中国地质科学院地质力学研究所
中国地质学会
主办

2024年4月3日中国台湾花莲MS 7.3地震对周围及后续MS 6.2地震、MS 6.3地震的应力影响

顾培苑, 万永魁, 宋泽尧, 王润妍, 关兆萱. 2025. 2024年4月3日中国台湾花莲MS 7.3地震对周围及后续MS 6.2地震、MS 6.3地震的应力影响. 地质力学学报, 31(4): 690-703. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024111
引用本文: 顾培苑, 万永魁, 宋泽尧, 王润妍, 关兆萱. 2025. 2024年4月3日中国台湾花莲MS 7.3地震对周围及后续MS 6.2地震、MS 6.3地震的应力影响. 地质力学学报, 31(4): 690-703. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024111
GU Peiyuan, WAN Yongkui, SONG Zeyao, WANG Runyan, GUAN Zhaoxuan. 2025. Coulomb stress effects of the April 3, 2024 Hualien, Taiwan, China MS 7.3 earthquake on the surrounding faults and subsequent April 23, 2024 MS 6.2 and MS 6.3 earthquakes. Journal of Geomechanics, 31(4): 690-703. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024111
Citation: GU Peiyuan, WAN Yongkui, SONG Zeyao, WANG Runyan, GUAN Zhaoxuan. 2025. Coulomb stress effects of the April 3, 2024 Hualien, Taiwan, China MS 7.3 earthquake on the surrounding faults and subsequent April 23, 2024 MS 6.2 and MS 6.3 earthquakes. Journal of Geomechanics, 31(4): 690-703. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2024111

2024年4月3日中国台湾花莲MS 7.3地震对周围及后续MS 6.2地震、MS 6.3地震的应力影响

  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(42174074,41674055,42364005);中央高校基本科研业务费专项(ZY20240231)
详细信息
    作者简介: 顾培苑(2001—),男,在读硕士,主要从事地震动力学等方面研究。Email:18875698150@163.com
    通讯作者: 万永魁(1989—),男,博士,主要从事地球动力学方面研究。Email:1069839372@qq.com
  • 中图分类号: P315

Coulomb stress effects of the April 3, 2024 Hualien, Taiwan, China MS 7.3 earthquake on the surrounding faults and subsequent April 23, 2024 MS 6.2 and MS 6.3 earthquakes

  • Fund Project: This research is financially supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 42174074, 41674055, and 42364005) and the Fundamental Research Fund for the Central Universities (Grant No. ZY20240231).
More Information
  • 为确定2024年4月3日中国台湾花莲MS 7.3地震的破裂方式及其对周围后续地震事件的触发作用,通过反演发震断层的三维几何结构和滑动特性,解析地震同震位移场及其诱发的地表应变响应,评估主震事件对2024年4月23日发生的MS 6.2地震及MS 6.3地震的库仑应力触发效应,进而阐明该地震对其地震活动的促进作用以及其对邻近区域应力场的影响。利用“震源机制中心解”的方法确定主震及其后续地震的2个可能发震节面;基于均匀弹性半空间模型,建立地震作用下的区域同震位移场与地表应变场;分析主震垂直断层走向的位移场结果,确定其滑动特性;计算主震在后续地震事件的库仑破裂应力变化,评估其对后续地震的促进作用;采用节面聚类的方法,确定地震事件的发震断层面;将中国台湾花莲地区应力场投影到地震事件的发震断层面上,分析其发震成因。研究结果表明,水平方向上物质在震中向北东和南西方向流出,南东和北西两侧大量涌入震中,断层南东方向(上盘)出现显著隆升,断层北西方向(下盘)出现明显沉降;垂直方向上断层上盘存在明显向上的运动分量,断层下盘存在明显向下的运动分量;主震对后续地震事件的活动性有促进作用,库仑应力变化均超过0.01 MPa阈值;主震及后续地震的产生是当地应力积累后的正常释放。

  • 加载中
  • 图 1  中国台湾花莲地区地质构造背景

    Figure 1. 

    图 2  中国台湾花莲MS 7.3地震、MS 6.3地震及MS 6.2地震的中心震源机制解及空间三维辐射花样

    Figure 2. 

    图 3  花莲地震序列产生的同震位移场

    Figure 3. 

    图 4  花莲地震序列产生的垂直断层走向的剖面AA’上的位移场(剖面位置见图3)

    Figure 4. 

    图 5  花莲地震序列产生的水平主应变和面应变场

    Figure 5. 

    图 6  10 km深度处中国台湾东部海岸MS 7.3地震的库仑应力变化及其对后续MS 6.3地震及MS 6.2地震的触发作用

    Figure 6. 

    图 7  中国台湾花莲地区地震事件震源机制解节面聚类结果

    Figure 7. 

    图 8  区域构造应力场在震源机制中心解断层面上的相对应力

    Figure 8. 

    表 1  不同初始解得到的中国台湾花莲县MS 7.3地震相关参数

    Table 1.  Parameters related to the April 3, MS 7.3 earthquake in Hualien County, Taiwan, China, obtained by different initial solutions

    序号 震源机制解
    走向/(°)、倾角/(°)、
    滑动角/(°)
    来源 作为初始解得到
    的标准差/(°)
    以法属波利尼西亚探测与地球
    物理实验室的结果作为初始解
    的中心震源机制解与其他震源
    机制解的最小空间旋转角/(°)
    1 229、28、115 欧洲−地中海地震中心https://www.emsc-csem.org/ 9.742806 6.27
    2 237、36、119 巴黎地球物理研究所https://www.ipgp.fr/ 9.742946 7.55
    3 220、23、100 德国地球科学研究中心 https://www.gfz.de/ 9.743199 11.48
    4 219、34、107 美国地质勘探局https://www.usgs.gov/ 9.743203 4.33
    5 233、40、122 法属波利尼西亚探测与地球物理实验室https://www.cppt.org/ 9.742575 10.62
    6 230、38、117 全球矩心矩张量https://www.globalcmt.org/ 9.742644 6.88
    7 211.3、31.1、86.8 中央研究院地球科学研究所https://www.earth.sinica.edu.tw/ (GRMT) 9.742764 12.95
    8 217.2、42.3、89.7 中央研究院地球科学研究所https://www.earth.sinica.edu.tw/ (CMT) 9.742668 16.54
    9 228、34、119 张喆 https://www.cea-igp.ac.cn/kydt/280530.html 9.74313 7.73
    10 234、41、116 张勇研究组 https://pku-geophysics-source.group/htmls/20240402235808Hualian.html 9.743004 6.43
    注:数据来源一列的括号内容为使用的方法
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    表 2  中国台湾2024年4月23日MS 6.3及MS 6.2地震震源机制中心解结果

    Table 2.  Focal mechanism solutions for the MS 6.3 and MS 6.2 earthquakes in Taiwan on April 23, 2024

    震级 节面 走向/(°) 倾角/(°) 滑动角/(°)
    MS 6.3 节面Ⅰ 23.45 68.88 86.28
    节面Ⅱ 213.67 21.43 99.53
    MS 6.2 节面Ⅰ 50.50 58.31 96.83
    节面Ⅱ 217.66 32.34 79.10
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    表 3  震源机制中心解确定的断层面上的相对剪应力和相对正应力统计表

    Table 3.  Table of relative shear stress and relative normal stress on fault planes of the central focal mechanism

    震级 节面Ⅰ上的相对剪应力/相对正应力
    MS 7.3 0.872/−0.557
    MS 6.3 0.646/−0.830
    MS 6.2 0.882/−0.352
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出版历程
收稿日期:  2024-10-29
修回日期:  2025-05-19
录用日期:  2025-05-20
网络出版日期:  2025-06-12
刊出日期:  2025-08-28

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