2021年5月22日青海玛多M7.4地震余震重新定位与断层面参数拟合

文中基于青海和周边地震台网72个台站以及震后布设的12个流动观测台站于2021年5月22—27日记录的青海玛多M7.4地震主震及1 357次余震资料,使用双差地震定位法重新对余震位置进行了修定,获得了1 289次余震修定后的震源位置。重新定位后,余震基本沿昆仑山口-江错断裂呈NWW向线性分布,震源深度由重新定位前主要集中于5～10km变为在5～15km深度范围内相对均匀地分布。根据重新定位后的余震分布特点并参考地质断层及现场考察的地震破裂带展布情况,依据成丛地震发生在断层附近的原则,选取了6个矩形区域内重新定位后的震源信息,联合采用模拟退火与高斯-牛顿算法反演获得了每个区域断层面的详细参数。结果表明,主干断裂为长约146km、总体走向为285°～290°的高倾角大型左旋走滑兼逆冲断裂。重新定位还显示,主干断裂东、西两侧有分叉现象,可能是大地震发生时期由于复杂的应力分配导致触发并新产生2条分支断裂,断裂整体显示为树形。西侧分支走向为306°,与主干断裂相交,夹角为21°。东侧分支走向近EW,与主干断裂的东段相连。     

2016年青海门源M_S 6.4地震序列重定位研究

北京时间2016年1月21日1时13分,在青海省门源县发生M_S 6.4地震。利用喜马拉雅台阵二期部分台站和青海地震台网震后2个月的震相观测数据,采用双差定位方法,对门源地震序列进行重定位研究。重定位结果表明,余震序列呈北西向分布,大致平行于冷龙岭断裂走向,余震展布长度约12 km,90%的余震发生在5—13 km深度范围内。结合震源机制,认为此次地震为向西南倾的高倾角逆冲地震,发震断层为冷龙岭北东侧的次级断裂,断层面走向约131°。震源深度剖面显示,门源地震的余震分布与常见的逆冲型地震余震分布存在差异,可能与该区域深部地质构造和介质结构异常复杂有关。     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震序列重定位和震源机制解研究

2022年1月8日青海省海北州门源县发生M_S6.9地震,震后产生了长约22 km的地表破裂带,青海、甘肃和宁夏等多地震感强烈。本文基于区域地震台网资料,通过多阶段定位方法对门源M_S6.9地震早期序列（2022年1月8日至12日）进行了重定位,并利用gCAP方法反演了主震和M_S≥3.4余震的震源机制和震源矩心深度,计算了现今应力场体系在门源M_S6.9地震震源机制两个节面产生的相对剪应力和正应力。结果表明:门源M_S6.9地震的初始破裂深度为7.8 km,震源矩心深度为4 km,地震序列的优势初始破裂深度主要介于7—8 km之间,而M_S≥3.4余震的震源矩心深度为3—7 km;该地震序列的震源深度剖面显示震后24个小时内的地震序列长度约为25 km,与地表破裂带的长度大体一致,整体地震序列长度约为30 km,其中1月8日M_S6.9主震和M_S5.1余震位于余震区西段,1月12日M_S5.2余震位于余震区东段。2022年1月8日门源M_S6.9主震的震源机制解节面Ⅰ为走向290°、倾角81°、滑动角16°,节面Ⅱ为走向197°、倾角74°、滑动角171°,根据余震展布的总体趋势估计断层面走向为290°,表明此次地震为近乎直立断层面上的一次左旋走滑型事件;M_S≥3.4余震的震源机制解显示这些地震主要为走滑型地震,P轴走向从余震区西段到东段之间大体呈现NE向到EW向的变化。现今应力场体系在门源M_S6.9主震震源机制解节面Ⅰ上产生的相对剪应力为0.638,而在节面Ⅱ上的相对剪应力为0.522,表明这两个节面均非构造应力场的最大释放节面,这与2016年门源M_S6.4地震逆冲型震源机制为构造应力场的最优释放节面有着明显差异。结合地质构造、震源机制和余震展布,2022年1月8日门源M_S6.9主震的发震构造可能为冷龙岭断裂西段,其地震断层错动方式为左旋走滑。根据重定位结果、震级-破裂关系以及剪应力结果,本文认为门源地区存在一定的应力积累且应力未得到充分释放,该地区仍存在发生强震的危险。      

2021年5月22日青海玛多Ms7.4地震发震构造分析

精确的余震序列定位及震源机制反演能够提供强震破裂尺度、发震断层面和区域应力场等信息,为震后应急决策和分析发震构造提供科学依据.本研究采用双差定位方法对2021年5月22日 青海玛多Ms7.4地震序列进行精定位,得到震后9天内共1055个事件的精定位结果;同时,利用青海、西藏、四川和甘肃台网记录的波形数据,采用近震全波形矩张量反演方法得到了玛多Ms7.4地震15次中等余震(Ms≥4.0)震源机制解,并进一步反演得到震源区构造应力场.地震定位结果显示,玛多主震位于玛多—甘德断裂与甘德南缘断裂之间,发震断层面较为陡立,余震序列在时间上呈现出不对称的双侧破裂模式,且沿主破裂面的两端均表现出分支破裂特征,说明本次地震触发了分支断层;震源机制结果显示15次中等余震包含12次走滑型和3次逆冲型地震,暗示主断层破裂受到局部异常结构的影响;另外,应力场反演表明震源区为近EW向挤压特征,与该区域最大水平主压应力优势取向一致.结合上述结果以及周边地质构造背景,我们认为玛多地震发震构造为位于巴颜喀拉地块内部一条NWW向的高倾角左旋走滑断裂,主破裂触发了东西两端分支断层活动,断层面的非均匀性控制了余震序列时空分布的差异性.     

2022年门源MS6.9和2016年门源MS6.4地震序列比较分析

2022年1月8日青海省海北州门源县发生M_S6.9地震,震中距离2016年1月21日门源M_S6.4地震震中约33km,两次门源地震均发生在冷龙岭断裂附近,但在震源机制、主发震断层破裂过程及地震序列余震活动等方面显著不同。针对两次门源地震序列的比较分析,对研究冷龙岭断裂及其附近区域强震序列和余震衰减特征等具有重要研究意义。通过对比分析2022年门源M_S6.9地震和2016年门源M_S6.4地震余震的时空演化特征,发现二者在震源过程和断层破裂尺度上存在明显差异,前者发震断层破裂充分,震后能量释放充分,余震丰富且震级偏高;而后者发震断层未破裂至地表,余震震级水平偏低。综合分析两次门源地震序列表现出来的差异性,认为其可能与地震发震断层的破裂过程密切相关,且同时受到区域构造环境的影响。     

2022年1月23日青海德令哈MS5.8地震全矩张量反演及发震构造初步分析

基于青海和甘肃区域地震台网记录的宽频带地震波形和震相观测数据,利用近震全波形反演方法和双差定位方法分别对2022年1月23日青海德令哈M_S5.8地震进行全矩张量反演和地震序列重定位研究。矩张量反演结果表明主震为一次典型走滑型地震,最佳断层面节面Ⅰ走向78°、倾角88°、滑动角－22°,节面Ⅱ走向169°、倾角68°、滑动角－177°,矩心深度为9 km,矩震级为M_W＝5.5。定位结果显示余震优势展布方向为NNW－SSE,长度约16 km,余震震源深度优势分布在7～12 km之间。综合分析表明,节面Ⅱ与余震精定位所勾勒出的断层面走向和倾向较为一致,推断NNW走向的断层面为可能发震断层面,认为德令哈地震是发生在祁连山断裂带的向W倾、倾角约为68°的右旋走滑断裂上。在印度板块向欧亚板块俯冲挤压作用下,青藏高原东北部构造块体应力不断积累,造成祁连山断裂带内断层失稳而发生此次青海德令哈M_S5.8地震。     

结合波形互相关的双差定位方法在广西北流 ——广东化州5.2级地震序列中的应用

基于广东地震台网记录的地震观测报告和连续波形数据,应用双差地震定位算法,对2019年10月12日广西北流-广东化州M_S5.2地震序列进行重新精确定位。重新定位后结合震源分布和震源机制解发现:发震断层沿NWW方向展布,跨度约3.5 km,破裂深度4～10 km。震后25 h内的余震基本沿断层方向分布,有部分沿破裂面向深处发展。之后的余震有向地表、向北东向发展的趋势,根据震源深度剖面分布判断断层的倾角约75°。与震源机制解的断层形态基本一致。     

2015年11月23日祁连5.2级地震发震构造初步研究

基于喜马拉雅地震科学台阵和青海区域数字地震台网的资料,采用广义极性振幅技术反演了2015年11月23日祁连5.2级地震的震源机制;利用逆时成像技术重新定位了祁连5.2级地震及64次ML1.0以上余震的震源位置。基于上述研究,综合分析祁连5.2级地震的震源位置和震源机制以及64次ML1.0以上的余震空间分布特征,结合托莱山断裂构造性质探讨了发震构造。结果显示,祁连5.2级地震的发震时刻为北京时间2015年11月23日5时2分38.9秒,震中位置位于(37.95°N,100.46°E),震源深度为12.4km。祁连5.2级地震的震源机制为节面Ⅰ的走向108°/倾角44°/滑动角40°,节面Ⅱ的走向347°/倾角63°/滑动角126°。节面Ⅰ与托莱山断裂左旋走滑兼具逆冲的性质相同,也与余震勾勒出的断层面倾向SW,倾角约48°的产状相同,因此节面Ⅰ为发震断层面。结合震源机制结果和托莱山断裂的构造性质,推测主震的发震构造为一条北西西向的断层,倾向SW,倾角在深部较缓而在浅部可能较陡。由于托莱山断裂带次级断裂发育、产状复杂、缺乏准确位置,因此无法通过定位结果来判断发震构造为托莱山主断裂还是其次级断裂。     

InSAR数据约束的2022年1月8日青海门源MS6.9地震发震构造研究

利用Sentinel-1A卫星升降轨道数据和D-InSAR技术获得青海门源2022年1月8日M_S6.9地震的同震形变场,并基于弹性半空间位错模型反演其震源参数,利用分布滑动模型确定断层面上的滑动分布。结果表明,2022年1月8日青海门源地震的同震形变场沿NWW-SEE方向分布;断裂带南缘升轨影像和降轨影像最大视距分别为61 cm和62 cm,断裂带北缘升轨影像和降轨影像最大视距地表形变量分别为43 cm和56 cm。InSAR同震形变场断裂尺度模型断层长30 km,宽18 km,最大滑移量3.5 m;断层滑动分布模型表明该地震为左旋走滑地震。结合冷龙岭断裂的运动特征和几何特征,初步确定此次M_S6.9地震的发震断裂为冷龙岭断裂     

2016年1月21日青海门源MS6.4地震震源机制解及发震构造初步探讨

采用CAP（Cut and Paste）方法反演了2016年1月21日青海门源M_S6.4地震的震源机制解,其最佳双力偶解节面I走向339°,倾角49°,滑动角111°：节面Ⅱ走向129°,倾角45°,滑动角68°,矩震级M_W5.92,矩心震源深度约为9 km,地震破裂类型为逆冲型地震。结合余震序列展布及震区的活动构造特征,判定发震断层面为节面I,推测此次地震的发震断裂为冷龙岭断裂。     

玉树MS7.1级地震部分余震重新定位及发震构造分析

综合利用玉树震区应急流动台站观测数据和青海地震台网固定台站观测数据,依据最新的人工地震宽角反射/折射剖面的速度模型,采用Hypo2000地震定位法,对2010年4月18日至4月29日期间玉树震区发生的部分余震进行了重新定位.重新定位后,震源位置的水平和垂直方向平均误差分别为1.35 km和4.68 km,走时残差为0.49 s.震源深度分布范围为1.48～19.85 km,平均震源深度为10.28 km.定位研究结果表明:玉树地震余震沿北西-南东向的甘孜-玉树断裂带的北支,即玉树-隆宝断裂分布,长约97 km.余震分布特征在主震(微观震中)两侧存在差异,可能反映了两侧构造特征存在差异.截止到4月29日,主震东南仍是应力的主要释放区域,余震强度大且活动密集的区域位于主震东南距主震约5 km、横向范围约20 km.主震破裂区的大部分应力在主震过程中得以释放,主震时应力未释放的区域成为主要的余震分布区.余震的连续发生可能已造成主震破裂区相互连通,且破裂范围向西北方向扩展.玉树主震及余震的发震构造为甘孜-玉树断裂的北支,即玉树-隆宝断裂段,断层性质为北东倾向的高角度左旋走滑断层.发震断层的倾角和宽度在帮洞两侧有所不同,帮洞以东发震断层宽度约为12 km,倾角约为83°;而帮洞以西发震断层宽度约为6.5 km,断层倾角约减缓为63°.     

2021年青海玛多MS7.4地震序列精定位与震源机制研究

利用双差定位法对2021年5月22日玛多M_S7.4地震序列中1 434个地震进行重新定位,使用TDMT矩张量反演方法求解玛多地震序列M≥4.5地震的震源机制解,综合分析得到如下结论:(1)玛多地震序列震中整体走向为NWW-SEE向,与昆仑山口—江错断裂展布方向相吻合,序列总长度170 km,呈NWW向和SEE向双侧破裂,主震西北侧存在NW向条带,可能是此次地震的分支断裂活动,在南东侧存在余震稀疏段以及横穿玛多—甘德断裂的余震分布带,推测可能是地下速度结构差异所致;(2)主震附近地震序列以左旋走滑型地震为主,优势走向为NWW向,倾向NE,倾角较高,与昆仑山口—江错断裂性质基本一致,结合余震定位结果推断昆仑山口—江错断裂为本次地震的发震断层;(3)主震附近地震序列P轴平均方位角为237°,P轴,T轴平均倾角分别为15°、16°,N轴平均倾角为65°,结合研究区构造特征推断,本次地震是由NEE-SWW向水平挤压应力推动NWW-SEE向断裂发生左旋走滑错动所致。     

2017年8月9日精河6.6级地震序列重定位与发震构造初步研究

基于新疆区域数字地震台网震相观测报告,采用HypoDD方法精确定位了精河M_S6.6地震序列M_L≥1.0地震的震源位置,综合分析了此次地震序列的空间分布特征和可能的发震构造。结果显示,主震震中为44.2639°N、82.8294°E,震源初始破裂深度为17.6km;地震序列总体沿近EW（273°）向单侧扩展,展布长度约20km;震源深度优势分布范围为7～17km;沿余震走向的深度剖面显示,主震向西10km范围内,余震震源有逐渐变浅的趋势,余震序列中尾端向SW方向偏转的地震震源较深;垂直于地震序列的深度剖面显示,地震序列自北向南呈现逐渐加深的变化特征,表明发震断层面倾向为S倾。综合考虑中国地震局地球物理研究所给定的震源机制解以及震源区地质构造情况推测,精河M_S6.6地震发震构造可能为库松木契克山前断裂东段。     

2022年9月5日四川泸定MS6.8地震序列重定位研究

利用2022年9月5—12日震相报告中的P波和S波到时资料,采用双差定位方法对四川泸定M_S6.8地震序列的主震和余震进行重定位。重新定位后地震序列较重新定位之前震中分布更加集中,线性趋势更加明显。余震主要分布在鲜水河断裂以西地区,总体沿着鲜水河断裂呈NW向展布,余震区长轴约为65km。根据重定位结果,发震断层为鲜水河断裂磨西—石棉段,该断裂走向为331°～340°,倾角较陡。受SW向海螺沟段断裂影响,余震区具有明显的分段特征,总体上呈现北浅南深的特征。随时间的演化,余震区中南段震源深度逐渐变浅,且地震频次逐渐衰减,而北段震源深度变化不大,频次也未明显减弱。不同时段的余震活动表明,本次地震的初始破裂方向为SE向,该破裂随后触发了与主断裂共轭的SW向分支断裂,余震沿这两个方向逐步扩展,最后达到稳定状态。     

2013年肃南-门源交界MS5.1地震重新定位、震源机制及发震构造研究

针对2013年9月20日甘肃肃南—青海门源交界发生的MS5.1地震,采用Hypo2000定位方法对地震序列中ML≥1.0的事件进行重新定位。重定位后震源位置的水平和垂直方向平均误差分别为1.87km和3.64km,走时残差为0.51s,余震沿冷龙岭断裂的走向分布,长约20km,宽约2.5km;横向剖面显示震源深度集中在3~10km,纵向剖面显示出一个约30°倾角的破裂面。采用CAP方法得到了MS5.1主震的震源机制解,节面I走向360°,倾角68°,滑动角117°;节面Ⅱ走向126°,倾角为34°,滑动角42°,矩震级MW5.05,最佳震源矩心深度10km。     

河北临城地震序列揭示的一条隐伏断层

2017年9月4日河北临城发生M_L4.4地震,这是邢台地区自2003年以来发生的唯一一次M_L4以上地震。震后大量余震沿条带分布,揭示了一条前人未发现的隐伏断层(根据其经过的地点称之为齐家庄-东双井断裂)。为研究该隐伏断层的几何形状和滑动性质,首先基于河北数字地震台网资料对地震序列进行精定位,利用精定位地震数据拟合发震断层面,计算断层面的走向和倾角,并给出其标准差。然后搜集震中附近历史地震的震源机制解,利用网格搜索法反演区域构造应力场参数,根据构造应力场和断层面的几何形状确定齐家庄-东双井断裂的滑动性质。结果表明,临城M_L4.4地震的发震断层为一条近EW向的隐伏断层,产状为走向约92°,倾角约85°,滑动角约-12°,滑动角标准差约8°,为倾向南的高倾角左旋走滑型断层,延伸深度约10km。区域应力场在齐家庄-东双井断裂上产生的相对剪应力和正应力分别为0.650和0.691,此次地震不是在最大剪应力的断层方位发生,表明该断裂不是现今应力场作用下产生的,而是在复杂的历史地质活动中遗留的,该断裂在现今应力场作用下积累了一定的应力而导致了M_L4.4地震的发生。齐家庄-东双井断裂及其性质的发现为该地区的地质构造和地震孕育环境分析提供了基础。     

2022年青海门源MW6.6地震InSAR同震形变场与震源特征

本文利用合成孔径雷达差分干涉(Differential Interferometric Synthetic Aperture Radar, D-InSAR)技术处理哨兵卫星升降轨影像,获取了2022年青海门源M_S6.9地震的同震变形场,变形结果显示此次地震导致冷龙岭断裂西段两侧约30 km×20 km范围明显变形,卫星视线向最大同震位移达50 cm.基于有限断层模型,本文构造断层滑动分布模型,反演同震变形场数据.模型显示,冷龙岭断裂的破裂以左旋走滑为主,破裂长度约23 km,主要分布在10 km以上深度,整体形态表现为不规则椭圆盘,其中约3.9 m的最大破裂位于5～6 km深度的椭圆中心.基于反演模型估算的地震平均应力降约5.9 MPa,地震标量矩为1.0×10¹⁹ N·m,对应矩震级为M_W6.6.本文计算了1927年古浪地震、1986年及2016年门源地震对本次地震破裂面的同震静态库仑应力扰动,结果表明冷龙岭断裂西段受到历次地震的库仑应力加载作用,库仑应力增加累积达0.12 MPa,对本次发震断层的破裂有促进作用,其中...     

2021年青海玛多M_S7.4地震序列精定位研究

2021年青海玛多M_S7.4地震是近30年来青藏高原巴颜喀拉地块发生的又一次大地震,在空间上填补了该块体北边界东段的发震空白.文章采用双差定位方法对震后8天的余震序列进行重定位研究.结果显示:玛多地震余震序列总长度约170km,主震位于余震区中间,呈双侧破裂特征.余震主要呈北西西向的狭长条带状分布,整体走向为285°.震源深度剖面显示发震断层近垂直,在不同段落向西南和东北方向倾斜,表明发震断层具有复杂的几何形态.主震东南侧25km处存在余震稀疏段,长度约20km.在余震区东端出现马尾状分叉特征,展现了大型走滑断裂带的末梢效应.在西段北侧出现了NW向条带,可能是此次地震触发的分支断裂活动.本次余震序列的位置与昆仑山口-江错断裂东段距离最近,两者在空间展布上具有一定的重合度,推测其为本次地震的主要发震断层.     

2014年川滇交界东段鲁甸M_S 6.5地震序列重新定位及发震构造分析

为了研究鲁甸M_S 6.5地震的余震空间分布特征和探讨震区深部发震构造,本文利用四川、云南省固定地震台网观测资料和震后流动监测资料,采用双差定位方法对2014年8月3日至11日期间发生的鲁甸M_S 6.5主震及506个M_l≥1.5余震序列进行重新定位,获得了359个事件的重定位结果.研究结果显示:鲁甸主震的震源深度为13.8 km,与震源破裂过程显示的初始破裂深度较为接近,余震序列分布纵剖面还显示出余震主要分布在主震上方,且余震序列呈现出近EW向和NW向的不对称共轭状分布,优势分布方向为NW向的地震序列延展范围约20 km左右,并与昭通—鲁甸断裂相交,近EW向地震序列的延展长度约16 km左右.其中,在垂直NW向密集条带的震源深度剖面上,余震序列呈近于直立的条带状聚集,且余震序列震源深度分布的优势区间为3~15 km,较浅的震源深度说明了地震事件大多发生在脆性上地壳内部.地震重定位结果还表明了发震断层呈现高倾角分布的特征,结合震源机制解和地面地震地质调查及科考成果,综合表明和论证了此次鲁甸MS6.5地震的发震断层与NW向的包谷垴—小河断裂密切相关.     

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。