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。     

芦山地震和九寨沟地震台站实测震级差异性分析

本文选取2013年芦山地震和2017年九寨沟地震波形,重新量取垂直向振幅,计算宽频带面波震级M_S（BB）,分析各台站实测震级出现方向性差异的原因。其中,通过572个宽频带台站实测芦山地震震级M_S（BB）7.1,通过603个宽频带台站实测九寨沟地震震级M_S（BB）6.9。芦山地震实测震级大于M_S（BB）7.3的台站呈现WN-ES向分布,与断层倾向一致;实测震级小于M_S（BB）7.0的台站呈现NE-WS向分布,与其所在断层走向一致。九寨沟地震实测震级大于M_S（BB）7.0的台站分布呈现NE向分布,与断层倾向一致;实测震级小于M_S（BB）6.8的台站总体分布较为离散,大体呈现NW-SE向分布,与树正断裂走向一致。实测震级偏大的台站方向性分布与多普勒效应和P波辐射花样联系不明显。对比分析芦山地震和九寨沟地震,去除场地响应和仪器自身影响,台站实测震级差异性仍然存在,因此,台站实测震级差异性是由于受到了多普勒效应、辐射花样、仪器和场地响应之外的因素影响。综合考虑地震震级涉及的影响因素,芦山地震和九寨沟地震的台站实测震级差异性可能与地震波的传播路径有关。     

2022年墨西哥米却肯州7.6级地震序列的触发关系及发震动力学探讨

2022年9月19日墨西哥米却肯州发生M_W7.6地震,该地震位于北美板块与科科斯板块交汇处。为进一步研究本次地震对周围断层和后续地震的影响,剖析该地震的孕震背景和发生条件,首先使用包括USGS在内的多个国外地震机构得到的墨西哥M_W7.6地震以及后续的两次M_W＞5.0地震的震源机制解,分别计算出震源机制中心解,然后通过计算主震产生库伦破裂应力变化来研究本次地震对后续两次地震的触发作用,最后收集了1976年1月1日至2022年5月31日发生在本次地震附近的M_W≥4.9的29条震源机制解数据,反演该地区的构造应力场,并模拟在局部构造及其作用下产生的各种断层形状及相对正应力和剪应力的分布情况。研究结果表明:①震源机制中心解表明主震和6.8级余震为逆冲型地震,而5.8级余震的震源机制为正断型地震; ②本次地震对5.8级和6.8级余震的库伦破裂力变化均超过0.01MPa的阈值,表明这两次强余震可能是在主震的触发下发生的; ③震源区应力场的主压应力轴为NNE-SSW向,主张应力轴近乎垂直。本地震序列的断层破裂近乎沿应力场的最大剪应力平面发生,最大限度地释放了构造运动积累的应力。     

基于Gutenberg-Richter定律快速估算最大余震震级:以2017年九寨沟MS7.0地震为例

针对九寨沟M_S7.0地震之后不同时间段的余震序列目录,利用推定最大余震震级,给出了实际最大余震震级的估计值。结果表明,推定最大余震震级随主震后时间尺度的延长而趋于稳定,且该值与实际发生的最大余震的震级一致。需要强调的是,就九寨沟地震序列而言,当余震数据较为完备时,采用主震后较短时间段内（1～2天）的余震目录就可以较准确地估算出主震区域内可能发生的最大余震震级。实际上,主震后12h（0.5天）的余震数据已完全可以给出最大余震震级的有效下限。此外,计算中我们采用了里氏震级M_L和面波震级M_S的余震目录,结果显示,2种震级类型目录的估算结果完全一致,表明利用推定最大余震震级估算实际最大余震震级的方法不受震级类型的影响。据此,该最大余震震级快速评估方法可进一步推广应用于我国大陆地区中强震后强余震灾害分析评估中。目前的拟合技术也显示出随着测震技术的不断进步以及余震识别能力的提高,快速评估方法可以在主震后短时间（<1天）内准确地预测可能发生的最大余震震级。     

2018年9月4日新疆伽师MS5.5地震序列及发震构造讨论

2018年9月4日新疆伽师发生M_S5.5地震,震中处于塔里木地块西北缘,位于1997~1998年伽师强震群震区内。此次伽师地震前发生了M_S4.7前震,截至9月30日最大余震震级为M_S4.6（M_L5.0）,初步判定为前-主-余型地震序列。序列精定位结果显示,余震沿近NE向展布,主震震源深度与1997~1998年伽师强震主震基本一致,发震断层陡立。本文从区域的构造环境、地震震源机制解和余震分布特征等方面分析认为,地震发生在伽师隐伏断裂东南端部,为1997~1998年伽师强震群震区的一次新的构造活动。序列参数、视应力等计算结果显示,伽师M_S5.5地震的预测最大余震震级与最大余震震级M_S4.6接近,表明序列最大余震已经发生。     

2017年精河MS6.6地震序列及震源特征初步分析

2017年8月9日新疆博尔塔拉州精河县发生M_S6.6地震,震中44.3°N、82.9°E,震源深度11km,精河地震发生在库松木契克山前断裂附近,基于远震波形记录反演的震源机制为逆冲型,地质调查结果显示主震破裂未出露地表。利用地震精定位研究余震的空间分布,结果显示,余震展布与库松木契克山前断裂的走向基本吻合,且余震主要分布在主震西侧,单侧破裂特征明显,余震的深度集中在5～15km。基于M-t图分析序列的衰减特征发现,截至2017年8月20日,序列中M_L2.0、M_L3.0余震相对丰富,衰减基本正常。G-R关系给出的b值为0.54,外推最大余震震级为M_S5.6,h值为2.17,均显示该序列为主-余型。M_S≥4.0余震的等待时间与发生时间较好地满足双对数线性关系,同样为主-余型地震的特征。断层面上静态滑动量分布相对单一且集中,最大滑动位于沿倾向10km处附近,与地质调查主震断层未出露地表的结果一致,同时也表明主震破裂较充分。基于数字波形资料计算出的余震视应力与震级间很好地符合指数关系,扣除震级变化影响后的序列视应力未出现显著高值,也表明此次破裂的能量释放比较充分。     

2012年唐山ML5.2地震前后的速度结构对比分析

针对2012年5月28日唐山M_L5.2地震发生在老震区5级地震平静17年的背景,且其震级与唐山大地震序列强度衰减趋势相比明显偏高这一现象,采用双差层析成像方法,以2年为时间间隔对唐山地区2010年5月～2016年5月的地震数据进行反演,获得该区2012年唐山M_L5.2地震前后地壳的三维地震P波和S波速度的空间分布,结合此次地震的精定位震源参数,对比分析地震前后震源区地下介质波速的变化特征。研究结果发现此次地震发生前,震中处在高低速过渡带的位置,震后震中附近的波速出现一定程度的降低。     

基于地震预警参数阈值评估内蒙古地区地震潜在破坏区

利用内蒙古地区测震台网记录到的地震波形数据,基于地震预警参数阈值（特征周期τ_c和位移幅值P_d）开展评估内蒙古地区中强地震潜在破坏区范围的研究。按照一定的筛选条件进行筛选后,拟合出适合内蒙古地区的τ_c与震级M_L、P_d与τ_c和震源距R的统计关系式;根据现有地震事件的最大震级,得到仪器烈度为Ⅳ度、震级M_L=5.0时对应的参数阈值为P_d=0.1075cm和τ_c=0.686s。最后对近年来内蒙古境内2次中强地震开展线下模拟,结果表明该方法需要台网具有一定密度,如能均匀分布,效果更好,否则会出现结果仅由经验关系式决定、而实际观测值没有发挥作用的问题。     

2010年青海玉树MS7.1地震序列ETAS模型参数及其变化特征研究

采用时间序列的“传染型余震序列”（ETAS）模型和最大似然法对2010年4月14日青海玉树M_S7.1地震序列的参数进行了估计。为考察其结果的稳定性,设定不同的截止震级和不同的拟合截止时间分别进行序列参数估算。选用截止震级M_C=M_L1.5对玉树M_S7.1地震序列整体的参数进行拟合,计算获得α=0.948 2,p=1.059 6和b=0.817 3。与中国大陆M>7.0地震序列的平均序列参数相比较表明,玉树M_S7.1地震序列表现为触发次级余震的能力较弱,序列衰减速率较快。研究表明,截止震级M_C对α、k和p值有一定的影响。随截止震级逐渐增大,参数k值逐渐减小,α值总体上有增加的趋势,而对p值的影响较小。在地震序列的早期阶段,ETAS模型参数中的p值和α值在震后14天内随时间的变化幅度较为明显,其后各参数变化相对平稳。     

虚拟地震学家(VS)方法在中国地震台网中的测试和评估

建设中国地震预警系统是国家地震烈度速报与预警工程的主要内容,国内外学者通过对预警系统中确定地震参数的方法研究,发现实时确定准确震级这一问题最具挑战性,亟需一种可用的震级实时测定方法用于建设中国的地震预警系统。本文简要介绍了虚拟地震学家(VS)方法,描述了VS方法在中国地震台网用于实时测定地震参数的软件的实现流程,剖析用该方法实时确定2019年6月17日四川长宁6.0级地震的M_VS的过程。通过实时在线测定134个M≥3.0地震的M_VS和回放事件波形测定24个M≥5.0地震的M_VS,对VS方法进行测试,评估其可用性。结果表明,使用VS方法实时确定的M_VS变化平稳,可用性较好。当3个台站的P波信息可用时,第一次测定M_VS时偏差δ的平均值为0.32,δ≤0.5的占79%,平均用时为20s。随着时间的推移,更多可用台站及波形的使用可有效提升测定M_VS准确度。该方法在中国地震台网的应用具有适用性和可行性,是一种可选的实时确定震级的方法,在地震预警中具有较好的应用潜力。     

2017年8月8日九寨沟MS7.0地震序列分析

2017年8月8日四川九寨沟发生M_S7.0地震,该地震发生在巴颜喀喇块体的东北边界,震中区域构造条件复杂,是巴颜喀喇块体北侧左旋走滑环境向东侧逆冲挤压环境过渡的位置,附近地区历史强震较多。九寨沟地震是一次主-余型地震,余震活动水平较弱,主震发生后短时间内M_L≥4.0余震的“等待时间”存在异常,震后较长时间余震活动恢复到正常状态,序列h值、余震视应力等符合主-余型序列特征。序列b值为0.84,G-R关系推测序列最大余震的震级约为M_L5.4（M_S5.0）,8月9日发生的M_S4.8地震是目前该序列的最强余震。通过与1970年以来附近地区7级左右地震序列的对比认为,九寨沟地震与1976年松潘-平武2次7.2级地震序列在余震空间位置、发震构造和震源机制等方面存在较大差异,因此,不具备发育为震群型序列的条件。九寨沟地震主震视应力为0.36～0.38MPa,属于应力下调模型,序列余震的平均视应力水平接近龙门山断裂带附近中小地震的平均背景水平。     

四川长宁地区地震震源参数的时空分布特征

使用谱比法计算得到四川长宁地区2018年12月至2019年7月期间442个地震的震源参数,并进一步分析了震源参数之间的相互关系及应力降的时空分布特征。研究区的地震活动主要集中在长宁背斜核部和南部建武向斜页岩气开采区。研究结果显示,该地区M_L1.3~4.7地震的应力降位于0.02~7.26MPa范围内,超过90%的地震应力降小于2MPa,应力降总体呈现随震级增大而增大的趋势,但与震源深度的关系并不明显。长宁M_S6.0地震发生之前,震源区地震的应力降总体处于较低水平,主震发生之后,短期内余震的应力降较高,随后快速衰减。这些高应力降地震空间上主要集中在长宁余震区的西北段,也是余震强度较大、发生了几次M_S>5.0强余震的位置。建武向斜页岩气开采区地震的应力降总体略低于长宁背斜地区,但差异并不显著。     

2017年8月8日四川九寨沟MS7.0地震前甘肃南部地区视应力变化

利用甘肃省区域台网提供的地震波形资料,计算甘肃南部地区2010年1月～2017年8月M_L≥2.0地震的视应力,分析九寨沟地震前甘南地区视应力的时空演化特征,所得结果如下：①M_L2.6～3.1、M_L2.0～2.5震级段地震视应力的空间分布具有较好的一致性,九寨沟M_S7.0地震前,距震中较近的川甘交界地区的舟曲、文县等地呈现出较为集中的视应力高值异常;②M_L2.0～2.5、M_L2.6～3.1地震的视应力在大区域范围内随时间的变化趋势有一定差异,M_L2.6～3.1地震视应力变化更为明显,在较大区域范围内表现为震前显著升高,而M_L2.0～2.5地震视应力则在震前一两年内开始下降;③随着区域划分范围向震中靠近,M_L2.0～2.5、M_L2.6～3.1地震视应力的变化逐渐趋于一致,至震中附近时,2个震级段视应力均表现为“震前几年长时间升高—临震前几个月下降”的同步变化。     

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。     

用PTD方法测定2017年精河MS6.6地震序列的深度

2017年8月9日精河发生M_S6.6地震,随后发生一系列余震。本文采用PTD方法和新疆测震台网分析的震相数据,基于新疆“2015地壳速度模型”,计算了该地震序列的震源深度,得到M_S6.6主震震源深度约为14km,M_S≥2.5余震深度为9～18km。所有震相数据来自中国地震台网中心编目数据库。     

2008年5月12日汶川MW7.9地震的同震粘滑过程研究

2008年5月12日中国汶川发生了M_W7.9地震,全球数字地震仪台网（GSN）74个台的地震仪和陕西周至地震台的数字水位仪都很好地记录到了该地震的同震粘滑错动过程和止滑过程。分析GSN 74个地震台的记录后发现：汶川M_W7.9地震的同震粘滑错动过程是一次多点粘滑错动过程,主要由四个子粘滑错动事件构成,整个粘滑错动过程的持续时间不少于86.6 s;地震的弹性破裂过程与粘滑错动过程同时进行,是粘滑错动和弹性破裂共同作用的结果,是一种"粘滑错动+弹性破裂"的机制。对周至地震台数字水位仪记录分析后发现：汶川地震的同震粘滑错动过程与P.N.Sundaram^[1]作的岩石粘滑错动实验结果一致,粘滑错动过程可细分为粘结（stick）和滑动（slip）二个过程。汶川地震在止滑过程中激发出了长周期勒夫面波（XsQ）和瑞雷面波（XsR）。研究粘滑震相有助于认识震源的粘滑错动过程,研究止滑震相有助于预判震灾损失。     

2017年九寨沟MS7.0地震序列活动特征分析

中强地震序列的主震发生后,短时间内受台站距震中较远、尾波干扰和波形重叠等因素的影响,往往会遗漏大量的地震,而地震目录的完整性会直接影响到震后趋势判定和余震序列特征分析的科学性和可靠性。本文利用基于GPU加速的模板匹配方法对2017年8月1～12日的连续波形进行扫描计算,检测九寨沟M_S7.0地震前后遗漏的地震事件,选取台网目录中信噪比较高的1033个地震事件作为模板,在主震前7天至震后5天期间识别出4854个检测地震事件,为台网可定位目录的3.3倍,除去对台网单台地震事件的修正外,还检测到1797个遗漏地震事件,将完备震级从1.6级降低到1.4级。基于补充了遗漏地震的完整地震目录,对2017年8月8日九寨沟M_S7.0地震序列活动特征进行分析。结果表明,前震序列在主震前短时间内出现了地震活动的密集增强,b值也显示为低值状态,可能是深部断层发生破裂之前的加速蠕动的结果。随着时间的推移,余震序列的完备震级逐渐下降并趋于稳定,b值存在缓慢升高的趋势,未来较长时期内余震序列仍将处于持续衰减的状态。     

喀什基准台宽频带井下和地表地震计记录数据对比研究

对比分析喀什基准台麦盖提井下和相邻地表宽频带地震计记录的背景噪声、麦盖提M_L3.1近震和棉兰老岛M_L6.6远震波形记录以及功率谱,并进一步研究了相关的震级差和台站下方结构。研究结果表明,井下和地表地震计记录到的波形特征和功率谱既存在相似性,又具有差异性;井下地震计记录的近、远震波形更清晰、简洁,且功率谱也相对较低。麦盖提台站下方地壳厚度约50km,井下地震计下方59m和地表地震计下方47m深度范围内的平均S波速度分别为0.59km/s和0.47km/s。井下地震计得到的近震和远震震级分别比地表地震计得到的震级小0.518和0.025。本文研究结果对合理布设地表和井下地震计,以及利用其观测数据进行地震学研究具有一定的指示意义。     

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。     

高频GPS形变波与地震波在日本MW9.0地震中的对比研究

高频GPS动态监测可快速准实时解算地表位移,其在地震参数快速确定、地壳形变短期变化过程、震源破裂过程和震级标度研究等方面成为传统地震学的补充。针对浙江省内的1Hz的GPS数据,本文采用GAMIT的TRACK模块,获得了日本2011年3月11日M_W9.0地震的位移时间序列,并将其与浙江省地震台网并址观测的地震计获得的位移信号进行对比。结果显示,高频GPS与地震计获得的峰值地动位移之间差异在GPS的观测误差范围内。相对于原始波形,两者在0.005～0.1Hz频段上的水平方向相关系数提高了50%以上,高程方向相关系数提高了2倍以上。研究表明,高频GPS与宽频带地震计的观测结果在时序和频谱上有相互重合的区域,GPS和地震仪可以共同覆盖地震地表位移的全部可能范围。