2013年甘肃岷县-漳县6.6级地震烈度异常点分布及成因

2013年7月22日甘肃岷县-漳县Ms6.6地震发生在临潭-宕昌断裂的东段,遥感和DEM研究表明,该断裂东段在晚第四纪以来仍有活动,自岷县至宕昌,断裂由左旋走滑兼具逆冲性质转为以左旋走滑性质为主。现场烈度和灾害调查发现,Ⅶ度区内形成Ⅷ度的异常点,在Ⅵ度区内形成Ⅶ度的异常点,这些异常点分布在沿断裂带附近约2km的范围内,主要分布在断层的上盘。进一步研究表明,由于临潭-宕昌断裂在岷县以南以走滑运动为主,强震动主要沿断裂传播,同时由于断裂活动形成软弱地基,强震动引起地基失效造成灾害,形成了烈度异常点。     

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.     

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。      

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。     

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。     

基于地震学资料探讨2013年岷县漳县6.6级地震发震构造

应用速度和Q值成像方法以及小震精定位方法获得了2013年岷县漳县6.6级地震震源区的深部结构和余震序列的空间分布图像。结果表明:发震断层为一隐伏断裂,走向NW,倾向SW,逆冲兼左旋走滑,在地表距临潭-宕昌断裂岷县段约20km,在深部可能与临潭-宕昌断裂交汇在一起,向南组成一条NW向的断裂带。2003年11月13日岷县MS5.2、2004年9月7日岷县-卓尼MS5.0和本次MS6.6地震的发震断层可能属同一发震断层,位于漳县南部块体的西南边缘;该块体为次级块体(三角形),近几年来块体西南边界强震活跃,其它两边平静。     

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。     

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。     

2013年甘肃岷县漳县MS6.6地震跨断层形变异常研究

通过对2013甘肃岷县漳县交界发生MS6.6强震的发震构造区在地震前后跨断层形变研究发现:四店、麻界滩和毛羽沟场在震前出现形变异常,3个场地临震单期形变是往期平均值的2～7倍;3个场地震前形变异常持续时间不超过4个月,震后4个月除毛羽沟场地外其余场地基本恢复到往期平均水平;四店场地临震形变△V(5.5 mm)约是麻界滩和毛羽沟的2倍,产生这种形变差异的原因可能是由于岷县地震主要动力来源是西秦岭北缘断裂的活动产生,因此主断裂上的形变异常大于分支断裂;临潭—宕昌断裂具有差异性活动特征,断裂中东段活动性强于西段,岷县漳县地震的复发周期约为(220±40)a,震级为6～6.6级.     

1573年甘肃岷县地震史料考证与发震构造探讨

通过对1573年甘肃岷县地震的历史资料考证和发震构造的综合研究表明:在1573年岷县地震中遭受破坏最为严重的地区位于如今的岷县县城一带(当时为岷州府所在地)。综合各种资料确定1573年甘肃岷县地震震级为621,极震区烈度为Ⅷ~Ⅸ度,震中位于北纬34.4°,东经104.0°,震中精度为2类,震中位置偏差小于或等于25km。该地区构造上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,其中的临潭-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-宕昌段是甘肃岷县1573年621级地震的发震构造。     

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。     

1990年景泰6.2级强震的烈度分布及发震断裂

1990年10月20日16时07分在甘肃省景泰、天祝、古浪三县交界处发生了一次6.2级强震。 现场考察结果表明:宏观震中位于下倘至大圈湾一带。地理位置为北纬37°07′,东经103°37.5′。震中烈度达Ⅷ度。极震区为一面积约20km~2,呈NWW向展布的椭圆形区域。在Ⅵ—Ⅷ度区圈定的基础上,本文对出现于Ⅶ度区内的Ⅷ度高烈度异常区的形成原因进行了初步讨论。并依据主震发生后的直接余震区、震中高烈度区、震源机制解、地面运动方向等资料得出这次地震是全新世以来活动强烈的老虎山断裂最新左旋运动的结果。     

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.     

肃北野马河北侧断裂地貌特征及其晚第四纪活动性

阿尔金活动断裂带东段的滑动速率由西向东逐渐减小,而肃北是阿尔金断裂东段滑动速率的"突变点"之一。在肃北以东分布多条分支断裂,野马河北侧断裂便是其中的一条。野马河北侧断裂长约30km,总体走向NEE,该断裂沿野马河盆地北侧山前洪积扇延伸,沿断裂具有大量的左旋走滑和逆冲等地貌现象,多处冲沟出露有断层剖面。野外调查结果表明该断裂是一条左旋走滑兼逆冲断裂,错断了晚更新世时期形成的洪积扇或冲沟阶地。通过实测得到地貌面左旋、垂直错动数据,并采集样品测试相关地貌面的年龄,估算该断裂晚更新世以来的平均水平滑动速率为(1.27±0.18)mm/a,平均逆冲速率为(0.4±0.07)mm/a,该断裂分解了阿尔金断裂东段的部分运动量     

2013年7月22日岷县漳县6.6级地震序列震源机制解及其特征分析

针对2013年7月22日甘肃岷县漳县发生的M_s6.6地震序列,采用CAP(Cut and Paste)方法反演了岷县漳县6.6级地震及部分强余震的震源机制解。结果显示,6.6级主震最佳双力偶解节面I走向189°,倾角51°,滑动角142°;节面II参数走向305°,倾角61°和滑动角46°,主震为逆冲兼走滑型,矩心震源深度均为7km;8次M_s≥3.0余震震源机制解向NE倾的节面II的优势倾角约为52°,表现出逆冲分量大的特性。结合震区的活动构造、余震及烈度分布,判定节面II代表了相应地震的发震断层面,地震序列震源机制的特性反映了与临潭一宕昌断裂带相似的活动特征,分析认为,岷县漳县6.6级地震的发生与临潭-宕昌断裂的活动可能存在一定的相关性。     

临潭-宕昌断裂新活动特征与岷县漳县M_s6.6地震关系研究

2013年7月22日7时45分,在甘肃省定西市岷县和漳县交界（34.5°N,104.2°E）发生了一次MS6.6地震,震源深度20 km.截至7月29日8时,甘肃岷县、漳县MS6.6地震共记录到余震1 034次,其中3.0级以上余震9次,包括5.0～5.9级1次,4.0～4.9级1次,3.0～3.9级7次.其中最大余震为发生在7月22日9时12分的MS5.6地震.地震造成95人死亡,1 366人受伤.震区地处青藏高原与西秦岭陇南山地接壤区,黄土覆盖较厚,地形起伏较大,山坡陡峭,沟壑纵横,地震引发了黄土滑坡、崩塌和塌陷等次生灾害.另外,震区经济发展较为落后,房屋结构差,土木结构房屋所占比例较高,抗震性能差,是这破坏较重的主要原因.受灾范围涉及定西市、白银市、天水市、陇南市、甘南藏族自治州和临夏回族自治州等6个市（州）13个县,面积约1万多km2.甘肃天水、兰州、陇南、白银,陕西的宝鸡、汉中、咸阳、西安及四川成都、绵阳等地都有震感.地震发生后,中国地震局迅速组织地震现场考察队赶赴灾区,进行震情监测、烈度评定、震害损失评估和科学考察等工作,并于7月24日14时发布了甘肃岷县漳县6.6级地震烈度图.本次地震宏观震中位于岷县梅川镇永光、永星村和禾驮乡的拉路村一带,极震区烈度为Ⅷ度.烈度长轴走向为北西向,与区域构造线相一致.本文归纳总结了岷县、漳县MS6.6地震的基本参数、烈度分布、震害特征和发震构造背景等基本特征.本次地震发生在青藏高原东缘的甘东南地区,该区是南北地震带与昆仑山—秦岭断裂带等活动构造交汇部分部位,也是北西西向的东昆仑断裂与西秦岭北缘断裂之间的构造转换区.地震发生在靠近临潭—宕昌断裂一侧.通过野外地质调查,发现通过极震区有一条断层,即禾驮乡断层为活动断层,为晚更新世活动断层.包括滑坡、地裂缝、地震陷坑和喷沙冒水等地表破坏现象沿断层成带状分布.在震源机制解方面,且震源机制解也与该断层相吻合.中国地震局地球物理研究所给出节面Ⅱ走向为320°,与禾驮乡断层相一致.中国地震局地质研究所给出的是301.3°,也基本与其吻合.两个单位所给出的滑动面倾向为51°和57.3°,皆为向北东倾,与禾驮乡断层倾向也相一致.另外发现安家山滑坡长约310m,宽约30 ～ 35 m,沿断层谷地呈长舌形向北西做水平滑动,滑动面上擦痕侧俯角为12°～23°,主滑动面走向与断层走向相一致.说明禾驮乡断层为此次地震的发震断层,该断层属于区域上临潭—宕昌断裂的次级断层,该断裂历史上在本区内曾发生过3次6级以上强震,近期又发生过2003年11月13日岷县5.2级地震和2004年9月7日岷县—卓尼5.0级地震.此次地震是临潭—宕昌断裂进一步活动的结果.     

阳高-天镇断裂晚第四纪活动特征及滑动速率

山西地堑系北部的晋冀蒙盆岭构造区历史上无7级以上强震记录,但该区地处多个Ⅱ级活动地块的接合部位,具有孕育强震的构造条件,对其开展活动构造研究对区内的地震危险性评价工作具有重要意义。文中以晋冀蒙盆岭构造区内研究相对薄弱的阳高-天镇断裂为对象,基于遥感影像解译、野外地质、构造地貌调查对其晚第四纪活动特征进行了研究,发现阳高-天镇断裂多沿基岩山体与盆地内沉积物之间的接触带展布,在局部断裂几何结构不规则处向盆地内部生长;第四纪以来断裂以正断运动为主,但其运动性质沿走向存在差异。NEE和NE向为纯正断性质,而NWW向以正断为主,兼具左旋走滑运动分量;对沿断裂断错的地质体、地貌面进行了位移测量和光释光定年工作,得到断裂晚更新世以来的滑动速率为0. 12～0. 20mm/a,对应的拉张速率约占山西地堑系北部地壳伸展速率的10%。     

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.     

青藏高原东北缘近期重力与地壳形变综合分析与研究

利用青藏高原东北缘2011—2014年期间的流动重力与GPS观测资料和1970—2011年水准观测获得的垂直运动背景场资料,结合区域地质构造动力环境和区内发生的强震事件,系统分析了区域重力场变化、地壳三维形变与区域构造环境和强震活动的关系,进一步研究和探讨了区域重力场变化与区域三维地壳运动的时空分布特征及其机理。结果表明:1)测区内重力场变化与GPS观测反映的水平运动和水准观测反映的垂直运动在空间上关系密切,地壳形变总体表现为沿水平运动的方向重力增加,高原山地挤压隆升,地面重力减少;断陷盆地相对伸展下沉,地面重力增加,反映了新构造活动的继承性。2)地壳形变场变化与活动断裂密切相关,重力变化和垂直形变等值线走向总体上与呈NWW向的祁连-海原断裂走向基本一致,水平形变也在祁连-海原断裂附近产生明显的左旋走滑运动。3)强震易发生在具有显著重力变化的活动断裂带上,也易发生在沿活动性断裂的断块垂直差异运动强烈或兼有强走滑运动的地方。2016年门源震中附近区域地壳受挤压变形显著、面压缩率和重力剧烈变化的特征最为显著。2013年岷县漳县6.6级地震发生在重力变化高梯度带拐弯的地区,也是面压缩率变化过渡带和垂直形变过渡带地区。4)文中第一作者等曾基于该区地壳形变资料在岷县、门源地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点预测。基于上述认识,进而强调在研究区形成的一些地壳形变异常部位可能仍存在中长期强震/大震危险背景。     

公元842年甘肃碌曲地震考证与发震构造分析

唐会昌二年(公元842年),在中国西北的汉藏交界地区(现甘肃省东南部地区)发生了一次大地震,造成"地震裂,水泉涌,岷山崩,洮水逆流三日"的严重震害。经过对这次地震史料的系统梳理、考证和综合分析,认为其极震区大致位于今甘肃省甘南藏族自治州碌曲、卓尼和迭部三县交界的光盖山—迭山山区,发震时间很可能为唐会昌二年十二月二十四日(公元843年1月31日或27日),震级可达7~71/2级,震中烈度达Ⅸ~Ⅹ度。在这次地震破坏区附近发育了临潭-宕昌断裂、光盖山-迭山断裂和迭部-白龙江断裂等3条以挤压逆冲为主兼具左旋走滑特征的晚第四纪活动断裂带。根据近年来对上述断裂的最新考察结果和对该区现今小震活动的对比分析,认为这次地震应与其中的光盖山-迭山断裂西段的最新构造活动有关,为这次地震的发震断裂。光盖山-迭山断裂为中国大陆近10多年来7级以上大震主体活动区——巴颜喀拉块体北部边界断裂(东昆仑断裂)东段的重要分支断裂,具备发生7级以上大震的构造条件。