2013年甘肃岷县-漳县6.6级地震烈度异常点分布及成因

2013年7月22日甘肃岷县漳县Ms6.6级地震发生在临潭—宕昌断裂的东段,遥感和DEM研究表明,该断裂东段在晚第四纪以来仍有活动,自岷县至宕昌,断裂由左旋走滑兼具有逆冲性质转变为以左旋走滑性质为主。现场烈度和灾害调查发现,Ⅶ度区内形成Ⅷ度的异常点,在Ⅵ度区内形成Ⅶ度的异常点,这些异常点沿断裂带附近约2km的范围展布,主要分布在断层的上盘。进一步的研究表明,由于临潭-宕昌断裂在岷县以南以走滑运动为主,强震动主要沿断裂传播,同时由于断裂活动形成软弱地基,强震动引起地基失效造成灾害,形成了烈度异常点。     

西秦岭临潭-宕昌断裂第四纪最新活动特征

临潭-宕昌断裂是西秦岭造山带内一条重要的分支断裂,其最新活动特征是分析西秦岭构造变形的重要依据。临潭-宕昌断裂的新构造活动强烈,中强地震频繁,但目前对于断裂的新活动特征研究程度较低,未见有其全新世活动地质地貌证据的报道。文中基于遥感解译、宏观地貌分析研究断裂的长期活动表现和分段性;同时通过地质地貌考察、无人机摄影测量、差分GPS和放射性碳测年等方法定量研究断裂的新活动特征;最后基于研究结果探讨了断裂及附近区域的地震危险性和区域构造变形。结果表明:根据断层迹线收敛程度和宏观地貌差异,可将临潭-宕昌断裂分为西、中、东3段;断裂的运动性质以左旋走滑为主,兼具逆冲分量,左旋走滑使洮河及其支流、冲沟和山脊等发生同步左旋拐弯,最大左旋位移可达3km,逆冲分量使新近纪盆地边缘和内部形成300~500m的垂向位移;断裂的最新活动时代为全新世,限定了1次2 090~7 745a BP(置信度为2σ)的全新世古地震事件;全新世早期以来,临潭-宕昌断裂东段主干断裂的左旋走滑速率为0.86~1.65mm/a,垂直滑动速率为0.05~0.10mm/a。临潭-宕昌断裂分配了约2mm/a的左旋走滑分量,是东昆仑-西秦岭阶区变形分配的关键断裂之一。     

2013年7月22日甘肃岷县-漳县M_S6.6地震震源破裂过程

2013年7月22日,在甘肃岷县漳县交界处发生MS6.6地震,地震震中位置靠近临潭—宕昌断裂.本文通过构建有限断层模型,利用国家强震动台网中心提供的12条强地面运动三分量资料,通过波形反演方法来研究这次地震的震源破裂过程.结果显示这次地震是发生在甘东南地区岷县—宕昌断裂带东段附近的一次MW6.1级逆冲兼具左旋走滑破裂事件,最大滑动量约为80cm.发震断层走向及滑动性质与岷县—宕昌断裂吻合,推断本次地震与东昆仑断裂向北的扩展和推挤密切相关,是岷县—宕昌断裂进一步活动的结果.     

基于地震学资料探讨2013年岷县漳县6.6级地震发震构造

应用速度和Q值成像方法以及小震精定位方法获得了2013年岷县漳县6.6级地震震源区的深部结构和余震序列的空间分布图像。结果表明:发震断层为一隐伏断裂,走向NW,倾向SW,逆冲兼左旋走滑,在地表距临潭-宕昌断裂岷县段约20km,在深部可能与临潭-宕昌断裂交汇在一起,向南组成一条NW向的断裂带。2003年11月13日岷县MS5.2、2004年9月7日岷县-卓尼MS5.0和本次MS6.6地震的发震断层可能属同一发震断层,位于漳县南部块体的西南边缘;该块体为次级块体(三角形),近几年来块体西南边界强震活跃,其它两边平静。     

2013年7月22日岷县漳县6.6级地震震源机制解

利用甘肃"十五"数字地震台网的波形资料,采用CAP方法反演了2013年7月22日岷县漳县6.6级地震的震源机制解。结果显示:本次地震的震源性质为逆冲兼走滑型,矩震级MW6.1,震源矩心深度为7km。最佳双力偶节面Ⅱ走向304°,倾角64°,滑动角44°,其走向与附近的临潭-宕昌断裂的走向一致;倾角和滑动角,表现为左旋走滑的特性与临潭-宕昌断裂的性质相符合,判定该节面代表了主震的发震断层面。分析认为岷县漳县6.6级地震的发生与该断裂的活动密切相关。     

甘肃夏河断裂新活动的发现

2019年10月28日甘肃夏河M_S5.7地震发生于临潭—宕昌断裂与西秦岭北缘断裂之间,震中周边断裂的发育情况不明,断裂研究程度低,且无明确的地表断裂与该地震相关。本文通过遥感解译和野外调查,完善了震中周边断裂即临潭—宕昌断裂、夏河断裂东段和达麦—合作断裂的几何展布图像和新活动特征,结合小震精定位和震源机制,综合分析并构建了夏河地震的发震构造模型。研究结果显示:夏河地震的周边断裂包括两条已知、但研究程度不高的西秦岭北缘断裂和临潭—宕昌断裂,以及仅标绘在地质图上、活动未知的夏河断裂和达麦—合作断裂;首次发现了夏河断裂东段的新活动,活动性质兼具左旋走滑和向北逆冲,前人基于小震定位判定的发震断层（走向312°,倾向42°,倾角48°）可能是夏河断裂东段派生的一条隐伏分支,该分支在平面上与夏河断裂东段呈小角度斜交（夹角22°）,在深部归并到夏河断裂,滑动方向（滑动角48°）与夏河断裂东段的活动性质（兼具逆冲和左旋）一致。夏河断裂东段在构造上可能归属于临潭—宕昌断裂西段,是西秦岭北缘断裂正花状构造的组成部分,2019年夏河M_S5.7地震代表临潭—宕昌断裂西段的构造活动。      

1837年甘肃岷县北6级地震考证与发震构造分析

通过对1837年甘肃岷县北6级地震的历史资料考证、 发震构造的综合研究表明:在1837年地震中遭破坏最为严重的地区位于今岷县堡子乡武旗及临潭县陈旗一带(当时的洮州厅以东约15 km)。 由此确定1837年甘肃岷县地震极震区位于甘肃岷县-临潭-卓尼三县交界, 极震区烈度为Ⅷ度, 震中位于北纬34.7°, 东经103.9°, 误差在10 km以内。 该地区构造位于东昆仑断裂带和西秦岭北缘断裂带的应变传递和构造转换的中间过渡区, 其中临潭-宕昌断裂带活动特性差异明显, 只有部分地段表现出全新世活动特征, 地震极震区一带分布有不同程度的滑坡和基岩崩塌等。 综合分析认为, 临潭-宕昌断裂带的岷县-宕昌段的前缘分支断裂是甘肃岷县1837年6级地震的发震构造。     

临潭—宕昌主干断裂南东段晚第四纪活动的地质地貌证据

临潭—宕昌断裂带总体上位于东昆仑断裂和西秦岭北缘断裂之间。作为甘东南构造转换和变形传递过程中的一条重要的断裂,其几何展布\,新活动性和运动特征对讨论地震的孕育有着至关重要的作用。前人对临潭—宕昌断裂进行了大量的调查和研究,尤其在2013年岷县—漳县MS6.6地震发生后,认为该断裂各分支断裂活动差异明显,除主干断裂南东段不活动外,其余次级断裂在晚第四纪以来皆有活动。笔者通过对临潭—宕昌主干断裂1∶5万断裂活动性填图工作,在主干断裂南东段发现了多处晚第四纪活动的地质与地貌证据,这一发现对临潭—宕昌断裂带结构特征及活动性是一个重要补充,有助于完善该地区的区域构造几何图像和运动特征,对认识区域构造活动、构造转换和变形传递有关重要的意义。     

2013年甘肃岷县漳县MS6.6地震跨断层形变异常研究

通过对2013甘肃岷县漳县交界发生MS6.6强震的发震构造区在地震前后跨断层形变研究发现:四店、麻界滩和毛羽沟场在震前出现形变异常,3个场地临震单期形变是往期平均值的2～7倍;3个场地震前形变异常持续时间不超过4个月,震后4个月除毛羽沟场地外其余场地基本恢复到往期平均水平;四店场地临震形变△V(5.5 mm)约是麻界滩和毛羽沟的2倍,产生这种形变差异的原因可能是由于岷县地震主要动力来源是西秦岭北缘断裂的活动产生,因此主断裂上的形变异常大于分支断裂;临潭—宕昌断裂具有差异性活动特征,断裂中东段活动性强于西段,岷县漳县地震的复发周期约为(220±40)a,震级为6～6.6级.     

1573年甘肃岷县地震史料考证与发震构造探讨

通过对1573年甘肃岷县地震的历史资料考证和发震构造的综合研究表明:在1573年岷县地震中遭受破坏最为严重的地区位于如今的岷县县城一带(当时为岷州府所在地)。综合各种资料确定1573年甘肃岷县地震震级为621,极震区烈度为Ⅷ~Ⅸ度,震中位于北纬34.4°,东经104.0°,震中精度为2类,震中位置偏差小于或等于25km。该地区构造上位于东昆仑断裂带和西秦岭北缘断裂带的应变传递和构造转换的中间过渡区,其中的临潭-宕昌断裂带活动特性差异明显,只有部分地段表现出全新世活动特征,地震极震区一带分布有不同程度的滑坡和基岩崩塌等。综合分析认为,临潭-宕昌断裂带的岷县-宕昌段是甘肃岷县1573年621级地震的发震构造。     

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震震害分布特征及发震构造分析

2013年7月22日,甘肃岷县漳县MS6.6地震发生在南北地震带的中北段,东昆仑断裂和西秦岭北缘断裂是该地区复杂多样的构造几何特征中2条主要的边界控制断裂.这次地震的震害分布与临潭-宕昌断裂的走向基本一致,为长轴走向NWW的椭圆,极震区内严重破坏范围也完全位于该断裂带内,这与临潭-宕昌断裂复杂的几何结构密切相关,也说明地震的发生是多条次级断裂共同作用的结果.综合分析认为,受西秦岭北缘断裂带向南侧的扩展和青藏高原向NE扩展过程中东昆仑断裂带的NE向挤压作用共同影响下的临潭-宕昌断裂是这次地震的发震构造.     

公元842年甘肃碌曲地震考证与发震构造分析

唐会昌二年(公元842年),在中国西北的汉藏交界地区(现甘肃省东南部地区)发生了一次大地震,造成"地震裂,水泉涌,岷山崩,洮水逆流三日"的严重震害。经过对这次地震史料的系统梳理、考证和综合分析,认为其极震区大致位于今甘肃省甘南藏族自治州碌曲、卓尼和迭部三县交界的光盖山—迭山山区,发震时间很可能为唐会昌二年十二月二十四日(公元843年1月31日或27日),震级可达7~71/2级,震中烈度达Ⅸ~Ⅹ度。在这次地震破坏区附近发育了临潭-宕昌断裂、光盖山-迭山断裂和迭部-白龙江断裂等3条以挤压逆冲为主兼具左旋走滑特征的晚第四纪活动断裂带。根据近年来对上述断裂的最新考察结果和对该区现今小震活动的对比分析,认为这次地震应与其中的光盖山-迭山断裂西段的最新构造活动有关,为这次地震的发震断裂。光盖山-迭山断裂为中国大陆近10多年来7级以上大震主体活动区——巴颜喀拉块体北部边界断裂(东昆仑断裂)东段的重要分支断裂,具备发生7级以上大震的构造条件。     

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震触发滑坡及其构造分析

2013年7月22日,甘肃省岷县漳县交界发生了Ms6.6地震.地震触发了大量的、类型各种各样的滑坡.滑坡类型以黄土崖崩、滑、倾为主,还有一些深层连贯型土质滑坡、大型土质流滑、斜坡裂缝等类型.地震滑坡主要分布在一个与临潭-宕昌断裂平行的长条形区域内.该长条形区域面积约为250km2,长度约40km,最大宽度约8km.对应不同构造段落的区域内滑坡发育程度不同,反映了不同段落发震构造的特征差异.滑坡的主体分布范围与震中位置表明了构造破裂是从SEE向NWW方向发展的.最后,分析了该滑坡主体分布区中心线与临潭-宕昌断裂在空间地理位置上相差10km的2种可能的原因.     

1990年景泰6.2级强震的烈度分布及发震断裂

1990年10月20日16时07分在甘肃省景泰、天祝、古浪三县交界处发生了一次6.2级强震。 现场考察结果表明:宏观震中位于下倘至大圈湾一带。地理位置为北纬37°07′,东经103°37.5′。震中烈度达Ⅷ度。极震区为一面积约20km~2,呈NWW向展布的椭圆形区域。在Ⅵ—Ⅷ度区圈定的基础上,本文对出现于Ⅶ度区内的Ⅷ度高烈度异常区的形成原因进行了初步讨论。并依据主震发生后的直接余震区、震中高烈度区、震源机制解、地面运动方向等资料得出这次地震是全新世以来活动强烈的老虎山断裂最新左旋运动的结果。     

香山-天景山断裂带西段的运动性质变化及其成因机制

香山-天景山断裂带作为青藏高原东北缘弧形构造带的重要组成部分,其东段整体表现为逆-左旋走滑运动性质。相反,其西段运动性质较为复杂,其上一系列的断错地貌特征以及在人工探槽和天然露头剖面上观察到的断裂运动性质,显示整个西段主要以正-左旋走滑运动为主,只在局部特定位置存在逆冲运动分量。为了确定香山-天景山断裂带西段运动性质变化的成因机制,从断裂的几何结构特征对其进行分析,得到影响与控制西段运动性质的3个主要因素:1)阶区构造,断层的左行左阶雁列式结构形成拉张型阶区,并控制着阶区附近及其内部断层的正-左旋走滑运动;2)尾端构造,在断裂端部存在阻止断层破裂传播的障碍体时,断裂一盘向前推挤的一端就会发生挤压构造变形,断层以逆-左旋走滑运动为主;3)双弯构造,次级段内部断层走向变化并呈右阶排列时,中间弯曲段在左旋走滑作用下形成局部挤压应力环境,表现为逆-左旋走滑运动。此外,天景山次级块体做SEE向运动,在其尾端形成走滑拉张构造环境,也是西段以正-左旋走滑运动为主的重要原因。香山-天景山断裂带西段的形成演化过程说明,在青藏高原东北缘弧形构造带向N扩展的过程中,整个香山-天景山断裂带可能并不是同时期形成的,而是分为运动性质显著不同的2个阶段,并表现为自东向西侧向扩展的形成演化模式。     

临潭-宕昌断裂新活动特征与岷县漳县M_s6.6地震关系研究

2013年7月22日7时45分,在甘肃省定西市岷县和漳县交界（34.5°N,104.2°E）发生了一次MS6.6地震,震源深度20 km.截至7月29日8时,甘肃岷县、漳县MS6.6地震共记录到余震1 034次,其中3.0级以上余震9次,包括5.0～5.9级1次,4.0～4.9级1次,3.0～3.9级7次.其中最大余震为发生在7月22日9时12分的MS5.6地震.地震造成95人死亡,1 366人受伤.震区地处青藏高原与西秦岭陇南山地接壤区,黄土覆盖较厚,地形起伏较大,山坡陡峭,沟壑纵横,地震引发了黄土滑坡、崩塌和塌陷等次生灾害.另外,震区经济发展较为落后,房屋结构差,土木结构房屋所占比例较高,抗震性能差,是这破坏较重的主要原因.受灾范围涉及定西市、白银市、天水市、陇南市、甘南藏族自治州和临夏回族自治州等6个市（州）13个县,面积约1万多km2.甘肃天水、兰州、陇南、白银,陕西的宝鸡、汉中、咸阳、西安及四川成都、绵阳等地都有震感.地震发生后,中国地震局迅速组织地震现场考察队赶赴灾区,进行震情监测、烈度评定、震害损失评估和科学考察等工作,并于7月24日14时发布了甘肃岷县漳县6.6级地震烈度图.本次地震宏观震中位于岷县梅川镇永光、永星村和禾驮乡的拉路村一带,极震区烈度为Ⅷ度.烈度长轴走向为北西向,与区域构造线相一致.本文归纳总结了岷县、漳县MS6.6地震的基本参数、烈度分布、震害特征和发震构造背景等基本特征.本次地震发生在青藏高原东缘的甘东南地区,该区是南北地震带与昆仑山—秦岭断裂带等活动构造交汇部分部位,也是北西西向的东昆仑断裂与西秦岭北缘断裂之间的构造转换区.地震发生在靠近临潭—宕昌断裂一侧.通过野外地质调查,发现通过极震区有一条断层,即禾驮乡断层为活动断层,为晚更新世活动断层.包括滑坡、地裂缝、地震陷坑和喷沙冒水等地表破坏现象沿断层成带状分布.在震源机制解方面,且震源机制解也与该断层相吻合.中国地震局地球物理研究所给出节面Ⅱ走向为320°,与禾驮乡断层相一致.中国地震局地质研究所给出的是301.3°,也基本与其吻合.两个单位所给出的滑动面倾向为51°和57.3°,皆为向北东倾,与禾驮乡断层倾向也相一致.另外发现安家山滑坡长约310m,宽约30 ～ 35 m,沿断层谷地呈长舌形向北西做水平滑动,滑动面上擦痕侧俯角为12°～23°,主滑动面走向与断层走向相一致.说明禾驮乡断层为此次地震的发震断层,该断层属于区域上临潭—宕昌断裂的次级断层,该断裂历史上在本区内曾发生过3次6级以上强震,近期又发生过2003年11月13日岷县5.2级地震和2004年9月7日岷县—卓尼5.0级地震.此次地震是临潭—宕昌断裂进一步活动的结果.     

则木河断裂全新世以来的新活动与地震

本文着重研究了则木河断裂的发育特征以及全新世以来的活动历史。根据作者在该断裂带首次发现的地震裂缝以及它们的力学性质和组合型式,提出则木河断裂系属一条南北向拉张性质的左旋走滑型地震断裂。强震主要发生在全新世以来断裂的最新和最强烈的活动段上。断裂活动方式,北段是以粘滑破裂运动为主;南段则以蠕滑运动为主。     

2013年甘肃岷县—漳县6.6级地震仪器烈度与宏观调查烈度比较分析

对西北强震动台网中心收集的2013年7月22日甘肃岷县-漳县M_S6.6地震117组三分向加速度记录进行处理和初步分析,计算出相应的仪器烈度值。将该值与岷县漳县地震烈度图（中国地震局,2013）中的烈度区值进行对比,偏差在1度以内的占台站总数的81.8%。将地震仪器烈度与强震台站周边5 km内调查点烈度对比分析,完全吻合的台站占50%,略低于芦山地震58.6%。灾害调查分析认为岷县-漳县地震灾区建筑以土木结构和木结构为主,在相同烈度情况下,破坏比例大于其他地区。因此,虽然仪器烈度与震后宏观调查烈度不能达到完全吻合,但前者在一定程度上反映了震害情况,可快速为应急救援决策提供依据。另外,震后宏观烈度资料是一定区域范围内的平均或延伸,而强震数据只是个别点上的数据,不能忽略两者之间的差异性。     

武都—康县断裂带活动性初步研究

武都—康县断裂是位于甘东南地区区域大断裂中的一条左旋走滑并兼有逆冲分量的活动断裂。通过卫片解译和野外地质调查,对活动断裂几何分段、地貌和地质特征进行了研究。结果表明:武都-康县断裂可分为西(F1)和东(F2)两段,分别为上板桥-长坝镇断裂段和沈家园-窑坪断裂段;晚更新世以来断裂的活动形成了丰富的断错地貌现象,例如水系和山脊左旋位错、断层三角面、断层崖、垭口、鞍部、跌水和地裂缝。断裂西段为全新世断层,年代距今(1.730±0.111)ka至(1.670±0.141)ka之间,活动性比较强烈,并在甘泉一带发现全新世活动特征明显,主要以左旋走滑为主,同时伴有逆冲分量;而东段可能是晚更新世断层,以逆冲作用为主,并伴有左旋水平运动。     

青藏高原东缘川西地区的现今构造变形、应变分配与深部动力过程

青藏高原东缘的川西地区是中国大陆南北地震带的中段,构造变形复杂,断裂活动强烈,控制着一系列历史强震的发生,2008年5月12日汶川8．0级地震就发生在南北地震带中段的龙门山断裂带．川西地区构造变形图像、运动特性和深部驱动机制的研究,不仅对于理解青藏高原东边界的动力过程具有重要意义,还有助于认识南北带未来强震危险性．研究表明,北西西走向的鲜水河断裂是中国大陆内部活动最强烈的断裂带之一,左旋走滑速率达9-11mm/a,其左旋走滑运动在东部的石绵一带被分解到了安宁河、大凉山和则木河等断裂带之上,仍以左旋走滑为主;再向南,左旋剪切走滑运动沿小江断裂带发生,并以8-9mm／a的走滑速率进入云南,跨过著名的红河断裂,延伸入缅甸境内．龙门山断裂则以地壳缩短和右旋走滑为特征,但其总体滑动速率只有约3mm/a．GPS观测结果也证实了这种运动方式和应变分解图像．青藏高原东边界的构造变形可能是一种近似连续的旋转弧形构造,以左旋剪切为主要特征,只是在向北东方向突出的弧顶部位出现少量的挤压逆冲构造．造成这种弧形左旋走滑运动的深部驱动机制可能是中下地壳的流动．因为川西高原的中下地壳流变强度比正常地壳软弱,并且其与临近四川盆地和华南地块的地壳厚度差达20—30km、地貌高度差达3000—4000m,从而形成能够驱动中下地壳软弱层发生流动的横向压力差,从底部拖曳着被断裂切割的上部脆性地壳,发生以左旋走滑为主的变形和运动,并导致应变在不同的断裂上积累和释放,形成强烈地震．这种由北西西走向左旋剪切转换为近南北向左旋剪切兼挤压的变形模式在中国大陆具有普遍意义．