东昆仑断裂带东端的构造转换与2017年九寨沟MS7.0地震孕震机制

2017年四川九寨沟M_S7.0地震是继2008年汶川M_S8.0地震和2013年芦山M_S7.0地震之后,青藏高原东缘在不到十年的时间内发生的第三个震级M_S7.0以上的强震.这次地震发生在东昆仑断裂带东端,作为青藏高原东北缘的一条大型左旋走滑断裂带,东昆仑断裂带与东端其它构造之间的转换关系仍不清楚,因区内地质构造和地形复杂,东昆仑断裂带东端的主要构造仍缺少深入的研究.本文在总结区域地震构造活动特征、历史地震和现代地震基础上,通过东昆仑断裂带东端已有的和最近开展的活动构造定量研究结果,并结合现今GPS变形场资料和2017年九寨沟M_S7.0地震灾害特征分析,发现东昆仑断裂带最东段塔藏断裂上的左旋走滑除了一小部分继续向东传播转移到文县断裂带上外,大部分转化为其南侧的龙日坝断裂带北段、岷江断裂和虎牙断裂上的近东西向地壳缩短,这可能是岷山隆起的构造机制,而2017年九寨沟M_S7.0地震正是左旋走滑的东昆仑断裂带在东端继续向东扩展的结果.     

2014年新疆于田MS7.3地震的发震构造及余震特征

利用2014年10月至2019年9月期间欧空局Sentinel-1卫星采集的合成孔径雷达数据分析了2014年2月12日新疆于田M_S7.3地震的震后形变场。结果表明,此次地震造成了南硝尔库勒断裂上明显的震后形变,首次从地震形变场的角度验证了此次地震的发震构造为NE向的左旋走滑断裂,而非部分研究所认为的近NS向断裂。由合成孔径雷达干涉测量得到的多年平均速率图显示主震的西侧仅出现了少量震后余滑且仍为强闭锁区,这意味着2008年和2014年于田两次M_S7.3地震之间的区域仍存在发生强震的风险;在2014年主震的东侧,南硝尔库勒断裂和阿什库勒—硝尔库勒断裂呈蠕滑状态,故而余震较少,表明该区域近期发生强震的风险较低。      

2014年新疆于田MS7.3地震序列重定位及其发震构造初步研究

2014年2月12日在新疆于田县发生了M_S7.3地震,主震前一天在震区发生了M_S5.4前震,震后余震活动频繁,由于震区台站十分稀疏和不均匀、地壳速度结构复杂,台网常规定位结果精度有限,很难从中获得序列的空间分布特征和活动趋势的正确认识.本文首先利用位于震区附近的于田地震台5年记录的远震波形数据,采用接收函数方法研究了震区附近的地壳结构,建立了震源区的地壳速度模型.在此基础上,联合震相到时和方位角对2014年于田M_S7.3地震序列(从2014年02月11日-2014年04月30日,共计577次地震)进行了重新绝对定位.结果显示,(1) 重定位后的前震和主震震中位置明显向地表破裂带及其附近的阿尔金分支断裂(南肖尔库勒断裂和阿什库勒-肖尔库勒断裂)靠近,两者相距5.4 km,主震位置为36.076°N、82.576°E,震源深度为22 km, 前震位置为36.055°N、82.522°E,震源深度为19 km;(2) 本文重定位结果显示,余震序列沿NEE-SWW展布,优势分布长度约73 km、宽度约16 km,平均震源深度为14.8 km,其中77%的余震分布在地表破裂带的西南端,这部分余震中少数沿阿什库勒-肖尔库勒断裂分布,绝大多数沿北东东向的南肖尔库勒断裂分布,位于地表破裂带东北端的余震沿阿什库勒-肖尔库勒断裂分布,但发生在地表破裂带的余震极少;重定位后,位于地表破裂带西南侧的震中分布由台网目录的近南北向变为北东向,与地表破裂带、南肖尔库勒断裂和阿什库勒-肖尔库勒断裂走向一致;(3) 沿重定位剖面的地震分布,可推断位于地表破裂带西南段的南肖尔库勒断裂与位于北东段的阿什库勒-肖尔库勒断裂倾向反向,南肖尔库勒断裂的倾向为SE,阿什库勒-肖尔库勒断裂的倾向为NW,这与本次地震野外考察得到的断裂性质一致.综合重定位结果、地表破裂带分布、震源机制解、南肖尔库勒断裂和阿什库勒-肖尔库勒断裂的性质认为,2014年于田M_S7.3地震的发震构造为阿尔金断裂西南尾段的两条分支断裂——南肖尔库勒断裂和阿什库勒-肖尔库勒断裂.     

天山地块强震活动的时空特征研究

通过对天山地块近百年地震活动时空特征分析表明: ① M_S≥7.0地震沿块体边界成带分布, 南边界带强于北边界带, 南、 北边界带的西部强于东部, 南天山西段是地震活动水平最高、 复发周期最短、 强震序列类型最复杂、 地震危险性最大的地区; ② 地震活动在时间上显示出准周期性, 表现为M_S≥7.0地震具有活跃与平静的交替性及5级以上地震活动度曲线的起伏变化; 最大熵谱计算地震活动度的显著周期为40年, 小波分析给出40年左右周期系数的时间曲线表明, 7级以上地震都发生在曲线由最高值至最低值的下降段, 而上升段为强震的平静期; ③ 在强震活跃期及平静期, 中强以上地震(M_S≥5.0)在块体的不同部位(地块南、 北边界带及块体内部)的分布状态和活动水平存在明显的差异, 在活跃期南、 北边界带中强以上地震的集中性和成带性强, 且彼此活动水平差异小, 但与块体内部差异大; 而在平静期南、 北边界带的活动水平差异大, 块体内部地震活动显著增强; ④ 在活跃期, 天山地块南、 北边界带强震活动存在一定的呼应关系, 当一个边发生强震后, 另一边在数天至数年也存在发生强震的可能。     

2014年新疆于田7.3级地震发震构造和震前地震活动过程讨论

2014年2月12日在新疆于田发生7.3级地震,震中位于阿尔金断裂西段,这是继2008年3月21日于田7.3级地震后在塔里木盆地南侧发生的第2次7级地震。这次于田7.3级地震的余震主体沿NE向分布,余震区的西南段呈近SN向分布;绝大部分余震与前震在余震区西南密集分布,强余震(全部的5级以上地震和81%的4级地震)绝大多数都分布在这个区域,第1天的余震主要在这个区域呈近SN向分布,余震由西向东扩展。在这次于田地震的近SN方向上曾在1982、2011以及2012年先后发生过几次6级左右的地震,而这次地震填补了其中的空段。文中从区域构造环境、地震震源机制解和余震分布特征等方面,分析这次地震的发震过程,认为地震发生在硝尔库勒盆地南缘的分支断裂,受阿尔金断裂带构造应力影响,硝尔库勒盆地受到局部近EW向的拉张作用力,首先沿近SN向破裂,这个构造部位的解锁,促进阿尔金断裂左旋错动,产生NE向破裂,应力向东传递;文中还对有历史记录以来,阿尔金断裂上7级地震的发震构造及其对阿尔金断裂带的影响进行了讨论。     

巴颜喀拉块体东北缘GPS应变率空间分布特征及其与2017年九寨沟MS7.0地震的关系

巴颜喀拉块体东北缘是构造变形和地震活动较强的区域, 2017年九寨沟M_S7.0地震就发生在该区域内。 利用多尺度球面小波方法解算GPS应变率场, 分析巴颜喀拉块体东北缘2009年至2017年的应变率场分布特征, 该方法的优点是可以将GPS应变率场按照不同的空间尺度进行小波分解, 给出不同空间尺度的应变率场。 结果表明在2017年九寨沟地震之前, 震中附近应变积累显著, 虎牙断裂北延断裂的左旋走滑速率为3.0 mm/a, 拉张速率为3.1 mm/a, 表明该条断裂以左旋走滑为主兼有拉张特征, 与九寨沟地震的震源机制解一致。 除九寨沟震中附近外, 在岷县与漳县交界处、 理县和汶川、 青川等地区主应变率、 面应变率、 最大剪应变率也较大, 这可能与2013岷县漳县(M_S6.6)、 2008年汶川(M_S8.0)、 2014年理县(M_S4.8)以及2014青川县(M_S4.8)地震有关。     

威远MS 5.4地震序列活动特征与成因分析

通过对威远M_S 5.4地震背景与活动特征研究,表明自贡地震监测中心加强流动监测提高了威远M_S 5.4地震序列地震参数的精度和地震信息报送的准确性。威远M_S 5.4地震前经历了区域地震平静至活跃、再发震的过程,威远M_S 5.4地震为一般主—余型地震,其ρ、b值异常可能反映了其后将发生资中M_S 5.2地震。威远M_S 5.4地震序列及其附近的华蓥山断裂地震带和马边地震带震后时间扫描地震学参数均正常,威远M_S 5.4地震区近期再次发生更大地震的可能性较小;并认为威远M_S 5.4发震断裂为荣县—威远基底断裂,华蓥山断裂带及其附近荣县—威远—资中地区2018年开始的4—6级地震活跃与川西地区东昆仑断裂带2017年8月8日九寨沟M_S 7.0地震的发生存在呼应关系。     

2022年新疆皮山5级震群活动的复杂性探讨

2022年3月17日新疆皮山发生M_S 5.2地震,时隔83天,于6月8日再次发生M_S 5.0地震,2次地震相距约9 km。M_S 5.2地震前10天,震区出现小震群活动,三十里营房地震台记录到671次前震活动,序列活动表现出震群型特征。利用CAP方法计算皮山M_S 5.2、M_S 5.0地震的震源机制解,显示2次地震破裂类型差异较大,其中M_S 5.2地震为逆冲型,M_S 5.0地震为正断兼走滑型。根据2022年皮山5级震群序列特征及2次主要地震事件破裂方式的差异,结合震中附近构造特征,探讨此次震群活动的构造复杂性,认为皮山震群发生在天神达坂断裂和康西瓦断裂之间的次级断裂上,推测在NS向构造应力作用下,康西瓦断裂南北两侧的左旋滑移量部分被西昆仑前缘的逆冲断裂系所吸收,由于构造方式的差异及应力分配的不均匀,其EW向运动速率在不同区段存在一定差异,在局部地区形成近EW向的差应力,进而产生一些拉张性质的破裂。     

2014年鲁甸6.5级地震成因、破裂特征和余震分布特征的库仑应力作用

根据2014年鲁甸M_S6.5地震的区域构造和余震共轭分布特征,本文首先计算了1733年小江断裂带北段M7.75地震,1850年则木河断裂带M7.5地震和1974年马边M_S7.1地震对鲁甸M_S6.5地震震源机制解两个节面的黏弹性库仑应力作用,结果显示NNW向发生主破裂的包谷垴-小河断裂受到这3次地震,尤其是1850年M7.5地震明显的库仑应力作用,我们认为则木河断裂的高速左旋走滑运动以及7级以上强震的重复发生对于包谷垴-小河断裂的强震孕育和断裂演化方面具有促进作用;然后分析了鲁甸6.5级地震的共轭破裂与余震分布特征,并分别计算了两个共轭破裂面单独破裂对另一破裂面的库仑应力作用,结果显示NEE向破裂促进NNW向破裂的发生,而NNW向破裂后则阻碍了NEE向破裂的进一步发展,最终发展成以NNW向破裂为主的共轭破裂事件;最后计算了共轭破裂产生的库仑应力变化对余震的影响,认为位于NEE向破裂面西侧的余震集中分布主要是由于应力触发作用而形成.     

2014年2月12日于田M_S7.3地震前后的微震活动集中区及对地震危险区的可能指示

2001年以来,在巴颜喀喇地块周缘相继发生2001年昆仑山口西8.1级地震、2008年汶川8.0级地震、2010年玉树7.1级地震、2012年芦山7.0级地震等。对比分析昆仑山口西8.1级地震前、后相同时间长度内,与其地球动力学上相关区域的地震应变释放强度变化特征,发现该地震发生之后,龙门山地区、巴塘地区、温泉盆地西侧南北向谷地的地震应变释放明显增强,第一个地区发生了汶川地震,第二个地区与玉树地震的发生相关,说明巴颜喀喇地块北边界东昆仑断裂带上发生地震破裂后,其南侧的物质向东南运移,将构造变形集中在龙门山构造带上,并在其上发生破裂。该震例说明基于地震地质背景分析、找出的地球动力学上相关联的地震活动增强区域是中长期破坏性地震的易发区。2014年2月12日新疆于田发生MS7.3地震后,阿尔金断裂带东部与祁连山构造带交汇地区的地震频度和地震应变释放明显增强,该区域的中长期地震危险性值得关注。     

2020年新疆于田MS6.4地震发震断层及孕震机制研究

利用2020年6月26日于田M_S6.4地震序列的震相和波形数据, 对地震序列进行重定位并反演了中强地震的震源机制解, 结合2008年至今的全球矩心矩张量解数据, 反演了西昆仑块体和柴达木—祁连块体间边界地区的应力场。 综合分析研究结果发现: 2020年6月26日于田M_S6.4地震序列的发震断层为走向SSW, 倾向NWW的正断层, 地震的发生可能与琼木孜塔格峰山前展布的正断层破裂有关; 西昆仑块体和柴达木—祁连块体之间的边界地区属于东西向拉张应力模式, 支持青藏高原北部大型走滑断裂所圈定的柴达木—祁连块体的东向运动模型。     

2011—2014年3次于田MS≥5.0地震序列重定位及其发震构造

基于新疆区域数字地震台网震相观测报告,采用双差定位方法对2011—2014年阿尔金断裂带西南端NE向张性剪切段附近的3次于田M_S≥5.0地震序列进行了重定位,并对其余震分布及发震构造等进行了分析． 结果表明: 2011年于田M_S5.5地震的发震构造为阿尔金断裂,该地震同时触发了阿尔金山前普鲁断裂的中小震活动,地震序列呈近NS向长条带状分布; 2012年于田M_S6.2地震序列沿NNE向分布,发震构造为苦牙克断裂; 2014年于田M_S7.3地震序列沿NE和NNE方向展布,其中NE走向的余震序列沿阿尔金断裂走向有3处余震丛集分布,由此推测该余震低活动区是由于断层内存在一较大凹凸体,终止了破裂的传播所致,发震构造为阿什库勒断裂和苦牙克断裂． 此外,地震序列截面特征显示,2011—2014年3次于田M_S≥5.0地震序列基本贯通了阿尔金断裂带西南端的次级断裂和普鲁断裂．      

2014年2月12日新疆于田MS7.3地震序列及其构造背景研究

2014年2月12日新疆于田发生M_S7.3地震,该震前1天曾发生M_S5.4前震,震后余震活动频繁.截止到2月20日12时,该地震序列记录到4000多次余震,最大余震为2月12日M_S5.7地震,序列类型为前震—主震—余震型.该地震前震的b值明显低于该区域正常活动的b值和余震的b值.这次地震位于西昆仑断裂带与阿尔金断裂带的交汇区域的阿什库勒断裂北段,震源机制解为走滑型.余震区NE向长70 km、宽20 km,分为主余震分布区和次余震分布区,其中M_L4.0以上强余震基本位于NE向主余震分布区,N--S向的次余震分布区则以M_L3.0左右地震分布为主,显示该部分可能受到主震的触发作用.于田地区曾发生的2008年3月21日M_S7.3地震的震源机制解为正断型,距这次地震约100 km;2012年8月12日发生的M_S6.2地震的震源机制解为正断型,距这次地震约10 km.该地区的发震构造背景是:在NE向阿尔金断裂带尾端向SW方向延伸过程中,左旋走滑作用逐渐转换为拉张作用,形成多条左旋走滑兼具拉张作用的断裂. 2014年于田M_S7.3地震的发震模式表现为:左旋走滑的阿什库勒断裂北段与南段因速率差异而产生的小型构造盆地,在区域拉张作用力下顺时针旋转;2008年M_S7.3张性地震后区域的伸展作用增强,导致盆地南侧的苦牙克断裂发生2012年M_S6.2张性地震,该地震引起2014年M_S5.4前震,两者激发其后在盆地北侧阿什库勒断裂发生了2014年M_S7.3主震.      

2014年于田7.3级地震的发震构造及动力学背景的初步分析

2004年2月12日新疆维吾尔自治区于田县发生了Ms7.3级地震,其发震断裂为阿尔金断裂带西南段的贡嘎错断裂带.由于地处高山无人区,存在区域历史地震漏记,但1970年以来5级以上地震活动是完整的,近20年来强震活动增强.综合分析认为,2008年于田Ms7.3地震可能加速了本次地震的发生.根据经验统计关系估计,2014年于田地震的同震地表破裂为30-40km,最大水平位错量为1.0-1.5m,地震的复发周期为300-400年.通过阿尔金断裂上前人资料和区域构造的综合分析,认为2014年于田地震是在青藏高原向北东运动背景下左旋走滑的阿尔金断裂向南西端扩展的结果.     

2014年2月12日于田7.3级地震对青藏东北缘地震活动的影响分析

首先, 利用“中国地壳运动观测网络”和“中国构造环境观测网络”截至2013年的GPS区域站观测资料, 结合地质构造, 简要分析了2014年2月12日新疆于田7.3级地震前大区域地壳水平运动变形背景; 接着, 对青藏块体东北缘地区GPS和精密水准两种不同类型资料反映的地壳运动变形与应变积累状态进行了对比分析研究; 最后, 结合地震活动动力环境, 研究和探讨了于田7.3级地震的发生对青藏块体东北缘地震活动的可能影响。 我们认为, 此次于田7.3级地震发生在近年来中国西部边邻强构造活动环境和内陆地壳强烈差异运动显著的背景下, 同时也是青藏块体及其边缘构造应力场较强的时段; 于田7.3级地震左旋走滑错动和应力传递, 可能会加速青藏块体东北缘具有高应变积累的构造断裂部位(尤其是祁连山构造带、 西秦岭以南的甘青川交界)破裂释放。     

利用GPS观测资料分析2008年于田Ms7.3地震的同震位移及震后形变

2008年3月21日新疆于田发生Ms7.3级地震.本文通过处理、分析GPS数据,得到破裂断层北侧100 km附近的同震位移及震后形变信息.在观测区域GPS点监测到10 mm左右的同震位移,其中最大为南向14 mm,东向5 mm.同震位移呈现一致性的东南向运动特征,证实于田地震存在显著的左旋走滑分量.震后台站向西南方向运...     

2020年新疆于田MS6.4地震断层面快速测定及发震构造研究

本文基于新疆、 西藏区域数字地震台网波形数据, 利用gCAP反演方法和空间格点搜索算法获得2020年6月26日于田M_S6.4地震矩心的空间位置为35.649°N, 82.339°E, 深度为5 km。 最佳震源机制解节面Ⅰ走向166°, 倾角59°, 滑动角-144°; 节面Ⅱ走向26°, 倾角38°, 滑动角-55°, 矩震级为M_W6.21。 根据不同震源机制解结果, 获得中心震源机制解和标准差, 表明震源机制解较为稳定和可靠。 使用H-C方法进行地震发震断层的快速判断, 显示节面Ⅱ为发震断层面。 综合震源区地质构造特征、 余震序列的空间分布和区域构造应力场特征, 最终推断此次地震断层面为节面Ⅱ, 阿尔金断裂西段是发震断层, 震源机制解显示以正滑为主, 是一次张性破裂地震事件, 属于阿尔金断裂西段强烈活动的响应。     

2014年新疆于田MS7.3地震前 地壳变形特征研究

利用1999—2007年和2009—2013年两期GPS速度场资料, 采用最小二乘配置方法分别计算了2008年和2014年新疆两次于田M_S7.3地震前新疆及周边地区的主应变率、 面应变率及最大剪应变率, 分析了该区域的变形动态特征, 并结合速度剖面分析方法给出了震源区的构造变形特征. 速度场及应变率场动态结果表明: 新疆天山地区的地壳变形特征整体表现为由南向北缩短, 相对运动速率表现为由南向北、 由西向东逐渐减小; 震源区东侧的左旋剪切变形明显大于西侧; 2008年与2014年两次于田M_S7.3地震的震源区均处于拉张与挤压变形的过渡地带, 易于强地震的发生; 2008年于田M_S7.3地震的张性兼有少量剪性破裂的发生使得阿尔金断裂的左旋剪切变形增强. GPS速度场剖面分析结果表明, 2014年于田M_S7.3地震前震源区西侧的变形宽度大于东侧, 剪切应变积累程度西侧高于东侧. 综合分析认为, 震源周边构造区应变积累的差异性有利于强震的孕育, 2008年于田M_S7.3地震对2014年于田M_S7.3地震可能有促进作用.