2023年福建连城小震群活动分析

摘 要：2023年7月30日至8月15日，福建连城地区发生一组小震群活动，短时间内共计发生69次ML0以上地震，时空密集特征明显。该文分别从地震地质背景、地震受调整情况、震源机制解以及地震视应力角度，对该震群的活动特征和震源特征进行分析。结果显示，该震群受潮汐引力调制作用影响相对较小；震源机制均为走滑型，且一致性相对较高；地震视应力反映其震区应力目前处于正常水平。

关键词：小震群；震群活动；震源机制；地震视应力；福建连城

中图分类号：P315 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2024）28-0098-04

Abstract： From July 30 to August 15， 2023， there was a series of minor seismic cluster activities in Liancheng， Fujian Province， with a total of 69 earthquakes of ML0 and above occurring in a short period， exhibiting distinct spatiotemporal clustering characteristics. This paper analyzes the activity and source characteristics of this seismic cluster from the perspectives of seismic geological background， seismic adjustment situation， focal mechanism solution， and seismic apparent stress. The results indicate that the influence of tidal gravitational modulation on this seismic cluster is relatively small; the source mechanisms are predominantly strike-slip with relatively high consistency; the stress reflected by the seismic apparent stress suggests that the stress level in the seismic zone is currently normal.

Keywords： Minor seismic cluster; Seismic cluster activities; Focal mechanism solution; Seismic apparent stress; Liancheng County， Fujian Province

作为地震活动的重要形式之一，震群通常由一组震级规模相当的地震组成[1-2]，突出表现为具有高度的时空集中特征。震群的发生不是随机事件，而是与特定构造应力环境密切相关。震群通常发生在某些构造运动的特殊部位，涉及介质不均匀性较强或发生流体侵入的区域等，这些区域对于应力变化反映相对较为敏感。如断层交汇的破碎区、强震的余震区、火山及工业活动区等，由于这些区域地壳介质的裂隙分布相对较多，且裂隙间隔距离往往较小，当区域应力增强时，更容易发生时空密集的弱震活动，形成小震群[3]。

根据福建地震台网目录，2023年7月30日至8月15日，福建连城地区发生一组小震群活动，震中分布如图1所示。其中8月13日至14日小震最为密集，截至8月15日共发生了69次ML0以上地震，其中ML0.0～0.9地震36次，ML1.0～1.9地震25次，ML2.0～2.9地震8次，最大地震为8月2日ML2.9，ML2.0以上地震的震源深度主要集中于8 km左右（表1）。

1 区域地震地质构造背景

连城震群发生于福建闽西南地区，闽西南位于南岭和武夷地体的交汇处，大地构造属武夷-云开造山系。该区域构造演化复杂，经历过多期构造变动[4]。闽西南地块内花岗岩分布广泛，主要出露加里东期、印支期及燕山期，其中以燕山期规模最大[5]。在新构造运动阶段，主要表现在断裂活动上，在新构造期以前形成的断裂，新构造期均有不同程度的复活。闽西南地块内主要发育NE走向和NW走向断裂带，构造错综复杂，介质不均匀性较高。连城震群附近主要涉及永安-梅村头断裂、万安-古田断裂和小陶-张家山断裂（图2）。连城震群距离小陶-张家山断裂约2 km，距离万安-古田断裂约5 km。震群周边150 km范围内共发生过历史地震21次，其中4级地震4次，5.0～5.9级地震14次，6.0～6.9级地震3次，最大地震为1185年6月15日的漳州6 1/2级地震，距离最近的地震则为1997年5月31日永安5.2级地震。

2 地震调制情况分析

潮汐引力对地震活动具有触发和调制作用。调制日期发生的地震定义为调制地震，其他时段发生的为非调制地震。调制日取每月阴历的初一、初二，初七至初九，十五至十七，二十二至二十五日，共12日为受调制时段[6]。地震调制情况需要考虑台站监测的最小完整震级，根据福建台网监测能力分析，连城震群地区ML0.9以上地震相对完整，而本次连城震群ML0.9以上地震共36次，发生在调制时段13次，调制比为13/36，略低于自然概率0.4。ML2.0以上地震共8次，仅2次地震发生在调制时段（阴历六月十五和十六），调制比为0.25。根据上述分析，连城震群受调制影响较小，不属于高应力水平下潮汐引力引起的地震活动。

3 震源机制解分析

本次震群震级水平较小，不宜采用波形拟合反演震源机制解，故基于P波初动极性和S/P振幅比的HASH方法计算震源机制解[7]，该方法同时考虑了震源位置误差、速度模型可能的误差以及极性观测误差的影响，结果评价按信度等级分档，更具客观性。Yang等[8]对该方法进行改进，采用信号窗方法量取振幅，其结果较为稳定，且易于批处理，本文参照该方法，震源机制解结果等级由A到F，质量由高到低，各等级标准同Yang等[8]。

计算中使用本次连城震群中ML2.0以上地震事件波形，使用震群附近120 km内的台站数据。首先对波形进行去仪器响应、均值、倾斜预处理，再带通滤波1～10 Hz。噪声窗取P波到时前2.5～0.5 s，P波窗和S波窗取各到时前0.5 s至到时后1.5 s。反演参数设置：最小观测数为8，网格搜索步长为2°，振幅比噪声对数取0.3。速度模型参考张路[9]。震源机制解反演结果见表2和如图3所示。

连城震群震中位于NW向小陶-张家山断裂与NE向万安-古田断裂交汇附近，震源机制解显示2组节面走向与该区域由近场剪切波分裂得到的应力场方向一致，但与这2条该断裂走向均不完全重合。所得的8个震源机制解，均为走滑型。其中，8月2日的ML2.9地震的震源机制解结果质量相对较高，等级为B，具有一定参考性。ML2.9地震震源机制解的节面Ⅱ与NW向小陶-张家山断裂走向相对接近些，倾向一致，但倾角更陡。由于震群距离该断裂仅2 km左右，综合考虑本次连城震群的发震构造为小陶-张家山断裂的可能性较大，但由于倾角及断裂性质有所差异，不排除存在隐伏断裂的可能。

利用震源机制解结果对震源机制一致性进行分析，通过表2和图3可以看出，本次震群ML2.0以上震源机制一致性程度总体相对较高。

4 地震视应力分析

地震视应力是表征震源区应力水平的物理量，其大小可作为区域绝对应力水平的下限估计[10]，视应力值越高，震源区应力水平越高，其定义为

式中：app为地震视应力；ES为地震波辐射能量；M0为地震矩；μ为震源区介质剪切模量，通常取3.0×104 MPa。ES与M0之比表示单位地震矩辐射出的地震波能量。

为判断本次震群视应力是否相对较高，除了计算本次震群的视应力外，还需要计算该区域地震视应力的背景值。计算的数据选取过程：地震选取时间为2013年1月1日—2023年8月15日。地震挑选以本次震群为中心，震群周边10 km范围内，且震级在ML2.0以上地震，共25个地震。其中，ML2.0～2.9地震24次，ML3.0～3.9地震1次，考虑到震级对视应力计算的影响，且ML3.0以上地震仅1次，实际计算只使用ML2.0～2.9地震。每个地震使用震中距200 km以内台站（台站分布如图1所示），选取信噪比高、记录清晰的波形数据，由于福建台站密集，经上述挑选后，每个地震可使用台均仍多于25个。计算过程参考李艳娥等[11]，视应力计算的时序结果如图4所示。

根据图4，本次震群多数视应力值集中在0.2～1.0 bar，与2023年之前该区域视应力相比，没有明显升高。本次震群的最大地震ML2.9的视应力为1.04 bar，同样低于2016年7月1日的ML2.9地震的视应力（1.17 bar）。

自2013—2023年，连城震群附近100 km范围内，未发生过ML4.0以上地震，而从本次震群视应力无论是绝对数值，亦或是相对该区域10年尺度背景来看，未明显超过正常水平。

5 结论

2023年福建连城地区发生的小震群活动，具有短时密集特征，震级水平不高，震中周边历史强震活动相对较弱，地震调制性分析表明，该小震群受潮汐引力调制影响较小。震源机制解结果分析显示，震群中ML2.0以上地震震源机制一致性较好，均以走滑型为主，结合区域断裂构造走向分析，可能的发震构造为小陶-张家山断裂，但震源机制的倾角和性质与小陶-张家山断裂不完全一致，也存在隐伏断裂发震的可能性。

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