrap样本的平均震级分布特征
Fig. 10 Spatial distribution of seismic events and b-value analysis results from the time of mainshock to 00:00, January 9, 2025.
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