福州南郊3.5级地震发震构造研究

福州市是福建省会城市,1997年12月连续发生两次3级地震,福州市普遍有感影响较大。本文对该地震发震构造进行研究,认为北西向断裂构造为其发震构造。     

2014年5月云南盈江M_S5.6、M_S6.1地震发震构造分析

2014年5月云南省盈江县先后发生MS5.6、MS6.1地震,为确定它们的发震构造及其所反映的区域活动构造格局,笔者围绕该区开展了地震烈度调查、活动构造遥感解译、地质构造及构造地貌野外调查、震源机制解及余震分布资料分析等工作。调查与分析表明,两次地震的宏观震中均位于盈江县勐弄乡麻栗坡村附近,但发震断层明显不同。前者为NE走向左旋走滑的昔马—盘龙山断裂,后者为近SN向右旋走滑的苏典断裂。历史地震资料显示,盈江地区的地震活动多以5~6级的中-强震为主,并具有明显的群发性和沿SN向断层迁移的特征。在实皆断裂及滇西内弧带的共同作用下,腾冲地块内以大盈江断裂为界,北部主要发育近SN向右旋走滑断裂,南部则以NE向左旋走滑断裂为主,其中近SN向断层晚第四纪活动性更强。     

从北华北盆地的地质结构看1976年唐山地震的发震机理

北华北盆地经过古近纪拉张、新近纪挤压形成了怀柔—三河—唐山—锦州—下辽河向南突出的弧形构造带,它与向南推挤的南北向唐山—丰南隆起一起构成燕辽山字型构造。唐山—丰南脊柱向南推挤造成弧顶挤压应力集中。一旦应力集中超过极限值,应力必然释放,形成大地震。文章从这一认识出发对1976年唐山地震的发震机理进行了探讨。     

宁河地区地震探测结果与桐城断裂浅部结构特征初探

桐城断裂是一条对唐山地震有地壳形变反映的活动断裂,是沧县隆起与黄骅凹陷北部的分界线。本次研究在桐城断裂宁河跨断层场地采用浅层地震探测方法,布设了两条近南北向的浅层人工地震物探剖面,获得了两条反映不同深度的高质量叠加时间、深度剖面图,查明了目标断裂的结构特征。本次工作在研究区探测出7条断裂,发现桐城断裂是由多条主断裂和次级断裂组成的断裂带,但本次工作测线布设相对较短且探测深度有限,因此,通过总结相关部门专家和学者在研究区周边的地震探测成果,初步认为断裂带在浅部呈"花状",并向下呈汇聚趋势。另外,结合前人学者对研究区及周边的钻孔和地层研究工作,通过钻孔地层对比,认为桐城断裂是一条中更新世活动断裂。根据断裂上断点的准确坐标位置以及桐城断裂产状特征,发现宁河跨断层监测场地有效的对F2、F3和F4三条断裂进行了监控,并根据前人对研究区应力应变研究结果,认为宁河跨断层监测场地的巨幅形变反映了F2和F3两条断裂的垂直运动特征。但其形变特征与唐山地震的关系是需要进一步探索的。     

活动断裂的变形特征及其大地震复发周期的估算

活动断裂是晚更新世10～12万年以来一直在活动.现在正在活动,未来一定时期内仍会发生活动的各类断裂.活动断裂控制着大地震的发生,是不同类型地震的发震构造.从活动断裂的变形特征来看,不同性质的活动断裂具有不同的发震构造模型,研究这些问题对认识强震的发震条件,划分潜在的震源区或地震危险区,评估发震构造和发震地点具有重要的意义.基于国内外对不同类型活动断裂的认识,结合近10年来在青藏高原地区对活动断裂的研究,总结了活动断裂的基本变形特征和对大地震复发周期估算的认识.研究表明.东昆仑断裂库塞湖段类似2001年Ms 8.1级大地震的强震复发周期为250～350年,阿尔金断裂康西瓦段类似Ms 7.4级大地震的强震复发周期为370～500年.而在青藏高原东缘的龙门山地区,类似2008年5月12日Ms 8.0级汶川大地震的强震复发周期为3000～6000年.这些结果可能暗示着走滑断裂大地震的复发周期远短于逆冲断裂大地震的长复发周期,这是值得高度重视和深入研究的新课题.     

鲁甸MS 6.5 地震发震断层地表破裂特征、相关古地震的发现和年代测定

鲁甸M_S 6.5级地震发生后,余震分布呈现两个优势方向,其发震断层是NE向的昭通-鲁甸断裂,还是NW向的次级断裂,引起了广泛的讨论。详细的野外调查发现,从龙头山镇南东方向的谢家营盘-光明村-王家坡一线N22°W~N55°W走向断续展布长约8 km地表破裂带,呈左行右阶排列,伴有30~35 cm左右的走滑分量,局部走滑分量达40~60 cm,表明此次地震的发震构造为北西走向的包谷垴-小河断裂。探槽工程揭露出发震构造光明村-小垭口段4次古地震事件;8个炭屑样品的14C测年分析表明,事件E1可能发生在9190-8870 BC,E2为1000 BC至900 AD,E3为910-1240 AD,最新一次事件E4为2014年鲁甸MS 6.5级地震。该研究表明,云南地区6.5级强震可以产生地表破裂并可能在地质记录中留下遗迹。结合本次地表破裂特征,影像几何不连续以及探槽剖面揭露出古地震断面信息容易隐形等特征表明,包谷垴-小河断裂在历史活动中强度不大,属中强地震发震构造。     

九寨沟7.0级地震的地震断裂及震源破裂的构造动力学机理研究

本文针对九寨沟7.0级地震的发震构造及震源破裂的构造动力学问题,从地质调查、测试与震源构造动力学理论分析相结合的角度阐明:此次地震发生在处于高法向应力左旋剪切受力状态的岷山隆起带北端与西秦岭地槽褶皱带之南缘文县-玛沁断裂相交汇部位;沿"九寨天堂"-震中-五花海以及上四寨村-中查-比芒一线发育的两条具有构造破裂特征的NW向地裂缝带,是"隐伏状"地震断裂错动造成的地表同震破裂,前者是本次地震的控震构造,后者是NW向断层的次级同震复活及扩展;此次地震的震源断层错动过程受NW331°走向的陡倾角（∠87°）断层节面控制的走滑型剪切破裂,断裂两端的剪切破裂表现出持续扩展趋势;震源构造动力学过程实质上是地壳深部沿NW方向左旋剪断"凸出体";地震断裂带两端破裂扩展的持续发展,将导致地壳"凸出体"逐步剪断贯通。     

活动断裂的变形特征及其大地震复发周期的估算

活动断裂是晚更新世10~12万年以来一直在活动, 现在正在活动, 未来一定时期内仍会发生活动的各类断裂。活动断裂控制着大地震的发生,是不同类型地震的发震构造。从活动断裂的变形特征来看,不同性质的活动断裂具有不同的发震构造模型,研究这些问题对认识强震的发震条件,划分潜在的震源区或地震危险区,评估发震构造和发震地点具有重要的意义。基于国内外对不同类型活动断裂的认识,结合近10年来在青藏高原地区对活动断裂的研究,总结了活动断裂的基本变形特征和对大地震复发周期估算的认识。研究表明,东昆仑断裂库塞湖段类似2001年Ms 8.1级大地震的强震复发周期为250～350年,阿尔金断裂康西瓦段类似Ms 7.4大地震的强震复发周期为370～500年,而在青藏高原东缘的龙门山地区,类似2008年5月12日Ms 8.0汶川大地震的强震复发周期为3000～6000年。这些结果可能暗示着走滑断裂大地震的复发周期远短于逆冲断裂大地震的长复发周期,这是值得高度重视和深入研究的新课题。     

于田地震同震形变场ALOS干涉雷达观测及初步分析

2008年3月21日发生在新疆于田的7.3级地震是继2001年11月昆仑山口西8.1级地震后的最大一次7级以上地震.地震是构造活动的集中反映, 会伴随着较大的地表形变及断裂的明显活动, 能够放大构造正常的活动方式, 同震变形场是这种放大作用在地表的直观反映, 对于认识发震断裂运动性质, 研究邻近构造活动性具有重要意义.青藏高原西北缘自然环境恶劣, 常规方法无法对于田地震开展及时有效的同震形变测量, 凸显出差分干涉雷达(InSAR)技术的优势.在介绍InSAR观测原理基础上, 通过地震前后ALOS干涉雷达观测获取了于田地震的同震变形场, 并结合构造背景揭示出:于田Ms 7.3级地震的宏观震中位于康西瓦断裂东南端的南北2个分支(大红柳滩断裂和慕士山南麓断裂)和阿尔金断裂西南端帚状的3个分支交汇的三角地带; 于田地震引发了阿尔金断裂一近南北向分支断裂的同震地表破裂, 破裂长度为25.6 km; 发震断层为正断层, 倾向西, 上盘的最大运动幅度在200 cm以上; 于田地震所在的两大断裂交汇处的构造应力场以近南北向挤压为主.      

基于Sentinel数据的阿尔金断裂中段中强地震同震变形特征

阿尔金断裂中段中强地震频发,是研究中强地震地表变形特征的天然试验场。文章基于Sentinel数据对该段4次中强地震（2019年9月27日新疆若羌4.8级地震、 2019年3月28日青海茫崖5.0级地震、 2021年6月16日青海茫崖5.8级地震、 2021年8月26日甘肃阿克塞5.5级地震）开展了D-InSAR同震变形分析。结果显示,该方法能有效提取阿尔金断裂中段3次M_S 5.0以上地震的同震变形场（2019年茫崖地震、 2021年茫崖地震和2021年阿克塞地震）,同震变形区均由抬升区和沉降区两部分组成,发震断层大致沿NW-NWW向展布,指示区域应力方向以NE-SW向为主。3次地震宏观震中定位偏差均在7 km以内,表明D-InSAR技术具有较高的水平定位精度。3次地震发震机制均为逆冲型,同震变形特征与CMT震源机制解相一致。同时,利用SBAS时序变形结果和不同分辨率参考DEM数据解算结果进行误差影响分析,结果显示,大气延迟相位误差对该区域同震变形解算影响较小,而残余地形影响较大,震后余滑与粘弹性松弛效应不明显。该研究结果对认识阿尔金断裂中段构造和地震活动,以及利用...     

玉树7.1级地震断裂特征与地震地表破裂带

2010年4月14日07时49分在青海省玉树县发生了7.1级地震,震中位于 33.2°N,96.6°E,自玉树县城至隆宝镇造成了大量房屋倒塌和人员伤亡.地震发生在NW向的玉树-甘孜断裂西段的玉树-治多断裂上,自隆宝镇东至玉树县城,地震引起了长约50km的地震地表破裂带,主要分布在第三纪红砂岩、高漫滩及河床中,致使公路错断、桥梁位错,并引发大量滑坡和崩滑.震中附近的调查表明,地表破裂带主要沿NW向的玉树-治多断裂展布,总体走向NW320°,分为两组,一组为NW向,另一组为NE向,NW向的破裂为左旋走滑,发育一系列小的类拉分盆地,NE向的破裂表现为正断性质.由震源机制解和断裂特征判定,NW向的玉树-治多断裂为此次地震的发震构造.     

青藏高原东缘1933年叠溪Ms7.5级地震发震构造再研究

青藏高原东缘1933年叠溪75级地震的发震构造至今仍然难以琢磨,前人或将其归因于NW向松坪沟断裂的左旋走滑活动、或南北向岷江断裂左旋走滑活动,但地表同震破裂、地震地质、地震等烈度图等调查和研究结果都不支持这种走滑型断层的地震成因。本文基于叠溪地震区构造地貌和湖相地层断层调查,结合古地震和历史地震的研究结果,提出了与2013年四川芦山Ms 70级地震类似的发震构造模型,即隐伏断坡型逆冲断层发震构造模型,认为在叠溪震区10~15km深部隐伏一条西倾的逆冲断坡,其向东逆冲作用导致了叠溪地区频繁的地震活动。这个发震模型有待深部地球物理测深资料和地表大地测量资料的验证。     

云南1588年通海- 曲江7. 0级地震的发震断层厘定及小江断裂带南端的未来强震危险性问题

云南地处青藏高原东南缘,发育众多活动断裂,是典型的历史强震多发区。1588年通海- 曲江7. 0级地震发生在近南北向小江断裂带与北西向曲江断裂的交汇部位。前人基于该处曲江断裂行迹较明显,活动性较强,并且具有发生7级以上大震的潜能,多认为其为该地震的发震断层。但本文在重新梳理地震史料基础上,通过遥感解译和地表调查,发现小江断裂带南段西支并未被曲江断裂截断,而是错断并穿过曲江断裂继续南延。结合对曲江断裂7级以上地震复发能力的计算,笔者认为1588年通海- 曲江7. 0地震的发震构造并非曲江断裂,而是小江断裂带西支的南延段落。同时,根据烈度- 震级关系式和地表破裂长度- 震级的关系式计算得到1588年通海- 曲江地震的震级只有6. 5级左右,其强度可能被高估。基于新的调查研究结果,进一步对小江断裂带南端的活动构造格局及未来地震危险性进行重新分析后认为,小江断裂带南段与北西向的曲江断裂和石屏断裂之间存在相互切割限制的关系。两组断裂交汇部位常常是拉分盆地的发育部位,形成有高大谷地,曲江盆地和建水盆地等。重新梳理该区震中烈度≥Ⅸ度的历史地震发现,小江断裂带南段东支建水以北是该区显著的历史地震空区,在未来的防震减灾工作中需给与更多关注。     

2017年四川九寨沟Ms7.0地震InSAR同震形变场及发震构造探讨

2017年8月8日四川省九寨沟县发生M_s7.0级地震,构造部位处于青藏高原东缘的巴颜喀拉地块东北角,震中位置是岷江断裂、塔藏断裂、虎牙断裂和雪山梁子断裂围闭的空震区。哪条断裂发震,如何界定其与周边活动断裂的关系,与青藏高原东缘近年来发生的大地震是否有成因联系等问题对于理解该区域现今构造活动模式、预判地震发展趋势和部署地震地质灾害防控等工作具有重要意义。利用地震前后两期Sentinel-1合成孔径雷达数据对地表同震形变场进行了InSAR测量,获取了极震区约2000 km²范围内的雷达视线向变形（-13~28 cm）和运动方向,呈现为主动盘单侧走滑兼逆冲的变形模式,结合震源机制、断裂展布、构造背景和近年地震迁移的分析,揭示了控震构造是巴颜喀拉地块北缘边界断裂弧形旋转体系的尾端构造,发震断层是该断裂系中塔藏断裂的南段,并有与虎牙断裂贯通的趋势,因此,应重视本次地震与虎牙断裂之间的空震区未来的强震危险性问题;从区域上看,此次九寨沟地震可能与汶川地震具有一定的时空成因联系,因在巴颜喀拉地块南北边界断裂破裂基本贯通的条件下,2008年汶川地震诱发的东缘中部锁固破裂导致块体加速向东挤出,2013年鲁甸地震又释放了东缘南段挤压构造应力,从而进一步加剧了东北角的应力集中,促使九寨沟地震的发生。     

新疆伽师及邻区地震与控震构造分析

1996年3月-1997年4月间,新疆伽师西部相继发生6.9级强震与由7次6-6.6级子震所构成的强震群。历史上伽师及邻区曾发生多次强烈地震,导致伽师及邻区包括塔里木盆地周缘地震强烈活动的原因,是印度岩石圈块体快速北向运动造成的SN向强烈挤压与欧亚岩石圈块体缓慢向西运动所引起的左旋走滑的联合作用及其相关的现今不同方向、不同性质的断裂活动。区域性EW向盆缘活动断裂控制盆缘大型地震活动带的空间展布,盆缘EW向主干活动断裂与其他方向次级活动断裂的交叉复合部位是强烈地震发震的有利部位。伽师强震群子震震中分布受塔里木盆地西缘近SN-NNW向隐伏深断裂及其与EW向盆缘活动断裂的复合所控制。伽师强震群发生之后,在原强震群震中处发生7级以上更大地震的可能性很小;但由于塔里木盆地及其周缘,自1996年起已进入一个新的地震活跃期,在伽师附近及其南侧或东侧,近年内发生6-7级以上强烈地震的可能性较大。      

银川盆地东缘黄河断裂第四纪活动与分段性研究

银川盆地位于南北地震带的北段, 是一个典型的新生代断陷盆地, 自西向东发育贺兰山东麓山前断裂、芦花台断裂、银川隐伏断裂和黄河断裂等四条主要活动断裂。该盆地中记载的历史最大地震是 1739年平罗8级地震, 其发震断裂一直存在争议, 最近研究认为可能是黄河断裂, 但是缺乏直接的古地震证据。本文通过对黄河断裂的地貌特征、几何分布、构造变形序列和地震活动等方面的研究, 发现黄河断裂可以划分为红崖子段、陶乐段、滨河段和灵武段。断裂总体经历了早期由东向西逆冲变形向晚期西倾正断层的转换, 构造应力场由NW–SE向挤压转变为EW向伸展, 转换时间为晚更新世末。通过断裂不同位置活动性分析发现, 黄河断裂在晚更新世末—全新世期间至少经历了5次古地震事件, 其地震活动间隔约为 3 000 a。其中滨河段的最新活动是在4 000 a以前, 而陶乐段的最新活动可能在(330±30) a BP之后, 对研究1739年平罗8级地震的发震断裂具有重要的意义。     

塔院地温对2003年4月24日唐山地震的前兆反应及同震效应

本文分析了塔院地温在唐山宁河地震前的前兆异常特征及同震效应。宁河地震地温前兆异常和北西向张家口-渤海构造带上发生的地震地温前兆带具有重复性、相似性、继承性和延续性。深入研究,对突破地震预报有深远意义。     

鄂中胡集-沙洋断裂活动性及钟祥地震发震构造

为了调查该研究区的断裂活动性和发震构造, 采用现场地质、地貌调查、断层物质及阶地年龄测试等方法进行研究.调查结果显示: 胡集-沙洋断裂以正断层活动为主, 最新活动时期在第四纪早更新世晚期, 约1 136 ka.在此基础上, 进一步分析了区域构造应力场和微小地震活动与断层的关系.同时勾绘出了钟祥4次地震的有感范围, 其规模、形态与胡集-沙洋断裂的走向和活动性质基本吻合.在钟祥一带的第四纪中更新世网纹红土中, 发现疑似地震形成的破裂及喷砂喷砾现象, 表明钟祥地区在第四纪中更新世发生过M≥6.0的中强地震.基于此认识, 讨论了钟祥1407年、1469年、1603年M5.0~5.5地震的发震构造.研究表明: 该发震构造为控制汉水地堑的胡集-沙洋断裂, 也证实了在中国东部非活动断裂具有发生中强地震的构造潜力.      

映秀 北川断裂带中垂直断裂带走向的NW SE向构造和汶川地震

通过汶川科学钻探钻孔地质实体(岩芯)的构造研究、非弹性应变恢复法(ASR法)地应力测试,结合区域构造和汶川地震NW向余震带的综合分析,提出沿映秀-北川断裂走向的狭窄范围内存在一组NW-SE向构造,其总体产状为:走向N48°W,倾角中等,与映秀-北川断裂带的总体走向和ASR地应力测试获得的一组最大主应力方位(侧伏方向224°)和最大水平应力方位(44°)接近垂直。NW-SE向构造,除少数发育为宏观的断裂构造外,多数表现为密集的裂隙系(或隐断裂)和隐伏断裂,以逆冲性质为主,局部略具左行走滑特征。映秀-北川断裂两侧相向倾斜的NW-SE向裂隙系表明其两侧存在有方向相反的运动,映秀-北川断裂属两侧具有不同形成机制和相向位移的双侧走滑型断裂。映秀-北川断裂的同震垂向位移受NE-SW向构造和NW-SE向构造双重因素制约,在汶川地震的主震带与NW向余震带叠置部位具最大的垂向位移量。从时间尺度分析,在汶川地震的全过程中,仅开始时刻表现为自NW→SE方向的强烈逆冲作用,随后的主要时间段内均表现为沿断裂带方向的运动和自SW→NE方向的逆冲。NW-SE向构造的形成是龙门山深部应力和能量长期积聚的结果,强震发生时,初始时刻的自NW向SE方向的强烈挤压,瞬即转换成自SW向NE方向的运动和强烈挤压。NE-SW向挤压构造应力场,是由NW-SE向挤压作用长期积累和诱导,并叠置在区域NW-SE向主导的挤压构造应力场之上的局部构造应力场,但在发震后,它主导了地震能量自震源区沿断裂走向向NE方向的快速传递和扩展及NW向强余震的发生,地震能量在NE-SW向强烈挤压过程中得到最终释放。因此,映秀-北川断裂在地震的不同阶段,其性质存在差异,在地震宁静期或弱震期(应力积累和闭锁期)以自NW往SE方向的逆冲性质为主,兼有右行走滑特征,但在强震期(应力释放和解锁期),除发震时表现为强烈的继承性逆冲作用,随后即转化为以平行断裂带走向自SW向NE方向的快速运动和扩展及自SW往NE方向的逆冲作用为主。     

青海玛多“5·22”MS7.4级地震的同震地表破裂特征、成因及意义

2021年5月22日2时4分在青海省果洛藏族州玛多县境内发生M_S7.4级地震,此次玛多M_S7.4级地震是2008年汶川M_S8.0级大地震之后中国震级最大的一次地震,及时查明其同震地表破裂展布及特征,对于正确认识发震构造和区域防震减灾具有重要意义。根据震后现场调查,结合高分辨率卫星遥感图像的解译分析、余震数据和典型地震地表破裂的无人机低空摄影测量等结果,初步获得了此次地震6处典型地震地表破裂的特征。结果发现:此次玛多地震的地表破裂主要沿已知的东昆仑断裂带的南侧分支断裂昆仑山口-江错断裂的东南段分布,分析表明其中的江错断裂应是此次地震的发震断层;同震破裂的西段总体走向275°~300°,主要表现为挤压鼓包和雁列式张裂隙的斜列组合,其中江错贡麻段至江多村段出现了明显的1.4~0.8 m的垂直位移,指示该段可能具有较明显的正断层成分;中部黄河乡段主要由一系列呈左阶斜列的北西向P剪切裂缝和右阶雁行排列的北东向张裂隙构成,走滑位移较小;而东段地表破裂出现了多个分支,其中北支昌马河段主要由一系列雁行排列的张裂隙组成,总体走向为260°,与断裂西段的走向明显不同;地震造成的最大左旋位移出现在西段的错尔加拉破裂段,约2.8 m,指示此次地震地表破裂带的走滑位移主要呈从西向东的单侧扩展-衰减特征。考虑到此次玛多地震出现在东昆仑主干断裂南侧的巴颜喀拉地块内部,表明该地块内部具有发生7级以上大地震的能力,因此,巴颜喀拉地块内部强震活动的孕震条件和机理应该是未来需要进一步关注的科学问题。