基于地震活动性资料估计鄂尔多斯块体周缘构造断层面倾角

本文以鄂尔多斯地区为研究对象,探讨了基于地震参数的鄂尔多斯周缘构造几何产状的研究方法.首先,以全国活动构造图为基础,结合地震活动性,确定了鄂尔多斯地区的地表活动构造分布图.其次,对这些活动断裂截取剖面,通过地震震源分布,运用最大似然估计法确定断层面的倾角.最后,结合震源机制解以及地质资料验证了所估计的倾角的可靠性.期望本文建立的鄂尔多斯地区断层几何模型,能为基于GPS观测开展该地区断层滑动速率反演、强震发震构造及强震危险性预测模拟等提供基础.     

使用新模型的巴颜喀拉块体东部的概率地震危险性分析

巴颜喀拉块体及周边近年强震活动频繁,对块体东部及周边地区进行新的概率地震危险性分析意义重大.本文对巴颜喀拉块体东部重新进行了概率地震危险性分析.使用的新模型和数据主要包括新的大地震发震构造的断层震源模型和时间相依的地震活动性模型.本文的研究表明,与使用潜在震源区模型相比,使用断层震源模型在近断层处的地震危险性较高.使用时间相依的地震活动性模型时,接近大地震复发期望时间的断层的地震危险性较高.巴颜喀拉块体东部2016-2065年地震危险性较高的地区包括磨西断裂、安宁河断裂、哈南-青山湾-稻畦子断裂等.2066-2115年地震危险性较高的地区包括鲜水河断裂炉霍段、折多塘段、安宁河断裂等.如果使用旧的时间独立的概率地震危险性分析模型,未来50年的地震危险性被低估的地区包括磨西断裂、安宁河断裂、哈南-青山湾-稻畦子断裂、德钦-中甸-大具断裂、东昆仑断裂等.未来50年的地震危险性被高估的地区有龙门山断裂、岷山断裂、虎牙断裂、鲜水河断裂炉霍段等.磨西断裂是使用新模型计算的未来50年巴颜喀拉块体东部地震危险性最高的地区.     

基于重复微震研究小江断裂带的深部构造变形

小江断裂带是我国大陆地震活动最为强烈的地区之一。古地震和历史地震资料、综合断裂活动背景和地震活动性分析表明,位于川滇块体东边界的小江断裂带存在地震空区与潜在的强震危险。巴颜喀拉地块东边界发生2008年汶川8．0级巨震不到两年,其南边界的甘孜一玉树断裂带在2010年发生了玉树7．1级大地震,使与该地块相连的小江断裂带的强震危险性更受关注。断层滑动速率是评估未来地震危险性的重要依据,但获取孕震深处的滑动速率具有相当大的难度。     

青藏高原东缘中南部主要活动断裂滑动速率及其地震矩亏损

作为青藏高原南东向“挤出逃逸”的重要通道,青藏高原东缘中南部具有大型走滑断裂广泛发育和地震活动强烈而频繁的特征.本文使用线性球面块体模型理论,在前人活动地块研究的基础上吸收新近研究成果,建立研究区三维块体几何模型,使用1999—2007年的GPS数据反演得到青藏高原东缘中南部主要活动断裂滑动速率.使用反演得到的滑动速率和最优断层闭锁深度估算了川滇菱形块体主要边界和其内部断裂的地震矩积累,并利用历史强震目录估算了地震矩释放,在比较两者差异的基础上得到了研究区地震矩亏损（未释放的地震矩）较大的断层和断层段,该结果可以作为研究区强震中长期危险性研究的参考.     

鄂尔多斯地块周缘大地震间相互作用研究

活动地块作为地质构造单元,其周缘的地震常常较为活跃,并且有时表现出大地震丛集发生的现象.鄂尔多斯地块处于受来自青藏高原NE向的主压应力等多重构造应力作用下的区域构造环境中,地块周缘大地震间相互作用的机制值得研究.本文以鄂尔多斯地块周缘的几次历史地震为例,分别研究了级联断层、地块同侧断层、地块不同侧断层间大地震间应力转移的现象,尝试对地块在其周缘发生大地震时的应力传递和转移行为获得新的认识.得到的结论有：1920年宁夏海原8 1/2级和1927年甘肃古浪8.0级地震分别使六盘山东麓断裂和香山-天景山断裂的大地震期望复发时间提前了800年和20年,六盘山东麓断裂当前的大地震危险性较高.1626年山西灵丘7级地震和1654年甘肃天水南8级地震分别使五台山北麓断裂的大地震复发期望时间提前了50年和279年,鄂尔多斯地块可能将其西南缘受到的部分库仑应力扰动传递到了东缘的五台山北麓断裂.     

基于特大地震发生率的川滇地区地震危险性预测新模型

川滇地区是我国地震危险性较高的地区之一.本文基于对特大强震的风险性考虑,使用全球地震模型OpenQuake软件,建立了川滇地区地震危险性预测新模型.首先根据构造特征划分多个震源分区,并整理出这些震源分区内断层活动特征与滑动速率;基于震源分区和断层模型,使用GPS应变率转换成的锥形古登堡-里克特关系作为整个区域的地震积累率,并允许超过历史最大震级的特大地震的出现,结合活动断层滑动速率所积累的地震发生率,给出震源分区内断层地震源和背景地震源的地震发生率的比率分配关系;在活动断层分段上,保留了大型断裂或其主要部分,没有根据小的阶区来对断层进行详细分段,以便分配特大地震发生率;并使用地震率平滑方法分配背景地震发生率.最后在OpenQuake中加入地震动预测方程,计算出了川滇地区的PGA分布图,为区域地震危险性提供科学依据.     

东昆仑断裂带地震复发间隔及地震危险性

东昆仑断裂带是青藏高原东北部一条重要的活动断裂, 构成了巴颜喀拉块体的北边界。 根据阿尼玛卿山两侧滑动速率和历史地震的差异, 将断裂带分为东西两个部分。 滑动速率由西向东递减, 近百年的历史地震产生的破裂基本覆盖了西部和东部的一部分。 随着巴颜喀拉块体周缘强震的持续发生, 作为块体北边界的东昆仑断裂带的地震空区及地震潜势研究变得更加重要。 近些年通过对东昆仑断裂带不同段的研究得到了较多的滑动速率和古地震序列数据, 为评价断裂带未来百年地震危险性提供了有利条件。 利用NB模型中的对数正态分布方法, 得到了东昆仑断裂带在未来100 a的发震概率, 研究表明, 东部(玛曲段)发震概率相对较高, 需要进一步关注。     

地震活动性模拟方法及太原地区地震活动性模拟

本文改进了地震活动性模拟方法,使模型可以使用GPS反演得到的断层滑动速率的结果作为应力加载,进行区域的地震活动性模拟.选取太原地区作为研究区域,模拟并分析太原地区地震活动性.计算太原地区长达20000年的理论地震目录,通过对理论地震目录进行分析发现模拟结果的震级频度关系与实际观测资料具有相似性.太原地区的震级大于6级的模拟地震在时间上表现出很强的随机性,与年平均发生率为0.0129a~(-1)的Poisson过程对比,当采用卡方检验进行检验时,置信水平达到99.0%;然而,单一断层的强震的时间分布与相应年平均发生率的Poisson分布并不完全相近,部分断层拟合置信水平为90%左右,部分断层置信水平接近为0.这一结果表明,用Poisson过程估计太原地区长期地震发生率是比较合理的,估计单一断层上的地震危险性不是十分合理.地震危险性模拟结果显示,太原盆地地区7级以上地震的复现周期为4000年.     

豫西三门峡地区温塘断裂第四纪活动性研究

温塘断裂位于鄂尔多斯块体东南缘,是三门峡盆地的东边界控制断裂,准确厘定其活动性对于理解区域构造演化和判断三门峡地区地震危险性具有重要意义。运用野外地质地貌调查、联合钻孔剖面探测及光释光定年技术,对三门峡地区温塘断裂的活动性进行分析与研究。结果表明,温塘断裂南段出露地表,线性特征明显,断层最新活动时代为晚更新世;温塘断裂中段为第四纪隐伏断裂,断层活动时代为中更新世;温塘断裂北段断层出露,断层活动时代为中更新世。     

青藏高原东缘岷山活动地块周缘的地震活动特征与启示

深入理解活动地块如何控制区域强震活动是地震危险性评价的关键.文中采用双差定位法对岷山活动地块及其邻近地区2000—2019年39076个小地震进行重新定位,并结合1972—1999年同区域仪器记录的地震目录,共计获得该区48110个地震的位置.在此基础上,对研究区内自1933年以来的4个M≥7.0大地震不同时段的地震序列空间分布特征进行了精细分析.结果表明:这4次M≥7.0的地震序列在空间上均沿着岷山活动地块边界带分布,显示活动地块对区域大地震的孕育和发生具有明显的控制作用.同时,区域地震重定位结果和不同时段地震序列的空间分布较好地限定了4次大地震的发震断裂及其位置.综合分析结果认为,1976年松潘MS 7.2地震与2017年九寨沟MS 7.0地震的发震断层走向基本相同,但它们与1976年平武MS 7.2地震的发震断层在走向上存在约60°的差异.这3次大地震的发震断层可能分属于2条断裂.其中,2017年九寨沟MS7.0地震和1976年松潘M7.2地震的发震断层为NW向的树正断裂,而1976年平武MS7.2地震的发震断层为近SN向的虎牙断裂北段.从地震活动性角度来看,1933年叠溪M7.5地震的发震断层应为岷江断裂南段.2017年九寨沟MS 7.0地震发生在1976年松潘MS 7.2地震与岷江断裂之间的空区.在岷山活动地块周缘很可能还存在2个地震危险区,分别位于虎牙断裂南段和岷江断裂中北段.岷山地块周缘的大地震类型很可能属于前震-主震-余震型.因此,从地震预报的角度出发,建议加强对这2个地震空区的监测.     

鄂尔多斯北缘强震背景分析及未来地震趋势判断

基于鄂尔多斯块体的地质构造演变过程及历史强震活动规律,阐述南北地震带和龙门山断裂带强震时空分布规律对鄂尔多斯北缘的可能影响,对比分析鄂尔多斯其他3缘与北缘的地震活动.结果表明,青藏块体强震对鄂尔多斯北缘中强地震具有一定的触发作用;南北地震带中强以上地震的空间迁移特征表明,鄂尔多斯北缘将是未来中强以上地震的有利发震区域.2005年以来中小地震活动特征表明,鄂尔多斯北缘兼有Ms≥4.0地震平静和西北缘ML≥3.0地震活跃两种异常特征.综合地震地质背景和近期地震活动研究结果分析认为,今后一段时间鄂尔多斯北缘有可能发生中强以上地震.     

鄂尔多斯地块周缘地震活动周期及迁移特性

根据中国历史地震资料及现代地震观察资料,研究了鄂尔多斯地块周缘地震活动时间上的周期性及空间上的某些迁移特性。发现:地块周缘的地震活动有700—900年的活跃期;300—400年的活跃幕;20—30年的活跃段。在活跃期中,大震有绕地块周缘逆时针迁移趋势;在活跃幕、段中,中、强震有绕地块周缘顺、逆时针相间转动迁移趋势,并有对角、对边及反向迁移特征。     

Seismicity patterns before strong earthquakes in Greece

The spatial distribution of the stress field around a fault, before its failure, depends on the focal mechanism of the ensuing rupture. In the preseismic stage, the main fault is locked and background seismicity is distributed in the surrounding area along small faults due to the raise of the stress level. This distribution is well correlated with changes of the stress field, when these are calculated considering the fault slipping on the opposite sense (back-slip model), before the incoming strong event. Studies of the seismicity around faults with known geometry, dimensions and slip properties could contribute in the seismic hazard assessment. In the present work, the spatio-temporal distribution of the smaller magnitude seismic activity before the occurrence of the four most recent (1995–2008) strong (M ≥ 6.4) shallow earthquakes in Greece is compared with the stress pattern necessary for the generation of the strong earthquakes. Studying the annual rate of occurrence it is found that in areas of positive pre-stress changes a sharp increase of the number of earthquakes is observed several years before the occurrence of the main shock. This increase lasts for a few years and then for several years before the main shock the occurrence rate declines but usually remains higher than it was before the sharp increase. Seismicity distribution in the respective areas of negative pre-stress changes shows a rather stable occurrence rate.     

红河断裂带库仑应力演化及未来地震危险性估计

现今地震活动性显示红河断裂带强震主要发生在断裂带的北段,中段长期存在地震空区.为了更好地理解红河断裂带不同段落地震活动性差异和评估未来潜在地震危险性,本研究基于分层半无限空间黏弹性地球模型计算了自1833年嵩明M8.0地震以来,红河断裂带上及其周边共25次强震由于同震应力阶变、震后黏滞松弛和震间构造应力加载的综合作用,红河断裂带上库仑应力变化的演化过程.结果表明,在近180年红河断裂带南北两段得到加载,中段始终位于应力影区,这可能部分解释红河断裂带南北段地震相对活跃、中段长期存在的地震平静现象.假设未来三十余年该地区不再发生大震,考虑震后和震间作用,红河断裂带中段应力影区仍然存在,但范围在缩小;洱源附近、大理至大斗门以北地区、元江以南地区应力增加超过0.1 MPa,可能仍是地震潜在危险区段.     

基于双差定位法的鄂尔多斯块体西北缘地震精定位研究

针对鄂尔多斯块体西北缘地震活动的复杂性及目前台网定位方法存在偏差的问题,采用双差定位法对2009—2019年发生在鄂尔多斯块体西北缘的地震事件进行重新定位。经研究表明,双差定位之后地震分布更集中,鄂尔多斯块体西缘的地震沿银川吉兰泰断陷带分布,北缘的地震沿河套断陷带分布,地震定位精度明显提高,这与块体周缘复杂的地质构造背景和动力学过程密切相关。定位结果可为进一步研究该区域的地震活动性等提供参考。     

Deformation of the Haiyuan-Liupanshan fault zone inferred from the denser GPS observations

The Haiyuan-Liupanshan fault,an active tectonic feature at the Tibetan Plateau's northeastern boundary,was ruptured by two MS earthquakes(1920 and 1927)bracketing an unbroken section(the Tianzhu seismic gap).A high seismic hazard is expected along the gap.To monitor deformation characteristics and do a seismic risk assessment,we made measurements at two newly built campaign-mode Global Positioning System(GPS) stations and 13 pre-existing stations in 2013 and 2014.Adding existing data from 1999 to 2014,we derived a new velocity field.Based on the horizontal velocity,we used three block models to invert the deformation of four crustal blocks.The results suggest non-uniform deformation in the interior of the Lanzhou block,the Ordos block and the Alaxan block,but uniform deformation in the Qilian block.Fault slip rates derived from block models show a decreasing trend from west to east,(2.0-3.2 mm/a on the Haiyuan fault to 0.9-1.5 mm/a on the Liupanshan fault).The Haiyuan fault evidences sinistral striking-slip movement,while the Liupanshan fault is primarily thrusting due to transformation of the displacement between the strike-slip and crustal shortening.The locking depth of each segment along the Haiyuan fault obtained by fitting the fault parallel velocities varies drastically from west to east(21.8-7.1 km).The moment accumulation rate,calculated using the slip rate and locking depth,is positively correlated with the locking depth.Given the paucity of large seismic events during the previous millennium,the Tuolaishan segment and the Maomaoshan segment have higher likelihood of nucleation for a future event.     

美国最近三代地震区划图中的断裂震源模型

活断层与古地震定量数据在美国近三代地震区划图中的应用基本上体现了各阶段活断层研究的最新成果,其中断裂震源模型起到了桥梁的作用,并不断得到完善。在1996年地震区划图中引入了特征地震模型与截断的G—R模型,用以表述断层的震级一频度分布关系。在2002年地震区划图中更明确地处理了参数的不确定性,并引入逻辑树概念,同时在特征地震模型中试用了多段破裂模型。在2008年地震区划图中引用了更为广泛的逻辑树来描述地震构造几何形态、地震震级和复发周期的不确定性,其中特征地震模型包括：单段破裂和多段破裂的特征地震模型,以及给定震级的浮动地震模型（或不固定分段模型）。这些经验值得在我国第五代地震区划图的编制工作中借鉴。