1999年台湾集集地震震源破裂过程

使用GPS同震位移资料和远场P波记录,研究了1999年台湾集集地震震源破裂过程．根据地质构造和余震分布引入了一个由弯曲断层面构造的三段“铲状”断层模型．在使用静态GPS位移资料反演集集地震的断层破裂滑动分布时,由于集集地震断层北部近地表破裂的复杂性,在位错模型中考虑拉张分量对地表同震位移的贡献,可更好地同时拟合GPS观测资料的水平和垂向分量．而纯剪切位错弹性半空间模型和分层地壳模型都无法同时拟合水平和垂向GPS观测资料．在此基础上,同时使用静力学同震位移资料和远场地震波形记录,反演集集地震的震源破裂过程．结果表明,一种垂直于断层面的“挤压性”(负)拉张分量几乎集中分布于地震断层的浅部和北部转折处,而这一带地表破裂远较没有(负)拉张分量出现的南部断层复杂．“冒起构造”的数字模拟表明,这种在集集地震破裂转折处及北部断裂带广为出现的典型破裂造成的地表位移可以用具有负拉张分量(挤压)的逆冲断层更好地模拟．而这种负拉张分量(挤压)的分布正是地震破裂性质和几何复杂性的综合反映,震源破裂过程也显示北部转折处破裂在空间和时间上的复杂性.高滑区域与余震分布表现为负相关.     

芦山M_S7.0地震与Northridge M_W 6.7地震地表变形场对比研究

2013年四川芦山"4·20"M_S7.0地震和1994年美国Northridge M_W6.7地震的近场同震位移均表现出破裂未达地表的特征,利用1999~2007年GPS资料对比分析了2次地震的震前变形特征与同震位移的关联性。结果显示,芦山震源区存在较为显著的挤压应变积累(挤压应变率方位角约为284°),沿芦山地震破裂节面剪切变形不明显;芦山地震的同震位移场表现为逆冲兼少量左旋特征,反映了整个孕震周期的应变积累特性,可能表明震前10余年的观测并不能代表整个孕震周期特征。Northridge地震前,地表变形表现为右旋-挤压特征,同震以逆冲破裂为主,近场表现出类似"圆屋顶形"的东西两侧水平运动和垂直向上运动,GPS观测到的震前变形与同震释放的变形存在一定程度的不一致性。相同震中距测点结果表明:Northridge地震的同震地表位移幅度明显大于芦山地震,前者震前挤压应变积累速度显著大于1999~2007年芦山地震震源区的应变积累背景。     

联合GNSS和InSAR观测位移反演2008年汶川大地震断层位错模型参数

利用现代空间大地测量技术,尤其是卫星合成孔径雷达干涉测量,能够获取高精度、高空间分辨率的同震和孕震形变,为地震断层形变和破裂机制研究提供了前所未有的机遇。本文介绍了利用大地测量观测数据反演地震断层位错模型参数的贝叶斯反演方法。联合运用2008汶川大地震前后GNSS和InSAR技术观测获得的同震位移,反演了地震断层的几何参数和滑动位错分布。研究结果表明,汶川地震的断层滑动主要集中在倾角较陡的浅部,同时包含逆冲和右旋走滑,其中最大逆冲6.1m,最大右旋6.5m。根据断层滑动分布正演计算得到的上盘同震位移明显小于下盘,预示该断层两侧孕震形变可能存在较大的不对称性。     

汶川地震白沙河段最大地表水平位移量的成因分析

最大同震位移量是活动构造研究、断层活动特性判定和地震危险性分析的一个重要参数,它关系到地震危险区最大震级、地震复发间隔的确定等定量评估。地震地表破裂的同震位移分布十分复杂,影响因素也多种多样。汶川8.0级地震是一个以逆冲型为主的破裂事件,同震位移多表现为垂直位错,同时也存在右旋走滑位移,这与震源机制解的结果以及破裂面上擦痕所显示的运动方式基本一致。此次地震的最大同震水平位移量为4.5m,附近还有高达5m的垂直位移量。破裂的几何学和运动学分析表明,最大水平位移量可能是逆冲量沿不同方向破裂带分解以及断裂倾角变化的结果     

龙门山高倾角逆断层结构与孕震机制

针对汶川8.0级地震的主破裂面是否以陡立倾角延伸至地壳深部的争议,我们的研究旨在明确发震断层形态随深度分布的二维结构特征, 即断层的倾角及相应段落的深度, 并在此基础上分析发震断层的孕震和发震机理. 利用子空间置信域非线性反演方法, 通过拟合近场的同震水准变形, 获得了分别对应于清平-北川和南坝-青川发震断层的二维弹性位错模型. 结果显示, 此次龙门山中央断裂带的发震断层系统存在明显的南北分区特征. 以北川-南坝为过渡带, 北川以南至清平的发震构造为二元结构, 包括两部分:一是浅部高倾角的逆断层, 倾角在70°~80°以上, 底部深度可达10~15 km, 同震位错主要发生在10 km以上深度, 平均位错超过6 m;二是深部缓倾角的逆断层, 反演得其倾角约25°, 底部可达30 km深度, 位错主要分布于断层的顶部和底部, 平均位错约4 m. 南坝以北的发震断层为单一结构的逆断层, 倾角约60°~70°, 逆断层位错分布于10 km深度以上, 平均位错小于2 m.余震分布和主震震源机制也支持清平以南发震断层为二元结构的推论. 有限元模拟显示,在二元结构的逆断层系统中, 通过提高断层面上正的库仑应力, 深部缓倾角的逆断层活动对浅部高倾角逆断层有明显的促震作用. 模拟还显示地壳缩短不是现今松潘地块地表垂直变形的主要原因, 垂直变形更可能反映了青藏高原东缘相对四川盆地的差异抬升. 对高倾角逆断层的库仑应力作用显示, 差异抬升对龙门山逆断层活动有重要的促进作用.     

基于InSAR的青海大柴旦地震三维同震形变场获取与震源特征分析

本文利用Envisat ASAR的升、降轨和宽幅数据,通过基于先验知识的最小二乘迭代逼近获取大柴旦2次地震的地表三维同震形变.结果表明,2008年MW6.3地震垂直向形变主要发生在断层南盘,以隆升形变为主,最大隆升量约10cm,北盘沉降量小于等于-1cm.东西向形变在南盘呈向东运动的特征,最大运动量约4cm,北盘向西运动,最大运动量约为-2cm.2009年MW5.8地震垂直向形变显示断层南盘抬升的特征,最大抬升量约27cm,北盘最大沉降量约-3cm.东西向形变表现为南盘向东运动,最大约10cm,北盘向西运动,约为-4cm.可以看出这两次地震均表现为逆冲为主,兼少量左旋走滑的震源特征.视线向结果无法判定同震形变的少量走滑特征,而地表三维分量可以有效地识别出少量左旋还是右旋走滑的震源特性.本文以视线向、垂直向、东西向形变量作为约束条件,利用Okada模型正演了2008年地震同震三维形变场.结果显示,采用逆冲兼少量左旋走滑的发震断层参数,视线向、垂直向、东西向正演结果与观测结果吻合.这也表明采用分解后的地表三维同震形变场可以有效地识别出发震断层的少量左旋走滑特征.     

亚像素相位相关法在获取汶川地震近场形变中的应用

震后地表实际破裂带的分布及其近场的形变特征,是理解块体运动学特性、断层破裂特征、地震发生机制等科学问题的十分重要的约束条件。基于InSAR获取的汶川地震同震形变场,由于发震断层附近同震形变梯度巨大,沿断层带出现了非相干条带,以致于无法获得断层附近的形变量。而基于亚像素级的光学影像偏移量法为获取断层附近大形变分布提供了可能。文中以SPOT卫星影像为数据源,采用光学影像偏移量法获得了什邡及茂县地区的水平位移形变场。结果显示龙门山断裂带上至少2条断裂同时发生破裂,形成了主要地表破裂带(龙门山镇-高川破裂带)和次级地表破裂带(汉旺破裂带),沿龙门山镇-高川破裂带平均位移量为4～6m,在高川附近伴随的平均右旋水平位移为1～3m; 汉旺破裂带因逆冲导致水平缩短,平均位移量一般为1～2m。汶川-茂县断裂带没有明显的地表破裂带。研究表明,利用光学影像相位相关法能够获得近断层位错量,可以成为InSAR手段的重要补充。     

芦山MS7.0级地震InSAR形变观测及震源参数反演

2013年4月20四川省芦山县发生M_S7.0级地震,目前的研究资料表明地震发生在龙门山断裂南段,但地表未发现明显破裂.本研究利用InSAR技术与Radarsat-2雷达数据,获取了芦山地震同震的部分形变场,结果表明,近场区域的LOS位移发生视线向隆升,量值在7 cm左右.随后利用弹性半空间的位错模型反演了断层面参数,综合反演结果及震源机制解最终确定了发震断层的初始模型,以形变场观测数据为约束,基于梯度下降法反演获得了断层面上的滑动分布,反演得到的矩震级为M_w6.45级,断层走向213°,倾角39°~43°,最大滑动位于地表以下约13 km深度位置,最大滑动量0.91 m,平均滑动角71°,整体上仍以逆冲滑动为主,兼具左旋走滑.推测在双石-大川断裂以东12 km处展布一条隐伏断裂,为本次的发震断裂.     

利用考虑地形起伏的反演方法获取2017年伊拉克MW7.3地震的断层参数及滑动分布

2017年11月13日伊拉克北部地区苏莱曼尼亚省发生了M_W7.3地震, 造成了重大的人员和经济损失。 本文利用升降轨的Sentinel-1和降轨的ALOS-2卫星的SAR数据, 通过差分干涉测量技术获取了该地震的同震形变场, 联合DInSAR和MAI技术, 采用抗差最小二乘法求解该地震的同震三维形变场。 基于改进的考虑地形起伏的均匀位错模型反演确定了发震断层的断层参数, 最后基于非均匀位错模型得到了发震断层的分布式滑动分布模型。 结果显示: ALOS-2卫星降轨轨道观测到的伊拉克地震引起的LOS向地表形变最大为55.8 cm抬升和47.9 cm下沉; Sentinel-1卫星观测到的伊拉克地震引起的LOS向地表形变为: 升轨轨道最大为87.9 cm抬升和17.1 cm下沉; 降轨轨道最大为55.6 cm抬升和38 cm下沉; 相对于前人的研究成果, 本文利用改进的考虑地形起伏的反演方法得到的发震断层几何参数表明发震断层为NNW走向, 倾向角为352°, 同震破裂以逆冲为主, 同时兼有一定的左旋走滑分量。 基于均匀位错模型反演得到的断层滑动分布结果表明, 同震破裂未延伸至地表, 主要滑动量集中在12~18 km, 最大滑动量位于15 km深度, 达到4.3m, 反演得到的矩震级为M_W7.35, 与UGSG、 GCMT等机构给出的结果一致。     

中国大陆古地震研究的关键技术与案例解析(2)——汶川地震地表变形特征与褶皱逆断层古地震识别

汶川MS8.0地震是近代少有的大陆褶皱逆断层型巨大地震,其地表破裂带是研究和解剖褶皱逆断层地表同震变形样式,并以此探讨古地震遗迹的不可多得的现实案例。在整理和分析汶川地震地表破裂带地质地貌调查资料的基础上,选择可能仅记录1次事件的平通、邓家(北川-映秀断裂)和九龙(江油-灌县断裂)等地为例,分析同震变形的特点和类型,并结合映秀、桂溪等地的古地震研究成果,讨论褶皱逆断层型古地震识别的技术要点。结果显示:地表变形主要包括逆断层直接位错、折曲位错变形和弯曲褶皱变形等类型;崩积楔、断层与地层切盖关系是分析断错地表型古地震事件的可行依据,而折曲位错变形型和弯曲褶皱变形型古地震识别则强调在上盘是否存在侵蚀不整合面,下盘是否存在生长地层,以及标志地层在断层两盘位差的突然增减;断层陡坎高度的倍数关系在一定程度上与古地震次数相关,但不能简单地用同震位移量除以陡坎高度的方法确定古地震期次;对于低角度逆断层的古地震识别,薄长状崩积楔、断层与堆积地层的切错关系和不同标志地层在断层两侧的累积位差的突变是重要的标志。识别古地震应因地制宜、思考多种因素的影响、用多种证据相互印证。     

晚第四纪以来安宁河断裂的构造活动与演化

在进行１：５万地质填图过程中,通过对安宁河断裂区域内晚更新世 一新世地层岩性,岩极及组成的各级地貌特征并结合地层的对年龄测定较为实际的研究与划分了断裂的活动期,次,并据此进一步研究了断裂活动的性质,方式与演化简史。     

渭河盆地东南缘铲形正断层上盘活动特征

本文根据野外和力学分析，认为渭河盆地东南缘铲形正断层上盘块体沿凹曲的断层面向下滑动和旋转作用，在山前冲洪积平原区产生了同向断层、反向断层和上盘横断层。这些构造的差异活动及其在地表的表现特征，可作为铲形正断层分段的重要标志。     

新疆库尔勒活动断裂和断层破裂段探讨

新疆南疆重镇库尔勒市及附近地区，至少分布着９条颇具规模的活动断裂。尤其斜切库尔勒市区北部的库尔勒断裂，新活动十分强烈。库尔勒断裂东段与兴地断裂西段很可能是连通的一条地震破裂段，两者均存在着丰富的多期次古地震事件的遗迹，为较稳定的断层“破裂单元”。该破裂段上现代地震活动异常平静，但发现了明显的蠕滑错开形迹。这种地震的发生与断层滑动不协调现象，说明断层运动受到了抑制，能量在某处得以积累，有酿成大震的条件和危险。     

安宁河断裂带晚第四纪运动特征及模式的讨论

安宁河断裂带是中国西南地区一条重要的地震活动断层， 地方志记载公元1536年曾发生过震级大于7级的破坏性地震. 详细的断裂地貌航片解译和野外调查表明， 安宁河断裂带除具有主要的左旋走滑断层活动外，还兼有重要的逆冲运动分量. 根据冲沟和阶地面的位错量及其热释光测年结果估计，该断裂带晚更新世以来平均左旋走滑速率为3~7 mm/a. 根据滑移方向与断层走向的关系，推测跨安宁河断裂带东西向由于逆冲断层运动造成的挤压缩短速率约为1.7~4.0 mm/a； 简单分解鲜水河断裂带上的滑动速率，估计分配在大凉山断裂带上的滑动速率与安宁河断裂带上的大致相当，约为3~7 mm/a. 此外，根据野外调查结果，并结合最近青藏高原构造动力学研究的新认识， 建立了安宁河断裂带的动力学模型，认为安宁河断裂带是一条逆冲走滑断裂带. 其下盘（西盘）主动向南东方向下插，造成了上盘（东盘）向北西方向的上冲运动.      

土壤氡对郯庐断裂宿迁段F5断裂探测和活动性的研究

郯庐断裂带宿迁段多年来一直被列为江苏地震重点关注区域。在该区域展开了多期活断层探测和工程地震安全性评价工作,地震监测已经建成了测震、形变、电磁、流体等多种手段。用气体地球化学方法开展相关研究,探索活动断层运动和地震发生之间的相互关系,是对该地区地震科学研究的一种补充,其有着十分重要的意义。沿郯庐断裂带宿迁段F₅断裂布设土壤氡测线并获得相关数据,结合地质勘察、浅层人工地震等资料进行综合分析,结果表明该区域内土壤氡探测结果对断裂带的位置、断层类型和特征、断层活动性具有较好的指示性。土壤氡探测展示F₅断裂两条分支断裂F_5-1、F_5-2的位置,氡浓度异常形态与断层特征存在一定的对应关系,并利用土壤氡浓度强度为指标,初步判断郯庐断裂带宿迁段F₅断裂2条分支断裂的相对活动性。     

滇西南地区汉母坝-澜沧断裂晚第四纪构造活动的地质地貌证据

通过对汗母坝-澜沧断裂晚第四纪地质、地貌实地调查与测量,并结合前人研究成果,讨论了该断裂晚第四纪最新构造活动特征。综合分析认为,汗母坝-澜沧断裂为一条以右旋走滑为主的全新世活动断裂,长约120 km,整体走向NNW。该断裂活动习性具有明显的分段特征,北段称为汗母坝断裂,是1988年耿马7.2级地震的发震断裂;南段称为澜沧断裂,是1988年澜沧7.6级地震的发震断裂之一。晚第四纪以来其新活动形成了丰富的断错地貌现象,如冲沟和山脊右旋位错、断层沟槽、断层垭口、断层陡坎、断陷凹坑等。根据断裂断错地貌特征的相应资料估计,该断裂晚第四纪右旋走滑速率约为(4.7±0.5) mm/a。     

朝鲜北西部地质构造特征及主要断裂活动性

着重论述了朝鲜北西部五条主要断裂的活动性、简要地叙述了这些断裂的概略特征,认为北东向的鸭绿江东支断裂、清川江断裂为中、晚更新世有活动,早更新世有明显活动的断裂;北西向的载宁江断裂为中更新世有活动,早更新世有明显活动的断裂;在北西西向断裂中,长林断裂为早更新世—上新世活动断裂,南江断裂活动时代不详。其活动性最明显的为鸭绿江东支断裂和载宁江断裂,次为清川江断裂和长林断裂,再是南江断裂。最后,还讨论了这些断裂的形成与演化。     

Faulting on the Anninghe fault zone, Southwest China in Late Quaternary and its movement model

The Anninghe fault is one of the significant earthquake-generating fault zones in the Southwest China. Local his-torical record shows that a M≥7 strong earthquake occurred in the year of 1536. On the basis of the detailed air-photographic interpretation and field investigation, we have acquired the following knowledge: 1 The average sinistral strike-slip rate since the Late Pleistocene is about 3~7 mm/a; 2 There is important reverse faulting along the fault zone besides the main left-lateral strike-slip motion, and the shortening rate across the Anninghe fault zone due to the reverse faulting is about 1.7~4.0 mm/a. If the Xianshuihe fault zone is simply partitioned into the Anninghe and Daliangshan faults, we can also get a slip rate of 3~7 mm/a along the Daliangshan fault zone, which is the same as that on the Anninghe fault zone. Moreover, on the basis of our field investigation and the latest knowledge concerning the active tectonics of Tibetan crust, we create a dynamic model for the Anninghe fault zone.     

Analysis of Geological Background of Seismic Activity in the Chengdu Plain from Data of Seismic Prospecting for Oil

Summarizing the existing data of seismological and geological investigations and of strong and intermediate-strong earthquakes in‘ the Sichuan basin and its adjacent areas accumulated by the seismological and petroleum organizations in Sichuan and of the results of seismic prospecting and detailed exploration in Chengdu depression during the last 20 years permitted us to studythe types and distribution of hidden structures in Chengdu depression and its adjacent areas, in particular, to identify in, detail the “hidden faults” in the Chenngdu-Deyang area on the one hand; The obtained data indicate that the NE-trending Xinjin fault ruus northward and dies out in the south of Penzhen town of Shuangliu County; Meanwhile, we studied genetic relations of seismic activity to active faults and their corresponding movernent charaeteristics on the other hand, Moreover, the Surface faults and deep-seated faults are clearly defined and outlined,and 5 types of seismogenic faults suggestd. The knowledge thus obtained enables us to delimit the focal zones for potential strong earthquakes in Chengdu depression. The study suggests that a zone of 40 km wide and more than 100 km long on sides along the Chengu Deyang lim bas a stable seismogeological background and good engineering-seismological conditions.     

地震集群分析法研究及其在海河断裂中的应用

对地震震中资料进行集群分析,确定线状构造,可以查明活断层。本文对天津—渤海地区的地震资料进行处理,勾画出地震线,从而提供了天津蓬莱断裂（海河断裂）是ＮＷＷ向规模宏大的活动断裂的一个证据。