2015年尼泊尔Mw7.9地震震前断层闭锁与同震位移特征分析

对尼泊尔震前的GPS水平速度场进行融合处理,获得跨喜马拉雅中东段沿N15°E方向的GPS水平速度场剖面。采用弹性半空间矩形位错模拟反演,结果表明,尼泊尔地震前喜马拉雅主前缘断裂带存在浅部闭锁,深部无震蠕滑,闭锁深度为22.5km,蠕滑段滑动速率为19.0mm/a,断层倾角为10°。GPS观测的同震形变场揭示了尼泊尔地震引起的地壳形变特征,最大同震位移位于尼泊尔境内的KKN4,该站向南移动1.89m;地震还在我国藏南地区造成最大0.54m的永久形变。距离震中400km以外GPS观测到的同震形变微弱,在误差范围之内。依据GPS同震水平位移在N15°E方向的位移剖面,采用矩形位错模型简单模拟了尼泊尔地震的同震破裂。结果显示,GPS同震位移剖面可以用喜马拉雅冲断带前缘主断裂(MFT)以北的基底低角度逆断层引起的弹性位错模拟,浅部的主前缘逆冲断裂、主边界逆冲断裂和主中央逆冲断裂等分支并没有破裂。     

基于GNSS观测研究2015年尼泊尔MW7.8地震震后地壳形变特征及其机制

收集及处理尼泊尔境内的GPS连续观测站和中国藏南地区的GPS基准站数据,获得2015年尼泊尔MW7.8地震震后3 a的GPS水平形变场。结果显示,尼泊尔地震的震后形变主要分布于尼泊尔北部及中尼边境区域,且东西方向形变较小,南北方向形变较大,整体继续向南运动,最大震后位移约为10.93 cm。采用孔隙弹性回弹模型计算的理论地表位移远小于GPS观测值,无法解释GPS观测到的震后形变。采用震后余滑模型反演的结果表明,震后余滑主要集中在断层的下倾延伸部分,且空间分布较广,余滑释放的地震矩为1.09×1020 Nm。采用PSGRN/PSCMP程序计算粘弹性引起的理论地表形变结果显示,粘弹性松弛模型不能解释近场GPS观测值,但在远场区域的运动方向与GPS观测值一致。采用粘弹性松弛和震后余滑组合机制模型进行反演,余滑释放的地震矩降为1.08×1020 Nm,且空间分布更加集中。研究结果表明,组合机制模型在保证了模型拟合精度的基础上,反演结果与应力驱动模型反演结果更接近。     

顾及黏弹性松弛效应的2015年尼泊尔MW7.9地震震后早期余滑模型

处理尼泊尔境内及中国藏南的连续GPS数据，获得尼泊尔地震震后1 a的三维形变场。结果表明，震后形变主要发生在尼泊尔北部及中尼边境区域，水平形变以向南运动为主，垂直形变以隆升为主。采用有限断层模型反演的震后余滑分布范围十分广泛，主要集中在同震破裂下倾部分，向下延伸至30 km，平均余滑深度为20 km。震后1 a余滑释放的地震矩为8.8×1019 Nm，等价矩震级为MW7.3，占同震释放总能量的12%。扣除黏弹性松弛效应之后，反演的余滑分布更加集中于同震破裂下倾区域，断层模型底部无余滑，平均余滑深度减小为16 km。经黏弹性松弛效应改正后的余滑模型释放的地震矩为 5.7 ×1019Nm，仅为同震释放能量的8%左右。该余滑模型不但提高了数据的拟合精度，且其分布特征更接近应力驱动的模型。由于震后余滑发生在深部而非浅部未破裂区域，说明断层浅部仍处在闭锁状态，其未来的地震危险性仍需密切关注。     

湖北地区现今GPS形变特征研究

选取中国地壳运动监测网络1998～2018年GPS观测数据,基于插值法计算湖北地区的形变和应变特征。初步研究结果表明,湖北地区地块运动稳定,无明显的形变梯度带,水平运动方向为东向微偏南,速率为5～9 mm/a,平均值为6.2 mm/a;垂直速度场平均值为-0.96 mm/a,以下降运动为主。面膨胀率结果显示,湖北地区具有4个面膨胀高值区和4个面挤压高值区。最大剪应变率场显示,在湖北中部地区形成一个高值环形带,湖北历史地震主要发生在应力应变高值区边缘带。巴东和秭归小震频发与长江三峡水库水位反复加卸载有关,GPS形变和应变无明显对应特征。     

基于GPS观测值研究日本M_W9.0地震震后形变机制

基于GPS观测的震后水平位移对2011年日本MW9.0地震的震后形变特征进行研究。震后近5a(截至2015-12),震后水平位移累积达到东向60~165cm,南向20~65cm,距离震中较远处的G104、G105及J192站点观测到的震后位移累积变化已超过同震位移,且震后形变还在持续。联合震后余滑和粘弹性位错理论模拟震后形变,利用这2种作用机制对震后GPS水平形变进行解释。研究表明,震后余滑在震后形变最初阶段起主要作用,但随着时间增长而逐渐衰减,粘滞性松弛作用的贡献随着时间增长而变大,GPS观测到的震后地表形变可由这2种机制结合得到较合理的解释。利用震后GPS形变模拟估算地震区域的地幔粘滞系数在1.5×1019 Pa·s量级。     

两次大柴旦Mw6.3地震间地表形变的InSAR观测及与同震破裂的联合分析

基于2008-11-10、2009-08-28两次大柴旦Mw6.3地震期间的6景Envisat SAR影像,利用小基线集技术提取相应的InSAR地表形变场。结果显示,震中周缘区域未观测到显著的震后形变空间模式,6个特征点区域的形变序列也未显示由快到慢的时变特征。基于震后形变理论对获取的地表形变进行余滑解释,分析两次地震同震破裂的主要参数,建立震时及期间地下断层滑移过程。两次地震分别在不同深度发生破裂且平均滑移量差异较大,前次地震未产生显著的浅层震后余滑。地震区域岩石圈8.2~23.7km深度内在同震阶段的滑移亏损可能以震间无震滑动的形式予以补偿。     

流动GPS观测资料能否用于地壳垂直形变监测？——以中国大陆为例

长期GPS连续观测可获取高精度的垂直形变速度场,但多期GPS流动观测资料能否用于地壳垂直形变监测尚不明确。本文首先对中国大陆260个陆态网络基准站和2 000个GPS流动站1999~2019年的观测资料进行高精度统一处理,获得各站点的时间序列和速度场,对筛选出的226个基准站和226个流动观测站的垂直形变速度场进行比较分析。结果表明,95%的连续GPS观测站的垂直形变速率误差小于0.5 mm/a,约50%的流动GPS观测站的垂直形变速率误差大于1 mm/a,约40%的流动站与连续站的垂直形变速率残差值大于2 mm/a,且约50%的流动GPS站点的垂直形变趋势与连续站不一致。西部地区的流动GPS观测站的垂直形变监测精度比东部高,这可能与东西部的观测环境和站点稳定性存在差异有关。对GPS连续站和流动站的垂直形变速度场的精度和残差进行分析认为,中国大陆流动GPS观测资料不适用于监测垂直形变小于2 mm/a的地区。     

俯冲带地震循环的数值模拟——以日本Tohoku MW9.0地震为例

基于滑移弱化摩擦准则,以日本2011年Tohoku MW9.0地震为例,建立一个以物理规律控制地震循环过程的二维有限元数值模型。结果显示,参考模型在1 000 a间的6次大地震表现出特征地震的规律,地震重复周期约161 a,单位破裂长度地震矩为1.13×1020 Nm/km,在两次大地震中间会发生一次5.62×1018 Nm/km的小地震。参考模型的数值结果与地表同震GPS位移、震间GPS速度分布具有较好的一致性。模型弹性参数的不确定性对同震以及震间形变的影响有限,模型粘性参数主要影响震间形变场。数值计算也显示,假设震间形变仅由断层运动规律所决定,那么在一个地震周期内,模型空间重力异常基本上随时间均匀变化,在大陆一侧距海沟100 km处可达-370 μGal;速度场的变化主要发生在震后约5 a的时间内,此后基本保持稳定增加。     

三峡重庆地区形变场及构造应力场研究

首次利用三峡重庆地区GPS、钻孔应变及数字地震资料，综合研究该地区水平形变场及构造应力场。结果表明，各站点相对丰都龙河站运动速率在0～3 mm/a，呈现一定的右旋特征；整个区域表现为压性特征，区域主压应变方向为NW向及NE向；最大剪应变等值线在渝西南、渝东北及与渝东南分别出现高梯度带，与主要地震活动区域相对应。     

汶川地震前后重庆地区地壳运动特征分析

通过处理重庆GPS观测网2008年2月—2010年10月的观测数据,得到该地区12个测站的汶川地震同震位移、地震前后跨断层基线时间序列,及相对于WUHN站的水平运动场和区域无整体旋转基准下的速度场。结果表明,重庆地区的同震水平位移最大达到24 mm,最小达到7 mm;汶川地震后重庆地区地壳运动整体平稳。     

青藏高原及周缘深部结构的重力异常解释与尼泊尔Ms8.1地震

利用离散小波变换获得青藏高原布格重力异常不同尺度的总水平梯度(HGM)和横向、纵向、对角分量平方和的平方根(HVDM)图像。结果表明:1)4、5阶小波细节之和的HGM高值区域存在于尼泊尔喜马拉雅地区、喜马拉雅东构造结和阿尔金断裂带中段,即青藏高原周缘较为活跃的构造带;2)尼泊尔喜马拉雅地区和阿尔金断裂带西段存在5阶小波逼近高值HGM,较高值HGM带呈现环青藏高原形态,反映了青藏高原与周缘构造块体地壳深度变化和岩石圈地幔顶部物质性质的差异性变化特征;3)HVDM高值带分布于喜马拉雅地区、喜马拉雅东构造结地区、阿尔金断裂带和龙门山断裂带,体现了青藏高原周缘构造带形态特征;4)2015尼泊尔Ms8.1地震发生在地壳深部的HGM高-低-高分布形态的低值区和HVDM高值带的边界,是印度板块和欧亚板块持续汇聚及周缘大型走滑断裂带的调节作用、累积能量释放的结果。     

����ɽ�����ڽ��������������̽��

??????Ms8.0????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????з?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????Pn????????7.6~7.8 krn/s?????????????????8.0~8.2 krn/s??????????????Pn????????????ζ??????????????????????????????????????????????????п??????????L?ε?????棬???????????????????????????????????????     

巴布亚新几内亚奥雷褶皱冲断带构造几何学与运动学特征

奥雷褶皱冲断带是巴布亚新几内亚油气勘探的重要区域,但对褶皱冲断带的构造变形样式与演化认识不清。利用覆盖全区的2D和3D地震资料、钻井和地质信息,结合前人在该地区的地质研究成果,以断层相关褶皱理论为指导,对地震资料进行了闭合解释,系统分析了该区褶皱冲断带的构造几何学与运动学特征。研究结果表明:奥雷褶皱冲断带沿走向可以分为东段、中段和西段3段,其构造变形具有明显的差异性:①沿倾向从NE向SW具有变形层次渐浅、卷入层系渐新、变形程度渐弱的变化特征;②沿走向从NW向SE表现为扩展范围渐小、前陆沉积层系渐新、构造变形时间渐晚、缩短率渐大、缩短量渐小的特征;③西段和中段垂向上分层解体,东段为继承性变形。本次研究将助力巴布亚新几内亚的油气勘探,并为澳大利亚北缘区域构造演化研究提供盆内证据。      

南北地震带北段南瑞现代地壳运动特征与地震

本文对南北地震带北段南端近十五年来大面积垂直形变观测资料及跨断层短水准观测资料进行了系统的分析处理。认为本地区七十年代以来以继承性构造运动为主。八十年代以来有加强的趋势;孕震区附近存在高梯度形变带,且高梯度带在断裂带附近发生偏转;形变速率等值线在其偏转处的切线几乎与断裂线正交。随着观测点的震中距及观测点与发震构造的位置关系不同,断层形变表现出不同的特征。另外,还对地壳形变与莫霍面深度及地壳应力场之间的关系作了初步分析。     

汶川地震对湖北地震活动趋势的影响

探讨汶川地震对湖北地震活动的影响，认为龙门山断裂带与襄樊-广济构造带同属于扬子板块西部和北部边缘，是扬子板块逆冲插入青藏板块和秦岭微板块之下形成的。历史强震统计结果表明，四川中西部及周边强震活动对湖北及周边地区中强地震活动影响明显，且对应率较高。汶川地震后3年内，湖北及周边地区具有发生中等强度地震的可能。同时也指出，近几年湖北及周边的地震活动是汶川地震前期东部地区应力场调整的结果。     

东昆仑造山带乌妥地区构造特征及其构造演化分析

东昆仑乌妥地区在大地构造位置上跨东昆仑弧盆系北昆仑岩浆弧和东昆仑南坡俯冲增生杂岩带,该文对其内发育的不同时期、不同层次的断裂、韧性剪切带和褶皱等构造行迹进行了研究,从局部特征推演至整体特征,达到对研究区构造演化及变质变形的再认识。结合沉积建造、岩浆活动、变质事件、同位素年龄值及区域资料等,确定各构造群落形成的相对时代,进而比较合理地建立起测区的构造变形序列,认为区内自吕梁期-燕山期-喜山期,至少经历了7期12世代的构造变形,期间任一时期构造体制的变更,造山作用类型的变化、盆地类型的转化,都遵循伸展和压缩交替进行这一普遍的地壳演化规律。将东昆仑造山带乌妥地区的构造演化划分为古元古代基底的形成阶段、多旋回的洋陆转换阶段、陆内造山阶段及高原隆升阶段。     

2015年西藏定日MW5.7地震震源参数估计和静态应力触发研究

采用InSAR形变监测资料计算2015年西藏定日M_W5.7地震同震形变场,反演发震断层几何参数和滑动分布。在此基础上,研究尼泊尔M_W7.8主震对定日地震的静态库仑应力触发影响。综合分析地震滑动机制和构造特征,认为定日断层为西倾隐伏断层。反演结果表明,地震破裂相对集中,主要深度在6~9 km,破裂以正断滑动为主。发震断层走向约178°,倾角约 48°,破裂区长约5 km,宽约5 km,最大滑动量约0.2 m,释放的地震矩约3.7×10¹⁷ N·m,对应矩震级M_W5.6。尼泊尔主震同震库仑应力在定日地震震源处约为0.2 bar,造成藏南申扎-定结拉张地堑应变加载。     

尼泊尔Ms8.1地震构造背景及对周边地区地震活动趋势的影响

分析印度板块与欧亚板块俯冲带、尼泊尔Ms8.1地震震中区地震构造及地震发震构造,讨论主震对余震触发及余震的时空强特征和地震对周边地区地震活动趋势的影响。初步分析认为,主边界断裂为本次地震的发震构造,属于低角度逆冲断层地震;余震分布范围与震源破裂面积和方式基本一致,具有向东迁移的时空特征;西藏定日Ms5.9、聂拉木Ms5.3地震不属于尼泊尔地震余震,是应力扰动的结果;沿俯冲带向东至喜马拉雅东构造结是大震发生的危险地段。     

帕隆藏布江中游地壳剥露特征

为揭示东喜马拉雅构造结演化过程, 也为未来可能重大工程建设提供基础地质资料, 对帕隆藏布江中游9块基岩样品进行了黑云母40Ar/39Ar测年, 并利用"Pecube"软件对该地区的地壳剥露速率进行半定量计算。样品黑云母40Ar/39Ar年龄范围为103~12.5 Ma, 对应地壳剥露速率范围为0.068~0.50 km/Ma。帕隆藏布江流域地壳剥露速率具有明显的东西差异特征, 下游(西段)地壳剥露速率显著高于中游(东段)。年龄数据及其模拟计算结果表明, 相对于东喜马拉雅构造结内部, 帕隆藏布江中游流域地壳剥露活动较弱且较稳定。雅鲁藏布江对帕隆藏布江的袭夺, 使得帕隆藏布下游(西段)重新进入河流演化幼年阶段, 河流快速下切剥蚀可能是导致该地区地壳剥露速率东西差异的原因。      

龙门山北段天井山构造特征及成因模拟

根据地震资料、钻井和野外调查等研究,认为天井山构造带广泛发育重力滑动构造、断层转折褶皱、倒转背斜和双重构造等构造样式.天井山构造带变形具有垂向分层特点:上部构造主要为断层转折褶皱,02tjs10测线附近变形强度最大,向两端变形逐步减弱;下部构造为多个逆冲岩片叠置所构成的双重构造.通过构造物理模拟实验,证实天井山构造带在北西—南东向挤压应力作用下变形序列为前展式逆冲叠瓦式构造组合;天井山构造带存在多个滑脱层系,才会形成分层变形、垂向叠置的不协调收缩构造变形.该研究可以为天井山构造带乃至龙门山油气勘探提供指导.