2021年云南漾濞地震InSAR监测及断层滑动分布反演

采用双轨D-InSAR技术获取2021-05-21云南漾濞6.1级地震的升降轨同震形变场,并以此为约束,基于Okada均匀弹性半空间位错模型反演发震断层的几何参数与同震滑动分布,最后通过正演模型预测地震的同震三维形变场,分析地震的形变特征及发震断层的几何形态和构造运动。结果显示,在InSAR形变场中,升轨LOS向最大形变量约10 cm,降轨LOS向最大形变量约13 cm;利用Okada模型反演得出,发震断层长约12.53 km,宽约6.44 km,位于地下3～9 km处,断层走向约136.34°,倾角约83.79°,滑动角约-175.46°;断层的同震滑动主要分布在沿走向9～21 km与沿倾向向下3～9 km范围内,最大滑动位移出现在地下4 km深度处,滑移量达到0.64 m;通过正演模型的地表三维形变预测发现,垂直方向最大抬升约3.22 cm,最大沉降约4.04 cm。总体而言,此次地震的发震断层类型为右旋走滑,且带有正断分量,初步判断地震发生在一条未知的NW-SE向断裂带上,该断裂可能属于维西-乔后-巍山断裂和红河断裂北段的次级或分支断裂。     

江西瑞昌4.6级地震震源机制与发震构造研究

基于湖北、江西区域台网共9个台的宽频带数字地震记录,采用CAP法反演江西瑞昌2011年9月10日Ms 4.6地震震源机制解,其最佳双力偶解为节面I走向204°,倾角79°,滑动角-22°;节面Ⅱ走向298°,倾角68°,滑动角-168°;最佳震源深度主要分布在14 km附近;结果分析认为:此次地震主压应力P轴近NS向,主张应力轴近EW向,类型为正断;其最大余震为当日23时36分原震中位置Ms 2.8级地震,类型为倾滑正断;余震序列主要呈NNE分布,个别呈NW方向分布。由此推断该地震发震构造与2005瑞昌5.7级地震的发震构造为同一组构造系列,从地表考察判断其与NE向枫林桥断裂有关。     

2015年尼泊尔Mw7.9地震震前断层闭锁与同震位移特征分析

对尼泊尔震前的GPS水平速度场进行融合处理,获得跨喜马拉雅中东段沿N15°E方向的GPS水平速度场剖面。采用弹性半空间矩形位错模拟反演,结果表明,尼泊尔地震前喜马拉雅主前缘断裂带存在浅部闭锁,深部无震蠕滑,闭锁深度为22.5km,蠕滑段滑动速率为19.0mm/a,断层倾角为10°。GPS观测的同震形变场揭示了尼泊尔地震引起的地壳形变特征,最大同震位移位于尼泊尔境内的KKN4,该站向南移动1.89m;地震还在我国藏南地区造成最大0.54m的永久形变。距离震中400km以外GPS观测到的同震形变微弱,在误差范围之内。依据GPS同震水平位移在N15°E方向的位移剖面,采用矩形位错模型简单模拟了尼泊尔地震的同震破裂。结果显示,GPS同震位移剖面可以用喜马拉雅冲断带前缘主断裂(MFT)以北的基底低角度逆断层引起的弹性位错模拟,浅部的主前缘逆冲断裂、主边界逆冲断裂和主中央逆冲断裂等分支并没有破裂。     

聊城-兰考断裂中段第四纪活动研究

为研究聊城-兰考断裂中段的第四纪活动特征,采用浅层地震勘探和钻孔联合剖面相结合的探测方法,跨断裂布设5条浅层地震勘探测线和1条钻孔联合地质剖面。钻孔联合地质剖面揭示聊城-兰考断裂中段上断点埋深为61.4~64.5 m,结合地层年代学结果判定,聊城-兰考断裂中段为晚更新世早期活动断裂。     

华北盆地北缘宝坻断裂晚更新世以来的活动性研究

通过人工浅层地震反射剖面发现,在香河县荆庄地区,宝坻断裂表现为一条近EW走向的南倾正断层,剖面上呈铲状,对第四系沉积具有一定的控制作用,为一条第四纪活动断裂。通过部署在断层两侧的构造观察孔岩芯对比及¹⁴C测年、光释光测年数据可知,宝坻断裂上断点距地表5~7 m左右,主要活动时间为晚更新世,全新世及中更新世晚期无明显活动。岩芯对比表明,距今10万年以来,宝坻断裂共发生2次地震活动,累积位移2.6 m,其中最近一次地震发生于22 740±70 a BP,同震位移1.4 m;另一次地震发生于距今97.1±4.4~98.0±5.3 ka之间,同震位移1.2 m。根据本次钻孔结果,结合前人对张家口-渤海构造带东段断裂活动性及发震规律的研究,判断宝坻断裂全新世以来整体处于不活跃状态,诱发中强地震和大地震的可能性较低。此外,香河县荆庄一带发育的地裂缝为受宝坻断裂控制的构造型地裂缝,断裂南北两侧的不均匀地面沉降产生的剪切应力会加速荆庄地裂缝的发展。     

基于构造物理模拟实验的隐伏断层跨断层场地监测效果分析——以宁河场地为例

以宁河跨断层场地为例,运用砂箱实验方法进行构造物理模拟实验,结合现有的浅层地震剖面结果和跨断层监测数据,分析跨断层场地监测对隐伏断层断裂活动监测是否有效。初步研究结果表明,当观测精度高于误差时,跨断层场地监测能有效监测隐伏断层活动。模拟的断裂剖面与浅层地震剖面结果中断层分布和发育情况基本一致,隐伏断层活动可引起地表形变。由于各次级断裂的倾向不同,跨断层监测数据可能产生逆断层假象。同时提出宁河跨断层场地水准点位分布情况模式图。     

遥感技术在西藏当雄地区活动断裂调查中的应用

以遥感数据、地震资料以及震源机制解为基础，对西藏当雄地区亚东-谷露断裂以及嘉黎断裂进行遥感解译和对比分析。研究表明，亚东-谷露断裂北段地貌特征为正断拉张及右旋走滑综合作用的结果；中段存在拉张运动与左旋走滑运动，并发育地堑，冲沟位错显示该处具有6～66 m的水平位移量，其中1411年当雄南8级地震在该处产生6～12 m的水平位移；南段次级断层充分发育，北端表现为右旋运动，往南开始表现出左旋运动特征，同时地堑充分发育。结合震源机制解反演结果，推测走滑断层控制该区地壳浅部（8 km以上）以走滑型为主的地震事件的发生，而该处的地堑形成于地壳深部（8 km以下）的正断型应力机制，并控制地壳深部正断型地震事件的发生。嘉黎断裂整体断层隐伏，西段存在右旋运动，往东南则开始出现左旋运动，该处地震事件和应力机制均为走滑型。     

四川盆地南缘筠连-长宁地震区扎子坳断层探测及活动性初步研究

通过地震活动性调查、地表地震地质调查、浅层地震勘探、高密度电法勘探及探槽剖面分析等多种手段对扎子坳断层进行综合研究,结果发现,扎子坳断层发育于古生代二叠系砂岩和中生代三叠系灰岩、砂岩地层中,属逆断层,断层总体呈NNE向展布,长约15 km,破碎带影响宽度一般小于20 m,断层规模较小。结合浅层地球物理勘探和探槽剖面分析结果初步推测,扎子坳断层不具备晚更世晚期活动性,为2017-01-28筠连4.9级地震的发震构造。     

对陕西宝鸡地区“高家村—高店断裂”的新认识

为进一步查明陕西宝鸡地区"高家村—高店断裂"地表详细分布状态及其活动性,在前人调查研究成果的基础上,对该"断裂"进行了1∶10 000野外地质地貌填图,并针对支持该"断裂"地表现代活动的几处关键证据(包括咀头剖面、桐峪河探槽剖面、杨家店探槽剖面、唐家塬探槽剖面、姬家店剖面)进行了详细的剥土清理、探槽施工和浅层地震勘探等工程查证。结果表明:咀头剖面反映的断层活动证据并不存在,前人认为的断层活动断面实际为该处一滑坡体后缘残余的滑动错落面;桐峪河探槽剖面中的断层活动断面也不存在,前人剖面中显示的断层错断面只是一处古河床边岸侵蚀面;杨家店探槽剖面内的3条主断面可能为与滑坡有关的滑动面,探槽两侧附近也没有断层存在的证据;唐家塬探槽剖面展示的断面仅仅为台塬脚下滑坡的滑动面;继续向西至"高家村—高店断裂"通过的姬家店剖面一带,所谓的断层陡坎仅是二级阶地前缘;西崖村—半沟村一带的浅层地震勘探结果也不支持断面深部存在的可能。因此,所谓的"高家村—高店断裂"并不存在。     

三河-平谷8.0级地震区浅层三维密度结构反演研究

为研究三河-平谷地震区浅层构造背景、地震孕育机理及地震与构造的关系,利用高精度重力异常数据,采用基于块体生长模式的重力三维反演算法对地震区浅层三维密度结构进行反演,并通过模拟试算验证基于块体生长模式反演方法的有效性和稳定性。高精度布格重力异常显示,三河-平谷8.0级地震位于大兴重力局部高、三河-马坊重力局部高与大厂重力低之间的交汇过渡低值区域。研究区浅层三维密度结构反演结果表明,1679年三河-平谷M8.0地震明显受NE向夏垫断裂控制,断裂两侧密度差异明显且向下延伸约10 km,推测发震部位深约10 km。     

太原盆地田庄断裂活动性分段及地震危险性分析研究

为厘定太原盆地中部潜在的发震断层情况,对田庄断裂实施了浅层地震勘探,结果表明:1)田庄断裂可分为3个区段,各区段内均发育北、南支断裂,其中北支断裂为主断裂;2)除断裂西端及中-东段转折部位断面呈近似“N”形结构外,其余断面均呈“Y”形;3)西段断裂带宽度最小,东段断裂带宽度最大。利用年代学测试方法结合钻孔剖面确定断裂的活动年代及滑动速率,断裂中段的活动年代为晚更新世晚期,上断点最小埋深为39.3 m,晚更新世以来最大断距为2.9 m,最大滑动速率为0.0415 mm/a;断裂西段及东段的活动年代为中更新世,中-东段转折部位上断点最小埋深为37.4 m,晚更新世以来最大断距为2.7 m,最大滑动速率为0.0461 mm/a。基于浅层地震揭示的基岩破裂长度,采用地震矩方法对田庄断裂进行地震危险性概率分析,确定断裂的最大潜在震级及发震概率。     

浅层地震剖面揭示固原市清水河东侧断裂特征

为查明清水河东侧断裂的产状、性质及其浅部构造特征，跨断裂开展高分辨率的浅层地震探测，获得高信噪比的浅层地震反射叠加剖面。根据浅层地震剖面结果并结合该区域地质资料，对该断裂的浅部构造特征进行分析和讨论。结果表明，清水河东侧断裂为一条走向近SN、倾向E的逆断层，其浅部为由2~3条断层组成的“Y”字形构造，并错断埋深约10~30 m的第四系沉积层，属第四纪以来的隐伏活动断裂。     

2020年伽师MS6.4地震前后重力变化

基于2016年以来南疆相对重力和绝对重力观测资料,系统分析南疆区域重力场动态变化及其与2020-01-19伽师M_S6.4地震的关系。结果表明：1)区域重力场变化与区域构造关系密切,沿柯坪断裂形成多个局部重力异常区及重力变化高梯度带,反映出2016～2020年该断裂活动引起显著的地表重力场变化;2)与伽师地震孕育有关的重力场经历了“重力正异常区-四象限特征及沿柯坪断裂的重力高梯度带-反向变化发震”的演化过程;3)重力场累积变化和差分变化图像均反映出伽师地震前出现显著的重力异常变化,地震发生在重力变化梯度带、四象限中心和零等值线拐弯附近;4)重力场动态演化较好地反映出伽师M_S6.4地震孕育发生过程中出现的中期前兆现象,基于流动重力异常变化在伽师M_S6.4地震前进行一定程度的中期预测,尤其是强震地点判定。     

交城断裂文水县城段断裂组合特征及活动性研究

为查明艾城断裂在文水县城段断裂组合特征和断裂活动性,野外采用了地质调查、人工地震勘探、电阻率CT法、探槽开挖、钻孔控制等综合手段对该段内的断裂具体位置、断裂组合和活动性进行了详细研究.结果表明,交城断裂在该段由两条断裂组成,间距100～200 m;沿两断裂皆发育地裂缝,断裂位置与地裂缝吻合,属构造地裂缝;该断裂组合特征及活动性的研究对沿线工程规划及灾害评估有重要的参考意义.     

2017年南丹Ms4.0地震前后重力变化

利用广西及邻区2014~2017年流动重力观测资料，系统分析区域重力场变化及其与2017-07-15广西南丹MS4.0地震的关系，并结合GPS观测数据与地震地质调查成果，探讨区域重力场变化的时空分布特征及机理。结果表明：1）南丹M_S4.0地震前后，震区附近重力异常变化与主干断裂关系密切，反映沿控震断裂在2014~2017年间发生了引起地表重力变化效应的地壳变形和构造活动；2）差分重力图像表明，南丹M_S4.0地震前重力变化为“局部重力异常→四象限重力异常→重力反向变化发震”的过程；3）重力变化与GPS 观测反映的水平运动表明，南丹M_S4.0地震位于重力四象限分布中心部位及面压缩峰值附近，证明重力场和形变场动态变化对中强地震地点预测具有指示意义；4）天峨-南丹-环江一带是重力变化最剧烈地区，亦是水平形变面压缩过渡带，同时位于莫霍面等深线强烈变化地段、M_L3.0地震围空区、沿主断裂存在的低b值异常区。结合地震活动图像、定点前兆观测异常综合分析认为，该地区仍存在发生中强地震的可能。     

太康M_S4.7地震目标区浅层结构探测

2010-10太康地区发生的M_S4.7地震和许昌-太康断裂的活动构造有关,而许昌-太康断裂在地表未留下任何构造痕迹,处于隐伏构造和隐伏活动状态。为了研究该区域的地壳浅部结构、断裂的空间展布及断裂的活动性,2015-10在太康县城以西震中区域完成了3条跨许昌-太康断裂的浅层地震反射剖面。结果表明,在深度1 000m以内,地震剖面揭示了5条断裂特征清楚的正断层,其中位于剖面南部向北倾的4条断层和位于剖面北部1条向南倾的断层形成相向倾斜关系,剖面上能分辨的断裂深度在75~150m之间,到达第四系地层,并且处于活动构造状态,这些断层可能和太康多次发生的地震有关。     

漾濞6.4级地震前后震源机制一致性时空演化特征

利用CAP方法反演2021年漾濞6.4级地震震源机制,并基于云南地区2015～2022年M≥3.0地震震源机制解结果,采用叠加应力场反演方法反演漾濞6.4级地震前后不同时段的应力张量方差空间分布特征;采用云南地区2013～2022年M≥3.0地震震源机制解结果分析震源区附近震源机制一致性参数的时序变化特征。结果表明：漾濞6.4级地震性质为右旋走滑型,矩震级M_W6.03,矩心深度5.8 km,节面Ⅰ走向39°、倾角75°,滑动角-16°;节面Ⅱ走向133°、倾角75°、滑动角-164°。应力张量方差空间演化特征显示,漾濞6.4级地震震源区附近应力张量方差经历了一个低值-显著升高-震前下降形成新低值-震后显著升高的变化过程。应力张量方差时间演化特征显示,漾濞6.4级地震震源区附近应力张量方差在地震前1～2 a达到最高值,后持续下降,下降至最低值后发生转折并趋势回升,整体呈正“V”字型,地震发生在正“V”字型转折后趋势回升阶段。应力张量方差的时空演化特征具有一致性。     

塔里木盆地肖塘南地区走滑断裂特征与断溶体勘探研究

断裂在塔里木盆地奥陶系碳酸盐缝洞型油气藏勘探开发中具有重要作用,包括控储、控藏和控富,是油气地质分析的热点。由于肖塘南地区二维测线对断裂的解释及识别难度大,对断裂控储控藏的认识不清,制约了该区奥陶系油气勘探。为此,基于肖塘南地区新三维地震资料,在分析区域地质概况的基础上,系统分析了走滑断裂的构造、演化特征,明确了走滑断裂对油气藏的控制作用,进而提出了目标优选思路。研究表明,平面上肖塘南地区发育3条NE向走滑断裂带,具有线状、马尾状、半花状组合样式;纵向上发育深层、浅层2套断裂系统,深层走滑断裂形成于加里东早—中期,表现为陡直或花状样式,浅层断裂形成于加里东晚期—海西期,表现为负花状构造走滑断裂。研究区内顺南4断裂带具有明显的分区特征,由南向北表现为线性断裂区——马尾状断裂区。在马尾状断裂区内,地层破碎严重,有利于岩溶作用,断溶体油气藏更为发育,是风险勘探优先选择的区域。研究认识对该区奥陶系断溶体油气藏勘探具有一定的指导意义。      

两次门源MS6.4地震前垂直形变的对比分析

利用甘肃民乐至青海门源的多期跨断裂水准资料,对比分析了1986年、2016年两次门源6.4级地震前的垂直形变。结果表明：1)两次地震前的孕震背景不同。1986年门源地震前祁连山相对民乐盆地大幅上升,区域压应力呈增强状态;2016年门源地震前祁连山相对民乐盆地上升不明显,区域压应力相对松弛。2) 两次地震前垂直形变表现形式不同。1986年门源地震前冷龙岭断裂附近出现加速上升,2016年门源地震前冷龙岭断裂附近出现上升和下降相间的不稳定变化。3)两次门源地震前在发震断裂附近都观测到地表隆起区,与地震孕育的膨胀模式相吻合。     

台湾海峡滨海断裂带的构造特征与活动性

根据台湾海峡滨海断裂带活动断裂调查得到的海底地形、重力、地磁和多道地震探测资料,对滨海断裂带的构造特征与活动性进行了研究。该断裂带总体呈NE向分布,东北端起自牛山岛以东海域,西南端止于兄弟屿以东海域,大体沿50～60m等深线展布,全长约500km,是华南大陆与台湾海峡海盆的分界断裂;断层面近于直立,切穿地壳;在主压应力轴为NWWSEE方向的应力场作用下,断裂以右旋走滑为主,兼逆冲性质;断裂带两侧地形反差大,最新活动性强,控制着两侧新生代地层的沉积,;断裂带上地震活动频繁,是福建沿海地震活动最活跃的断裂带。