基于Monte Carlo方法数值反演区域初始构造应力场——以巴颜喀拉块体为例

构造应力场往往对地震活动性具有控制作用,应力快速集中的地方常常是地震频繁发生的地方.本文以巴颜喀拉块体及其边界断裂带近20年来的7次中强震为例,结合区域历史地震震源信息、地质背景及GPS等观测数据,利用Monte Carlo方法和库仑-摩尔破裂准则为计算依据,反演该块体的震前初始构造应力场.通过将初始应力场反演中不确定部分限定在一个合理的上下限范围内进行独立的重复性随机试验,并运用统计学方法得到了巴颜喀拉块体1997年玛尼M_W7.5地震震前区域初始应力场.计算结果显示：（1）巴颜喀拉块体10 km深度处最大水平主应力方向自西向东呈顺时针旋转趋势,由NS向转变为近EW向,与浅部实测地应力数据、历史地震类型和板块运动方向吻合较好.（2）最大/最小水平主应力和二者差值自西向东均逐渐增加,最大水平主压应力值~400 MPa,最小水平主压应力值~250 MPa.差应力在昆仑山断裂带与阿尔金断裂带交汇处及甘孜—玉树断裂带西段较低（~150 MPa）;在昆仑山断裂带东端和甘孜—玉树断裂带的东南段局部地区较高（~220 MPa）.     

基于InSAR技术的阿尔金断裂带东段震间形变监测

正阿尔金断裂带是亚洲大陆内部一条长期活动的巨型走滑断裂带,该断裂带是青藏高原与塔里木盆地之间的Ⅰ级块体边界构造带,晚第四纪以来活动强烈,具有发生高震级地震的构造条件。在阿尔金南缘断裂与阿尔金北缘断裂相互重叠的二百多公里区域内(即拉配泉北至肃北段),史上无高震级地震记录,形成了明显的5级地震空段。此外,小震精定位结果显示,该地区自2002年出现了小震活动增强的现象,累积应变释放也呈现加速特征。阿尔金断裂带东段     

阿尔金断裂带东段地表破裂分段研究

对活动断层进行正确的分段有助于我们对地震造成断层的发生、发展过程有一个正确的认识。阿尔金断裂带是青藏高原北部的巨型左旋走滑断裂带 ,将青藏高原和塔里木盆地两大构造单元截然分开。通过对阿尔金断裂带东部青崖子—宽滩山的Spot数字化卫星影像资料进行详细的分析 ,结合研究区内的断错地貌和前人的古地震研究成果 ,对阿尔金断裂带东段进行了地表破裂性分段。将阿尔金断裂带东段青崖子—宽滩山分为 3段 :青崖子—芦草湾为阿克塞破裂段 ;芦草湾—北祁连山逆断裂为疏勒河破裂段 ;北祁连山逆断裂—宽滩山为宽滩山破裂段。其中阿克塞破裂段的最后破裂时间晚于 (5 2 4± 0 4 0 )kaB .P .,疏勒河破裂段最后破裂时间早于 (6 97± 0 5 3)kaB .P .,而宽滩山段的最后破裂时间估计晚于 5kaB     

阿尔金断裂带东段距今20ka以来的滑动速率

阿尔金断裂带作为青藏高原北部边界 ,其走滑量和走滑速率一直为地学界所关注 ,对这样一条大陆内部巨型走滑断裂带的滑动速率进行研究 ,对于了解阿尔金断裂带左旋走滑和青藏高原北部隆升之间的耦合关系 ,具有重要意义。在阿尔金断裂带东段的疏勒河口以西 ,阿尔金断裂错断了几条规模相近的河流阶地和洪积扇 ,形成典型的走滑断层断错地貌。通过对这些典型断错地貌点的地貌观测和年代学研究 ,得到阿尔金断裂带东段石堡城以东疏勒河以西自 2 0kaBP以来的滑动速率约为 4～ 5mm/a。自 50kaBP以来 ,阿尔金断裂带东段断层平均滑动速率具有较高的时间、空间一致性 ,约为 4～ 6mm/a ,表明利用河流阶地和洪积扇位错作为断层走滑位移标志计算断层滑动速率 ,具有较高的可信度     

阿尔金活动断裂带的分数维及分析

本文应用分数维理论，计算了阿尔金活动断裂带的分数维值，从分数维值的大小反映断裂构造复杂程度的观点出发，分析了阿尔金活动断裂带的活动特点。     

2014年2月12日新疆于田Ms7．3地震发震构造初步研究

2014年2月12日新疆和田地区于田县Ms7．3地震发生在塔里木盆地的南边,昆仑山区海拔4500m左右地带,青藏高原边界的阿尔金断裂带。阿尔金断裂带属于大陆内巨型断裂带,绵延1600km,此次地震位于阿尔金断裂带的西南段,震区内断裂带呈放射状,由多条断裂构成,规模较大,根据震源机制解得到本次地震为左旋走滑破裂形式。结合GF-1高分辨卫星数据,对比震前、后影像,在硝尔库勒盆地南缘断裂带发现一系列新的地表破裂带。     

阿尔金走滑断裂带昌马段的电性结构样式及构造意义

阿尔金断裂带东段走滑速率沿断裂走向方向存在明显的流失现象,有关阿尔金断裂带的影响范围及走滑速率变化的机制需要有更多的深部结构证据来提供支撑.本文以阿尔金断裂带昌马段为窗口,获取了4条横穿阿尔金断裂带及相邻地区的大地电磁测深剖面.二维电性剖面显示在阿尔金断裂带北侧中上地壳以连续的高阻体为主,而南侧祁连山内部的深部电性结构在横向上有较为复杂的变化.这一点与区域构造背景相对应,即北侧的塔里木盆地东缘依然具有较好的整体性,南侧的祁连山是青藏高原北缘生长的最前端,变形强烈.在断裂带的结构特征上,阿尔金断裂带沿走向方向的切割深度在昌马盆地西侧发生了显著的降低,与阿尔金断裂带相对应的电性边界在这里向南偏移了约15 km,对应F18断裂,并与昌马盆地相接.祁连山北部的断裂带,包括昌马断裂、旱峡—大黄沟断裂总体呈现出低角度南倾的样式,切过高阻异常体的顶部.虽然昌马盆地可以起到连接断裂带的阶区的作用,将部分阿尔金断裂的走滑分量转移到盆地南侧的昌马断裂上,但是昌马断裂的走滑速率从西向东是增加的,东侧的走滑速率甚至大于阿尔金断裂沿走向方向的流失分量.我们认为在青藏高原北部主要断裂带的活动还是受印度—欧亚板块碰撞引起的远程挤压效应的影响,包括阿尔金断裂以及祁连山内部系列断层都处于斜向挤压应力环境.在这种基本构造模式下,阿尔金断裂、断裂F18、昌马盆地、昌马断裂构成了一个局部的走滑速率分解-转换-吸收体系,对局部应力状态产生影响.     

阿尔金断裂带中东段地震活动特征及危险性讨论

讨论了阿尔金断裂带1900年以来的5级以上地震活动,结果显示空间上地震活动具有分段性,其中在青海段出现5级地震填空性空段,并形成5级地震的平静区,时间上具有平静和活跃交替的特征。进一步分析阿尔金断裂带青海段(茫崖北—肃北)现代小震活动,结果显示:茫崖以西震源深度约40 km以内,青海段(茫崖北—肃北)震源深度约10 km范围内,超过10 km较少,肃北—黑崖子以东约100 km处震源深度由浅逐渐变深,从10 km左右逐渐变化到40 km左右。与此同时,依据上述资料探讨了阿尔金断裂带青海段的强震危险性。     

阿尔金断裂带阿克塞段半果巴探槽揭露的古地震事件

阿尔金断裂带是青藏高原北边界的1条近EW向延伸长约1600km的大型左旋走滑断裂带,也是晚第四纪活动性最强的断裂带之一,被分为11个破裂段。利用高精度卫星影像结合野外地质地貌调查,通过Trimble VX扫描测量了阿尔金断裂带阿克塞段半果巴观察点的断错微地貌,显示冲沟左岸T1阶地保存了最新1次地震的位错约6~7m。选择冲沟右岸跨断塞塘开挖探槽,采集了14C样品进行年代测定,对该探槽的古地震事件进行了分析。探槽揭示了12套地层单元,记录了4次古地震事件,结合之前的研究,利用逐次限定方法可以把阿克塞段的最新2次古地震事件的发生时间分别限定在1 180a BP左右和507~230a BP。     

阿尔金断裂带西段车尔臣河以西晚第四纪以来的滑动速率研究

通过分析阿尔金断裂带西段车尔臣河出山口以西 85°～ 86°E的高精度SPOT卫星影像 ,结合野外考察和年代学研究 ,对阿尔金断裂带西段 3个典型走滑断层的断错地貌进行了研究。在库拉木拉克 ,阿尔金断裂带西段自 (6 0 2± 0 4 7)kaBP以来的左旋滑动速率为 (11 6± 2 6 )mm/a ,自 (15 6 7± 1 19)kaBP以来的左旋滑动速率为 (9 6± 2 6 )mm/a ;阿羌牧场附近 ,自 (2 0 6± 0 16 )kaBP以来的左旋滑动速率为 (12 1± 1 9)mm/a ;达拉库岸萨依附近 ,自 (4 91± 0 39)kaBP以来的左旋滑动速率为(12 2± 3 0 )mm/a。由此得到阿尔金断裂带全新世以来的平均滑动速率约为 (11 4± 2 5 )mm/a。以阿尔金断裂带走向N75°E计算 ,阿尔金断裂带西段左旋走滑所吸收的青藏高原SN向缩短速率为 (3 0±0 6 )mm/a     

2021年云南漾濞MS6.4地震序列静态应力触发研究

为深度剖析2021年云南漾濞M_S6.4地震对周围断层的影响以及地震序列间的静态库仑应力影响关系,文章基于主震的破裂模型和Okada给出位移对空间偏导数的解析式,首先计算了主震在周围断层上产生的静态库仑破裂应力,结果表明维西—乔后断裂带中段、澜沧江断裂带北端、红河断裂带北端以及怒江断裂带中段库仑应力均有千帕量级的增加。其次,计算了此次地震对周围地区产生的水平应力场及位移场,发现震中东西两侧物质向外流出,南北两侧向震中汇聚;震中南北两侧沉降,东西两侧隆升;产生的应力场呈EW向挤压,NS向拉张,在一定程度上抵消了该区域背景构造应力场。最后计算了前震-主震-余震序列间的静态库仑应力影响,结果表明前震产生的静态库仑应力促进了主震的发生;在2 km、13 km和18.5 km深度附近,触发的余震(前震和主震产生的库仑应力变化为正)比例很高,但在7 km深度处(同震破裂模型中滑移量最大)大部分余震分布在库仑应力负值区(应力影区),考虑到该深度余震与主震震源机制相差较大,因此通过模拟最易错动的断层面作为余震接受断层面,从而计算出最大静态库仑破裂应力,发现应力影区的余震仍有被触发的...     

青岛马山-王哥庄断裂带构造活动性分析

本文从构造地质学、地震学和地球动力学的角度出发,论述了青岛及邻区的地质构造背景,阐述了青岛马山—王哥庄断裂带的构造活动特征,分析了青岛地区的地震活动性.通过分析2003年6月和2004年11月的崂山震群活动特征,进一步确定了马山—王哥庄断裂带的构造活动性.受来自南黄海的区域构造应力作用,该断裂带尤其是其东南段表现出较强的构造活动性,具有引发有感乃至中等地震的可能性.     

research of source parameters and stress state in shandong segment of tanlu fault zone

In recent years, there have been few researches and analysis published on the seismic activity and stress state in Shandong segment of Tanlu fault zone using digital seismological methods such as seismic apparent stress, focal mechanism solution and so on. In this paper, source parameters such as focal mechanism solutions and apparent stress are calculated using the waveform data of M_L≥1 moderate-small earthquakes in Shandong segment of Tanlu fault zone recorded by Shandong digital seismic network since 2007. According to focal mechanism solutions, a statistical analysis is done on the focal dislocation types in the study area using triangle graphical method, and the results show that the faulting in this area is mainly of strike-slip mechanism, and there are less thrust and normal mechanism. Calculation with the mean stress tensor method illustrates that the direction of mean principle stress of Shandong segment of Tanlu fault zone is NEE-SWW, which is the result of the combined effect of the subduction of West Pacific plate and the extrusion of Indian plate to Eurasian plate; the small dip angle indicates that the mode of action of stress is nearly horizontal, and the direction of principal stress axis is nearly perpendicular to the Tanlu fault zone. Under the action of such compressive stress field, dislocation is not likely to occur and the stress accumulation is enhanced on both sides of the fault. The apparent stress is calculated using the source spectral parameters method. Apparent stress has positive correlation with the magnitude and increases with the increased magnitude. So we get apparent stress difference by subtracting the empirical fitting value from the apparent stress. By removing the impact of magnitude, and according to the temporal-spatial evolution image of apparent stress difference, we found that the apparent stress in Shandong segment of Tanlu fault zone generally has a trend of decrease starting from the Wenchuan earthquake in 2008, and the spatial distribution of apparent stress in the region is very uneven. Combined with the spatial distribution of b values, the result shows that high stress is mainly located in Anqiu segment and Tancheng-Juxian segment, especially in Anqiu segment where small magnitude earthquakes appeared accompanying with the high stress. Low b-value means high stress and low frequency means low stress release, which indicates that Anqiu segment might accumulate higher stress and is at the fault locking stage. The research will provide new data for better understanding the present active feature and stress state of the Shandong segment of the Tanlu fault zone.     

川滇菱形块体东边界库仑应力演化及强震发生概率估算

本研究基于分层黏弹介质模型,考虑强震或大地震同震位错、震后黏滞松弛及主断层段震间构造应力加载三方面效应,给出1480年以来,川滇菱形块体东边界鲜水河断裂带、安宁河断裂带、则木河断裂带和小江断裂带共20个断层段由三方面效应引起的累积库仑应力变化随时间的演化,分析强震间相互作用和强震发生的应力累积背景,定性分析各断层段的地震危险性.同时,分别采用现今台网地震目录和川滇菱形块体东边界各断层段强震复发间隔两种资料,定量计算2030年各断层段的强震发生概率;并基于摩擦本构理论,将周边强震引起的库仑应力变化量作为应力扰动,修正强震发生概率的计算结果.各断层段累积库仑应力演化的结果表明,鲜水河断裂带中部八美段、色拉哈段及南部磨西段、安宁河断裂带冕宁-西昌段、小江断裂带北部巧家-东川段和南部建水段的累积库仑应力显著增加.修正的强震发生概率计算结果显示,鲜水河断裂带中部八美-色拉哈-康定一带、安宁河断裂带冕宁-西昌段、小江断裂带南部华宁-建水一带强震发生概率较高,地震危险性值得关注.本研究基于库仑应力演化计算定性分析强震危险性的同时,基于摩擦本构律理论,结合地震引起的应力扰动和强震发生背景,定量计算修正的强震发生概率,为川滇菱形块体东边界强震危险地点及中长期发震紧迫程度判定提供方法和依据.     

祁连山断裂带中东段断层土壤气氡浓度强度时空分布特征及其地震危险性分析

基于祁连山断裂带中东段9个观测点2016—2021年的土壤气体氡浓度观测数据,深入分析其浓度强度时空分布特征。同时结合历史大震背景、现今地震活动与断裂带滑动速率的对比分析,从地球化学的角度对祁连山断裂带中东段进行地震危险区段判定。研究表明：祁连山断裂中东段土壤气体氡浓度强度的空间分布特征为东强西弱,其时间序列变化特征总体呈下降趋势;断层土壤气氡浓度强度的空间分布特征、历史及现今地震活动和断裂滑动速率具有较好的耦合性。研究结论可以提供研究区深部地下流体活动的证据,对进一步研究追踪未来可能发生地震的断层和活动段具有重要意义。     

Field-based description of near-surface crustal deformation in a high-strain shear zone: A case study in southern Kyushu,Japan

This study investigated geological evidence for near-surface crustal deformation in a high-strain shear zone that has been geodetically identified but which is not associated with obvious tectonic landforms. Fieldwork was conducted in the east–west-trending southern Kyushu high-strain shear zone (SKHZ), Japan, focusing mainly on occurrences of fracture zones, which are defined by a visible fracture density of >1 per 10 cm² and are commonly associated with cataclasite, fault breccia, and gouge. The area in which east–west-trending fracture zones are dominant is restricted to the east–west-trending, ~2-km-wide aftershock area of the 1997 Northwestern Kagoshima Earthquakes. Analysis of slip data from minor faults using the multiple inverse method, irrespective of whether the faults are in fracture zones, reveals that the area where the calculated main stress field is consistent with the current stress field estimated from focal-mechanism solutions of microearthquakes is restricted to the east–west-trending aftershock area. This finding for the SKHZ contrasts with the case of the Niigata–Kobe Tectonic Zone, which is a major strain-concentration zone with many exposed active faults in central Japan and for which the stress field estimated using fault-slip data is considered to be uniform and coincides with the current stress field. The cumulative amount of displacement estimated from the areal density of fracture zones in the SKHZ study area is smaller than that estimated from geodetically measured strain rates. Investigations based on slip data from minor faults and fracture-zone occurrence could help to identify concealed faults that are too small to generate tectonic landforms but which are sufficiently large to trigger major earthquakes.     

玉树地震产生的位移场和应力场研究

根据2010年4月14日玉树7.1级地震的震源破裂模型及余震目录, 本文计算了玉树地震产生的位移场和库仑破裂应力。 计算结果表明, 玉树地震导致应力变化以破裂带为中心高达正负1000Pa变化, 沿近东西方向应力增加, 巴彦喀喇山主峰断裂、 清水河断裂、 杂孕—楚玛尔河断裂东南段、 称多—曲麻莱—五道梁断裂、 冶多断裂中段, 扎那曲—着晓断裂、 莫云—结多断裂、 杂多—上拉秀断裂西北段处于应力增强区, 冶多断裂中段、 杂多—上拉秀断裂应力增强尤为显著, 高达1000 Pa之多, 应力的增加有利于这些断裂活动性增强。 而沿破裂带方向的断层如甘孜—玉树—风火山断裂带及玉树南—风火山南麓断裂西北段应力减小, 对这些地区后续地震的发生有一定的抑制作用。     

苏北—滨海断裂北段最新活动时代研究

苏北—滨海断裂在江苏以北的存在与活动性长期以来存在争议.本研究通过小多道地震探测技术,对苏北—滨海断裂北段及附近海域进行探测,识别出4个反射界面,将研究区第四纪地层划分为4个地震层序,分别对应全新世、晚更新世、中更新世和早更新世4个地质时期.对照区域地质构造,对地震剖面断点进行分析,认为断点F1、F2、F3、F4、F8...     

北天山中东段中小地震震源机制解及应力场反演

主要对北天山中东段中小地震震源机制解系统聚类和应力场反演。 结果表明, 研究区内中小地震震源断错性质主要以逆断层为主, 地震主破裂面基本沿NWW向或近EW向, 与该区域的NWW向构造带基本一致; 研究区内主压应力P轴近NS向, 倾角较小, 主张应力T轴倾角较大, 表明区域应力场主要受NS向水平挤压作用; 分区应力场反演结果显示, 研究区中、 西部最大主应力方向为近NS向, 与北天山西段构造应力场方向相一致。     

丽江—小金河断裂带现今断层运动特征

本文利用GPS观测对丽江—小金河断裂带的现今断层运动和变形状态进行了分析和探讨.丽江—小金河断裂带两侧地块地壳变形差异显著,GPS速度剖面结果显示断裂带两侧存在地壳变形不连续现象;进一步以GPS速度场为约束,基于负位错模型反演的丽江—小金河断裂带的断层闭锁空间分布结果显示,以木里为界,北东段断层强闭锁从地表向深部延伸至15km左右,西南段断层闭锁程度较高的区域位于5～15km范围内,浅层表现为弱闭锁的状态;滑动亏损速率结果显示,两闭锁段的滑动亏损速率相差近4mm·a~(-1),说明丽江—小金河断裂带西南段的背景滑动速率明显高于北东段.基于数值模拟分析了西南段浅层蠕滑运动对周边断层的影响,结果表明西南段的浅层左旋滑动对北东段闭锁区和西南段深部强闭锁区均为正影响.