8.1级震后青藏块体东北部水平形变态势与地震有序活动研究

青藏块体东北部2003年最新GPS复测揭示：昆仑山口西8．1级地震后本区水平运动变形较前变异显,以甘青块体西部出现的与NE向挤压背景相反的张性运动变形为主要标志,且区域总体应变幅度增大。结合地震有序活动分析认为：本区目前的水平运动变形态势,与8．1级大震及随后青藏块体中西部发育的NE向中强以上地震条带在较短时间内释放了大量的压应变,使得青藏块体北部区域NE向推挤的应力场失衡(西侧的区域应力场强度衰减、东侧的应力场增强)密切相关;因而青藏块体北部大区域应力场趋于平衡过程将有利于块体东北边缘应力应变加速积累和破裂错动。     

2014年2月12日于田7.3级地震对青藏东北缘地震活动的影响分析

首先, 利用“中国地壳运动观测网络”和“中国构造环境观测网络”截至2013年的GPS区域站观测资料, 结合地质构造, 简要分析了2014年2月12日新疆于田7.3级地震前大区域地壳水平运动变形背景; 接着, 对青藏块体东北缘地区GPS和精密水准两种不同类型资料反映的地壳运动变形与应变积累状态进行了对比分析研究; 最后, 结合地震活动动力环境, 研究和探讨了于田7.3级地震的发生对青藏块体东北缘地震活动的可能影响。 我们认为, 此次于田7.3级地震发生在近年来中国西部边邻强构造活动环境和内陆地壳强烈差异运动显著的背景下, 同时也是青藏块体及其边缘构造应力场较强的时段; 于田7.3级地震左旋走滑错动和应力传递, 可能会加速青藏块体东北缘具有高应变积累的构造断裂部位(尤其是祁连山构造带、 西秦岭以南的甘青川交界)破裂释放。     

民乐-山丹地震的区域构造变形背景与中短期前兆

利用青藏块体北缘地区2001～2003年GPS水平运动资料和1988—2003年跨断层短水准流动观测资料，借助改进的负位错模型及断层形变应变强度比一时变曲线，研究了与2003年10月25日民乐-山丹Ms6．1，Ms5．8地震孕育有关的区域构造变形背景与中短期前兆异常。分析表明，在昆仑山Ms8．1大震引起的大区域形变调整-短期松弛-开始恢复的背景下，民乐-山丹地震震源位于可能反映应变能积累加速的块体边界压性锁定段之间的剪应力强度增强段北侧；距震中最近的石灰窑口跨断层短水准流动场地在震前3个月呈现显著应变强度比异常，而震前10余天至数月内整个监测区异常个数、震前3个月相对近源区异常集中与局部增强均是对这两次地震的某种预示。     

青藏块体东北缘现今构造形变与蕴震特征

利用青藏块体东北缘近30年的精密水准网、跨断层形变测量网复测资料，以及近年来GPS观测分析结果，结合地质构造与地震活动，初步研究和探讨了区域构造形变与强震蕴育的一些特征．结果表明:① 本区现今构造形变时空分布很不均匀:主要边界断裂附近构造形变相对强烈，远离则衰减．垂直差异运动强度和变形状态随时间演变，水平运动与变形呈明显的挤压走滑特征；② 印度板块的北推碰撞引起的青藏块体持续NE 向挤压运动所产生的构造应力场，是本区构造形变与地震蕴育的主控应力．构造形变及地震活动的时空分布演化，与块体活动及区域构造应力场动态演化密切相关；③ 构造块体边界地带出现的垂直形变异常隆起与高梯度形变带，以及显著地断层形变异常，是块体运动受阻、构造应力场强化而蕴育强震的一个标志，往往伴随有６级左右及以上强震活动，但地震并不一定发生在运动幅度最大的部位．断层形变异常呈现趋势积累——加速——转折变化特征的地段及附近，往往是应变能积累、强震蕴育发生的场所．      

1997年玛尼地震对青藏川滇地区构造块体系统稳定性影响的三维DDA+FEM方法数值模拟

本文用三维非连续变形与有限元相结合（DDA+FEM）的方法,在青藏川滇地区三维构造块体相互制约的大背景中,通过用GPS资料做位移速率边界约束和震源机制约束,计算得到研究区的初始位移场和应力场与该地区GPS测量结果和震源机制分布结果基本一致.在此基础上进一步数值模拟1997年玛尼7.9级大震的发生过程,研究大震引起研究区各块体边界断层应力状态变化的特征.（1）发震断层两侧发生左旋走滑错动,最大水平位错大约7 m;（2）深部位错面上位错分布与用地震波资料震源反演的结果类似;（3）最大差应力变化等值线图与由星载D\|INSAR技术获取的地表形变场图像相似;（4）地表垂直位移表明地震断层面略向北逆冲.计算模拟得到了玛尼地震发生引起青藏川滇地区构造块体系统各边界断层上库仑破裂应力变化的分布,表明玛尼大震的发生除了使其发震断层的两端库仑破裂应力增大,应力进一步集中外,位于上地壳层上东昆仑断裂中段的2001年昆仑山8.1大震（H=11 km）发震断层段的库仑破裂应力增加约2 MPa,位于中地壳层上喀拉昆仑断裂带中的2008年改则6.9级地震（H=30 km）发震断层段的库仑破裂应力也增加约0.7 MPa,可见这两个已接近破裂强度地段的失稳对发生大震起了一定促进作用.研究结果也表明：作者发展的三维DDA+FEM方法能有效地用于大震活动与各构造块体相互作用关系的研究.     

青藏块体东北缘弹性块体边界负位错反演与强震地点预测

利用青藏块体东北缘1993——1999年、1999——2001年和2001——2003年3个时段的GPS水平运动速度场成果,通过研究建立的弹性块体边界负位错模型反演,给出该区构造块体及其边界断裂运动与变形差异、构造应变场时空分布、高应变能积累部位以及强度的定性分析和定量描述. 在充分考虑区域构造及块体应变的前提下,研究与该区6级左右及6级以上地震地点预测相关的背景性前兆的共性特征.      

昆仑山口西Ms8.1地震前区域构造变形背景

利用青藏块体及其周边地区1991～2000年间的GPS观测获得的地壳水平运动速度场资料,1998,2000年重力复测资料,初步研究了昆仑山口西M_s 8.1级地震前的区域构造变形背景。分析表明,这一大地震的孕育、发生与大区域的水平运动和变形背景有关,可能是较大尺度的地块活动行为,青藏块体内部左旋剪切变形区的范围很大,这次大地震正好发生在与断裂走向一致的左旋剪切应变率量值最高的区域和面膨胀应变的张性区,重力变化的负值异常区的边缘,区域构造变形背景有利于大型左旋走滑破裂的发育。     

昆仑8.1级地震同震形变特征及其对响应地震活动的制约机制

本文定义”响应地震”的概念统一表述昆仑山口西8.1级地震所引发的主破裂两侧临近构造及部分块体边界上的显著地震活动.其主体活动区域集中在昆仑地震主破裂的西南侧和东北侧及祁连山断裂.同时,地壳运动在主破裂北侧的甘青块体中西部出现与背景运动场反向的特征性变化,祁连山断裂出现应变弱化.弹性位移-应力阶跃模型模拟结果显示,昆仑地震造成其东北侧甘青块体中西部地壳运动的反向运动(相对背景场).并形成东北部和西南部两个体应变张性区域,绝大部分响应地震都发生在应变张性区中和块体张性边界上.这种强烈挤压剪切背景中出现的相对松弛状态与昆仑地震后青藏块体地震弱活动背景中出现的显著活跃的响应地震活动的正相关性可能反映了断层约束状态的相对减弱对滑动的触发作用.说明在考虑地震发生条件时,不能只着眼于应力场是否增强,断层摩擦强度,或更广义地说,构造约束条件的变化也是一个不容忽视的重要因素.     

青藏高原北部地区构造变形特征及与强震关系

通过对1993～1999、1999～2001年青藏高原北部地区GPS水平运动资料的非震负位错模型反演和形变应变场时空演化分析,结合地质构造和有资料积累以来的强震活动,研究块体及边界带的构造变形特征,以及与强震孕育的关系．结果表明：(1)5级以上,特别是6级左右及6级以上地震多发生在区域应变场剪切应变率或面膨胀率高值区、边缘或其附近,尤其是与区域主干断裂构造运动一致的剪切应变率高值区;形变差异显著的块体边界附近;沿块体边界断裂带的高应变积累的闭锁区段及其附近．(2)1999～2001年较1993～1999年大范围的水平运动速率明显减弱,但应变率的减弱幅度不大,可能揭示昆仑山口西8．1大震孕育对北东向的构造应力传递起了某种“阻隔和调制作用”及太平洋板块的西进作用加强．(3)目前应变场分布高值区、块体间差异运动显著的边界带及高应变积累闭锁段有阿尼玛卿断裂中东段与鄂拉山断裂交汇区、祁连山构造带中东段及与海原断裂西段交汇区、日月山一拉脊山断裂与西秦岭北缘断裂交汇区、庄浪河断裂与西秦岭北缘断裂交汇区、六盘山断裂附近．     

西北地区近期地壳水平运动与构造变形特征

利用截止2004年的西北地区GPS和跨祁连-龙首山构造带的红外测距观测资料，借助最小二乘配置、弹性块体边界负位错模型及单一力源反演，研究昆仑山口西8．1级大震前后西北地区水平形变应变场的动态演化特征；尤其是大震3年后，即当前的构造形变与应力场态势；获取活动块体及其边界断裂上可能反映中强以上孕震背景的高应变能积累区、段，以及可能的潜在震源。结果表明：青藏块体北缘地区经8．1级大震后的短期松弛和调整，目前正在恢复印度板块北东向碰撞推挤背景场的主控作用。而北天山构造带中段及其与西段的交汇区、南天山构造带中西段及其与西昆仑构造带的交汇区、阿尔金断裂中段、祁连山构造带中东段及其与海原断裂的交汇区、西秦岭北缘断裂与庄浪河断裂东南延伸线的交汇区域等具有相对高应变能积累背景；临泽与海原这两个地区也反映一定程度的应变能积累状态。     

Correlated Features of Horizontal Movement-Deformation on the North and East Margins of the Qinghai-Xizang Block before the Kunlun Earthquake with Ms=8.1

INTRODUCTIONThe Qinghai_Xizang(Tibet)blockis praised as a“piston”in the earth dynamics systemof theChinese mainland,andis regarded asthe hotspot in geoscience study all along.The occurrence of theMS8·1strong earthquake on November14,2001,inside the Qin…     

Current tectonic deformation and seismogenic characteristics along the northeast margin of Qinghai -Xizang block

Introduction The northeast margin of Qinghai-Xizang block has become the place with close attentions from geo-specialists at home and abroad for its significant tectonic movement and intensive seismicity. Quite a number of achievements have been obtained from the studies on geological structures and strong earthquake activities (DING, LU, 1989, 1991; GUO, et al, 1992, 2000; GUO, XIANG, 1993; HOU, et al, 1999; Tapponnier, et al, 1990; Gaudemer, et al, 1995). In the Development Program…     

Characteristics of Recent Horizontal Crustal Movement and Tectonic Deformation in the Northwest China Region

INTRODUCTIONThe vector diagramof the crustal horizontal movement of the north margin of Qinghai-Xizang(Tibet) block obtained from GPS measurements of 2001 ~2003 shows that the western part of theregion presents a southwestward movement oppositetothetrend beforethe Nov.14 ,2001 west KunlunMountains PassMS8 .1 earthquake ,which mayreflectthe post-earthquake relaxationand adjustment ofthe region (Zhang Xi ,2004) .It was the variation of regional dynamics that led to instability of thepo…     

Regional tectonic deformation setting before the Ms8.1 earthquake in the west of the Kunlun Mountains Pass

This paper gives a preliminarily study of the regional tectonic deformation setting before the Ms8.1 earthquake that occurred in the west of the Kunlun Mountains Pass; in the study, the data of the velocity field of crustal horizontal movement during 1991-2000 observed by GPS in and around the Qinghai-Tibet block and those of gravity reiteration in 1998 and 2000 were used. Analysis shows that the preparation and occurrence of this large earthquake are related to the horizontal movement and deformation setting in a large region and might be attributed to the block activity on a relatively large scale. Within the Qinghai-Tibet block, the region of left-lateral shear deformation is of a very large extent. This large earthquake occurred right in such a place where the left-lateral shear strain along the fault strike had the highest rate and the planar dilatation strain was tensile, which was on the margin of negative value region of abnormal gravity variation. The regional tectonic deformation setting can help the huge left-lateral strike-slip rupture to develop.     

Regional tectonic deformation setting before the M<Subscript>s</Subscript>8.1 earthquake in the west of the Kunlun Mountains Pass

This paper gives a preliminarily study of the regional tectonic deformation setting before the M_s8.1 earthquake that occurred in the west of the Kunlun Mountains Pass; in the study, the data of the velocity field of crustal horizontal movement during 1991-2000 observed by GPS in and around the Qinghai-Tibet block and those of gravity reiteration in 1998 and 2000 were used. Analysis shows that the preparation and occurrence of this large earthquake are related to the horizontal movement and deformation setting in a large region and might be attributed to the block activity on a relatively large scale. Within the Qinghai-Tibet block, the region of left-lateral shear deformation is of a very large extent. This large earthquake occurred right in such a place where the left-lateral shear strain along the fault strike had the highest rate and the planar dilatation strain was tensile, which was on the margin of negative value region of abnormal gravity variation. The regional tectonic deformation setting can help the huge left-lateral strike-slip rupture to develop.     

Regional tectonic deformation setting before the Ms8.1 earthquake in the west of the Kunlun Mountains Pass

This paper gives a preliminarily study of the regional tectonic deformation setting before the M_s8.1 earthquake that occurred in the west of the Kunlun Mountains Pass; in the study, the data of the velocity field of crustal horizontal movement during 1991-2000 observed by GPS in and around the Qinghai-Tibet block and those of gravity reiteration in 1998 and 2000 were used. Analysis shows that the preparation and occurrence of this large earthquake are related to the horizontal movement and deformation setting in a large region and might be attributed to the block activity on a relatively large scale. Within the Qinghai-Tibet block, the region of left-lateral shear deformation is of a very large extent. This large earthquake occurred right in such a place where the left-lateral shear strain along the fault strike had the highest rate and the planar dilatation strain was tensile, which was on the margin of negative value region of abnormal gravity variation. The regional tectonic deformation setting can help the huge left-lateral strike-slip rupture to develop.

     

GPS初步结果揭示的中国大陆水平应变场与构造变形

根据中国大陆不同来源的多个GPS区域监测网1991～1999年间的观测资料和“中国地壳运动观测网络”基本网1998～2000年的观测资料，联合处理得到中国大陆地壳水平运动速度场结果，通过最小二乘配置法建立中国大陆水平运动速度场模型，获得了基于连续介质假设的中国大陆水平应变场（或称为视应变场）初步结果. 分析了水平运动、应变场空间分布特征及其与强震的关系，并简要分析了2001年11月14日昆仑山口西8.1级大地震的区域构造变形背景. 结果表明：中国大陆中西部构造变形强烈，应变速率值高，又以青藏块体及其边缘和新疆西部最为显著. 除川滇、新疆西部外，大部分地区的近东西向断裂存在左旋剪切变形，近南北向的断裂存在右旋剪切变形. 而东部地区构造变形相对较弱. 强震通常发生在剪切应变率的高值区及其边缘，尤其是与构造变形背景相一致的剪应变率高值区. 昆仑山口西8.1级地震发生在最显著的东西向左旋剪切应变率高值区，从该区域的应变状态分析，具备近东西向断裂产生巨型走滑破裂错动的构造变形背景.     

强震中期阶段区域性形变异常的共性特征及其机制以青藏块体东北部为例

强震前中期阶段(1～3年或稍长)区域性形变异常往往表现出3个方面的共性特征: ① 区域垂直运动变形呈现与构造有关的异常隆起区、 垂直差异变形高梯度带(有的还呈“四象限”)分布特征; ② 水平运动变形呈现与活动地块及断裂构造有关的、 以剪切变形为主的高应变集中区(带)特征; ③ 区域性垂直形变异常区与水平形变的高应变分布区共生的特征。 分析这些异常共性特征的形成机制, 初步认为: 它们是在基本统一的大区域构造应力场控制下, 不同层次块体系统运动及其边界带变形的非平稳、 非协调性, 在活动地块边界地带和地块内部次级断裂构造部位产生变形差异而导致应力-应变积累、 孕育强震到一定阶段的结果。 在此基础上, 分析探讨了基于区域性形变异常共性特征、 结合地质构造活动背景进行强震中期预测的意义。     

Gravity variation before Kunlun mountain pass western M_s=8.1 earthquake

AbstractThe relation between the gravity variation features and M_S=8.1 earthquake in Qinghai-Xizang monitoring area isanalyzed preliminarily,by using spatial dynamic variation results of regional gravity field from absolute gravityand relative gravity observation in 1998 and 2000.The results show that:1)M_S=8.1 earthquake in Kulun mountainpass western occurred in the gravity variation high gradient near gravity's high negative variation; 2)The maintectonic deformation and energy accumulation before M_S=8.1 earthquake are distributed at south side of theepicenter;3)The range of gravity’s high negative variation at east of the M_s=8.1 earthquake epicenter relativelycoincides with that rupture region according to field geology investigation; 4)Gravity variation distribution in highnegative value region is just consistent with the second shear strain’s high value region of strain field obtainedfrom GPS observation.