郯庐断裂带南段及其周边地区应力场分区与反演

基于震源机制解和地应力测量资料,研究分析郯庐断裂带南段及其周边地区的应力场分布特征,并结合大地构造特征将该区域应力场分为3个子区域:郯庐断裂带西侧应力区、苏北断陷应力区和苏南隆起应力区。分区反演构造应力场结果显示:(1)郯庐断裂带以西区域和苏北断陷区水平方向受到NEE向的挤压作用,苏南隆起区水平方向受到近EW向的挤压作用;(2)郯庐断裂带以西区域水平方向受到的挤压作用方向介于苏北断陷区NEE向与苏南隆起区近EW向之间;(3)郯庐断裂带以东区域构造应力场为正断兼走滑机制,以西区域为走滑机制;(4)整个研究区域水平方向挤压应力自西向东呈放射状分布。     

郯庐断裂带安徽段中小地震震源机制及现代应力场特征

应用垂直向P波和SV波振幅比和联合利用P波、SV波和SH波的初动和振幅比两种计算震源机制解的方法,得到郯庐断裂带安徽段及邻近地区1970年以来239次中小地震的震源机制解;基于震源机制解,根据力轴张量计算法反演得到郯庐断裂带安徽段及其两个分段的平均构造应力场,与震源机制参数统计结果一致,表现为近EW向的水平挤压和近NS向的水平拉张作用;分析最大主压应力轴σ1的方位角随时间变化特征,结果表明郯庐断裂带安徽段两个分段的σ1的方位角总体变化趋势一致,均呈现出1998年前后由顺时针偏转转折至逆时针偏转。     

郯庐断裂带鲁苏皖段构造应力场及分段特征研究

利用Snoke方法求解和收集得到的77次中小地震的震源机制解资料, 采用Gephart应力张量反演方法, 获得了郯庐断裂带鲁苏皖段构造应力场, 最大主压应力方位角为80°, 最小主压应力方位角为172°, 最大、 中等和最小主压应力倾角分别为15°、 65°和19°, 反映了研究区处于近EW向水平作用和近NS向的水平拉张作用环境下。 根据地震活动、 地质构造及震源机制解差异, 我们将郯庐断裂带鲁苏皖段分5个区段开展研究, 结果显示: 5个分区应力场存在局部差异, 最大主压应力方位角处于63°～88°之间, 从北往南总体方向成顺时针偏转的趋势。 跨郯庐断裂带两侧的应力场研究结果显示, 从西到东最大主压应力方向有一个逆时针偏转的趋势, 西侧最大主压应力方向更接近EW向, 东侧更接近NE向, 郯庐断裂带内处于两侧的过渡地段。     

郯庐断裂带中南段现代构造应力场

本文根据原地应力测量、震源机制解、大地形变测量及实地地质调查等方法推论郯庐断裂带中南段现代构造应力场特征。本区表现为低水平应力区,构造应力主轴σ_(max)为NEE向,σ_(min)仰角甚小,剪应力在NNE和NW向结构面上的状态表现为断裂带内应力值低,远离断裂带逐渐过渡为区域背景值,地震断层的类型以走滑兼正断层型为主,与南黄海海域发生的断层类型在统计特征上有明显的区别。诸多特征表明郯庐带该段仍属于活动性断裂,采取右旋滑动的方式,处于相对稳定期。     

2019年6月17日长宁MS6.0地震序列震源区二维构造应力场特征研究

使用近震波形反演方法求解2019年6月17日四川长宁Ms6.0地震序列的震源机制解和震源深度, 共得到30个可靠的M>3.0地震震源机制解和震源深度, 结合该地区已有的震源机制解, 开展震源区构造应力场反演, 小尺度探讨震源区的构造应力环境。 反演结果显示, 震中附近区域主要以逆冲型应力性质为主, 局部地区包括少量走滑分量以及混合类型。 最大主压应力方向主要以NEE向或NE向为主。 在筠连以东地区, 不同于北部的逆冲型, 应力性质以走滑型兼少量混合类型为主, 最大主压应力方向近EW向。 构造应力场方向与形成长宁背斜的构造应力存在一定交角, 2019年长宁6.0级地震可能是由NE或NEE向近水平应力挤压产生的该地区滑脱面之上背斜核部的逆断层活动造成的。     

京津冀地区地壳应力场特征

基于标量断层类型值,对京津冀地区及邻区2 187个中小地震震源机制解进行分类,统计结果显示研究区震源机制类型以走滑断层和正断层为主,P轴优势方位为NEE—EW和SWW—EW向;采用MSATSI软件包反演该区1°×1°网格的精细地壳应力场,结果表明:最大主压应力轴最优解的优势方向为NEE—EW向,与P轴优势方位一致;所有网格的相对应力大小R值均小于0.5,表明京津冀地区应力状态偏拉张性质,而且最小主压应力轴的不确定度变化范围相对稳定,表明现今京津冀地区地壳应力场处于一个相对统一的NNW—SSE向的拉张作用控制下。39°N以北地区最大主压应力轴方位最优解显示一定角度的偏转,同时最大、中等、最小主压应力轴最优解推断的应力状态由西向东存在一个正断层—走滑断层—正断层的转换过程;而39°N以南地区的现今构造应力场保持稳定,最优主压应力轴呈NEE—SWW向,大部分网格应力状态显示走滑型。构造应力场的反演结果与活动构造、GPS主应变方向和剪切波分裂的快波偏振方向等相关研究结果基本一致。     

郯庐断裂带北段及邻区现代地震活动性与应力状态

收集了郯庐断裂带北段及邻区自1964年1月至2008年1月的1254个ML≥2.0的地震数据和191条震源机制解、198条原地应力测量数据,通过震中分布、震源深度、应变释放速率的分析计算和震源机制解及其它应力数据的统计,探讨了郯庐北段现今的地震活动性和应力状态。结果表明,郯庐断裂带北段及邻区的地震活动可分为日本海-长白山深震区、郯庐断裂带北段地震区、松辽盆地西缘地震区和松辽盆地内部地震区;郯庐断裂带北段现今地震强度较小,频度较低,但空间差异性显著,依兰-伊通断裂活动性比敦化-密山断裂强,且具有两端强而中间弱的分段活动特点;深震区P轴平均走向为288°,倾角约31°,断裂活动以逆断为主;郯庐断裂带北段附近浅震P轴走向以NEE-SWW向为主,倾角平均26°,T轴走向以NNW-SSE向为主,倾角平均23°,断裂活动以走滑和逆断为主。浅震区和深震区主压应力方位存在差异,这可能是在西太平洋板块低角度高速水平消减产生的NWW向挤压应力作用下,郯庐断裂北段右行走滑派生的次级应力场的影响     

中国及邻区震源机制解的分区特征

利用《中国大陆地壳应力环境基础数据库》收录的中国及邻区2660个地震震源机制解资料(数据截止到2003年底),在分析中国及邻区震源机制解及其分布特征的基础上,重点分析探讨了中国境内6级以上地震的震源机制解的分区特征:东北-华北应力区震源机制解水平最大主应力的优势分布方位为近EW向和NEE向,震源机制解类型相对较为单一,以走滑型为主。华南应力区水平最大主应力的优势分布方位为NW-SE向,震源机制解类型主要是逆断型和走滑型。新疆应力区水平最大主应力的优势分布方位为近SN向,类型也主要是逆断型和走滑型。在青藏高原南部应力区,震源机制解水平最大主应力方位的分布相对比较集中,优势方位为近SN向,类型基本上只有走滑型和正断型2类。而在青藏高原北部及北东边缘应力区,水平最大主应力方位变化较大,震源机制解类型以走滑型为主,同时还有一定数量的正断型和逆断型震源机制解     

赣北地区中小地震震源机制分析

利用Snoke方法计算赣北地区2008—2015年11个M_L≥3.0中小地震震源机制。结果表明,其P轴和T轴方向与该区域构造应力场基本一致。赣北地区以近EW向挤压、近NS向拉张的构造应力为主。区域内断层错综复杂,以走滑、正断型为主。其中九江—瑞昌地区受襄樊—广济断裂、郯庐断裂相互作用,在方向稳定的构造应力作用下,易发生走滑型为主的地震。     

郯庐断裂带山东段震源参数及应力状态

利用山东数字地震台网记录到的2007—2014年的郯庐断裂带山东段ML≥1.0小震的震源机制解和视应力值,借助三角形图解法和平均力轴张量法,并结合b值等参数,综合分析了该区近年的应力状态。研究结果表明:郯庐断裂带山东段的主应力场方向为NEE-SWW向,是受西太平洋板块的俯冲作用和印度板块与欧亚板块挤压作用的共同影响的结果;震源错动类型以走滑型为主,逆冲型和正断型次之;通过视应力的时空演化图像看到郯庐断裂带山东段视应力值从2008年汶川地震之后呈现总体减弱的趋势,而空间上视应力分布很不均匀,高应力主要集中在安丘段和郯城—莒县段,尤其是安丘段出现了小震级高视应力的情况,同时安丘段的b值也显示同样的高应力,低b值反映高应力,低频度反映低应力释放,表明安丘段可能正在积累较高的应力,处于断层闭锁阶段。     

利用小震震源机制解研究汶川地震后龙门山断裂带中段应力场时空演化

利用川西流动地震台阵观测资料,求解汶川地震后发生在龙门山断裂带中段地区的余震震源机制解,反演了相应的应力场,得到了应力场的时空演化特征。结果显示,小震震源机制以逆冲为主并含有一定数量的走滑和正断型地震,逆冲型地震的比重随时间明显增加。震源机制类型的空间分布与断层深部展布及区域速度结构具有相关性。应力张量反演结果显示早期余震各分区水平最大主压应力S_H方位主要分布在近EW—NWW范围内,沿小鱼洞—理县方向余震分支地壳浅部主压应力则沿NE-SW向,表明震后早期应力场主要受主震破裂传播引起的动态应力影响,S_H方位与破裂面特征密切相关。应力张量随时间的变化显示深部应力结构由逆冲、走滑混合向纯逆冲转变,表明深部区域通过走滑型地震来平衡初期应力释放造成的局部库仑应力,并逐渐恢复到接近背景应力场,浅部应力变化追随深部变化特征,显示出在时间上的滞后。     

祁连山中东段基于CAP方法的中小地震震源机制研究

利用甘肃省数字地震台网记录的区域波形资料,采用CAP方法计算了2001年至2009年发生在祁连山地震带中东段的37次中小地震震源机制解;采用格点搜索法对这37次地震震源深度进行了重新计算,获得了较理想的结果。结果表明,震源机制解具有分区特征,N38°以北地震以走滑型地震为主,N38°以南的地震以走滑型及走滑兼逆冲型为主。主压应力主要有两个优势方向NE和NEE向,仰角大多数小于30°,说明作用力以水平作用为主。通过与哈佛大学中强地震震源机制结果对比发现,该地区的中小地震震源机制的反演结果与强震震源机制结果有较好的一致性。     

芦山地震序列震源机制及其构造应力场空间变化

利用近震波形拟合方法获得2013年芦山Ms7.0地震序列共37个余震的震源机制解及其深度(3.4≤Mw≤5.1).大部分地震震源机制以逆冲为主,有个别走滑型地震.震源深度主要分布在10~20 km范围.在稳定可靠的震源机制解基础上,用阻尼线性逆推法,划分不同间距网格,分别计算研究区平均构造应力场.结果表明,芦山及其周边地区的应力状态以挤压为主,应力性质主要为逆冲型,但局部地区出现走滑应力性质,最大主应力方向主体呈NW-SE,不同深度的构造应力性质和方向在局部地区存在一定差异.对比分析汶川地震震源区一带的构造应力场,龙门山断裂带西南段,除北西向小鱼洞破裂带外(最大主压应力和最小主压应力近水平,应力性质以走滑为主),其应力状态基本一致,以挤压为主,应力性质主要是逆冲型,有少量走滑型,最大主应力方向与龙门山构造带近垂直.     

滇西南地区现代构造应力场分析

利用断层滑动资料反演构造应力张量的方法，获得滇西南地区20个构造应力张量数据，并通过与由震源机制解资料求解该地区平均应力场结果的对比，获得了研究区现代构造应力场特征:镇源——营盘山断裂以西至龙陵断裂带以南地区，最大主压应力方向为北北东，应力结构以走滑型为主；龙陵断裂带及其以北的局部地区，最大主压应力方向为近南北或北北西，应力结构为走滑型．      

金沙江下游水库区地震震源机制特征

文中选取金沙江下游水库区溪洛渡—乌东德段为研究区,采用CAP和GPAT方法获得区域内2016—2017年2. 0级以上地震的震源机制解,分析各分区震源机制解的空间分布特征,探究地震活动与区域构造的关系。研究结果表明:1)溪洛渡大坝及邻区的地震震源机制解以逆冲型为主,其次为走滑型,主要分布在峨边-金阳断裂带中段附近。节面走向在NNW—NE范围内的地震与区域断裂带的分布特征相符,且一些较大地震的发生受区域构造控制。2)尚未蓄水的白鹤滩、乌东德大坝及邻区的地震震源机制解的空间分布较为一致,其中左旋走滑型地震与小江断裂带和普渡河-西山断裂的活动性质相符。区域内存在多组断裂的交会部位,震源机制解的节面走向离散分布,孕震环境较为复杂。3)鲁甸地震余震区的震源机制解以逆冲型和走滑型为主,呈"L"形分布,其中长轴近EW向,短轴近NNW向。大量余震震源机制解结果显示,可能存在近EW向的隐伏构造,不同类型的断层共同控制该地区的地震活动,发震构造十分复杂。4)各分区的地震矩心深度集中在5～15km范围内,推断研究区孕震层在深度为5～15km的中上地壳内。     

2021年10月15日内蒙古阿鲁科尔沁旗4.7级地震发震构造研究

2021年10月15日,内蒙古赤峰市阿鲁科尔沁旗发生4.7级地震,该地震是继2003年8月16日阿鲁科尔沁旗5.9级地震后,该区发生的第二次中等以上地震。使用CAP方法获取本次地震的震源机制解,将其与2003年5.9级地震的震源机制解比较发现,两次地震震源机制解结果基本一致,节面Ⅱ走向均为NW,且两次地震余震序列走向均为NW向展布,结合地质构造资料,判定两次地震的发震构造均为水泉子沟—天山口断裂。通过对2012年以来震源区及其附近区域的22个M_L≥3.5地震的可靠震源机制解的研究分析,发现通辽至阿鲁科尔沁旗一带震源机制解类型均为走滑型,应力场反演结果显示该区应力场受NNW向拉张和NEE向挤压联合作用,应力形因子R为0.7,表明近EW向的中间应力轴也具有拉张性质,构造环境以拉张作用为主。本次4.7级地震可能是在NNW向和近EW向拉张以及NEE向挤压的作用力下,水泉子沟—天山口断裂发生正走滑错动形成的一次中等强度地震。     

利用小震震源机制解研究宁夏南部及邻区构造应力场

利用垂直向Pg和Sg波振幅比方法计算了2003年1月至2009年10月间宁夏南部及邻区的40个中小地震的震源机制解,然后对计算所得的40个地震的震源机制解进行系统聚类及应力场分析,利用格点尝试法研究灵武—吴忠地区(I区)和宁夏南部地区(II区)的平均震源机制解。结果表明:该区域主要受北东东向压应力作用而形成右旋走滑型断层,同时又带有张性分量;I区域构造应力场主压应力方向以水平作用为主,地震产生的震源区构造变形是北东向发生压缩,北西向发生相对扩张;II区域构造应力场主压应力方向以水平作用为主,地震产生的震源区构造变形是北东东向发生压缩,北北西向发生相对扩张。     

基于CAP方法的2013湖北巴东5.1级地震震源机制与发震构造研究

利用湖北与重庆区域台网共9个台的宽频带数字地震记录,采用CAP法(Cut and Paste Method)反演了湖北巴东2013年12月16日MS5.1地震震源机制解,其最佳双力偶解为节面I：走向166°,倾角82°,滑动角41 °;节面Ⅱ：走向69°,倾角49°,滑动角169°;最佳震源深度主要集中分布在5.5 km附近。分析认为此次地震的发震断层为带有逆冲成分的走滑性质断层,主压应力P轴近EW向,主张应力轴近NS向。余震序列主要呈EW分布,少部分呈NS方向分布,较大余震的发震破裂滑动类型以正走滑型的居多,其次为逆倾滑型及逆走滑型。结合7次较大余震的机制解判断,近EW向节面为发震断层。     

川滇地区活动块体边界断裂现今运动和应力分布

基于川滇地区活动块体划分及断裂构造现有认知,文中构建了包含块体主要边界断裂的二维有限元接触模型,利用1991—2015年长期GPS观测结果,采用"块体加载"方法模拟块体边界带现今的运动,得到了断裂滑动速率和应力分布.结合震源机制解、地震活动性等资料,对川滇地区大型左旋走滑断裂带滑动速率分配、传递与应力转换的关联,局部区域正断型震源机制解的构造机制以及红河断裂南、北段地震活动性差异的可能成因进行了初步探讨.主要结论包括:1)东昆仑断裂带和鲜水河-小江断裂带的左旋走滑由NW向转变为近SN向,断裂强烈转折区吸收了部分走滑分量并转化为应变积累,呈高应力分布特征.2)受小江断裂左旋剪切的影响,红河断裂中南段以右旋走滑兼微弱挤压运动为主,并牵引断裂北段右旋走滑,与金沙江和德钦-中甸断裂共同构成右阶斜列右旋剪切变形带,正断型震源机制解多分布于该变形带的构造拉分区内.3)红河断裂中南段为弱压性,北段呈弱张性,更易破裂,地震活动明显强于中南段.     

涿鹿4.3级地震前后应力场变化特征

采用目前普遍接受的基于初动符号和振幅比的HASH方法,计算了2008年10月至2018年10月张渤带西段中小地震震源机制解;在获得震源机制解的基础上,进一步利用震源机制解一致性参数研究了涿鹿4.3级地震前后的应力场变化特征。结果表明:该区域震源机制解以正断型和走滑型为主,逆冲型次之,涿鹿4.3级地震后走滑型地震较震前略有上升,表明该区域的剪切作用增强;主压应力轴方位大致为NEE-SWW,主张应力轴为SSENNW向;涿鹿4.3级地震发生在震源机制一致性参数的低值边缘附近,发震时间也在一致性参数的低值时段。