乌鲁木齐地区中小地震震源机制解及构造应力场

主要对乌鲁木齐地区中小地震震源机制解及构造应力场进行分析。 结果表明, 乌鲁木齐地区中等地震震源断错性质主要以倾滑逆断层为主, 地震破裂面与其附近构造走向基本一致, 主压应力P轴方向为NE向或近NS向; 乌鲁木齐地区小地震的震源断错性质表现出一定的区域性, 破裂面以近EW向为主, 主压应力P轴方向近NS向, 兼有部分NE向或者NW向。 显示出小地震的发生既受局部地质构造的影响, 也受区域构造应力场的影响。     

山东及附近区域部分中小地震震源机制特征分析

收集了2001~2006年4月山东及周边省记录的20次(其中有8次地震为2003年青岛震群地震)中等地震波形资料。并对上述地震进行了重新定位。根据各台站记录的P波、SV波、SH波初动和它们之间的振幅比,利用Snoke联合计算地震震源机制解的程序,计算了20次地震震源机制解。就所研究的震例来看,断层破裂错动方式以近于走滑错动为主,在NE向断裂上为右旋错动,在NW向断裂上为左旋错动。大部分地震发生在现有断裂上,并且破裂方向与其断裂构造相吻合,这表明,现有断裂构造对中小地震的破裂方式有控制作用。     

鲁甸6.5级地震崩滑地质灾害分布与成因探讨

2014年8月3日的云南鲁甸6.5级地震震源机制解、余震震中分布及震后的地震地质调查表明,发震构造为NW向包谷垴-小河断裂,断层发生左旋错动;震源机制与余震精定位数据表明发震断层倾角较陡。崩塌、滑坡分布在一个长轴为NW向的矩形区域内(15km×12km),基岩崩塌指示地震动主方向自北向南由SE向变为SN向,与震源机制解揭示的主压应力方向NW-SE总体一致。地震诱发的次生地质灾害崩塌、滑坡的平面分布特征可以用2种发震模式来解释:1)总体走向为NW的弧形断层发生左旋走滑错动,由北向南,地震动方向由SE向逐渐转变为近SN向;2)除NW向断层的左旋错动之外,NE向断裂也可能被牵动,发生由NW向SE的逆冲运动。地震是由NE、NW 2组断层共同作用的结果,以NW向断层左旋错动为主、NE向断层逆冲为辅。余震震中主要呈NW向线性展布,同时在震中附近存在NE向分布的地震条带,隐含2组断层同时错动的可能性;而鲁甸6.5级地震震中所在的滇东北永善、昭通地区,区域多个地震的震源机制表明,地震断层多以逆冲运动为主,走滑为辅。     

2019年6月17日长宁MS6.0地震序列震源区二维构造应力场特征研究

使用近震波形反演方法求解2019年6月17日四川长宁Ms6.0地震序列的震源机制解和震源深度, 共得到30个可靠的M>3.0地震震源机制解和震源深度, 结合该地区已有的震源机制解, 开展震源区构造应力场反演, 小尺度探讨震源区的构造应力环境。 反演结果显示, 震中附近区域主要以逆冲型应力性质为主, 局部地区包括少量走滑分量以及混合类型。 最大主压应力方向主要以NEE向或NE向为主。 在筠连以东地区, 不同于北部的逆冲型, 应力性质以走滑型兼少量混合类型为主, 最大主压应力方向近EW向。 构造应力场方向与形成长宁背斜的构造应力存在一定交角, 2019年长宁6.0级地震可能是由NE或NEE向近水平应力挤压产生的该地区滑脱面之上背斜核部的逆断层活动造成的。     

欧亚地震带现代构造应力场及其分区特征

利用美国哈佛大学矩心矩张量目录中的2818个地震的震源机制解资料,分析了欧亚地震带及其5个分区现代构造应力场的基本特征,给出了5个分区的震源机制主压应力方向分布图。结果表明:①欧亚地震带以逆断型和走滑型断层活动为主;②地中海地震区以走滑断层活动为主,主压应力方向为SSW向;③伊朗—阿富汗—巴基斯坦地震区以逆断型断层活动为主,主压应力优势方向为NNE—NS向;④喜马拉雅地震以逆断型为主,主压应力优势方向为NS和NE向;⑤川—滇—缅地震区以走滑断层活动为主,主应力场方向为NNE向;⑥印度尼西亚地震区以逆断型断层活动为主,主压应力优势方向为NE—SSW向。各分区的主压应力方向明显受其所在区域板块运动的影响,由此推测板块运动可能是产生欧亚地震带构造应力的主要力源。     

渤海盆地现代构造应力场与强震活动

渤海位于北华北新生代裂陷盆地的东部，是一个晚第四纪形成的内陆海盆. 渤海盆地活动断裂发育，地震活动强烈，交会于渤海中部的NE向营口——潍坊断裂带北段、庙西北——黄河口——临邑断裂带及NW向北京——蓬莱断裂带是主要的活动构造带，将海区分成4个次级新构造区，成为现代应力场作用的构造基础. 综合研究38个震源机制解和75个井区应力场等资料，以及构造应力场二维数值模拟计算结果表明，渤海及其邻区现代构造应力场的压应力方向为NE60～90，张应力为SN——NW30；以水平和近水平应力作用为主；不同构造区主应力方向存在一定的差异. 现今渤海地区地壳发育以NNE——NE和NW——WNW走向的共轭剪切破裂为特征，是控制地震活动的主要构造.      

青海东南部应力场特征及正断层小震现象的初步研究

利用2008-2013年青海东南部数字地震波资料,采用Pg、Sg最大振幅比及CAP方法反演得到92个ML2.5～4.9中小地震震源机制解。统计结果表明该区中小地震震源类型以走滑为主,应力轴接近水平,兼有一定量正断层类型,逆冲类型较少;利用格点尝试法求出研究区平均现代构造应力场是以处于近NE—SW方向的水平压应力和近NW—SE方向的水平张应力为特征;进一步分析了研究区正断层小震产生的背景,初步认为这些正断层类型小震可能主要源自高海拔地形产生的重力滑塌作用。     

首都圈地区震源机制解综合研究

对首都圈地区2002年1月～2010年6月619个ML≥2.0地震的震源机制解的基本特征进行了统计分析,并且依据区域构造特征将首都圈划分为3个区域,用聚类统计方法中的最长距离法对各分区的机制解进行了聚类分析,研究了各分区的构造应力张量特征。研究结果表明,首都圈地区震源机制解P轴方位的优势分布为NNE-NEE向,T轴方位的优势分布为NNW-NWW向,绝大多数地震震源处的应力场以水平作用为主,破裂以水平走滑为主。首都圈西部最大主压应力方位为NE75°,中部最大主压应力方位为NE62°,东部最大主压应力方位近EW向,区域构造应力场以水平向挤压为主要特征。     

2021年10月15日内蒙古阿鲁科尔沁旗4.7级地震发震构造研究

2021年10月15日,内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗发生4.7级地震,该地震是继2003年8月16日阿鲁科尔沁旗5.9级地震后,该区发生的第二次中等以上地震。使用CAP方法获取本次地震的震源机制解,将其与2003年5.9级地震的震源机制解比较发现,两次地震震源机制解结果基本一致,节面Ⅱ走向均为NW,且两次地震余震序列走向均为NW向展布,结合地质构造资料,判定两次地震的发震构造均为水泉子沟—天山口断裂。通过对2012年以来震源区及其附近区域的22个M_L≥3.5地震的可靠震源机制解的研究分析,发现通辽至阿鲁科尔沁旗一带震源机制解类型均为走滑型,应力场反演结果显示该区应力场受NNW向拉张和NEE向挤压联合作用,应力形因子R为0.7,表明近EW向的中间应力轴也具有拉张性质,构造环境以拉张作用为主。本次4.7级地震可能是在NNW向和近EW向拉张以及NEE向挤压的作用力下,水泉子沟—天山口断裂发生正走滑错动形成的一次中等强度地震。     

河北及邻区震源机制与构造应力场

采用CAP方法反演2008年1月至2013年11月河北及邻区M_L3.5以上地震的震源机制,结果显示:震源错动类型以走滑断层类型为主,兼有一定数量的正断层;构造应力场最大主压应力轴方向NEE,与之前的研究结果一致,但呈现出暂时的正断层兼走滑的应力状态,具有继承性和差异性特征,推测可能与中等地震易受局部构造活动影响以及巨大地震改变了区域构造应力作用方式有关。     

Recent Crustal Stress Field and Dislocation Along Seismic Faults in the East China Region

INTRODUCTIONThere exist many methods for studying recent crustal stress field.One of the most commonmethodsis to use focal mechanismsolution data of earthquakes to deduce the recent crustal stressfield.The method is simple and feasible and the data obtained is reliable.Yan Jiaquan,et al.(1979)usedthe method to study the recent tectonic stress field in China and its adjacent areas andgave a rough configuration and regional characteristics of the stress field.Li Qinzu(1980),WeiGuangxing,e…     

FOCAL FAULTS AND STRESS FIELD CHARACTERISTICS OF M7.0 JIUZHAIGOU EARTHQUAKE SEQUENCE IN 2017

On August 8, 2017, Beijing time, an earthquake of M7.0 occurred in Jiuzhaigou County, Aba Prefecture, Sichuan Province, with the epicenter located at 33.20°N 103.82°E. The earthquake caused 25 people dead, 525 people injured, 6 people missing and 170000 people affected. Many houses were damaged to various degrees. Up to October 15, 2017, a total of 7679 aftershocks were recorded, including 2099 earthquakes of M ≥ 1.0. The M7.0 Jiuzhaigou earthquake occurred in the northeastern boundary belt of the Bayan Har block on the Qinghai-Tibet Plateau, where many active faults are developed, including the Tazhong Fault(the eastern segment of the East Kunlun Fault), the Minjiang fault zone, the Xueshan fault zone, the Huya fault zone, the Wenxian fault zone, the Guanggaishan-Daishan Fault, the Bailongjiang Fault, the Longriuba Fault and the Longmenshan Fault. As one of the important passages for the eastward extrusion movement of the Qinghai-Tibet Plateau(Tapponnier et al., 2001), the East Kunlun fault zone has a crucial influence on the tectonic activities of the northeastern boundary belt of Bayan Kala. Meanwhile, the Coulomb stress, fault strain and other research results show that the eastern boundary of the Bayan Har block still has a high risk of strong earthquakes in the future. So the study of the M7.0 Jiuzhaigou earthquake' seismogenic faults and stress fields is of great significance for scientific understanding of the seismogenic environment and geodynamics of the eastern boundary of Bayan Har block. In this paper, the epicenter of the main shock and its aftershocks were relocated by the double-difference relocation method and the spatial distribution of the aftershock sequence was obtained. Then we determined the focal mechanism solutions of 24 aftershocks(M ≥ 3.0)by using the CAP algorithm with the waveform records of China Digital Seismic Network. After that, we applied the sliding fitting algorithm to invert the stress field of the earthquake area based on the previous results of the mechanism solutions. Combining with the previous research results of seismogeology in this area, we discussed the seismogenic fault structure and dynamic characteristics of the M7.0 Jiuzhaigou earthquake. Our research results indicated that:1)The epicenters of the M7.0 Jiuzhaigou earthquake sequence distribute along NW-SE in a stripe pattern with a long axis of about 35km and a short axis of about 8km, and with high inclination and dipping to the southwest, the focal depths are mainly concentrated in the range of 2~25km, gradually deepening from northwest to southeast along the fault, but the dip angle does not change remarkably on the whole fault. 2)The focal mechanism solution of the M7.0 Jiuzhaigou earthquake is:strike 151°, dip 69° and rake 12° for nodal plane Ⅰ, and 245°, 78° and -158° for nodal plane Ⅱ, the main shock type is pure strike-slip and the centroid depth of the earthquake is about 5km. Most of the focal mechanism of the aftershock sequence is strike-slip type, which is consistent with the main shock's focal mechanism solution; 3)In the earthquake source area, the principal compressive stress and the principal tensile stress are both near horizontal, and the principal compressive stress is near east-west direction, while the principal tensile stress is near north-south direction. The Jiuzhaigou earthquake is a strike-slip event that occurs under the horizontal compressive stress.     

PRELIMINARY APPLICATION OF FOCAL MECHANISM SOLUTIONS OF SMALL AND MEDIUM-SIZE EARTHQUAKES TO FAULT STABILITY ANALYSIS IN THE SOUTHEASTERN TIBETAN PLATEAU

Analysis of stress state of faults is helpful to understand crustal mechanical properties and seismicity. In the paper, we invert the horizontal crustal stress field in the southeastern Tibetan plateau using focal mechanism solutions of small and medium-size earthquakes, and apply them to estimate the stability of regional major faults. Firstly, we collect focal mechanism solutions of small and medium-sized earthquakes in the southeastern Tibetan plateau. The dataset includes more than 1 000 focal mechanism solutions in the past twenty years. Magnitudes of these earthquakes vary from M3.0 to M6.0. Most of the focal mechanism solutions were determined using waveform inversion technique. Although most of focal mechanism solutions in the southeastern Tibetan plateau are strike-slip faulting, their spatial pattern is different in sub-regions. Normal faulting earthquakes mainly occurred in the western Sichuan region, reverse faulting earthquakes mainly occurred in the boundary zone between the Tibetan plateau and the South China craton, and strike-slip faulting earthquakes mainly occurred in the central and southern Yunnan region. Next, we settle on a mesh with grid spacing of 0.5° in longitude and latitude in the region and invert the horizontal crustal stress field at each grid point. Spatial variation of the maximum principal stress axis in the southeastern Tibetan plateau shows a clockwise rotation around the eastern Himalaya syntax. The azimuth of maximum compressional stress axis is about 88.1° in the western Sichuan region, about 124.6° in the South China craton, and about 21.6° in the western and southern Yunnan region. The azimuth of regional maximum compressional stress is nearly parallel to the direction of terrain elevation gradient, and that of the minimum compressional stress is nearly parallel to the tangential direction of the topographic elevation contours. The spatial pattern reflects the control role of gravity spreading of the Tibetan plateau on the regional horizontal stress field. Finally, we analyzed regional fault stability based on these collected focal mechanism solutions. The fault instability parameter (I) is defined based on the Mohr-Coulomb criterion and indicates the degree of fault approximating to rupture. The instability parameters on fourteen major faults in the southeastern Tibetan plateau were calculated. Our results show that the stability of the Lianfeng-Zhaotong Fault is the lowest before 2014 in the region, which indicates the fault zone is close to rupture at that time. Our results provide a new useful tool to assess regional seismic potential using dense focal mechanism solutions.     

华北地区中小地震应力场的优势方向

根据华北地区61次中、小地震（3.0≤M≤5.5）和10次M≥6.0大地震的震源机制结果的统计分析,得到地震释能应力场的优势方向,主压应力轴为70°-80°,主张应力轴为340°-350°,它们的仰角基本上小于45°。这表明,华北地区处于以北东东向水平压应力和北北西向水平张应力为主的现代构造应力场中。指出了这一地区6级以上地震和震源深度大于17公里的中、小地震应力场方向一致性较好,可能更接近构造应力场方向。华北地区一致性应力场的南缘,可能在秦岭、大别山及长江下游一带。     

2017年9月23日朝鲜ML3.4地震矩张量反演

利用区域地震台网数字波形资料,对2017年9月23日朝鲜M_L3.4地震进行地震矩张量反演计算与参数稳定性评估,获得了此次地震的震源机制解.结果表明,地震矩心深度为3 km,标量地震矩为1.34×10¹⁴ N·m,矩震级为M_W3.4.地震矩张量结果分解后,双力偶分量（DC）为96.4%,补偿线性矢量偶极分量（CLVD）为-0.8%,震源体体积变化的各向同性分量（ISO）为-2.8%.主压应力P轴方位角为144°,倾角为74°,主张应力T轴方位角为341°,倾角为15°.其中一个节面的参数为：走向248°,倾向60°,滑动角-94°.地震震源体积变化分量很小,震源机制类型属于典型的由断层剪切位错引起的正断层型地震事件,且主张应力T轴方向与区域近地表应变率场方向一致.由于朝鲜2017年9月3日核试验释放的能量对局部区域应力场进行了扰动,致使核试验场附近地壳岩体处于破裂的临界状态,2017年9月23日朝鲜M_L3.4地震事件可能是区域应力场作用下的一次山体滑动事件.     

2013年8月香格里拉德钦—得荣M_S5.9地震序列震源机制与应力场特征

利用中国区域台网地震波形记录,采用CAP方法反演了香格里拉德钦(位于云南省)—得荣(属于四川省)2013年8月28日MS5.1、8月31日MS5.9地震及8次MS4余震的震源双力偶断层面解和震源质心深度.结合震区地质构造、余震分布、烈度分布、动力学背景等资料,分析了此次地震序列的震源机制和应力场特征.反演结果表明,此次地震序列为节面倾角倾斜的正断层型地震,发震断层为NWW向活动构造带.序列中最大地震MS5.9和次大地震MS5.1地震的破裂节面分别为走向299°、倾角53°、滑动角-73°;走向290°、倾角55°、滑动角-72°.震源区受到强烈的水平拉张力、垂直挤压力作用.MS5.9地震后续余震T、P轴方位角随时间变化强烈,表明MS5.9地震后震源区应力调整作用明显.震源区应力场反演结果显示,地震发生的构造带上最大主拉应力为NNE-SSW向,最大主压应力为NW-SE向,与GPS观测所反映的地表最大主应力分布方向基本一致,表明震源区的应力状态可能主要受到背景大尺度构造应力场的控制.此次地震序列填充了川滇地区震源机制及应力场的空间分布图像,1976年以来可靠的震源机制解资料表明香格里拉次级块体是川滇块体及周边区域显著的拉张作用区域.香格里拉次级块体和保山次级块体正断层地震的断层节面及震源应力轴分布的空间变化,与GPS观测反映的地表最大主拉应力分布较一致,其空间分布特征反映了在青藏高原物质挤出背景下,块体之间相互作用、地势差异等作用对构造活动的影响.     

安徽地区应力场分区特征及中强震前震源机制的一致性研究

利用近震直达Pg波和Sg波垂直向最大振幅比方法,求出安徽及周边地区1974年以来246次ML2.0级以上地震的震源机制解。采用系统聚类方法,得到安徽不同分区不同时段的震源机制优势综合解,分析不同分区构造应力场的特点。对安徽地区中小震震源机制解中应力轴参数进行统计分析表明,其优势方向与华东地区构造应力场方向基本相同。研究安徽地区震源机制一致性参数特征发现,在中强震发生前,一致性参数均出现显著下降。     

四川芦山MS7.0地震余震序列双差定位、震源机制及应力场反演

2013年4月20日发生了四川芦山M_S7.0地震,主震中位于青藏地块与华南地块结合部的龙门山断裂带南端.本研究用双差定位法对芦山地震主震及余震序列进行重新定位,得到主震位置为(30.29°N,102.97°E,17.82 km)及4100多次余震重新定位结果.利用GSN/IRIS台网和国家台网及四川省区域台网的波形数据对主震及部分余震进行了震源机制解反演.结果表明,主震为一次逆冲地震,根据余震序列分布确定发震断层面走向为200°,震源机制解断层倾角为45°.基于震源断层面解和断层滑动方向,采用力轴张量计算法得到了研究区域的平均主压应力方向约为N112°E.     

中国大陆及其周边地区应力场特征

本文收集了1976—2018年发生在中国大陆及其周边地区(15°~55°N, 65°~125°E)的4303个地震震源机制解, 分析了该区震源机制解和P、 T轴空间分布特征, 并使用这些震源机制解, 反演得到了中国大陆及周边地区二维构造应力场分布。 应力场反演结果表明, 云南大部、 青藏高原大部以及华北华南大部以走滑型应力性质为主, 印度洋板块与欧亚板块的强烈碰撞控制着中国西部地区, 大量的逆断型地震集中分布在青藏高原周缘和西域活动地块的天山地区。 青藏高原内部也存在正断型地震, 且应力场方向在26°N发生了很大的变化。 位于青藏高原东构造线以南的滇缅活动块体, 最大主压应力σ₁方向在大致100°E发生突变, 由以西的NNE方向偏转到NNW方向。 中国东部的东北块体到华北块体再到华南块体, 最大主压应力方向有一个从NE向逐渐转变成EW向再变化到NW向的旋转趋势。 应力场总体结果表明, 中国东部应力场主要受到太平洋板块和菲律宾板块对欧亚大陆俯冲的作用, 中国西部主要受印度板块向北碰撞欧亚大陆的影响, 块体内部相互作用、 块体与断裂带相互作用也对应力场变化产生影响。     

中国大陆东部现今构造应力状态

本文依据原地应力测量(套芯解除法90余个,水压致裂法6个),结合油田测井、震源机制解和断层现今活动资料等,综合研究了该地区的现今构造应力场特征,认为: 1.中国大陆东部地区现今构造应力状态似乎具有分区性.华北地区最大主应力方向为近东西向,太行山以西地区转为北北东向,华南地区为北西向.一个地区的主压应力方向在地下几十米至4000米大体是一致的. 2.华北地区地表以下几十米内的最大水平主压应力值一般在2——6MPa,而华南地区似乎比华北地区略高,两区的最大和最小水平主压应力平均差值也不相同。 3.现代活动的郯庐断裂带上,其剪切应力值远低于断裂带以外地区,离断裂带一定距离后,趋于区域正常值. 4.大震的发生,明显地影响极震区的应力场,但在一定时间内能恢复到原有的区域应力状态.