2013年甘肃岷县漳县6.6级地震震害分布特征及发震构造分析

2013年7月22日,甘肃岷县漳县MS6.6地震发生在南北地震带的中北段,东昆仑断裂和西秦岭北缘断裂是该地区复杂多样的构造几何特征中2条主要的边界控制断裂.这次地震的震害分布与临潭-宕昌断裂的走向基本一致,为长轴走向NWW的椭圆,极震区内严重破坏范围也完全位于该断裂带内,这与临潭-宕昌断裂复杂的几何结构密切相关,也说明地震的发生是多条次级断裂共同作用的结果.综合分析认为,受西秦岭北缘断裂带向南侧的扩展和青藏高原向NE扩展过程中东昆仑断裂带的NE向挤压作用共同影响下的临潭-宕昌断裂是这次地震的发震构造.     

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震及其余震序列重定位

使用甘东南地区三维速度模型,利用三维网格搜索法和双差地震定位法对2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震及其震后三天的余震序列进行了精确定位,结合地质构造资料对本次地震的发震构造进行了初步研究。其结果显示:主震的震中位置为34.54°N,104.189°E,震源深度13.5km;余震震中呈NW或NWW方向分布,与临潭-宕昌断裂的走向基本吻合,主要分布于5～20km的深度,震中在深度剖面上呈SW向;发震断裂为倾向SW的隐伏断层,位于临潭-宕昌断裂NE方向,距临潭-宕昌断裂约20km。     

2013年7月22日甘肃岷县-漳县M_S6.6地震震源破裂过程

2013年7月22日,在甘肃岷县漳县交界处发生MS6.6地震,地震震中位置靠近临潭—宕昌断裂.本文通过构建有限断层模型,利用国家强震动台网中心提供的12条强地面运动三分量资料,通过波形反演方法来研究这次地震的震源破裂过程.结果显示这次地震是发生在甘东南地区岷县—宕昌断裂带东段附近的一次MW6.1级逆冲兼具左旋走滑破裂事件,最大滑动量约为80cm.发震断层走向及滑动性质与岷县—宕昌断裂吻合,推断本次地震与东昆仑断裂向北的扩展和推挤密切相关,是岷县—宕昌断裂进一步活动的结果.     

西秦岭临潭-宕昌断裂第四纪最新活动特征

临潭-宕昌断裂是西秦岭造山带内一条重要的分支断裂,其最新活动特征是分析西秦岭构造变形的重要依据。临潭-宕昌断裂的新构造活动强烈,中强地震频繁,但目前对于断裂的新活动特征研究程度较低,未见有其全新世活动地质地貌证据的报道。文中基于遥感解译、宏观地貌分析研究断裂的长期活动表现和分段性;同时通过地质地貌考察、无人机摄影测量、差分GPS和放射性碳测年等方法定量研究断裂的新活动特征;最后基于研究结果探讨了断裂及附近区域的地震危险性和区域构造变形。结果表明:根据断层迹线收敛程度和宏观地貌差异,可将临潭-宕昌断裂分为西、中、东3段;断裂的运动性质以左旋走滑为主,兼具逆冲分量,左旋走滑使洮河及其支流、冲沟和山脊等发生同步左旋拐弯,最大左旋位移可达3km,逆冲分量使新近纪盆地边缘和内部形成300~500m的垂向位移;断裂的最新活动时代为全新世,限定了1次2 090~7 745a BP(置信度为2σ)的全新世古地震事件;全新世早期以来,临潭-宕昌断裂东段主干断裂的左旋走滑速率为0.86~1.65mm/a,垂直滑动速率为0.05~0.10mm/a。临潭-宕昌断裂分配了约2mm/a的左旋走滑分量,是东昆仑-西秦岭阶区变形分配的关键断裂之一。     

甘肃夏河断裂新活动的发现

2019年10月28日甘肃夏河M_S5.7地震发生于临潭—宕昌断裂与西秦岭北缘断裂之间,震中周边断裂的发育情况不明,断裂研究程度低,且无明确的地表断裂与该地震相关。本文通过遥感解译和野外调查,完善了震中周边断裂即临潭—宕昌断裂、夏河断裂东段和达麦—合作断裂的几何展布图像和新活动特征,结合小震精定位和震源机制,综合分析并构建了夏河地震的发震构造模型。研究结果显示:夏河地震的周边断裂包括两条已知、但研究程度不高的西秦岭北缘断裂和临潭—宕昌断裂,以及仅标绘在地质图上、活动未知的夏河断裂和达麦—合作断裂;首次发现了夏河断裂东段的新活动,活动性质兼具左旋走滑和向北逆冲,前人基于小震定位判定的发震断层（走向312°,倾向42°,倾角48°）可能是夏河断裂东段派生的一条隐伏分支,该分支在平面上与夏河断裂东段呈小角度斜交（夹角22°）,在深部归并到夏河断裂,滑动方向（滑动角48°）与夏河断裂东段的活动性质（兼具逆冲和左旋）一致。夏河断裂东段在构造上可能归属于临潭—宕昌断裂西段,是西秦岭北缘断裂正花状构造的组成部分,2019年夏河M_S5.7地震代表临潭—宕昌断裂西段的构造活动。      

临潭—宕昌主干断裂南东段晚第四纪活动的地质地貌证据

临潭—宕昌断裂带总体上位于东昆仑断裂和西秦岭北缘断裂之间。作为甘东南构造转换和变形传递过程中的一条重要的断裂,其几何展布\,新活动性和运动特征对讨论地震的孕育有着至关重要的作用。前人对临潭—宕昌断裂进行了大量的调查和研究,尤其在2013年岷县—漳县MS6.6地震发生后,认为该断裂各分支断裂活动差异明显,除主干断裂南东段不活动外,其余次级断裂在晚第四纪以来皆有活动。笔者通过对临潭—宕昌主干断裂1∶5万断裂活动性填图工作,在主干断裂南东段发现了多处晚第四纪活动的地质与地貌证据,这一发现对临潭—宕昌断裂带结构特征及活动性是一个重要补充,有助于完善该地区的区域构造几何图像和运动特征,对认识区域构造活动、构造转换和变形传递有关重要的意义。     

地貌参数指示的临潭-宕昌断裂带最新构造隆升差异与地震活动

2013年7月22日,甘肃岷县漳县MS6.6地震发生在青藏高原东北缘的临潭-宕昌断裂带上。为了研究该断裂的最新构造隆升的差异性,基于ASTER GDEM数字高程模型数据提取了流域盆地及水系,并以此为基础,计算了面积高程积分及河道坡度指数。2个地貌参数的分析结果表明,临潭-宕昌断裂不同部位的最新隆升呈现不均匀性。其中,断裂的最新逆冲活动在临潭以西及以岷县附近明显强于其他各段。上述地貌参数所指示的断裂抬升强度还与历史及现今地震发震位置较好地匹配,体现了定量化地貌分析对断裂活动强弱的指示作用。临潭-宕昌断裂受区域NE-SW向挤压构造应力作用影响,其活动的差异可能与晚第四纪以来巴颜喀拉块体NE向扩展背景下的局部应力集中有关。     

1837年甘肃岷县北6级地震考证与发震构造分析

通过对1837年甘肃岷县北6级地震的历史资料考证、 发震构造的综合研究表明:在1837年地震中遭破坏最为严重的地区位于今岷县堡子乡武旗及临潭县陈旗一带(当时的洮州厅以东约15 km)。 由此确定1837年甘肃岷县地震极震区位于甘肃岷县-临潭-卓尼三县交界, 极震区烈度为Ⅷ度, 震中位于北纬34.7°, 东经103.9°, 误差在10 km以内。 该地区构造位于东昆仑断裂带和西秦岭北缘断裂带的应变传递和构造转换的中间过渡区, 其中临潭-宕昌断裂带活动特性差异明显, 只有部分地段表现出全新世活动特征, 地震极震区一带分布有不同程度的滑坡和基岩崩塌等。 综合分析认为, 临潭-宕昌断裂带的岷县-宕昌段的前缘分支断裂是甘肃岷县1837年6级地震的发震构造。     

甘肃东南地区构造活动与2013年岷县—漳县MS6.6级地震孕震机制

位于南北地震带中北段的甘东南地区,其构造变形和构造活动特征与青藏高原向北东方向的扩展密切相关,该地区复杂的构造几何形态主要受控于东昆仑断裂和西秦岭北缘断裂,区域新构造运动主要动力来源于青藏高原向北东的扩展.近年来,甘东南地区中强地震频发,本文主要通过对该地区构造活动特征、历史地震等资料的综合分析讨论,结合地球物理、地震学和野外调查等资料,认为青藏高原东北部东昆仑断裂的向北挤压和向东的运动是该地区构造应力集中的主要原因,也是该地区中强地震的主要孕震环境和机制,而西秦岭北缘断裂的走滑及向南北两侧逆冲“花状构造”是临潭—宕昌断裂带上中强地震频繁发生的一个重要动力因素.2013年7月22日发生在甘肃岷县—漳县的M_S6.6级地震正好位于临潭—宕昌断裂带中东段上,是该断裂分段不均匀活动的结果.     

2013年7月22日岷县漳县6.6级地震震源机制解

利用甘肃"十五"数字地震台网的波形资料,采用CAP方法反演了2013年7月22日岷县漳县6.6级地震的震源机制解。结果显示:本次地震的震源性质为逆冲兼走滑型,矩震级MW6.1,震源矩心深度为7km。最佳双力偶节面Ⅱ走向304°,倾角64°,滑动角44°,其走向与附近的临潭-宕昌断裂的走向一致;倾角和滑动角,表现为左旋走滑的特性与临潭-宕昌断裂的性质相符合,判定该节面代表了主震的发震断层面。分析认为岷县漳县6.6级地震的发生与该断裂的活动密切相关。     

2013年甘肃岷县—漳县交界Ms6.6地震序列双差定位研究

利用甘肃遥测台网2013年7月22日至9月22日的震相观测报告,对2013年7月22日07时45分甘肃省岷县漳县交界Ms 6.6地震的地震序列进行双差定位研究.结果表明,地震序列呈北西向分布,与临潭宕昌断裂的走向基本一致,地震分布长度约10 km.震源深度剖面显示断层面向西南倾斜,浅部倾角较陡,深部略缓,表现为“铲形”逆冲断层的特征.余震区存在一条向西南延伸的余震带,与发震断层相交成y字型,推测可能是逆冲推覆构造中常见的反冲断层.     

濮阳ML4．6级地震泰安地震台潮汐形变短临异常的识别

将倾斜固体潮Nakai拟合检验、倾斜潮汐变化分析引入潮汐形变资料处理中,对2006年4月9日山东莘县与河南濮阳交界的濮阳ML4．6级地震前泰安台的潮汐形变观测资料进行处理与分析,发现在地震前十天左右,泰安地震台出现潮汐形变地震短临异常,异常信号就是我们想要得到的地震前兆信息。     

钻孔环境在钻孔地形变观测中的作用

正式提出了钻孔环境问题,它对于钻孔形变仪器的安装顺利与否,资料质量好坏,资料的使用价值等,有着重大的影响。对钻孔环境的内涵作了初步的讨论,如钻孔的倾斜,钻孔的畸变,钻孔穿过破碎带和裂隙及钻孔的历史背景等。     

青海钻孔应变映震效能研究

利用青海省6套YRY-4分量钻孔应变仪2007—2015年的观测资料,将该地区符合扫描范围的地震从震前异常和同震特征两方面进行研究。结果显示:湟源、德令哈分量钻孔应变差应变曲线地震前大多有短期超差异常;分量钻孔应变仪的同震响应幅度与震级、震中距都有关。同一地震,多台仪器多数情况同震响应幅度与震中距成反比,少数成正比;一般单台仪器同震响应幅度与地震震级成正比关系,震级越大同震响应幅度越大;分量钻孔应变仪的同震响应延迟时间大多与地震震中距成正比,震中距越远同震响应延迟时间越长;分量钻孔应变仪同震响应持续时间与震级基本成正比,震级越大同震持续时间越长。     

2013年甘肃岷县漳县M_s6.6地震前地壳形变特征研究

基于2013年岷县漳县M6.6地震震源区及其邻区1999年以来的GPS观测资料,通过应变率动态特征分析、多期次GPS剖面分析和基线变形速率的分析讨论了地震的震前变形特征.GPS速度场和块体应变率表明,汶川地震的发生导致了柴达木地块运动与变形状态发生明显调整,但由于西秦岭北缘等深大断裂的存在,岷-秦地块对其响应不明显;GPS连续应变率显示,在汶川地震引起的区域地壳变形调整过程中岷县漳县地震震源区附近的应变积累速率有减缓的迹象;GPS剖面显示,平行于岷县漳县主破裂带的运动分量对汶川地震响应显著,汶川震后表现为剪切变形速率的增强,而垂直于主破裂带的运动分量则对汶川地震响应不明显;震中周边GPS基线变形速率表明,基线伸缩变化率总体呈现NW向拉张、NE向压缩状态,且拉张量明显小于压缩量.上述地壳变形动态特征表明西秦岭北缘断裂及其附近地区的应变积累水平和断层闭锁程度可能处于较高水平,在岷县漳县地震前该区表现出局部“硬化”迹象.     

高采样四分量钻孔应变仪记录应变地震波的可靠性分析

自2017年开始,陆续对中国地球物理台网10个钻孔应变测点的数据采集器进行升级,产出了大量的高采样钻孔应变观测数据。利用相关系数和自检精度2个检验四分量观测数据自洽性能的指标,定量分析了台站记录的2020年2月3日成都5.1级和2020年3月25日千岛群岛7.5级地震的应变地震波,结果显示高采样观测数据信度较高。对比分析了10个台站记录的2次地震的震相,证明高采样四分量钻孔应变仪具备记录清晰应变地震波的能力,且其可靠性较高。综合结果证明,高采样四分量钻孔应变观测可进一步为地震学研究提供新的数据资源。     

吉林通化地震台四分量钻孔应变在日本9.0级地震前后的变化特征

基于通化地震台四分量应变观测,通过K-L最佳直线拟合及傅立叶滑动去年周期对数据进行处理,进一步分析日本9.0级地震前后应变变化特征。结果表明,K-L最佳直线拟合和傅立叶滑动去年周期,可以较好地消除通化台应变观测中的长趋势变化项和年变成分,使应力应变的微动态变化更加显著地表现出来;通化台四分量应变在日本9.0级地震前的压性变化与同一构造带的另外两个台站分量应变观测的大幅压性变化一致;日本9.0级地震使通化台面应变出现持续约8个月左右的扩张变化,变化性质与由GPS计算得到的同震位移结果较为一致。     

山东荣成钻孔倾斜观测异常变化调查

荣成地震台钻孔倾斜NS分量2017年5月2日出现趋势下降（南倾）异常变化,至15日持续下降累计幅度达358×10^-3",对观测系统工作状态、观测环境干扰、气象因素及地下水位等进行调查,通过滑动相关性分析和三维点源载荷模拟等方法,结合胶东半岛近期地震活动,分析认为,该异常非干扰造成,可能反映了区域地壳应力的变化,需予以关注。     

含有倾斜薄裂缝孔隙地层中的井孔声场

应用三维交错网格应力-速度有限差分方法,数值模拟了含有倾斜裂缝孔隙介质地层中点声源所激发的井孔声场问题.为满足薄裂缝计算需求,开发了不均匀网格有限差分算法,提高了计算精度及计算速度.利用将孔隙介质方程参数取为流体极限的办法来处理裂缝中的流体,实现了流体-孔隙介质界面处的差分方程统一,使界面处的计算更加灵活方便.在验证了方法正确性的基础上,分别考察了单裂缝宽度、裂缝带宽度、裂缝倾斜角度以及孔隙介质渗透率等参数的变化对井轴上阵列波形的影响并进行了分析.结果表明,声波经过裂缝时可能产生反射横波及斯通利波,后者随裂缝宽度的减小而减小,而前者随裂缝宽度的改变,变化不大,在裂缝很小(20μm)时依然存在;裂缝带的宽度、密度越大,反射斯通利波越强;当裂缝(裂缝带)倾斜时,反射横波消失,但反射斯通利波受裂缝倾斜角度的影响较小;渗透率的改变对斯通利波的衰减影响较为明显.