1998-2003年伽师三次不同类型Ms6级地震震源破裂过程及短期内余震活动特征

利用大量远场观测地震图反演了新疆伽师地区三次不同机制类型M_s6级地震的破裂过程.结果表明。1998年8月2日M_s6.1级地震破裂尺度小,破裂过程简单,最大滑动量为12 cm,主破裂过程持续时间为8 s.1998年8月27日M_s6.5地震破裂过程的空间分布反映出双侧破裂特征。主破裂过程在前13 s基本完成,最大滑动量为63 cm,破裂面上起始破裂点两侧的滑动矢量方向不同.2003年2月24日M_s6.8地震的破裂过程最为复杂,震源时间函数由两次上升时间组成,破裂一共持续了32 s,最大滑动量为32 cm.研究表明,余震主要发生在主震破裂图像中大滑动量区域的外围或滑动量变化梯度较大的区域,主震后短期内发生的余震震源机制解也与破裂面上断层的错动方向一致,表明余震的位置和机制与主震破裂所引起的应力重新分布有关.     

1998~2003年伽师三次不同类型Ms6级地震震源破裂过程及短期内余震活动特征

利用大量远场观测地震图反演了新疆伽师地区三次不同机制类型M_s6级地震的破裂过程.结果表明,1998年8月2日M_s6.1级地震破裂尺度小,破裂过程简单,最大滑动量为12 cm,主破裂过程持续时间为8 s.1998年8月27日M_s6.5地震破裂过程的空间分布反映出双侧破裂特征,主破裂过程在前13 s基本完成,最大滑动量为63 cm,破裂面上起始破裂点两侧的滑动矢量方向不同.2003年2月24日M_s6.8地震的破裂过程最为复杂,震源时间函数由两次上升时间组成,破裂一共持续了32 s,最大滑动量为32 cm.研究表明,余震主要发生在主震破裂图像中大滑动量区域的外围或滑动量变化梯度较大的区域,主震后短期内发生的余震震源机制解也与破裂面上断层的错动方向一致,表明余震的位置和机制与主震破裂所引起的应力重新分布有关.     

2021年美国阿拉斯加半岛MW8.2地震震源特征分析

采用远场地震波资料和有限断层反演方法获得2021年7月29日6时15分(UTC)美国阿拉斯加州以南海域MW8.2地震的震源破裂过程模型,探讨此次地震发生的动力学背景。破裂过程反演的结果显示这次地震的滑动量分布比较集中,破裂长度约为160km,地震主体破裂发生在20～40km深度范围内,破裂由深部向浅部发展,表明此次地震释放了俯冲带浅部的应变能,破裂持续时间近120s,破裂面上最大滑移量达5m。此外,主震破裂区域中的余震分布较小,大部分余震发生在主震南部,出现这种现象表明震源区的破裂较为彻底并触发了俯冲带浅部位置的地震,本次地震的有限断层反演结果和余震分布均显示破裂向东发展,但未破裂至震中以西的舒马金空区,表明舒马金空区东部的地震危险性仍然存在。     

2014年2月12日于田MW6.9地震破裂 过程初步反演: 兼论震源机制对地震 破裂过程反演的影响

通过反演2014年2月12日新疆于田M_W6.9地震的远震波形记录, 比较和分析了各种断层面倾角的破裂过程模型, 于震后2.2小时确定并发布了这次地震的破裂过程结果, 并讨论了震源机制不确定性对破裂过程反演的影响. 根据所确定的破裂模型可知, 2014年于田M_W6.9地震的滑动量分布比较集中, 具有朝西南延伸的优势破裂方向的特征. 这一特征与该地震的余震分布具有较好的一致性.      

兰德斯地震断层面及其附近余震产生的位移场研究

根据兰德斯(Landers)地震断层面及其附近余震目录计算这些余震产生的位移场, 并与根据兰德斯地震破裂面滑动分布计算的主震产生的位移场进行对比. 结果表明, 断层面及其附近余震产生位移场的方向与主震大体一致, 余震破裂总体来看是继承性的. 余震产生的位移场达厘米量级, 足可以被GPS观测所捕获. 在利用地震震后随时间变化位移场研究地球粘性结构、 地震震后滑动分布等地球物理问题时, 扣除余震产生的位移场可以最大限度地减小反演结果的不确定性, 得到符合实际的结果.      

2008年仲巴地震形变及其揭示的构造运动

2008年8月25日拉萨块体中部的仲巴县发生了MW6. 7地震,之后发生了MW6. 0余震。然而,针对此次地震,不同机构给出的震源位置和发震断层参数存在一定差异,同时对其所揭示的构造意义也需要更深刻的认识。文中利用不同波长、不同入射倾角的升降轨ENVISAT ASAR和ALOS PALSAR卫星数据,基于In SAR技术获取了该地震的8幅同震形变场图像,得到此次地震引起的地表形变长约50km,且分为南、北2瓣。为了更好地反演主震的破裂滑动分布,在数据降采样过程中,设置近场区域的采样间隔远小于远场区域,以保证主要形变区域的观测数据特征和采样密度,并且扣除了余震形变的影响。基于Okada均匀弹性半空间位错模型和SDM方法反演的结果表明,此次地震的发震断层为E倾的帕龙错断裂,破裂滑动主要为正断倾滑兼部分左旋走滑性质,南段最大滑动量为1. 15m,北段最大滑动量为0. 52m。为了进一步理解此次地震的构造背景,文中利用SBAS-In SAR技术获得了震后仲巴地区2008—2010年的形变时间序列,发现形变主要是由剥蚀导致的沉降区堆积所引起的,而在断裂两侧并不明显。结合1991—2015年的GPS数据分析,认为拉萨块体内部EW向的伸展作用是明显且不均匀的,地堑附近伸展量逐渐减小。正断型地震在高原隆升过程中可能起着重要的调节作用。     

2010年2月27日智利地震破裂过程快速反演

运用地震破裂过程快速反演方法,在2010年2月27日智利地震发生后,采用全球地震台网(GSN)的宽频带地震资料,反演了这次地震的破裂过程,在震后约3.5小时得到了这次地震破裂过程的反演结果.结果表明,这次智利地震的破裂过程具有如下基本特征:①矩震级为MW8.6;②地震破裂持续时间约为150s;③包括4个滑动量集中分布区域,最大滑动量约为8m,最大滑动速率约为0.8m/s;④这次地震总体上是一次不对称的双侧破裂事件,破裂从破裂起始点(震源)开始,同时向南北两个方向扩展,但以向北扩展的破裂为主.     

2008年3月21日新疆于田MS7.3 地震破裂过程研究

利用IRIS全球地震台网30°—90°的长周期P波记录, 反演了2008年3月21日新疆于田M_S7.3地震的破裂过程, 得到了此次地震的破裂时空图像, 并初步分析了余震分布与主震断层滑动量分布的关系. 结果表明, 此次地震是一个破裂尺度长100 km、 宽20 km的破裂过程; 破裂持续时间约为40 s, 在第13 s时地震矩释放速率达到峰值, 断层面上一次大的破裂行为几乎构成了整个地震的破裂过程. 地震所释放的标量地震矩为4.23×1019 N·m, 其矩震级为M_W7.02. 由主震断层静态滑动量分布图可以看出, 整个破裂区以正断左旋走滑为主, 显示出双侧破裂特征, 最大滑动量为151 cm, 位于初始破裂点沿断层出露地表处. 精定位后的余震在断层面上的投影结果显示, 80%以上M_L4.0—4.9余震和全部M_L≥5.0余震均发生在初始破裂点附近区域及其南西方向, 位于主震破裂滑动位移量迅速减小的区域, 反映了震源区介质强度的不均匀性.      

2015年尼泊尔MW7.9地震应力状态与余震空间分布规律

本文利用2015年尼泊尔M_W7.9地震断层面滑动位移分布的运动学反演结果,通过傅里叶变换法得到了主断层面上的两分量应力状态,并研究了余震的空间分布和断层面上应力状态之间的关系.发现滑动位移分布与应力状态分布都相对较为集中,大约70%的余震分布在应力变化为正的区域,而其余发生在应力降区域的余震,又大多发生在应力变化梯度较大的地区.为了得到一个更符合实际的滑动模型来解释余震的触发机制,我们计算了波数域中滑动位移和应力状态的傅里叶谱,发现此次地震的滑动位移和应力状态近似满足k^-3和k^-2衰减.我们利用简化的圆盘模型说明了非均匀应力变化下的衰减过程,计算了圆盘模型的有效半径r_e约等于0.7倍的圆盘半径.这就说明圆盘模型中应力增加的部分应该占整个圆盘破裂面积的51%.在本次尼泊尔M_W7.9地震实例中,断层面上应力状态为负的区域比滑动位移为正的区域有了明显地缩小.事实表明,余震可以发生在有滑动位移的区域,非均匀应力降模型比均匀应力降模型更加接近真实的震源破裂过程.     

2012年6月30日新疆新源、和静交界M_S6.6地震的破裂过程

利用IRIS全球台网记录到的远场波形对2012年新源、和静交界MS6.6地震的破裂过程进行了反演,同时,结合发震构造喀什河断裂东段的构造特征和MS6.6地震前天山中段区域应力场状态,对MS6.6地震的可能发生机理进行了讨论。结果表明:1)MS6.6地震破裂持续时间约35s,地震能量主要在前16s内释放。整个破裂过程由2次子事件组成,第1次破裂强度大于第2次。此次地震破裂过程相对简单,具有双侧破裂特征,最大滑移量为45cm。MS6.6地震初始破裂点位于高滑动量区域的边缘,深部主体破裂区以逆冲兼右旋走滑错动为主,浅部以右旋走滑错动为主;2)MS6.6地震的3级以上余震主要分布在主震破裂大滑动量区域的外围或滑动量变化梯度较大的区域,主震发生后短期内余震的震源机制特征与主震破裂面在断层面上产生的滑动矢量分布较为一致;3)新源、和静交界MS6.6地震前,新疆地区逆冲类型的中强地震明显增多,尤其是天山中段,且这些地震的震源机制与区域应力场的状态较为一致。显示了天山中段受构造应力场控制作用增强,进而有利于具有右旋扭错性质的喀什河断裂东段发生右旋走滑运动,这可能是6.6级地震发生的直接原因。     

Moment tensor inversion and source rupture process of the September 27, 2003 M S=7.9 earthquake occurred in the border area of China, Russia and Mongolia

We conducted moment tensor inversion and studied source rupture process for M _S=7.9 earthquake occurred in the border area of China, Russia and Mongolia on September 27 2003, by using digital teleseismic P-wave seismograms recorded by long-period seismograph stations of the global seismic network. Considering the aftershock distribution and the tectonic settings around the epicentral area, we propose that the M _S=7.9 earthquake occurred on a fault plane with the strike of 127°, the dip of 79° and the rake of 171°. The rupture process inversion result of M _S=7.9 earthquake shows that the total rupture duration is about 37 s, the scalar moment tensor is M ₀=0.97×10²⁰ N·m. Rupture mainly occurred on the shallow area with 110 km long and 30 km wide, the location in which the rupture initiated is not where the main rupture took place, and the area with slip greater than 0.5 m basically lies within 35 km deep middle-crust under the earth surface. The maximum static slip is 3.6 m. There are two distinct areas with slip larger than 2.0 m. We noticed that when the rupture propagated towards northwest and closed to the area around the M _S=7.3 hypocenter, the slip decreased rapidly, which may indicate that the rupture process was stopped by barriers. The consistence of spatial distribution of slip on the fault plane with the distribution of aftershocks also supports that the rupture is a heterogeneous process owing to the presence of barriers.     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震GNSS同震形变场及其断层滑动分布

2022年1月8日在青海省海北州门源县发生M_S6.9地震,本次地震是继2016年门源M_S6.4地震后冷龙岭断裂周边发生的又一次强震。确定本次地震的破裂分布对分析该地区震害风险具有重要意义。通过收集震中及周边12个GNSS连续站点和震后加密观测的17个流动站点观测资料,获取了震中100 km范围内29个测站的GNSS静态同震形变场,并以此为约束反演了本次地震同震滑动分布。结果显示,近场GNSS观测到的最大形变量可达1.3 m。反演的最优破裂模型显示该地震主破裂区深度位于0～10 km,滑动破裂出露地表,最大滑动量为4.07 m,地震矩释放能量约1.1×10¹⁹ N·m,对应矩震级M_W6.7。门源地震破裂至地表是造成该地区基础设施破坏的直接原因。     

Moment tensor inversion and source rupture process of the September 27, 2003 M_S=7.9 earthquake occurred in the border area of China, Russia and Mongolia

IntroductionOn September 27, 2003, an earthquake of MS=7.9 struck the border area of China, Russia and Mongolia. According to the field investigation from the Earthquake Administration of XinjiangAutonomous Region, the whole northern Tianshan region felt the hit. Buildings and structures within six counties and one city in Altay region, which is total about 0.11×106 km2 area, were damaged to different extent and caused certain economic losses. The epicenter determined by China National …     

Rupture process of the 2015 Pishan earthquake from joint inversion of InSAR,teleseismic data and GPS

An earthquake of Mw6.4 occurred in Pishan County in Xinjiang Province, northwestern Tibetan Plateau, on July 3,2015. The epicenter was located on an active blind thrust system located at the northern margin of the Western Kunlun Mountain Orogenic Belt southwest of the Tarim Basin. We constructed a shovel-shaped fault model based on the layered-crust model with reference to the seismic reflection profile, and obtained the rupture process of the earthquake from the joint inversion of Interferometric Synthetic Aperture Radar(InSAR) measurements, far-field waveform data, and Global Positioning System(GPS) data. The results show that the seismic fault dips southward with a strike of 109°, and the rupture direction was essentially northward. The fault plane rupture distribution is concentrated, with a maximum recorded slip of 73 cm. The main features of the fault are as follows: low inclination angle(25°–10°), thrust slip at a depth of 9–13 km, rupture propagation time of about 12 s, no significant slip in soft or hard sedimentary layers at 0–4 km depth and propagation from the initial rupture point to the surrounding area with no obvious directionality. The InSAR time-series analysis method is used to determine the deformation rate in the source region within 2 years after the earthquake, and the maximum value is ~17 mm yr-1 in the radar line-of-sight direction. Obvious post-earthquake deformation is evident in the hanging wall, with a similar trend to the coseismic displacement field. These results suggest that the Pishan earthquake has not completely released the accumulated energy of the region, given that the multilayer fold structure above the blind fault is still in a process of slow uplift since the earthquake. Post-earthquake adjustment models and aftershock risk analysis require further study using more independent data.     

山东及附近区域地震断层错动性质与地壳应力场特征

利用P、SH、SV波的初动及振幅比获得2001年4月至2012年8月山东及附近区域132次地震震源机制解,对该区域地震断层的错动性质及地壳应力场特征进行分析.结果表明,山东及附近区域地震断层错动的基本方向为北东向和北西向,错动方式以走向滑动为主,部分为斜向滑动.分区研究表明：聊考断裂带附近区域所受挤压作用相对较强,逆断型地震破裂较多;胶东半岛及北侧海域所受拉张作用略占优势,逆断型地震破裂较少;沂沭断裂带南部附近区域逆断型与正断型的地震破裂所占比例差别不大.     

2018年9月8日墨江地震及周边地区构造应力场特征分析

2018年9月8日,云南省墨江县发生MS5.9地震并伴随一系列余震,探究该地震周围的应力场对于理解该地震的发生机制和后续地震的发展趋势具有着重要的参考意义.本研究收集了震源及其邻区中前人研究和Global CMT所给出的震源机制资料,对该地区进行了构造应力场反演,并同时利用反演得到的应力张量模拟墨江地区的震源机制解表现.结果表明:(1)在应力轴整体分布上,自西向东σ1轴(压轴)从NNE-SSW向逐渐转向NNW-SSE向,σ3轴(张轴)从WWN-EES向逐渐转向WWS-EEN向,张轴呈弧形分布,压轴呈放射状分布.(2)在应力轴倾伏角上,研究区域内的压应力轴和张应力轴倾伏角都比较小,即两轴均接近水平.(3)R值分布大体是在东南部相较于西北部大,结合当地地质背景分析得到,物质逃逸自西北向东南呈逐渐变缓的趋势.(4)利用反演得到的应力张量和应力状态计算墨江地震震源区的相对剪应力和相对正应力大小.由此推测,墨江地震恰好发生在相对剪切应力值和相对正应力正值最大的节面上.从而可以确定墨江地震的发震节面的基本参数:走向216.32°,倾角86.91°,滑动角0.27°,相对剪应力值0.9,相对正应力值0.3.本研究为此次墨江地震的发震背景和地震动力学研究提供了基础性资料.     

中国海域及邻区地震时间分布特征研究

地震时间分布特征研究是进行地震预测和地震危险性分析的重要基础。以中国海域统一地震目录为基础资料，以指数分布模型、伽马分布模型、威布尔分布模型、对数正态分布模型以及布朗过程时间分布（BPT）模型为目标模型，采用极大似然法估算模型参数。根据赤池信息准则（AIC）、贝叶斯信息准则（BIC）以及K-S检验结果确定能够描述海域地震时间分布的最优模型。结果表明，对于震级相对较小（ M <6）的地震，指数分布、伽马分布以及威布尔分布均能较好地描述其时间分布特征；在大的区域范围内（如整个海域），震级相对较大（ M >6）的地震可完全采用指数分布描述其时间分布特征；在较小的区域范围内（如地震带），大地震时间间隔可能更加符合对数正态分布和BPT分布。此外，文中还采用扩散熵分析法研究地震之间的丛集性和时间相关性，结果表明，地震活动存在长期记忆性，震级相对较小（ M <6）的地震受更大地震的影响，从而在时间上表现出丛集特征。本文的研究结果对地震预测、地震危险性计算中地震时间分布模型选择和地震活动性参数计算具有一定参考价值，对理解地震孕育发生机理具有一定科学意义。     

Fault plane parameters of Sanhe-Pinggu M8 earthquake in 1679 determined using present-day small earthquakes

The great Sanhe-Pinggu M8 earthquake occurred in 1679 was the largest surface rupture event recorded in history in the northern part of North China plain. This study determines the fault geometry of this earthquake by inverting seismological data of present-day moderate-small earthquakes in the focal area. We relocated those earthquakes with the double-difference method. Based on the assumption that clustered small earthquakes often occur in the vicinity of fault plane of large earthquake, and referring to the morphology of the long axis of the isoseismal line obtained by the predecessors, we selected a strip-shaped zone from the relocated earthquake catalog in the period from 1980 to 2009 to invert fault plane parameters of this earthquake. The inversion results are as follows: the strike is 38.23°, the dip angle is 82.54°, the slip angle is -156.08°, the fault length is about 80 km, the lower-boundary depth is about 23 km and the buried depth of upper boundary is about 3 km. This shows that the seismogenic fault is a NNE-trending normal dip-slip fault, southeast wall downward and northwest wall uplift, with the right-lateral strike-slip component. Moreover, the surface rupture zone, intensity distribution of the earthquake and seismic-wave velocity profile in the focal area all verified our study result.     

山东长岛海域震群重定位及震源特征研究

基于山东数字化地震台站的震相资料和胶东半岛地区的速度结构模型,利用双差定位方法对2017年2月14日开始的山东长岛地区双震群进行重新定位,结果显示主震群余震序列分布沿一级断裂分布,震群位置比较集中。并利用CAP方法（Cut and Paste）对长岛海域2个震群中的几个较大地震进行震源机制解的反演分析,其中,2017年3月3日的主震震源机制解的节面Ⅰ走向为320°,倾角57°,滑动角为12°;节面Ⅱ走向为223.4°,倾角80°,滑动角为146.4°;主震的最佳拟合深度在9.7km,6次较大地震的节面Ⅰ走向也基本一致。