天山北缘的地壳结构和1906年玛纳斯地震的地震构造

长86km、南北向横跨乌鲁木齐坳陷的深地震反射剖面，揭示了北天山山前地壳的薄皮构造特征．共深度点叠加剖面的石河子以南部分显示了天山北缘平行山体的第一和第二排背斜构造．与双程时间分别为2.5～3.0s和5.5～6.0ｓ的反射事件对应的滑脱构造，将地壳深部构造与地表逆断裂 褶皱构造联系在一起．玛纳斯断裂以铲形方式向下延伸，在2.5ｓ左右深度归并于第一滑脱面，向南与清水河断裂汇合．在5.5～6.0ｓ深度上为与玛纳斯下背斜相连的主滑脱面．它们最终汇集到准噶尔南缘断裂．石河子以北的坳陷沉积深度达12～14km．沿剖面的莫霍界面深度在准噶尔盆地为45ｋｍ 左右，往南加深至50ｋｍ．对该区域内的深地震测深剖面和布格重力异常资料的分析结果，与深反射剖面的地壳结构图象具有一致性．深地震反射剖面通过1906年玛纳斯7.7级地震宏观震中区，共深度点叠加剖面用于推断玛纳斯7.7级地震与北天山山前地壳构造之间的关系:玛纳斯地震属于一类褶皱地震，其发震构造是由准噶尔南缘断裂、清水河逆冲断裂、滑脱面和玛纳斯浅部断坡组成的断层系．      

天山南北两侧山前坳陷带中新生代构造特征与地震

形成于中新生代的南天山库车山前坳陷带和北天山乌鲁木齐山前坳陷带表现出类似的几何学、运动学和动力学特征 ,即坳陷内都发育 4排近东西向展布的逆断裂 -背斜带 ;新生代 (特别是第四纪以来 )表现出强烈的由山体向盆地的逆冲活动 ;逆断裂 -背斜带的形成、演化和发展都受控于统一的近南北向构造应力场。然而 ,南北两个山前坳陷在变形强度、地球物理细结构、地球动力学环境等方面存在着明显的不同。对这些不同点进行了讨论 ,认为正是这些不同点的存在 ,使得天山南北两侧山前坳陷内的现今地震活动性显示出不对称性 ,即南天山库车山前坳陷 5级以上地震基本都分布在第 3排 (秋里塔格 )逆断裂 -背斜带上 ,而北天山乌鲁木齐山前坳陷 5级以上地震基本都分布在坳陷南部准噶尔南缘断裂附近及其以南的天山内部     

基于地震波反演研究南天山中西段的震源深度

南天山中西段位于塔里木块体与西昆仑之间,地震频发。本文利用基于波形反演的CAP方法对南天山中西段地震震源深度进行了反演,得到的震源深度与用到时定位得到的震源深度进行了对比,发现用到时定位得到的震源深度整体偏浅。同时,南天山中段山前地区震源深度比南天山中段中部地区震源深度浅,南天山由西往东呈现震源深度变浅的趋势。南天山中西段震源深度整体分布在15—23km,有明显的地震活动深度下界。     

乌鲁木齐地区现今构造应力场综合分析

乌鲁木齐地处天山中段.震源机制解研究表明,北天山中段区域主压应力方向为N10°E左右,且具有自西向东逐渐东偏的特点.在乌鲁木齐地区,由中强地震震源机制解反演的主压应力方向为N15°-20°E;由断层滑动资料反演的乌鲁木齐周边构造应力场的主压应力方向为N17°W-N2°E.上述两种资料反演的乌鲁木齐构造应力场主压应力方向...     

盲断裂、褶皱地震与新疆1906年玛纳斯地震

１９０６年玛纳斯７．７级地震时沿准噶尔南缘断裂产生的地表破坏是由非构造成因的振动和重力效应而形成的。天山山前第二排逆断裂和褶皱带是这次地震的发震构造，沿带已发现了长约１３０ｋｍ的断续的地表破裂和最新隆起带。所以１９０６年玛纳斯地震是沿北天山主逆断裂带发生在深部的一次盲断裂地震。地表变形主要以褶皱隆起为主，是一次典型的“褶皱地震     

闽粤赣交界区地震震源位置及速度结构研究

采用震源位置及速度结果的联合反演方法确定闽粤赣交界区(24°~26.5°N,114°~117.8°E)地震的震源位置以及震源区速度结构。结果显示:1闽粤赣交界区地震震源平均深度随震级增大而加深的特征明显,即地震震级越大,震源深度越深,但平均深度不超过15 km;越靠近沿海,地震震源深度有加深的趋势。2通过对河源地区、邵武-河源断裂带中段(寻乌-瑞金)区域、政和-大浦断裂带中段(漳平附近)区域以及闽粤近海区域地震剖面研究,发现地震多发生于高低速异常结合部位。     

库车坳陷活动构造的基本特征

简要介绍了南天山山前库车坳陷的主要活动逆断裂-背斜带的分布特征、构造样式、最新活动证据等资料。平面上库车坳陷呈一“眼”状,由南北两大背斜带构成。北部靠近南天山为一套向南逆冲的逆断裂-背斜系统,最新活动的逆断裂-背斜带为喀桑托开逆断裂-背斜带;南部靠近塔里木盆地的是一套向北逆冲的逆断裂-背斜系统,最新活动的主要是秋里塔格逆断层-背斜带及其以南的亚肯背斜等新背斜;南北两大背斜系统夹持着拜城盆地。坳陷区北部的喀桑托开断裂与坳陷区南部的秋里塔格断裂带是区内最主要的活动断裂,前者长逾60km,后者长近200km,沿这两条断裂带均发现了清楚的断裂露头和古地震形变带。此外,在秋里塔格背斜带以南发育了更新的、规模较小的背斜,表明库车坳陷区的褶皱作用继续向盆地方向扩展。石油地震剖面资料显示,库车坳陷南北两侧的褶皱作用均受盖层与基底之间的滑脱断层控制,属于山前的薄皮构造。滑脱面的深度可达10km左右。这是库车坳陷主要的发震层     

北天山中段微震活动检测及其活动性和孕震构造分析

北天山地震带地处中国大陆强震高发区, 孕震构造复杂, 近年来陆续发生了2016年呼图壁M_S6.2地震和2017年精河M_S6.6地震。 由于测震台网相对比较稀疏, 该区域微震监测能力较弱。 本文主要采用波形模板扫描法对北天山中段(43.5°N~44.5°N; 85°E~87.5°E)进行微震事件检测, 并反演精细的一维速度结构, 重新定位地震; 深入分析该区域的地震活动性和孕震构造特征。 经过微震检测, 得到该地区2014年1月至2018年9月期间57902个地震事件, 是原地震目录的10倍, 完备震级从1.2降至0.5。 结果显示, 北天山中段地震十分活跃, 主要分布在北天山山前霍尔果斯—玛纳斯—吐谷鲁背斜带南翼的浅部和南玛纳斯—齐古背斜带深部, 呼图壁地震震后地震活动性有增强的趋势。 研究期间沿背斜构造带走向地震分布不均, 霍尔果斯—玛纳斯—吐谷鲁背斜带西段地震活动多于东段, 南玛纳斯—齐古背斜带东段地震活动显著强于西段。 经过重定位, 发现研究区的地震事件主要发生在褶皱内部的“盲断层”上, 这些隐伏断裂与区域活动断裂和背斜构造共同组成的断层系孕育了北天山山前活跃的地震活动, 并可能成为未来强震的发震构造。     

库车坳陷的地震孕震环境初探

库车坳陷中强地震前的小震活动不明显 ,而跨断层和流动重力等地球物理观测资料所反映的异常却相对清晰 ,笔者认为这是由其孕震环境所决定的。文中从库车坳陷的地质构造、地壳结构、地震活动、地球物理观测资料等方面对地震孕震环境进行了初步探讨。研究表明 ,库车坳陷是天山南缘和塔里木北缘的挤压破碎带 ,是具有前古生代基底的中、新生代沉积区 ;地壳结构不均一 ,地震震源分布在高低速过渡带附近 ;受塔里木地块周边 7级大震的启动 ,库车坳陷的地震活动具有后发性、成丛性、持续性和准周期性的特点     

基于区域地震波形的2017年新疆精河MS6.6地震破裂方向性及发震构造研究

2017年8月9日的新疆精河MS6.6地震是近年来天山北缘发生的最大地震,震中位于由多条逆冲断层组成的库松木契克断裂带内.由于震源较深、构造形变复杂、区域地震台站相对稀疏,仅根据震源机制解、余震分布和InSAR观测结果等难以直接判定发震构造.本文针对倾滑型地震发展了一种基于区域地震波形的破裂方向性测定方法,利用余震作为参考地震进行路径校正,根据主震和参考地震的波形时移差和Pn-Pg到时差分别确定主震在水平方向和深度方向的破裂尺度,进而推断同震破裂的延展方向和延伸尺度.本文在反演了主震的点源参数后,应用新发展的方法测定了地震的破裂方向性.点源反演结果显示,精河地震是一个发生在中地壳的高角度逆冲地震,矩震级约6.2,质心深度21km,震源持续时间5.5s,两个双力偶节面分别为102°/45°/106°(NP1)和259°/47°/74°(NP2).破裂方向性分析结果显示,地震的破裂面为南倾的NP1节面,地震沿着破裂起始点向西南方向、向下破裂,总破裂长度约11.5km,其中,沿深度的破裂范围约7km,沿水平的破裂范围约9km,平均破裂速度约2.1km·s-1.综合区域地质资料、卫星影像等判定本次地震的发震断层为精河南断层,地震可能只破裂了断层的下段(17~25km),并未破出地表.     

由初至P震相重新定位2017年九寨沟地震序列的主震与ML≥3.0余震并分析发震构造

综合利用区域台站和流动台站(近台)的记录,基于初至P震相重新测定了2017年九寨沟序列M_S7.0主震和M_L≥3.0余震的震源位置,并利用较高精度的定位结果分析余震分布与地震构造的关系,解释发震断裂带的结构.获得的新认识有:(1)九寨沟主震震源深度为16km,位于余震带中段的南缘;余震主要分布深度为4～17km.(2)沿余震带的走向,余震分布与主震同震位错大小的分布明显相关.余震带中段8～16km深度存在的余震稀疏区与同震位错的高值区相吻合,应是发震断裂带主凹凸体的部位,也是主震时应变释放较充分的部位;余震带南东段10～18km深度的余震密集区对应了同震位错的亏损区之一,三次M_L≥5.0余震都发生于此;余震带西北段在5～10km之下既缺少余震,又属同震位错的亏损区,可能与那里多条断裂的交汇或合并造成的构造复杂性有关;余震带中-北西段3～5km深度的也缺少余震,也对应了浅部的同震位错亏损区.(3)证实了九寨沟地震的发震构造为虎牙断裂带北段,同时新揭示出发震断裂带表现为由主断裂和分支断裂构成的、向上分叉的花状结构,尺度约为4.5km宽(最大)、35km长,主断裂朝SW陡倾.这些反映主震破裂可能不只受控于单一的断裂,而有可能是沿主断裂发生主破裂,而沿分支断裂发生次要破裂.另外,本文对发震断裂带结构的分段解释,是遵循构造地质学原理去综合震源排列、震源机制解、地表断层已知位置、相邻剖面断层解释结果等信息的分析结果,而不仅仅依据余震的密集分布进行推断.     

中国新疆北天山的活动逆断裂褶皱带及其大地震的位置预测(英)

发育在北天山山麓的活动断裂褶皱带属于向前扩展的薄皮构造，且所有的背斜都是断裂扩展褶皱，主滑脱面距地表8～9km深。距今292万年以来，地壳缩短13．5～14．6km，缩短率是4.62～5．0mm／a。自30000年前至今，准噶尔南缘断裂和齐古道断裂褶皱带的活动十分微弱，而独山子和玛纳斯道断裂-褶皱带则是活动褶皱-断裂带。北天山地区普遍发育三级阶地,受活动逆断裂和褶皱的影响，均产生褶曲变形和错断。距今12000～13000年以来，吐谷鲁逆断裂-背斜的垂直滑动速率、抬升速率、缩短速率分别是0．83～0．91、3.46～3.75和1.23～1．33mm／a。1906年的玛纳斯地震发生在一条盲断坡上，但是其同震破裂和褶皱隆升却出现在玛纳斯逆断裂-褶皱带上，震中距玛纳斯逆断裂-褶皱带约40km。揭示出北天山挤压拗陷区的孕震构造是一个由深部盲断坡-滑脱断层-浅层断坡构成的复杂构造系统。通过上述活动构造和古地震研究的结果可以推测，天山北麓未来发生大震（M≥7．0）的位置可能是在呼图壁河至金沟河段和金沟河至奎屯河段的齐古道断裂-褶皱带上，其震级相当于1906年玛纳斯地震。乌鲁木齐挤压坳陷中的活动逆断裂褶皱带上只有发生M≤6．0地震的可能性。     

2003年新疆石河子5.4级地震序列重新定位及发震断层与机制分析

利用双差地震定位法对2003年2月14日石河子5.4级地震及其余震进行重新定位。定位结果显示,石河子地震及其余震呈N40°E方向线性展布,与准噶尔南缘断裂近乎垂直;震源深度全部分布在15~30 km范围内,优势分布为15~25 km。石河子5.4级地震震中位置为44.001395°N,85.872175°E,距离新疆地震局测得的震中位置仅1.2 km,而距离宏观考察的震中位置约49 km。分析重定位结果其震源机制解得出,这次地震的发震构造是准噶尔南缘断裂,而不是宏观考察的以连哈比尔尕山断裂;节面Ⅰ是主破裂面,而且其走向与重定位地震序列的展布方向基本一致。     

2016年12月8日新疆呼图壁MS6.2地震发震构造初步研究

2016年12月8日呼图壁县发生M_S6.2地震,由于初始定位误差较大,余震序列分布离散,对呼图壁地震的发震断层尚不清楚。本研究采用CAP方法反演主震及余震中M_S ≥ 3.5地震的震源机制解,并采用双差定位方法对余震进行重定位,得到了637个地震的震源参数。结果显示,呼图壁地震主震的最佳双力偶节面解为：节面Ⅰ走向82°,倾角18°,滑动角61°;节面Ⅱ走向292°,倾角74°,滑动角98°。其中节面Ⅱ为本次地震的破裂面。重定位后,主震的震源位置被重定为（86.36°E,43.79°N）,震源深度14 km,根据余震的分布特点、震源机制解特征和区域构造特征,呼图壁地震的发震断层并不是南倾的准噶尔南缘断裂,而是在其北边的霍尔果斯-玛纳斯-吐谷鲁断裂带上的一个反冲断层。在北天山区域内,由于构造反转的作用,存在诸多倾角在45°~55°之间的北倾的断层。根据GPS的资料显示,天山北部地区的应力在新生代晚期已开始积累,这增加了天山北部前缘的发震概率。     

北天山地区活动逆断裂-褶皱带构造与潜在震源区估计

北天山山前逆断裂－褶皱带是典型的大陆内部活动挤压构造,该地区的地表活动构造、隐伏活动构造及活动背斜都受地下深处近水平滑脱断层控制。对１９０６年玛纳斯地震（Ｍ７．７）的发震构造、地表变形与破裂特征和山前活动逆断裂带上古地震的研究表明,北天山山前隐伏活动深断坡具备大地震发生的构造条件,大致以金钩河为界分为东西两段,相应地构成两个大地震潜在震源（Ｍ８）。山前第２条玛纳斯逆断裂－褶皱带和第３条独山子逆断裂－褶皱带中的各个活动背斜,以及西湖隆起等可能是８个中强地震的潜在震源（Ｍ６）。     

西乌鲁木齐地区上地壳波速结构及其构造解析

乌鲁木齐市西部地区处于北天山地震带中, 是准噶尔含油气盆地的南缘中部的一部分。 本研究于2010年5月至10月在该区域部署了20个微地震观测台站。 通过对记录的天然微地震资料的分析发现: 研究区微地震活动比较频繁, 但总体分布比较离散, 没有明显沿着某条或某几条断裂成带状集中分布。 说明北天山地震带在研究区内的地震活动主要受控于多级构造, 也是研究区处于宽缓盆山转换带的一个典型特征。 利用三维地震层析成像反演获得了区域上地壳三维纵波速度结构, 并利用统计分辨率矩阵分析方法获得了反演模型的三维空间分辨率分布。 所获得的波速结构显示: 属于准噶尔盆地的乌鲁木齐山前凹陷比柴窝堡凹陷沉积地层厚, 而柴窝堡凹陷与博格达复背斜具有相似的地层特征。 分割乌鲁木齐山前凹陷与柴窝堡凹陷的东西走向构造块体边界断裂较发育, 倾向南, 倾角较缓, 该断裂应该是北天山地震带的主断裂; 分割柴窝堡凹陷与博格达复背斜的近南北走向构造块体边界断裂不发育。 此外, 柴窝堡凹陷北部5~10 km深度范围内存在一个局部隆起区, 可能具有良好的油气资源勘探前景。     

芦山地震断层的滑动分布与汶川地震断层的关系

本文利用2013年芦山M_S7.0级地震同震GPS数据反演了芦山断层几何与断层滑动分布,结果表明:芦山地震发震断层具有南陡北缓、上陡下缓的特征,低倾角的区域位于发震断层北段且靠近映秀断层的一侧;滑动分布模型的最大滑动量为0.82m,其深度为13.67km与小震发生集中平均深度12.5km接近.我们选取1998—2014年龙门山断裂带区域地壳形变观测数据,拟合获得了龙门山断裂带走向方向上的速度分量,发现在汶川M_S8.0地震与芦山M_S7.0地震之间宽度约30km破裂空区,龙门山断裂带西南段与东北段的形变分量以破裂空区为界方向相反.断裂带东北段(汶川地震主要发震断层)的形变分量方向与断层右旋走滑运动方向一致,而在断裂带西南段(芦山地震发震断层)的形变分量方向与断层左旋走滑运动方向一致.芦山地震走滑方向与汶川地震走滑方向相反是因为该断裂带构造运动在特有几何构造下受青藏高原东南向挤压,遇龙门山中段岩石圈楔状构造的阻挡,在汶川M_S8.0地震与芦山M_S7.0地震间的地震空区,形成了构造运动向其两侧分流的结果.     

西南天山地表三维位移场及断层位错模型

利用1992—2012年间西南天山GPS观测和2003—2009年EnviSAT卫星InSAR图像,构建西南天山与塔里木盆地间(喀什坳陷)震间变形的三维位移场,约束区域内滑脱断层运动模型.结果显示:位于喀什坳陷基底与沉积盖层间埋深为12~18km的主滑脱断层进入西南天山(迈丹—喀拉铁克断裂带以北)沿高角度断坡深入天山底部至23~33km,并北倾1°~2°延伸至天山内部,从完全闭锁到自由蠕滑,滑动速率9~10mm·a-1.依据断层位错模型,1902年阿图什M8大地震可能从铁列克断层根部23km左右开始破裂,沿高角度断坡断层扩展25~30km的距离至科克塔木背斜南翼托特拱拜孜—阿尔帕雷克断裂.1902年阿图什地震可能导致阿图什背斜下方埋深2~12km的高角度断坡断层以2~3mm·a-1速率持续蠕滑,蠕滑过程释放的应力等价于一次Mw6.7左右的中强地震,西南天山及喀什坳陷基底滑脱断层控制了西南天山及前陆地带的现今变形和地震活动.     

北天山西段中强震前中小地震活动特征讨论

通过对不同地震断裂带的地震活动趋势分析,对强震前中小地震的时空特征进行分析,对研究区域强震前的活动特征做了定性或定量的总结,以提高日后对地震预报的水平和可信度。北天山西段及准噶尔南缘地震断裂带及断裂带上中强震前地震活动有如下特征：（1）区域内断裂带多数在活动速率、结构都有比较详细的研究,喀什河断裂带活动速率较高,依连哈比尔尕断裂西段阿拉山口—精河段存在闭锁,准噶尔南缘成组断裂带1990年以来5级地震较活跃;（2）喀什河断裂、准噶尔南缘成组断裂中强震前3-4级地震地震活动图像特征明显,成条带、空区或在主震附近集中分布;（3）准噶尔南缘中强震有成组发生的特征,间隔一般不超过2年;（4）4级标志地震后半年内发生中强震的概率较大。     

2016年运城4.4级地震序列精定位及发震构造分析

根据2016年运城4.4级地震序列资料,进行余震精定位、主震震源机制和发震构造等研究。地震震中分布结果显示,本次地震的发生构造与以往该地区震群型地震发震构造不同,构造单元相对简单,发生在盐湖北岸断裂附近。余震双差精定位结果显示,余震优势分布呈NNE向,NW向也有零星活动。精定位后震源深度集中分布在15-24 km,平均深度20.2 km,断层剖面深度集中分布在18-23 km,倾向NW,与盆地地形构造吻合。采用Snoke与CAP方法得到的震源机制解基本一致,此次序列的主震错断方式为走滑兼逆冲,节面B参数与中条山山前断裂东段走向和倾向接近。综合认为,本次运城地震序列的余震呈NNE向优势分布,精定位结合地震震源机制结果,推断此次地震序列发震断裂为中条山山前断裂的NNE向隐伏断裂。