海原5.5级地震发震构造的讨论

这次地震发生在海原-兴仁盆地中(图1),距南西华山北麓及香山北麓-桃山大断裂均较远,距离达23和35公里。该盆地处于香山-桃山弧形构造带和南西华山-六盘山弧形构造带交汇的位置上,前者经同心后向南南东方向插入盆地,后者则构成了盆地的南界,呈北西西走向。     

海原断裂在地壳深处的几何形态及其动力学意义

用速度和界面联合反演方法对海原深地震反射资料进行了重新处理. 通过迴折波以及断层面反射波的走时反演, 确定了深度为10 km以内海原断裂几何形态及断层内和围岩的速度结构. 观测资料表明, 桩号从37~39 km这两千米的范围内, 观测地震图的振幅大大衰减，表明断层在地下有相当的宽度. 结果表明，在海原断裂以北, 基底面由西南向东北隆起, 形成一个平缓的大单斜, 在西安州附近中生代褶皱基底深约3km, 向东北方向逐渐变浅. 在海原断裂以南, 在西华山和南华山之间的盆地内, 褶皱基底深约2 km, 向西南方向逐渐变浅. 断层在深度为3 km以内的倾角约70；在深度为3~10 km范围内的倾角约60. 从本文结果及其它多方面的引证, 我们认为海原断裂从地表到地壳10 km深处均处于陡立状态.      

青藏高原东北缘断层系统的大地震迁移概率及断层滑动速度的分段特征

青藏高原东北缘是青藏高原隆升、生长及变形前缘.区域地震活动频繁,且地震在其主要断层带之间时空迁移.为了研究区域大地震在主要断层带之间的迁移规律与概率,以及主要断层带大地震破裂的时空分布特征,本文建立了青藏高原东北缘地区的三维黏弹塑性有限元模型,模拟了区域断层系统的地震循环,得到了人工合成的万年时间尺度的地震目录.根据模拟的地震目录,并结合古地震数据,计算分析了大地震(MW≥7)在研究区各个主要断层带之间的迁移概率,探讨了黏度、高程、统计时间长度等因素对大地震在各主要断层带之间的迁移概率和大地震在各主要断层带上的发生概率的影响,并且初步调查了海原断层带和香山天景山断层带的大地震破裂时空分布特征.研究结果显示:继区域最近两次大地震(1920年海原断层带上的M8.5海原大地震和1927年香山天景山断层带上的M8古浪大地震)之后,下一次大地震(MW≥7)发生在海原断层上的概率最大,约为51%～81%;其次是在香山天景山断层上,概率约为9%～37%.模型结果显示,不同的青藏高原中下地壳上地幔黏度大小,对大地震在各个断层带之间的迁移规律和迁移概率的影响较小;而研究区的高程载荷对地震迁移则有显著的影响:高程载荷易于使得海原断层地震活动减弱及香山天景山断层的地震活动增强.研究结果也显示了青藏高原东北缘地区主要断层带的地震活动与断层滑动速率分布的分段性显著;大地震在断层带上的破裂位置并不固定,呈现不均匀性;并暗示了断层几何形状对地震活动、断层滑动速率分布与大地震破裂位置的控制作用.     

南北地震带北段现今运动特征及地震活动性分析

利用1991—2015年GPS数据,研究南北地震带北段现今地壳水平速度场特征,根据区域地壳主应变率、面膨胀率及最大剪应变率的空间变化以及小震分布特征,对研究区主要断层的活动性及地震危险性进行综合分析。结果表明:①区域主应变率和最大剪应变高值区分布在海原断裂弧形构造带附近,香山—天景山断裂和六盘山断裂中南段应变率较低,结合历史地震及离逝时间,认为其可能处于孕震晚期;②海原断裂现今左旋走滑速率为(4±0.5)mm/a,香山—天景山断裂、烟筒山断裂和牛首山断裂活动性较弱,总体显示为逆冲兼走滑的性质;③震源深度剖面显示老虎山断裂、海原断裂南东段小震分布较密集而均匀,海原断裂北西段小震较少,香山—天景山东南段存在一个小震稀疏段,断层可能已经闭锁,未来应重点关注。     

陇西旋卷构造及其与地震的关系

文本详细叙述了陇西旋卷构造的展布特征,认为陇西旋卷构造展布在青藏地块、阿拉善地块和鄂尔多斯地块之间,其整体向固原、宝鸡一带收敛,向西北方向撒开,主要旋回面两侧相对作反时针扭动,总的可以划分为六盘山—南、西华山—毛毛山、香山、炭山—窑山—烟筒山、大、小罗山—牛首山和青龙山五个旋回褶带。该构造在卫星照片上有明显的显示,现今仍有强烈活动,对7级以上地震有明显的控制作用,並有地震自外旋带向内旋带迁移,震级逐渐增大的特点。本文认为陇西旋卷构造的形成是受青藏地块和鄂尔多斯地块的活动的影响所至。     

1920年海原地震中的最大水平位移及西华山北缘断裂地震重复率的估计

通过对海原地震震中区(唐家坡村西—乱堆子东)的大比例尺实测填图,获得了地震断层带上各类冲沟左旋位移的若干数据。规模越大的冲沟位移数据也越大。其中73条小冲沟和田埂的位移均为1920年8.5级大震一次造成,最大位移达10米。 从杨户章沟到古墩子之间的西华山北缘断裂,各类冲沟位移量都较大。根据发育了两级阶地的冲沟的平均位移量、位移开始的时间、大震造成的最大位移及平均位移,计算了该段断层的滑动速率和8.5级大地震的重复率     

1920年海原8 (1/2)级地震的地震断层带及孕震构造考察研究的初步结果

1920年海原8(1/2)级地震是近代在中国大陆内部发生的一次最大地震。本文概述了作者等人于1982—1984年对这次地震形成的地震断层带进行考察的初步结果。1.海原地震断层全长237公里。共由6段地震断层组成,各段呈有规律的斜列状组合而成,其中右行斜列部位为张性的下陷区,左行斜列部位为挤压性隆起区。显示左旋走滑活动性质。2.地震断层上左旋水平位移分布是不均匀的,其中以中部第3段位移量最大,最大水平错距14米,向两端逐渐变小。在同一段地震断层内水平位移也分布不均,中部较高,两端渐小,以致消失。显示出多个峰值的位错特征,这可能与海原地震复杂的破裂过程有关。垂直位移的分布与水平位移相反,较大的垂直位移分布在各段地震断层端部的斜列部位,中部垂直位移量较小。由此表明,海原地震断层是一条以左旋走滑性质为主的地震断层带。3.海原地震的发震断层是在老构造基础上发展起来的一条新的左旋走滑断层,其左旋走滑活动的起始时间大致是晚更新世中期。     

海原活断层研究

1920年海原8.5级地震沿海原断层形成了一条长达215公里的新的地表破裂带,破裂带由7条不连续雁列断层段组成,破裂带最大水平位移为17m,平均水平位移为7.07m,最大垂直位移为5m。位移分布的不连续性与断层的不连续性是相适应的。海原断层全新世以来已经发生了5次8.5级左右的大地震。除了第二次地震年代为内插外,其它的年代均由兰州大学14c实验室测定出来:地震Ⅰ距今9360±75年,地震Ⅱ距今7830年(内插),地震Ⅲ距今6300±70年,地震Ⅳ距今3680±60年,地震Ⅴ小于200年即1920年地震。地震重现间隔是逐渐增加的,平均重现间隔为2325年。晚更新世以来海原断层左旋位移了500m,晚更新世晚期为200米,全新世以来为50m,平均左旋滑动速度为5mm/yr.。     

祁连山强震构造带分段及其地震危险性评估

祁连山强震构造带由祁连山北缘断裂和海原断裂组成。断裂带主要表现为压扭性左旋滑动，最大滑动速率达９ｍｍ／ａ。沿带有一系列的古地震事件，且有多次历史地震发生。海原８．６级地震就发生在该带上。根据该带的断裂活动习性，按照一定的原则和依据划分成３个一级断层段和１７个二级断层段。建立了古地震、历史大震图像识别和地震重现间隔二元分析的数学模型。在此基础之上对该带作了地震危险性别定，划分出３个Ａ类危险段和４个Ｂ类危险段     

鄂尔多斯地块周缘大地震间相互作用研究

活动地块作为地质构造单元,其周缘的地震常常较为活跃,并且有时表现出大地震丛集发生的现象.鄂尔多斯地块处于受来自青藏高原NE向的主压应力等多重构造应力作用下的区域构造环境中,地块周缘大地震间相互作用的机制值得研究.本文以鄂尔多斯地块周缘的几次历史地震为例,分别研究了级联断层、地块同侧断层、地块不同侧断层间大地震间应力转移的现象,尝试对地块在其周缘发生大地震时的应力传递和转移行为获得新的认识.得到的结论有：1920年宁夏海原8 1/2级和1927年甘肃古浪8.0级地震分别使六盘山东麓断裂和香山-天景山断裂的大地震期望复发时间提前了800年和20年,六盘山东麓断裂当前的大地震危险性较高.1626年山西灵丘7级地震和1654年甘肃天水南8级地震分别使五台山北麓断裂的大地震复发期望时间提前了50年和279年,鄂尔多斯地块可能将其西南缘受到的部分库仑应力扰动传递到了东缘的五台山北麓断裂.     

1920年海原大地震与构造关系的讨论

根据人工地震、重力、地质、航磁、大地电磁测深、地震活动及地球化学资料，研究了1920年海原大地震与构造的关系。结果表明：海原断层实际是深度不超过10km的铲状逆掩推覆断层，而海原大震的震源深度为15－20km，因此，海原断层与该次大震的发生无关。海原大地震的发生既与延至软流层顶部的近NS向和近EW向的构造有关，也与软流层的物质活动有关。海原断层上的各种地震形变为地震诱发的产物。     

中国地震及其衍生灾害之最

震级最大的地震据仪器记录,中国最大地震为1950年8月15日发生在西藏察隅的地震。震级为8.6。烈度最高的地震 1920年12月16日发生在宁夏海原的8.5级地震,震中烈度高达十二度。断层破裂长度最长的地震海原8.5级地震,形成巨大地表断层,长约230公里,最大水平位移14米。     

鄂尔多斯地块周缘三维地壳速度结构研究

正鄂尔多斯地块及周缘位于青藏高原与华北地块之间,其内部无大断裂分布,而周缘却由活跃的地震带——活动断陷带和弧形断裂带包围。因此,鄂尔多斯地块内部无6级以上大地震分布,而周缘地震活动则频度高、强度大(图1),历史上发生多次破坏性大地震,如:1654年天水南8.0级、1879年武都南8.0级、1920年宁夏海原81/2级地震等。因此,研究鄂尔多斯周缘地壳速度结构,对于研究该区地下介质结构和地震活动的关系具有重要意义。     

2016年以来门源2次6级地震的应力触发及其对祁连—海原断裂带地震危险性的指示

祁连—海原断裂带是青藏高原东北缘的边界断裂带,调节着青藏高原北东向的推挤和阿拉善地块的东向运动.前人动力学模拟指出,该断层有效摩擦系数可低至0.05,远小于通常在库仑应力计算及相关地震危险性分析中采用的0.4.本文基于库仑应力理论讨论了2016年门源6.4级对2022年门源6.9级地震的应力触发,并讨论了其对青藏高原东北缘地震危险性的指示意义.结果显示：随着有效摩擦系数降低,断层面最大库仑应力加载可达0.013 MPa,表明2016年门源6.4级地震可以增加2022年门源6.9级地震震源区的地震危险性.库仑应力随着有效摩擦系数的降低而增加,暗示祁连—海原断裂带的低有效摩擦系数可以促进2016年门源6.4级地震对2022年门源6.9级地震的应力触发.本文同时给出了祁连—海原断裂带两个库仑应力增强的区域,即西段的托莱山断裂和中段的天祝空段,这两个区域同时也是历史大震破裂空段和断层高闭锁段,预示着这两个断层段未来地震危险性高,值得进一步关注.     

华莹山断褶带地震活动的新特点及内因初探

华莹山断褶带的地震活动在中国的地震活动进入第Ⅴ个活跃幕以来非常活跃,频次高,强度大,与四川西部地区连续１１年无Ｍｓ６．０级以上强震形成鲜明对比。其地震活动呈现６个新特点,第一,频次增高、强度增大;第二,地震活动有从北向南逐步迂移的特点,第三,华莹山断褶带的地震活动多双震或震群型,第四,华莹山断褶带上的地震活动都有较明显的震兆异常;第五,震级都有逐步增大,直接达到或超过历史地震最高水平的过程,第六,     

干盐池拉分盆地盆内新生断层大地震记录与海原断裂带级联破裂地震事件

沿大型走滑断裂带经常发生导致多个断层段同时破裂的级联破裂地震事件。海原断裂带在1920年海原M 8地震时3个段同时发生破裂,干盐池拉分盆地即为其西段和中段的分段边界。沿该盆地内新生断层的古地震研究揭示了晚更新世末期以来的至少7次古地震事件证据,最新1次事件为1920年海原地震,1920年海原地震之前的1次事件可能与1092年历史地震对应。对比分析表明,这些事件可能均为超过8级的大地震,其复发呈现地震丛集与单个事件相间排列的规律,当前可能处于最近的1个地震丛集期内。该古地震序列与整个海原断裂带的大地震活动历史的对比表明,干盐池拉分盆地内新生断层在级联破裂地震事件发生时并非总是同时破裂,该断层是否参与破裂可能与该次级联破裂事件的震级大小有关。讨论整个走滑断裂带大地震活动历史时应避免仅依据具有一定规模的拉分盆地内部断层的破裂记录。     

1920年海原8(1/2)级大地震的多重破裂特征

根据作者等人野外实地考察,1920年海原8(1/2)级大地震的地层断层全长225km,共由6条几何参数不同的次级断层呈有规律的斜列状组合而成.每一条次级断层都可分为形变性质不同的三段,其中中段以水平走滑性质为主;两端以垂直形变为主,表现为逆断层和正断层性质.垂直和水平位移的测量数据也表明,每一条次级断层的中段水平位移最大,向两端逐渐减小,以至消失,而垂直位移正好相反,中段小,两端大.整个断层的地震位移显示出多个峰值的形变特征.这种形变特征表明,海原大地震的6条次级断层都是各个相对独立的水平位移间断面(即位错面),每个位错面,都可以代表一次独立的次级地震破裂事件.作者等据此认为,巨大的8(1/2)级海原大地震可能是由6次相对独立的次级地震事件接续发生的结果.      

1920年海原8(1/2)级大地震的多重破裂特征

根据作者等人野外实地考察,1920年海原8(1/2)级大地震的地层断层全长225km,共由6条几何参数不同的次级断层呈有规律的斜列状组合而成.每一条次级断层都可分为形变性质不同的三段,其中中段以水平走滑性质为主;两端以垂直形变为主,表现为逆断层和正断层性质.垂直和水平位移的测量数据也表明,每一条次级断层的中段水平位移最大,向两端逐渐减小,以至消失,而垂直位移正好相反,中段小,两端大.整个断层的地震位移显示出多个峰值的形变特征.这种形变特征表明,海原大地震的6条次级断层都是各个相对独立的水平位移间断面(即位错面),每个位错面,都可以代表一次独立的次级地震破裂事件.作者等据此认为,巨大的8(1/2)级海原大地震可能是由6次相对独立的次级地震事件接续发生的结果.     

1411年西藏当雄南8级地震发震构造

本文详细讨论了1411年西藏当雄南8级地震的发震构造。指出:念青唐古拉山南东麓断层是1411年当雄南8级地震的发震断层;本次地震的宏观震中位于拿色果—嘎尔波果拉分盆地内部张剪切断层与盆地南西侧新活动幅度大的次级走滑断层的交汇部位;震区的地球物理场有明显的异常特征。这表明1411年当雄南8级地震的发生不仅受浅层构造控制,而且也有深部构造背景。     

南北地震带北段主要断层的分区强震危险性评估

根据时间-震级可预测模式研究中国南北地震带北段断裂系统的地震复发规律,利用历史地震记录和断层滑动速率资料计算得出区域时间可预测统计模型和震级可预测统计模型,并对4个主要潜在震源区在未来10年内的强震复发危险性进行概率评估。计算结果表明,危险性最高为S1区(海原断裂带),其综合危险率K值为0.841,预测下次主震为6.9级;其次为S2区(天桥沟-黄羊川、香山-天景山、六盘山断裂带等),K值为0.480,预测下次主震为6.4级;S3区(祁连山构造带)和S4区(西秦岭构造带)远低于S1和S2区。按照危险程度排序的前2位均位于东祁连山-六盘山构造带。