用连续GPS与远震体波联合反演2015年尼泊尔中部M_S8.1地震破裂过程

由于印度-欧亚板块碰撞,位于板块边界带的喜马拉雅地区大震频繁,但对其活动性的认识仍十分有限.2015年4月25日尼泊尔中东部地区时隔80年再次发生8级地震,为研究板缘地震提供了一次难得机遇.本文用西藏和尼泊尔的GPS连续观测数据和全球分布的远震地震波记录联合反演此次特大地震的破裂过程,结果显示此次地震发生在印度板块与青藏高原接触边界面——喜马拉雅主滑脱断层上.北倾11°、近东西(295°)走向的断层面破裂约100km长(博卡拉到加德满都),130km宽(从加德满都深入我国西藏吉隆县),破裂以逆冲滑动为主,平均幅度达到2.4m,释放的地震矩高达9.4×1020 N·m.反演结果还显示,震源体主要破裂分布深度范围为5~25km,应无地表破裂,属于一次盲地震.基于GPS资料推测的地壳现今运动速率及1833年地震的震源位置,我们推测地震在此次地震破裂区域复发的周期可能为150~200a,而极震区以南的深部滑脱断层仍保持闭锁,未来仍有导致灾害性大震的可能性.     

2015年4月25日尼泊尔MW7.9地震的震源机制

<正>据中国地震台网测定,北京时间2015年4月25日14时11分尼泊尔发生MW7.9(MS8.1)强烈地震,震中位置为(28.2°N、84.7°E),震源深度为20km.这次地震位于尼泊尔首都西北部,距加德满都大约80km.截至2015年5月13日,该地震已造成8 219人死亡,17 866人受伤,尼泊尔、印度、孟加拉、不丹和我国西藏等地均有人员伤亡.为增进对尼泊尔MW7.9发震机制的认识,并对震害评估、震后趋势判定     

2015年4月25日尼泊尔中部M_W7.8地震

<正>2015年4月25日当地时间12时11分加德满都(Kathmandu)地区发生地震,此次地震对加德满都和尼泊尔(Nepal)整个中部地区造成相当大的破坏。20世纪90年代初期,早在数值定量化分析喜马拉雅山脉(Himalaya)汇聚速率之前[1],此次地震已经被预测[2-3]。当时并不确定北倾6°的喜马拉雅滑脱构造带上浅部蠕滑行为能否释放积累的挤压应力。自那以后,大量研究[4-6]确认了板     

GRL:整个喜马拉雅地区具备产生破坏性地震的可能性

正印度板块在欧亚板块下方的俯冲形成了地球上最高的山脉,即喜马拉雅山。从西北到东南,喜马拉雅弧(Himalaya arc)绵延近2 400km,这与美国东部到美国西海岸的距离相当。喜马拉雅地区曾发生过一些全球最大的地震,例如2015年4月给尼泊尔造成巨大破坏的廓尔喀地震(Gorkha earthquake)。但是,科学家并未能证实孕震区的     

尼泊尔地震后喜马拉雅地区地震风险浅析

2015年4月25日,尼泊尔发生MS8.1地震,中国西藏、印度等周边多个国家和地区受到影响。此次地震是1934年1月15日尼泊尔Bihar 8级大地震后,尼泊尔遭受的最强烈地震。地震发生后,喜马拉雅地区的地震风险再度引起关注,在此,我们对相关研究做一简要梳理和总结,以供参考。     

遥感与GIS在尼泊尔地震现场灾害调查与评估中的应用

<正>2015年4月25日14时11分,在尼泊尔发生8.1级地震,震源深度20 km,震中(28.2°N,84.7°E)位于尼泊尔博卡拉附件,我国西藏地区震感明显。截至2015年5月31日,共发生7.0~7.9级余震3次,6.0~6.9级余震1次,5.0~5.9级余震4次。根据有关报道,地震造成尼泊尔8 792人死亡,印度130人死亡,孟加拉国4人死亡,我国西藏地区27人死亡。地震造成23 000多人受伤、近30万人不同程度受灾。     

天山南麓库车褶皱带晚第四纪地壳缩短及变形机制

<正>由于受到印度—欧亚板块碰撞远程作用的影响,天山自早—中中新世开始重新活动并快速隆升。现代GPS数据显示,横跨天山~80°E以西的地壳缩短速率为10~13 mm/a,至东部降低为2~5 mm/a。天山西部的地壳缩短速率是印度—欧亚板块汇聚速率45 mm/a的1/4。由于经历了强烈的构造变形,天山成为了探索陆—陆碰撞造山机制和演化历史的天然实验室。仪器和历史记录的综合地震资料显示,天山地区的活动变形主要集中在其南北两侧山麓地     

玛尼地震与玉树地震发震断层的破裂特征与复发模型

<正>55~60 Ma以来,印度板块与欧亚板块发生碰撞形成了当今世界最年轻也是海拔最高的青藏高原,GPS数据表明,现今这两大板块之间的相对汇聚速率依然达到35~42mm/a,受此影响,在高原内部及其周缘地震频发。前人研究表明,青藏高原周缘及其内部自南而北发育了一系列大型的活动断裂带:喜马拉雅断裂带、喀喇昆仑—嘉黎断裂带、甘孜玉树—鲜水     

2015年尼泊尔强震序列对中国大陆的应力影响

基于2015年尼泊尔地震序列的破裂模型及均匀弹性半空间模型,计算了该地震序列传递到中国西藏境内发生在定日县地震和聂拉木县地震的应力.2015年尼泊尔地震序列导致定日县地震和聂拉木地震节面和滑动方向的库仑应力增加(2~3)×103 Pa和(2.4~3.1)×105 Pa,表明这两个地震受到尼泊尔地震序列的触发.其次,我们计算了2015年尼泊尔地震序列在中国大陆及其附近主要活动断层上产生的库仑应力变化.喜马拉雅主山前逆冲断裂和青藏高原内部的拉张正断层上的库仑应力有较大的增加,而青藏高原的走滑断裂,如阿尔金断裂、东昆仑断裂、玉树玛曲断裂、班公错断裂西部、嘉黎断裂的库仑应力有较大的降低.天山南北两侧的断裂库仑应力降低.而华北及东北、华南地区的库仑应力变化几乎可以忽略不计.最后,计算了该地震序列造成的水平应力变化.水平面应力在2015年尼泊尔地震序列北向(青藏高原大部和新疆区域)增加(拉张),而在地震序列东侧的西藏南部和川滇地区南部降低(压缩),在华北和东北仅有少许增加,在华南地区有少许降低.在中国西部,主压应力表现为以2015年地震序列为圆心的向外辐射状,而主张应力方向与同心圆切线方向大体一致.水平主压应力方向在东北地区为北东向,在华北地区为北东东向,在华南地区为南东东向.这种模式与现今构造应力场方向相似,表现了2015尼泊尔地震序列所代表的印度板块和欧亚板块的碰撞是中国大陆构造变形的主要动力来源.     

青藏高原南缘2015年尼泊尔MW7.8地震发震构造

2015年4 月25 日尼泊尔M_W7.8特大地震发生在喜马拉雅山南麓, 震源机制解表明该地震为低角度逆冲型地震.通过收集地震区的活动构造研究资料、卫星影像解释和野外实地考察,认为尼泊尔M_W7.8地震区地表分布三条主要的逆冲断裂,由北向南分别为喜马拉雅主中央断裂(MCT)、喜马拉雅主边界断裂(MBT)和喜马拉雅主前缘断裂(MFT).主边界断裂和主前缘断裂为晚更新世以来的活动断裂,但至今为止也没有发现喜马拉雅主中央断裂晚第四纪活动的依据.野外调查未发现尼泊尔M_W7.8地震在喜马拉雅山南麓的主要断裂上形成地震地表破裂带.喜马拉雅山南麓的构造特征为薄皮构造,表现为浅部陡倾断坡-深部缓倾断坪(7°左右)-深部断坡(11°左右)的构造样式.深部断坡-断坪又称为主喜马拉雅断裂(MHT),其中的深部断坡是尼泊尔地震主震(M_W7.8)和最大余震(M_W7.3)的发震构造.余震大致沿北西向的高喜马拉雅山前缘呈条带状分布,主要分布在低喜马拉雅山区内.剖面上,余震大致分布在主喜马拉雅断裂的上盘推覆体内,推测尼泊尔M_W7.8地震时深部断坡发生错动,其地震位移沿深部断坡-断坪向南传播引起上盘的褶皱带缩短变形,进而触发低喜马拉雅和次喜马拉雅褶皱带内产生次级破裂从而产生余震.     

2015年尼泊尔M_S8.1地震的地壳重力均衡背景与地表形变响应特征

对2015年尼泊尔MS8.1地震的地壳均衡背景及其引起的地表形变特征进行了研究,结果表明:(1)尼泊尔MS8.1地震震中以南的印度板块岩石圈有效弹性厚度大约为9km,加载主要来自地幔;地震以北的拉萨地块岩石圈有效弹性厚度大约为2km,加载主要来自地表.(2)尼泊尔MS8.1地震震中以南地区的地壳均衡异常大约为-100mGal(10-5 m·s-2),但其北部的地壳均衡异常则为300~400mGal,尼泊尔MS8.1地震发生在地壳均衡负异常向正异常过渡的高梯度带上.(3)尼泊尔MS8.1地震使震中周围地区的地壳整体向南运动,最大水平位移超过1.5m,分布在震中东南.震中以北的同震垂向位移总体为负值,最大下降幅度超过0.5m,同震重力变化总体为正值,最大超过60μGal(10-8 m·s-2);震中以南的垂向位移总体为正值,最大升幅超过0.7m,同震重力变化总体为负值,最大降幅超过-120μGal.(4)尼泊尔MS8.1地震使"世界屋脊"喜马拉雅山脉产生沉降,最大同震降幅超过120mm,震后松弛效应将使"世界屋脊"持续缓慢下降.该强震使世界最高峰珠穆朗玛峰降低了2~3mm,有可能被GPS、InSAR等现代大地测量工具检测到.     

地质学家认为印度还会遭受更严重的地震

一位从事印度和尼泊尔地震研究长达15年之久的美国地质学家说,喜马拉雅地区可能会遭受比上周(1月26日--译注)发生在印度西部的7.9级地震还要严重的地震.     

Nature Geoscience:喜马拉雅地区的应力正在累积

正由于印度板块在欧亚板块下方的粘性俯冲,尼泊尔成为全球地震易发区之一。2015年4月25日,廓尔喀(Gorkha)发生7.8级地震(美国地质调查局测定结果),这一浅源地震(震源深度15km)给加德满都造成了重大损失。但是,此次地震却未造成地表破裂,说明只是断层的一部分在地下滑动。在地震发生之后的几天里,只有余滑     

GPS观测结果反映的尼泊尔M_w7.8地震孕震特征

针对2015年4月25日尼泊尔Mw7.8地震的孕震特征,本文首先对覆盖尼泊尔及周边地区的5套GPS水平速度场结果进行了融合,得到了近似统一参考框架下的速度场结果;在此基础上通过对此次地震震源区及周边地区的速度场、应变率场、基线时间序列分析,识别了震前变形特征.GPS应变率场结果显示,喜马拉雅主边界断裂存在大范围挤压应变积累,震源区处于近南北向应变积累高值过渡区.跨喜马拉雅构造带的GPS基线时间序列结果表现为持续缩短现象,表明印度板块与欧亚板块之间的持续挤压变形特征,2012年以来的缩短增强现象反映了印度板块对青藏块体的推挤增强作用明显.距离震中较近的西藏南部GPS同震位移结果以南向运动为主且指向震中,反映了青藏高原存在逆冲应变释放现象.综合此次尼泊尔地震前变形和同震应变释放特征,认为此次地震的孕震区域和同震应变释放区域均较大,将会对青藏高原的地壳变形与强震孕育产生深远影响.     

基于GPS资料研究喜马拉雅构造带中段地壳形变特征

利用2015年尼泊尔M_W7.8地震发生前后喜马拉雅构造带中段地区境内外的GPS连续站及流动站资料,以优化后的BERNESE解算策略进行数据解算,通过同震位移场分析、典型基线的时间序列分析、速度场动态变化分析等多种手段分析地震发生前后的地壳形变特征。结果表明:该次地震并没有完全释放应力积累能量,震后印度板块推挤作用并未减缓,该区域构造应力积累仍处于较高水平,震情形势值得关注。     

缅甸弧中部俯冲带下方地幔间断面起伏形态研究

新生代以来,印度板块和欧亚板块发生碰撞形成了喜马拉雅造山带和青藏高原,印度板片在喜马拉雅东构造结处缅甸弧俯冲带进入深部地幔.开展缅甸弧俯冲带下方地幔间断面的研究有助于认识印度大陆岩石圈的碰撞-俯冲过程及其对上地幔结构的影响.本文选用了发生于缅甸弧地区的3个中源地震事件,获取了欧洲和美国阿拉斯加地区多个密集地震台网/台阵...     

汶川Ms8．0地震孕育发生的机制与动力学问题

2008年5月12日四川省汶川县发生了Ms8.0强烈地震.发震断层是龙门山断裂带的映秀-北川断裂.分析震前的GPS速度场发现,从巴颜喀拉块体西部到龙门山断裂带沿大约N103°E方向的缩短速率为13.0 mm/a,龙门山断裂带的右旋走滑速率1.1 mm/a,断裂带处于闭锁状态.四川盆地沿大约N103°E方向有少量的压缩变形,而沿SW方向有少量的拉张变形.同震位移场显示,这次地震可能是巴颜喀拉块体SE向逆冲与四川盆地NW向俯冲同时发生的.应变场分析发现,震前震中区的主压与主张应变率分别为-30.840×10-9/a与13.956×10-9/a,主压应变轴N105.4°E与震源机制解得到的主压应力轴的方向N103°E一致.由本文提出的应力-应变机制得到的断层滑动方向和走向与地表破裂调查和震源机制解得到的结果一致.印度、太平洋和菲律宾海板块与欧洲板块的相互作用足龙门山断裂带积累弹性应变能和孕育汶川地震的长期作用力.苏门达腊大地震使青藏高原和华南块体的相互作用加强,促进了汶川地震的发生.     

2015年4月25日尼泊尔M_S8.1地震近断层KATNP台记录长周期地震动特征

<正>2015年4月25日北京时间14时11分(当地时间11时56分),在尼泊尔廓尔喀(28.2°N,84.7°E)发生了MS8.1(USGS测定MW7.8)强烈地震,震源深度15 km,造成了大量的人员伤亡和财产损失。KATNP是由USGS布设在尼泊尔首府加德满都的强震台,距震中59.9 km,断层距13.9 km,该台记录到了此次地震较好     

西藏南部地区现今构造变形分析

近十多年来藏南地区GPS网的多期观测结果为研究其构造变形提供了精确数据。本文将该区划分为冈底斯、西喜马拉雅、中喜马拉雅、拉萨4个块体,建立了各块体的弹性运动模型。以藏北高原的旋转框架为参考基准,得到藏南地区的水平形变场和应变场,分析形变场和应变场的空间变化,发现藏南地区存在强烈的S-N向挤压缩短变形,同时也有明显的E-W向伸展变形。南北边界之间的平均缩短速率16.9±2.5mm/a,大约吸收了印度与欧亚汇聚速率的42.4%。在雅鲁藏布江缝合线与班公错—嘉黎断裂之间,从80°E到90°E,地壳E—W向的伸展速率16.3±2.4mm/a。因此,藏南地区现今构造变形是以挤压缩短为主,S-N向挤压缩短与E—W伸展共存的复合变形模式。印度板块向欧亚板块的俯冲推挤是该区域变形的主要驱动力,重力作用对其变形也有重要贡献。     

2015年尼泊尔MS8.1地震震源区S波三维速度结构与强震发生机理研究

利用2001-2003年期间在2015年4月12日尼泊尔M_S8.1级强震震源区流动地震观测记录到的连续波形数据,提取了5~25 s周期的瑞利波相速度频散曲线,并构建了尼泊尔地震震源区二维瑞利波相速度分布图像.以0.5°×0.5°为网格大小将研究区网格化,采用NA算法反演得到尼泊尔地震震源地区三维S波速度结构.结果显示,在上地壳,以主前锋逆冲断裂带（MFT）为界,其以北地区为高波速异常,而其以南为明显低波速异常;在中地壳,以藏南拆离系（STDS）为界,南北两侧速度结构也存在明显差别,以南地区为明显高波速异常,而以北地区为明显低波速异常.这些结构特征说明,印度板块与欧亚板块碰撞挤压作用形成地幔热物质上涌并造成地壳物质部分熔融,并由此形成了东西向拉张的南北向裂谷.2015年尼泊尔M_S8.1级主震和最大余震均发生于高低波速异常过渡区且偏向高波速异常区,暗示了这样的波速异常区易于积累能量孕育强震.主震和最大余震的南侧均存在明显的低波速异常,与主喜马拉雅滑脱断裂带（MHT）相对应,可能代表部分熔融或深部流体作用于主边界断裂带（MBT）附近的MHT断裂带,降低断层面上的有效正应力,从而触发尼泊尔强震及最大余震的发生.主震与最大余震之间的余震分布于高低波速异常变化较为明显的地区,说明研究区内地震的发生受震源区附近的速度结构控制.