侯作亮，郭丹陽，梁永朵，金 震，劉琳婷，常銀輝

（遼寧省地震局，遼寧 沈陽 110034）

0 引言

據(jù)遼寧省地震臺網(wǎng)及中國地震臺網(wǎng)測定，2012年2月2日05時16分57秒，遼寧省營口市蓋州柳樹鎮(zhèn)發(fā)生ML4.5級地震，震中位置122.39°E，40.56°N，震源深度為6km。該次地震位于新構(gòu)造活動分區(qū)上，該區(qū)處在遼東上升區(qū)和下遼河－渤海沉降區(qū)相交接的部位遼東上升區(qū)一側(cè)。自晚第三紀以來地殼上升速率具有不斷加速的特點，特別是近些年來，地殼運動明顯活躍。區(qū)內(nèi)主要斷裂為北東向金州斷裂、太子河斷裂及北西向海城河斷裂。1975年海城7.3級、1978年營口5.9級地震發(fā)生在北西向海城河斷裂與金州斷裂相接的構(gòu)造部位，1999年岫巖5.4級地震發(fā)生在北西向海城河斷裂。該區(qū)現(xiàn)今構(gòu)造活動十分強烈，是遼寧中強震活動較活躍的地區(qū)。2月2日柳樹ML4.5地震發(fā)生后，遼寧省地震局立即進行了遠程和現(xiàn)場記錄回收，獲取了6個臺站強震記錄資料，其中震中距為17.2km的蓋州臺記錄到的加速度峰值為138.7cm／s2。本文主要對此次地震強震記錄進行了分析。

1 臺站獲取記錄情況

1.1 觀測臺站

2月2日柳樹ML4.5地震發(fā)生后，共有6個強震動臺站獲得了本次地震的記錄，其中2個強震臺站建在基巖上，其它4個強震臺站建在土層場地上。土層臺站的土層場地均做了場地勘察，進行了鉆孔、 剪切波速測試、 土樣實驗等［1－2］。表1中列出了臺站的基本情況。

表1 臺站記錄情況表

部分臺站使用中國地震局工程力學研究所生產(chǎn)的GDQJ－Ⅱ型記錄儀和SLJ－100型三分向力平衡加速度計，其它臺站使用北京港震公司生產(chǎn)的GSMA－2400IP型記錄儀和BBAS－2型加速度計。其主要性能指標見表2。

表2 儀器主要性能參數(shù)

1.2 觀測記錄情況

2月2日柳樹鎮(zhèn)ML4.5級地震發(fā)生后，我省理論觸發(fā)臺站數(shù)應(yīng)為3個，實際觸發(fā)臺站為6個（圖1），達到了國家強震動臺網(wǎng)中心有關(guān)強震記錄速報要求，并及時完成了向國家強震動臺網(wǎng)中心數(shù)據(jù)上傳工作。遼寧省強震動臺站共獲取了24條加速度記錄。其中，蓋州臺和暖泉臺獲取的加速度峰值相對較大，分別為138.7 cm／s2和109.4cm／s2（表3）。圖2為蓋州臺暖泉臺加速峰值的波形記錄。

2 強地震記錄結(jié)果分析

2.1 地震波的頻譜特征

我們選取震中距最近的蓋州臺進行譜分析。其震中距為17.2km，獲得的近場最大加速度垂直向為133.09cm／s2，北南向為133.04cm／s2，東西向為138.75cm／s2，這些觀測數(shù)據(jù)能夠為當?shù)氐恼鸷υu估計算提供有意義的參考［3－4］。 通過對蓋州臺的加速度記錄數(shù)據(jù)進行加速度傅氏譜分析計算，反應(yīng)譜的阻尼系數(shù)ξ取0.05，相應(yīng)的加速度傅氏譜分析計算結(jié)果見圖3。由圖3可知，響水臺的近場記錄垂直向譜峰值在5Hz附近；EW向譜峰值在65Hz附近；北南向譜峰值在2Hz附近。

表3 獲取的未校正記錄結(jié)果

圖1 柳樹ML4.5級地震理論觸發(fā)臺站圖Fig.1 Theoretical seismic station map by earthquake triggering of Liushu ML4.5

圖2 蓋州臺獲取的加速度記錄Fig.2 Acceleration records at Gaizhou Seimic Station

圖3 蓋州臺加速度傅氏譜Fig.3 Acceleration Fourier spectral of Gaizhou Seimic Station

2.2 用近場加速度記錄推斷震源機制

對地震中北側(cè)暖泉臺和南側(cè)營口臺加速度時程進行零點校正、二次積分及消除零漂后獲得的位移進行時程分析，發(fā)現(xiàn)暖泉臺垂直軸向的位移方向為負向，營口臺的垂直軸向的位移方向為正向（表4）。由此推測主震的震源機制應(yīng)屬逆沖斷層性質(zhì)。從近場加速度處理結(jié)果的初動極性推測，地震運動以右旋為主。

表4 臺站初動信息

2.3 記錄校正

一般地，對記錄的校正，主要包括帶通濾波（0～30Hz）和零漂校正。對主震記錄作速度、 位移積分［5－6］，發(fā)現(xiàn)近場暖泉臺和蓋州臺存在不同程度的零漂現(xiàn)象。表5給出了兩個臺站記錄校正前、后加速度峰值的變化情況。因記錄校正導(dǎo)致暖泉臺加速度峰值最大減少為15%，而蓋州臺為40%。

2.4 震源參數(shù)

由表3可以看出，暖泉臺和蓋州臺獲取到的UD向加速度峰值突出，分別達到109.5cm／s2和138.7cm／s2，如此大的峰值可能是受到了斷層和地形的影響。從衰減規(guī)律看，應(yīng)該說響水臺UD向的加速度峰值更符合規(guī)律，NS向和EW向個別臺站記錄峰值不符合規(guī)律，這點值得進一步研究。

表5 記錄校正前、后結(jié)果

3 加速度記錄分析地震烈度

中國地震局工程力學研究所的袁一凡教授，根據(jù)國內(nèi)外地震資料和烈度關(guān)系的統(tǒng)計分析，分別給出地震加速度峰值、主頻率、持續(xù)時間、反應(yīng)譜等，以不同的權(quán)重進行計算，從而得出綜合地震烈度［7］。本文利用袁一凡教授計算方法對響水臺和西豐臺加速度記錄進行實際計算分析，得出綜合烈度結(jié)果。表6為用不同的判定標準得出的地震烈度值。從表中可看出 “綜合烈度”指標與 “震害描述”指標較為吻合。

表6 地震烈度值表

4 認識與討論

遼寧柳樹鎮(zhèn)ML4.5級地震發(fā)生后，遼寧省共6個強震臺站獲取到強震動加速度記錄。對震區(qū)附近臺站的強震加速度記錄進行傅氏譜分析，得到各臺站的譜峰值大致在6Hz左右。對近場臺站記錄校正的結(jié)果來看，存在不同程度的零漂現(xiàn)象。從烈度與加速度峰值的對應(yīng)關(guān)系來看，與實際震害現(xiàn)象反映出的結(jié)果基本一致。

隨著獲取強震記錄的增加，這些數(shù)據(jù)將對開展地震震害特征、震源過程、震區(qū)的地震動特征研究，提供不可多得的資料，可增進人們對震源區(qū)地震災(zāi)害的認識，提高災(zāi)區(qū)的抗震防災(zāi)能力，指導(dǎo)災(zāi)區(qū)的恢復(fù)重建工作［8］。

［1］李永振，郭曉燕，于沈平，等.遼寧省數(shù)字強震動觀測信息管理自動化［J］.東北地震研究，2009，25（4）：13－17.

［2］李永振，翟文杰，于沈平，等.遼寧省數(shù)字強震臺網(wǎng)建設(shè)與運行［J］.東北地震研究，2009，25（3）：18－22.

［3］李永振，于沈平，金震，等.遼寧省強震臺網(wǎng)的地震應(yīng)急效果初探［J］.東北地震研究，2009，25（1）：37－42.

［4］李永振.遼寧海城M4.3級地震強震記錄分析［J］.地震地磁觀測與研究，2011，2（6）：40－46.

［5］李永振.遼寧海城M4.3級地震強震記錄分析［J］.地震地磁觀測與研究，2011，32（6）：42－46.

［6］李永振.遼寧省強震臺網(wǎng)建設(shè)與運行管理［J］.地震地磁觀測與研究，2011，32（增刊1）：94－98.

［7］高峰，陳先，魏繼武.強地震動數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究［J］.地震工程與工程振動，2003，（3）：1－6.

［8］周雍年.強震觀測的發(fā)展趨勢和任務(wù)［J］.世界地震工程，2001，17（4）：19－26.