日本北海道胆振东部M_(W)6.6地震近断层地震动的上盘效应

摘要

上盘效应是近断层地震动的主要特性之一,而目前就上盘效应的定量研究较少。本文利用日本K-NET和KiK-net强震动台网获取的近场强震动加速度记录,定量研究了北海道M_(W)6.6地震的上盘效应对地震动PGA、PGV和不同周期的加速度反应谱值空间分布和衰减特征的影响,探讨地震动上盘效应的特征及其影响范围,并将上、下盘观测结果与地震动预测经验模型进行对比。研究结果表明:(1)在断层距小于45 km时,此次北海道地震具有显著的上盘效应特征,断层上盘记录的PGA、PGV和加速度反应谱值明显大于下盘和中间区域的地震动观测值,且高于本次地震的平均值。上盘效应影响范围与震源破裂过程反演得到的断层尺度相吻合。(2)断层上盘的PGA观测值高于此次地震平均水平的对数偏差为0.61±0.16,这与1994年北岭地震和1999年集集地震等逆冲型地震的影响水平接近。上盘记录的PGV高于平均水平的对数偏差为0.39±0.12,即高于平均水平约35%。上盘观测地震动在周期T为0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0 s时的加速度反应谱值高于平均水平的对数偏差分别为0.33±0.19、0.54±0.23、0.53±0.20、0.26±0.21、0.24±0.19、0.16±0.16,随着周期的逐渐增大,上盘效应引起的偏差不断减小。此次地震上盘效应对地震动的影响主要以PGA和短周期(T≤1.0 s)地震动为主。(3)从实际观测结果与地震动预测经验模型的对比来看,对于PGA和小于1.0 s的短周期地震动,BSSA2014和CB2014的2个模型对此次地震上盘效应的预测效果更好,但对1.0 s以上的长周期,ASK2014、CB2014、CY2014模型的预测效果更好,BSSA2014模型则可能会高估地震动。