2014年新疆于田M_S7.3强震构造背景及其与2008年M_S7.3地震之间的关系讨论

首先介绍了2014年2月12日新疆于田MS7.3地震的区域构造背景与断裂活动情况;然后分析了此次MS7.3地震震中位置以及周边历史地震震源机制特征,认为2014年2月12日于田MS7.3地震发生在阿什库勒断裂东支上,2014年MS7.3地震和2008年MS7.3地震是阿尔金断裂带南端尾部向西南方向延伸,由左旋走滑为主逐渐转变为拉张作用为主的过程中,在阿什库勒断裂带不同位置发生的2次地震,它们存在着相同的力源作用,2008年MS7.3地震对2014年MS7.3地震的发生有促进作用;最后利用分层地壳模型计算了2008年MS7.3地震对2014年MS7.3地震的库仑应力作用,结果同样显示2008年MS7.3地震促进了2014年MS7.3地震的发生。     

2014年2月12日新疆于田MS7.3地震序列及其构造背景研究

2014年2月12日新疆于田发生M_S7.3地震,该震前1天曾发生M_S5.4前震,震后余震活动频繁.截止到2月20日12时,该地震序列记录到4000多次余震,最大余震为2月12日M_S5.7地震,序列类型为前震—主震—余震型.该地震前震的b值明显低于该区域正常活动的b值和余震的b值.这次地震位于西昆仑断裂带与阿尔金断裂带的交汇区域的阿什库勒断裂北段,震源机制解为走滑型.余震区NE向长70 km、宽20 km,分为主余震分布区和次余震分布区,其中M_L4.0以上强余震基本位于NE向主余震分布区,N--S向的次余震分布区则以M_L3.0左右地震分布为主,显示该部分可能受到主震的触发作用.于田地区曾发生的2008年3月21日M_S7.3地震的震源机制解为正断型,距这次地震约100 km;2012年8月12日发生的M_S6.2地震的震源机制解为正断型,距这次地震约10 km.该地区的发震构造背景是:在NE向阿尔金断裂带尾端向SW方向延伸过程中,左旋走滑作用逐渐转换为拉张作用,形成多条左旋走滑兼具拉张作用的断裂. 2014年于田M_S7.3地震的发震模式表现为:左旋走滑的阿什库勒断裂北段与南段因速率差异而产生的小型构造盆地,在区域拉张作用力下顺时针旋转;2008年M_S7.3张性地震后区域的伸展作用增强,导致盆地南侧的苦牙克断裂发生2012年M_S6.2张性地震,该地震引起2014年M_S5.4前震,两者激发其后在盆地北侧阿什库勒断裂发生了2014年M_S7.3主震.      

2014年新疆于田MS7.3地震序列和震源特征初步分析

2014年2月12新疆于田发生MS7.3地震,震中位置36.1°N,82.5°E,震源深度约17km,于田地震发生在西昆仑断裂与阿尔金断裂交汇区内,基于远震波形记录反演的震源机制为走滑型,此次地震破裂比较集中,滑动主要分布在深部,破裂未出露地表。截至2014年2月23日12时00分,于田MS7.3地震序列中2、3级地震较为丰富,衰减较为正常,b值约为0.7,h值为1.29,等待时间法显示4.5级以上余震遵从线性关系,符合以往主-余型地震的特征。基于由断层面上滑动位移反演结果和震源参数计算得到的经验关系认为,于田地震的动态破裂过程为应力下调模式,即地震能量的释放可能并不十分完全,这与该地震b值小于2008年于田7.3级、2012年于田6.2级地震的b值相符。     

2014年新疆于田MS7.3地震序列特征及早期趋势判断

介绍了2014年2月12日新疆于田MS7.3地震的基本参数、发震构造和地震序列特征,并与2008年于田MS7.3地震序列特征进行对比分析.结果显示,2014年于田MS7.3地震有MS5.4直接前震,序列强余震频次低、余震衰减较快,目前最大余震震级为MS5.7;通过分析历史地震序列类型、计算于田单台序列的h值、6值、主震释放的能量与序列能量的比值等参数,初步判断于田MS7.3地震序列为“前震—主震—余震型”.     

2014年新疆于田MS7.3地震的发震构造及余震特征

利用2014年10月至2019年9月期间欧空局Sentinel-1卫星采集的合成孔径雷达数据分析了2014年2月12日新疆于田M_S7.3地震的震后形变场。结果表明,此次地震造成了南硝尔库勒断裂上明显的震后形变,首次从地震形变场的角度验证了此次地震的发震构造为NE向的左旋走滑断裂,而非部分研究所认为的近NS向断裂。由合成孔径雷达干涉测量得到的多年平均速率图显示主震的西侧仅出现了少量震后余滑且仍为强闭锁区,这意味着2008年和2014年于田两次M_S7.3地震之间的区域仍存在发生强震的风险;在2014年主震的东侧,南硝尔库勒断裂和阿什库勒—硝尔库勒断裂呈蠕滑状态,故而余震较少,表明该区域近期发生强震的风险较低。      

新疆两次于田MS7.3地震宏观异常对比分析

2008年3月21日和2014年2月12日在新疆和田地区于田县先后发生两次MS7.3地震,两次地震震中相距110 km. 根据大震现场考察的结果,两次地震的宏观异常表现有较大差异．本文从发震构造、 震源深度和震源机制的角度,结合发震时间和空间分布等,分析了两次于田地震宏观异常异同点的可能原因, 初步总结了新疆地区地震宏观异常的空间分布特征、 物理特征和时间特征, 并结合哈萨克斯坦地震生物观测的研究现状,对我国现阶段的地震宏观观测给出一些建议性意见．      

2014年新疆于田MS7.3地震序列重定位及其发震构造初步研究

2014年2月12日在新疆于田县发生了M_S7.3地震,主震前一天在震区发生了M_S5.4前震,震后余震活动频繁,由于震区台站十分稀疏和不均匀、地壳速度结构复杂,台网常规定位结果精度有限,很难从中获得序列的空间分布特征和活动趋势的正确认识.本文首先利用位于震区附近的于田地震台5年记录的远震波形数据,采用接收函数方法研究了震区附近的地壳结构,建立了震源区的地壳速度模型.在此基础上,联合震相到时和方位角对2014年于田M_S7.3地震序列(从2014年02月11日-2014年04月30日,共计577次地震)进行了重新绝对定位.结果显示,(1) 重定位后的前震和主震震中位置明显向地表破裂带及其附近的阿尔金分支断裂(南肖尔库勒断裂和阿什库勒-肖尔库勒断裂)靠近,两者相距5.4 km,主震位置为36.076°N、82.576°E,震源深度为22 km, 前震位置为36.055°N、82.522°E,震源深度为19 km;(2) 本文重定位结果显示,余震序列沿NEE-SWW展布,优势分布长度约73 km、宽度约16 km,平均震源深度为14.8 km,其中77%的余震分布在地表破裂带的西南端,这部分余震中少数沿阿什库勒-肖尔库勒断裂分布,绝大多数沿北东东向的南肖尔库勒断裂分布,位于地表破裂带东北端的余震沿阿什库勒-肖尔库勒断裂分布,但发生在地表破裂带的余震极少;重定位后,位于地表破裂带西南侧的震中分布由台网目录的近南北向变为北东向,与地表破裂带、南肖尔库勒断裂和阿什库勒-肖尔库勒断裂走向一致;(3) 沿重定位剖面的地震分布,可推断位于地表破裂带西南段的南肖尔库勒断裂与位于北东段的阿什库勒-肖尔库勒断裂倾向反向,南肖尔库勒断裂的倾向为SE,阿什库勒-肖尔库勒断裂的倾向为NW,这与本次地震野外考察得到的断裂性质一致.综合重定位结果、地表破裂带分布、震源机制解、南肖尔库勒断裂和阿什库勒-肖尔库勒断裂的性质认为,2014年于田M_S7.3地震的发震构造为阿尔金断裂西南尾段的两条分支断裂——南肖尔库勒断裂和阿什库勒-肖尔库勒断裂.     

2008年于田Ms7.3地震地表破裂带特征及其构造属性讨论

新疆于田M<‘s>7.3地震发生在西昆仑块体与昆仑-柴达木-祁连块体之间的阿尔金断裂西南端NE向张剪切段邻近区域,也是阿尔金断裂、康西瓦断裂和昆仑断裂带西端玛尔盖茶卡断裂等交会部位,对理解青藏高原的变形及其动力学演化过程具有十分重要的作用.高分辨率卫星影像解译和野外考察表明,于田地震在阿什库勒火山群南部玉龙喀什河源头近...     

基于GF-1卫星影像解译2014年新疆于田M_S7.3地震同震地表破裂带

2014年2月12日新疆于田发生MS7.3地震,震中位于平均海拔5 500m的藏北地区。本文利用国产GF-1号卫星对震前、震后数据进行对比解译,快速获取了该次地震的同震地表破裂带,破裂带沿硝尔库勒盆地南缘的多个洪积扇体后缘发育,断续延伸,走向NEE62°,以弧形断层陡坎为主,未见明显水平位错,长度约9km。阿尔金断裂在硝尔库勒盆地共发育3条分支断裂,均发育古地震破裂带,其中沿盆地北缘和中部的分支断裂未见同震破裂,最新地表破裂带位于南缘断裂的东北段。结合震后余震分布,确认该次地震的发震构造为硝尔库勒南缘断裂,是青藏高原北部阿尔金断裂带西段尾端张性区的一次新破裂事件。本次应用也展现了国产高分辨率数据在中国西部高海拔地区地震应急工作中所发挥的重要作用。     

新疆于田地区2008年以来3个地震 序列的参数早期特征

考察新疆于田地区2008年以来发生的2008年3月21日M_S7.3、 2012年8月12日M_S6.3和2014年2月12日M_S7.3等3个地震序列的参数早期特征, 利用“时空传染型余震序列”(ETAS)模型进行了参数估计. 统一选用截止震级M_c=M_L3.0, 并使用最大似然法分别估算了这3个序列不同持续时间的α、 p和b等参数. 研究结果表明, 3个地震序列的参数差异明显, 其中: 2014年M_S7.3地震序列α值与2012年M_S6.3地震序列接近, 但高于2008年M_S7.3地震序列; 2014年M_S7.3地震序列p值较低, 表明当前序列衰减缓慢; 2012年M_S6.3地震序列b值最大, 2014年M_S7.3地震序列次之, 2008年M_S7.3地震序列最小. 此外, 2008年M_S7.3地震序列参数在震后20天内变化较为显著, 而2014年M_S7.3地震序列的α值和p值在震后3.5天内则相对稳定.      

2014 年新疆于田MS 7. 3 地震序列特征及早期趋势判断

介绍了2014年2月12日新疆于田MS7. 3 地震的基本参数、发震构造和地震序列特征,并与2008 年于田MS7. 3 地震序列特征进行对比分析。结果显示,2014 年于田MS7. 3 地震有MS5. 4 直接前震,序列强余震频次低、余震衰减较快,目前最大余震震级为MS5. 7; 通过分析历史地震序列类型、计算于田单台序列的h 值、b 值、主震释放的能量与序列能量的比值等参数,初步判断于田MS7. 3 地震序列为“前震—主震—余震型”。     

2014年新疆于田MS7.3地震及余震序列定位研究

使用区域一维速度模型,利用单纯形法,结合和田台阵的方位角测定了2014年2月12日新疆于田MS7.3地震的主震位置.使用双差定位方法对于田主震和465次余震序列进行了重新定位.结果表明:NS、EW和UD 3个方向的平均相对误差分别为0.13 km、0.14 km、0.15 km,平均走时残差为0.012 s.余震整体分布呈北东向展布,并向主震的西南和北东两个方向延伸,主震的西南方向长近40 km、宽约30 km,北东方向长近20 km、宽约20 km,震源深度集中在5～15 km.余震序列的空间形态沿破裂显示了分段和非均匀特征:主震的西南方向地震数量较多,展布较宽,且近南北向分布,震源深度优势分布在5 ～15 km之间;北东方向地震较少,震源深度优势分布在5 ～10 km之间;靠近山脉的地震震源要比远处的深.余震序列的时间特征为在震后的3天内,震源深度集中在5～15 km,此后的震源深度集中在5～10 km,震源深度总体呈现变浅的趋势.     

2014年2月12日于田MS7.3地震前形变异常

The Yutian earthquake with Ms7. 3 happened on February 12, 2014. The precursor monitoring ability is weak in that area. We found tendency anomalies and middle- and short-term anomalies from metal pendulum tilt measurements in Hotan seismic station before the earthquake. And we also compared the anomalies with that of the Ms7. 3 Yutian earthquake on March 21, 2008. The tendency anomalies measured by the metal pendulum tiltmeter appeared since 2012 as tilting eastward. While the middle- and short-term anomalies were characterized by acceleration, pause and rapid change of tilt rate in two directions. The tendency anomalies of metal pendulum tilt records are the same before the two earthquakes. They both happened in the east direction. However, there are differences in duration, characteristic and earthquake intervals for the middle- and short-term anomalies.     

2014年2月12日于田MS7.3级地震前后的微震活动集中区及对地震危险区的可能指示

Since 2001, there have occurred in succession the 2001 Kunlun Mountains M S8. 1earthquake,the 2008 Wenchuan M S8. 0 earthquake,the 2010 Yushu M S7. 1 earthquake and the 2012 Lushan M S7. 0 earthquake in the periphery of the Bayan Har block. By comparison of the characteristics of seismic strain release variations before and after the Kunlun Mountains M S8. 1 earthquake in the same time length in the geodynamical related regions,we found that the seismic strain release was obviously enhanced after the earthquake in the Longmenshan area,Batang area,and the NS-trending valleys at the west of the Hot Spring Basin. The Wenchuan earthquake occurred in the first area,and the Yushu earthquake is related to the second area. After the earthquake rupture occurred on the East Kunlun fault zone on the northern boundary of the Bayan Har Block,crustal materials on the south side of the fault zone migrated to the southeast,leading to a concentration of tectonic deformation in the Longmenshan thrust belt, e ventually rupturing on the Longmenshan thrust belt. This earthquake case illustrates that seismicity enhancement zones are possibly prone to long-term destructive earthquakes. After the M S7. 3 earthquake in Yutian,Xinjiang on February 12,2014,earthquake frequency and seismic strain release markedly increased in the junction area between the eastern Qilian Mountain tectonic belt and the Altun Tagh fault zone,where more attention should be paid to the long-term seismic risk.     

2014 年于田MS 7. 3 地震产生的静态库仑应力变化及对周边断层的影响

计算了2008 年以来于田地区4 次MS5. 5 以上地震产生的同震静态库仑破裂应力场变化,分析它们之间的应力触发效应、4 次地震产生的应力变化与余震分布的关系及其对周边主要断层的影响。结果表明,2011 年MS5. 5、2014 年MS7. 3 地震均处于之前地震产生的库仑破裂应力增加区,增加值分别为0. 004、0. 021MPa,说明这两次地震明显受到之前强震触发作用的影响;而2012 年MS6. 2 地震位于之前地震产生的应力影区内,对其发生有延缓作用。此次MS7. 3 地震产生的库仑破裂应力场图像与目前余震空间分布特征较为吻合;但主震破裂面上部分应力增强区几乎没有余震发生,这些地区未来存在发生强余震的可能。距此次震中最近的贡嘎错断裂中段上不同断层段库仑应力扰动值变化很大,计算结果可能会受有限断层震源模型的一定影响,依然存在较强的地震危险性。此外,贡嘎错断裂东北段、普鲁断裂中西段及龙木错-邦达错断裂带西段受2008 年以来地震的累积库仑应力增加的影响也较为明显,其应力扰动最大值均超过0. 002MPa,同样存在一定地震危险性。     

2014年2月12日于田M_S7.3地震前后的微震活动集中区及对地震危险区的可能指示

2001年以来,在巴颜喀喇地块周缘相继发生2001年昆仑山口西8.1级地震、2008年汶川8.0级地震、2010年玉树7.1级地震、2012年芦山7.0级地震等。对比分析昆仑山口西8.1级地震前、后相同时间长度内,与其地球动力学上相关区域的地震应变释放强度变化特征,发现该地震发生之后,龙门山地区、巴塘地区、温泉盆地西侧南北向谷地的地震应变释放明显增强,第一个地区发生了汶川地震,第二个地区与玉树地震的发生相关,说明巴颜喀喇地块北边界东昆仑断裂带上发生地震破裂后,其南侧的物质向东南运移,将构造变形集中在龙门山构造带上,并在其上发生破裂。该震例说明基于地震地质背景分析、找出的地球动力学上相关联的地震活动增强区域是中长期破坏性地震的易发区。2014年2月12日新疆于田发生MS7.3地震后,阿尔金断裂带东部与祁连山构造带交汇地区的地震频度和地震应变释放明显增强,该区域的中长期地震危险性值得关注。     

基于粘弹库仑应力变化的后续最大地震震级估计及2008、2014年于田两次7.3级地震之间的关系讨论

在前人关于于田地区地壳水平分层模型研究的基础上,结合于田台GPS连续观测资料粗略确定各层的粘滞系数。基于粘弹水平分层模型,分别计算了2008、2014年两次于田7.3级地震的粘弹同震库仑应力变化。基于粘弹库仑应力变化,采用“直接”余震频次的计算方法,计算了区域范围内与主震同震库仑应力变化直接相关的理论地震频次。提出基于理论与实际地震频次对比以及理论与实际地震频次-距离衰减曲线拟合残差对比估计与主震同震库仑应力变化直接相关的后续最大地震震级的方法。不同方法的计算结果显示,与2008年于田7.3级地震同震库仑应力变化直接相关的最大后续地震震级为MS7.2~7.5,而2014年于田7.3级地震的估计为MS6.3。前者与2014年于田地震7.3的震级非常接近。由于震级相同、空间距离较近、时间间隔较短、区域外力作用相同、两次地震构造关联性较强且具有较明确的应力相互作用,因而认为2008、2014年两次7.3级地震构成一对广义的双震型地震,这与该区域以往序列类型特点相吻合。对震级下限及G-R关系b值对结果的影响进行了初步讨论,结果显示,当粘弹同震库仑应力变化确定之后,震级下限对后续最大地震震级估计影响不大,但G-R关系b值对结果有较大影响。     

利用两次新疆于田MS7.3地震对 图像信息方法可预测性的检验

以青藏构造块体为研究区域, 采用以往利用图像信息方法预测M7.0地震得到的较好的计算参数(网格尺度为1平方度, 预测时间窗口为8年), 系统计算了青藏构造块体1993年以来的“地震热点”图像, 特别研究了两次于田M_S7.3地震前后的图像信息演化过程, 并通过ROC方法和R值评分方法检验, 对图像信息方法在该地区的预测效能进行评价. 结果表明: ① 2008年3月21日于田M_S7.3地震和2014年2月12日于田M_S7.3地震均发生在地震热点上, 且发生在平均发震概率随时间变化的峰值点年份. ② 在回溯性检验的时间段内青藏构造块体共发生9次M≥7.0地震, 其中6次地震前震中附近均有稳定的地震热点出现, 包括两次于田M_S7.3地震. 1996年喀喇昆仑山口M_S7.1地震及2008年汶川M_S8.0地震只在个别预测时间窗内出现地震热点, 并没有出现稳定的地震热点演化过程, 而1996年丽江地震发生前震中附近则没有出现地震热点. 该结果与前人研究结果存在差异, 值得进一步研究. ③ ROC检验和R值评分结果均显示图像信息方法在本文采用的模型参数下对大地震具有较好的中长期预测效果. 本文还根据目前存在的地震热点给出了青藏高原块体2014年以后M7.0地震发生概率高的3个可能地区.      

2014年2月12日于田7.3级大震对青藏东北缘地震活动的影响分析

First of all,using the GPS velocity field from campaign GPS measurements implemented by CMONC( C hina Crustal Movement Observation) a nd TEONC( C hina Tectonic Environment Observation Networks) u p to 2013, w e analyzed the background of regional crustal horizontal movement and deformation before the M S7. 3 Yutian,Xinjiang earthquake on February 12,2014. Then,by comparing this to the vertical movement from leveling measurements,we studied the crustal movement deformation and the state of strain accumulation on the northeastern edge of Qinghai-Tibetan block.Finally,we investigated the possible effects on the earthquake activity of the northeastern edge of Tibet from the M S7. 3 Yutian earthquake. The result indicates that,the M S7. 3Yutian earthquake occurred against the background of strong tectonic movement and intensive intracontinental crustal differential movement on the edges of tectonic blocks in western China,and also that it happened in the period of the strong tectonic stress field in Qinghai-Tibetan block and its edges. The sinistral strike-slip and stress transfer of the Yutian M S7. 3 earthquake may accelerate the rupture of fault segments with high strain accumulation at the northeastern edge of Qinghai-Tibetan block( especially in Qilian Mountain fault zone,and border area of Gansu,Qinghai and Sichuan provinces on the south of western Qinling).