地震地质 ›› 2026, Vol. 48 ›› Issue (3): 797-813.DOI: 10.3969/j.issn.0253-4967.20240141
王秀英1)(
), 赵国存1),*(
), 范熙伟2), 高鹏3), 张国宏1), 马志霞1), 陈旭庚1)
收稿日期:2025-01-27
修回日期:2025-03-18
出版日期:2026-06-20
发布日期:2026-07-09
通讯作者:
*赵国存, 男, 1971年生, 副研究员, 主要从事主动源和被动源的地球物理探测及地震灾害方面的研究, E-mail: zhao_33333@126.com。
作者简介:王秀英, 女, 1972年生, 博士, 研究员, 主要从事地基、空基地球物理观测数据的挖掘与应用研究及地震灾害学研究, E-mail: 652383915@qq.com。
基金资助:
WANG Xiu-ying1)(
), ZHAO Guo-cun1),*(
), FAN Xi-wei2), GAO Peng3), ZHANG Guo-hong1), MA Zhi-xia1), CHEN Xu-geng1)
Received:2025-01-27
Revised:2025-03-18
Online:2026-06-20
Published:2026-07-09
摘要:
2023年12月18日甘肃省积石山M6.2地震触发了严重的黄土液化及泥流灾害。为分析这次液化的地震动触发因素, 文中利用地震预警网获得的地震动数据展开了数据分析工作, 得到如下认识: 1)黄土区浅表地层对地震动时程振幅(包括PGA)普遍存在显著放大作用, 导致浅表地层释放能量数倍增加; 2)浅表地层的强震动作用时间延长; 3)浅表地层对频率<5Hz, 特别是1~3Hz的地震波有明显放大作用。黄土区浅表地层对低频地震波的放大作用源于共振效应, 加之震中附近剧烈的垂向与水平向强震动的长时间往复作用, 使得饱水黄土、砂土层快速液化并形成泥流灾害。文中结果有助于认识黄土液化的地震动触发因素, 对利用地震动数据研究地震触发地质灾害具有参考意义。
王秀英, 赵国存, 范熙伟, 高鹏, 张国宏, 马志霞, 陈旭庚. 积石山地震黄土液化的地震动触发因素分析[J]. 地震地质, 2026, 48(3): 797-813.
WANG Xiu-ying, ZHAO Guo-cun, FAN Xi-wei, GAO Peng, ZHANG Guo-hong, MA Zhi-xia, CHEN Xu-geng. STUDY ON THE TRIGGERING FACTOR OF THE LOESS LIQUE-FACTION INDUCED BY THE JISHISHAN EARTHQUAKE[J]. SEISMOLOGY AND GEOLOGY, 2026, 48(3): 797-813.
图1 震中、泥流及地震预警观测点分布 蓝色线为等震线, 其中蓝色实线为Ⅷ度等震线, 蓝色虚线为Ⅶ度等震线; 红色圆点为积石山地震震中; 五角星为液化泥流中心点; 三角形为预警网观测点, 其中红色为烈度计观测点, 绿色为测震仪、强震仪共同观测点, 蓝色为强震仪观测点
Fig. 1 Distribution of the epicenter, liquefaction point and earthquake early warning stations.
图2 积石山地震震中距100km内烈度计PGA随震中距衰减情况 N, E和Z分别表示NS、EW和垂直向观测分量
Fig. 2 Attenuation of PGAs obtained by intensity meters from the Jishishan Earthquake within 100km epicenter distance.
| 台站代码 | 台站类型 | 震中距离/km | 台站代码 | 台站类型 | 震中距离/km | 观测点间距/km |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BX045 | 土层强震仪 | 15.67 | B0087 | 烈度计 | 19.27 | 7.90 |
| JSNGJ | 基岩强震仪 | 17.86 | N0029 | 烈度计 | 15.23 | 2.73 |
表1 强震仪和烈度计匹配观测点基本信息
Table1 Basic information of matching strong motion accelerometers and intensity meters
| 台站代码 | 台站类型 | 震中距离/km | 台站代码 | 台站类型 | 震中距离/km | 观测点间距/km |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BX045 | 土层强震仪 | 15.67 | B0087 | 烈度计 | 19.27 | 7.90 |
| JSNGJ | 基岩强震仪 | 17.86 | N0029 | 烈度计 | 15.23 | 2.73 |
| 台站代码 | PGA/Gal | Ia/m·s-1 | Db/s | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N | E | Z | N | E | Z | N | E | Z | |
| BX045 | 347 | 302 | 217 | 1.1980 | 0.8562 | 0.3250 | 31.77 | 36.28 | 26.07 |
| B0087 | 593 | 791 | 583 | 4.5862 | 4.4164 | 3.5265 | 41.49 | 42.76 | 38.63 |
| JSNGJ | 340 | 394 | 212 | 0.6945 | 0.9742 | 0.4091 | 31.04 | 31.27 | 29.01 |
| N0029 | 388 | 458 | 277 | 1.6763 | 2.5332 | 0.8862 | 43.38 | 43.95 | 40.22 |
表2 强震仪和烈度计匹配点PGA、Ia和Db参数
Table2 PGA, Ia and Db parameters for the matching strong motion accelerometers and intensity meters
| 台站代码 | PGA/Gal | Ia/m·s-1 | Db/s | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N | E | Z | N | E | Z | N | E | Z | |
| BX045 | 347 | 302 | 217 | 1.1980 | 0.8562 | 0.3250 | 31.77 | 36.28 | 26.07 |
| B0087 | 593 | 791 | 583 | 4.5862 | 4.4164 | 3.5265 | 41.49 | 42.76 | 38.63 |
| JSNGJ | 340 | 394 | 212 | 0.6945 | 0.9742 | 0.4091 | 31.04 | 31.27 | 29.01 |
| N0029 | 388 | 458 | 277 | 1.6763 | 2.5332 | 0.8862 | 43.38 | 43.95 | 40.22 |
图3 匹配台站的PGA、Ia和Db对比直方图 左列和右列分别表示BX045和B0087匹配点及JSNGJ和N0029匹配点3组参数对比, 从上至下分别为PGA、Ia和Db 3个参数
Fig. 3 Comparison of the matching PGA, Ia and Db parameters.
| 匹配点 | PGA比值 | Ia比值 | Db比值 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N | E | Z | N | E | Z | N | E | Z | |
| B0087/BX045 | 1.71 | 2.62 | 2.69 | 3.83 | 3.69 | 10.85 | 1.31 | 1.18 | 1.52 |
| N0029/JSNGJ | 1.14 | 1.16 | 1.31 | 2.41 | 2.60 | 2.17 | 1.40 | 1.41 | 1.39 |
表3 匹配点三参数比值关系
Table3 Ratios of the three parameters for the matching stations
| 匹配点 | PGA比值 | Ia比值 | Db比值 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| N | E | Z | N | E | Z | N | E | Z | |
| B0087/BX045 | 1.71 | 2.62 | 2.69 | 3.83 | 3.69 | 10.85 | 1.31 | 1.18 | 1.52 |
| N0029/JSNGJ | 1.14 | 1.16 | 1.31 | 2.41 | 2.60 | 2.17 | 1.40 | 1.41 | 1.39 |
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