唐山地区近十年地震的重定位研究

分别运用双差定位法、结合波形互相关的双差定位法和结合波形互相关的双差层析成像法,对唐山地区2010年1月至2020年7月河北地震台网记录的4 874个地震事件进行重定位。结果表明:结合波形互相关的双差层析成像法的定位精度高于其它两种方法,地震走时均方根残差由初始的0.71降至0.27;重定位后的震中分布更加集中,线性分布更明显,优势分布方向为NE向,与该区域断层走向基本一致;重定位后震源深度主要集中在5—15 km,分布形态更接近于正态分布,结果更加合理。从重定位后的震中空间分布可见在唐山—古冶断裂东侧有一个NNE向的高倾角小震密集带,近年来小震活动频繁,分析认为该区域的局部应力较高,构造活动较强,推测在唐山—古冶断裂东端点可能存在隐伏断层,该区域地震的发生与其深部活动有关。      

2012年9月7日彝良地震及余震序列双差定位研究

本文提出了时域多通道相关检测函数并用其计算波形互相关走时差数据,采用双差定位法对2012年9月7日云南彝良地震和余震序列共944个地震进行重定位,得到652个重定位事件,并与目录数据的结果进行了对比.本文采用了多个准则对走时差数据进行筛选,确保定位结果稳定可靠.得到MS5.7主震的震中为27.516°N,103.951°E,震源深度6.9km;MS5.6主震的震中为27.543°N,104.023°E,震源深度7.27km;重定位结果显示,地震序列紧缩为条带状并沿附近断裂走向分布,深度总体分布较重定位前变浅,集中分布在5~8km,地震群出现轻微倾斜.东西向、南北向、深度和发震时刻的平均相对误差分别为55.2 m,43.0 m,186.7 m和0.01s,走时残差16ms.研究表明:互相关数据的结果要优于目录数据;震源深度与速度模型存在较大的相关性;确定彝良—会泽断裂为本次彝良地震序列的发震构造.     

2010年以来四川地区中强地震震源机制反演及深度确定

2008年5月12日四川龙门山断裂带发生了汶川8.0级地震,之后四川境内发生了两次7.0级地震(其中一个是芦山地震),为了研究汶川地震之后龙门山断裂带及周边区域的地震活动性,本研究收集了国家地震台网和四川区域地震台网2010年1月1日—2017年12月31日四川地区发生的17次M≥5.0地震以及120多次5.0>M≥4.0地震的波形资料,利用波形拟合法反演了震源机制解及区域应力场.反演结果显示,位于龙门山断裂带上的地震,震源机制以逆冲型为主,鲜水河断裂带地震震源机制以走滑型为主,而川滇块体西南部的理塘断裂、金沙江断裂附近,震源机制解以正断层为主.根据震源机制解反演得到的龙门山地区、鲜水河地区的主压应力场方向为WNW、近EW向.川滇块体的巴塘、理塘等地区,其主压应力轴方向为12°左右,接近SN向,且仰角接近40°左右.本研究利用面波振幅谱特征对震源深度进行了精确定位,定位结果与中国地震台网中心(CENC),美国地震调查局(USGS),国际地震中心(ISC)等机构地震目录进行了对比.结果显示,四川地区强震震源深度主要分布在20km以上的中上地壳.龙门山地区震源优势分布在10～20km,鲜水河断裂地震震源深度在10km左右,川滇块体西南部的理塘断裂,巴塘断裂,金沙江断裂等地区,震源深度一般在5～10km范围.     

汶川中强余震震源深度的确定及其意义

首次尝试用滑动时窗相关法识别sPn震相,并通过sPn与Pn震相之间的到时差约束区域地震事件的震源深度．利用陕西、青海、甘肃、云南和四川等区域地震台网记录,给出了汶川Ms8．0级地震后,17个中强（Ms≥5．0）余震的震源深度．研究结果显示,震源深度主要分布在8-20km深,且以32．5°N为界,由南到北,平均分布在两个不同的深度,分别为11和17km,表明这些余震的震源位于中上地壳．结合其他研究结果,我们认为龙门山断裂可能没有穿透整个地壳,且平武一青川断裂可能不是龙门山断裂的北向延伸．     

汶川8．0级大地震及其余震序列重定位研究

采用双差定位方法对汶川M8．0级破坏性地震及其震后的2706个M≥2．0级余震进行重新定位,获得2553个地震的重定位结果．为了减少龙门山断裂带附近地壳和上地幔速度结构巨大横向差异的影响,东西两侧采用了不同的速度模型．在重定位过程中,增加了流动地震台站近台数据,以便更好地控制震源深度．重定位后E-W,N-S和U—D三个方向大致的定位精度分别为0．6,0．7和2．5km．定位结果显示,汶川地震余震震中沿北东．南西向分布,总长度约330km．余震主要集中在龙门山断裂带主中央断裂的西侧,但在青川以北余震带明显偏离了地表断裂,并在北端横穿了平武-青川断裂．余震震源深度的优势分布在5～20km之间,平均震源深度为13．3km,主震震源深度重定位后为16．0km;深度剖面图像显示部分地区余震分布表现出高角度西倾的特点,并且在主震破裂过程中断层南段以逆冲为主,北段具有很强的走滑分量．     

2021年6月10日云南双柏地震序列发震构造分析

本文基于云南地震台网数据,对2021年6月10日云南双柏地震序列进行重新定位,并对序列中4次M_S≥3.5地震的震源机制解和震源区构造应力场进行了反演,研究了双柏地震序列时空分布特征和发震构造.地震重定位结果显示,双柏地震序列空间上呈NNE-SSW向优势分布,发震断层较为陡立,震源深度集中分布于5～15 km范围内,震源深度表现为南浅北深的特征.M_S5.1地震后余震序列在时空上呈现出不对称的双侧发展模式,M_S4.6地震前后余震沿SSW向存在往返迁移现象.反演得到的序列震源机制解类型均为走滑型,都具有与序列优势分布一致的NNE走向、高倾角SEE倾向节面.构造应力场反演表明震源区受到NNW向水平挤压和NEE向水平拉张的构造应力作用.结合重定位结果和序列震源机制分析认为,双柏地震序列与附近的楚雄—建水断裂等无关,其发震构造为一条NNE走向、SEE倾向的高倾角左旋走滑断裂,构造形成受控于川滇菱形块体SSE向整体运动产生的NNW向挤压构造应力作用.     

芦山7.0级地震加速度动态变化及烈度分布特征研究

本文以芦山地震为例,收集了70个该地震的强震波形记录,分析了峰值加速度随震中距的变化特征,讨论了空间加速度变化过程及相关波形传播特征,并运用计算获得的峰值加速度数据,根据经验加速度及烈度关系确定了芦山地震空间烈度分布,得出的最大烈度为Ⅸ度,地震灾害的重灾区位于芦山、宝兴区域,Ⅷ度以上烈度区主要分布在以芦山为中心及以宝兴、天全、雅安、名山等地的交汇区域,Ⅴ度以上烈度分布主要沿龙门山断裂带的灌县—安县断裂两侧呈NE向为长轴的分布特征,所得到的烈度结果与中国地震局给出的较相似.另外,研究结果认为本次地震的时段峰值记录表明其初始破裂是以近乎纯逆断层性质的地震,与哈佛大学给出的此次地震震源机制解较为一致;峰值加速度的高值分布特征显示出了断裂构造对峰值加速度有一定的影响.实践表明本方法具有一定的实用性和可靠性,可为快速抗震救灾提供参考.     

2012年6月24日宁蒗-盐源 MS5.7地震的精确定位

采用双差定位方法对2012年6月24日宁蒗-盐源M_S5.7地震主震及其余震序列进行了重新定位. 首先采用时间域互相关技术对波形数据进行处理, 获得高精度的事件对走时差; 然后分别使用目录数据、 波形互相关数据和目录数据+波形互相关数据等3种不同的数据组合, 对宁蒗-盐源M_S5.7地震主震及其余震序列进行重新定位. 3种数据组合的主震定位结果、 参与重定位的地震事件数、 最终被定位的地震事件数及重定位结果标准差等对比结果表明, 同时使用目录数据和波形互相关数据所获得的重定位结果最佳. 重定位结果显示, 宁蒗-盐源M_S5.7地震主震的震中位置为(27.790°N、 100.707°E), 震源深度为10.4 km, 发震时刻为北京时间2012年6月24日15时59分32.74秒. 本文结果表明, 震源区附近NW走向的永宁断裂为宁蒗-盐源M_S5.7地震的发震构造.      

2014年云南景谷M_S 6.6地震序列双差定位及震源机制解特征研究

结合波形互相关技术,运用双差定位方法对2014年景谷M_S6.6地震及其强余震序列进行重定位。对序列中2.0≤ML≤5.0共730个事件重定位得到649个重定位结果。定位误差在EW向为18 m,NS向为19 m,深度方向为23 m。结果显示此次景谷地震序列主要沿2个优势方向展布:一个是主震发生后沿NW走向的无量山断裂西支(普文断裂)延长线呈长约20 km的带状分布,一个是12月6日MS5.8和MS5.9两个强余震发生后沿近NS向长度约10 km左右的展布,这可能与西侧的NNE走向的澜沧江断裂及东侧NW走向的无量山断裂西支(普文断裂)共同作用有关,也有可能是发震断层分段破裂或分段活动造成的结果。从深度上看,序列大部分地震集中分布在6~15 km深度范围内,而在12月6日强余震发生几天后,序列地震的深度有一个整体变深的趋势,分布范围主要集中在9~16 km,这与序列位置及走势发生变化有关,也提示了研究区域地质结构的复杂性。我们用全波形模拟法得到了序列中M_S≥3.5地震震源机制解,主震北侧发生的地震,震源机制与主震一致性较好;而主震南侧的地震,其震源机制解主破裂面走向有向NS向偏转的趋势。     

龙门山逆断裂带中段的构造地貌学研究

龙门山逆断裂带中段由３条主要的逆断裂带组成，根据构造地貌学特征和地震活动性推测，其第四纪活动性自南西向北东方向递减，表现出明显的分段性。其中灌县－江油断裂控制了山地与平原或山地与丘陵区的分界以及第四系的厚度，根据这一特征可知该断裂的活动性自南向北，在大邑、灌县和彭县一带最强，绵竹次之，安县至江油最弱。断裂活动的分段性可能受龙门山北部南北向岷山隆起的控制。由于新构造活动分布在３条断裂上，所以区内以６级以下的中小地震活动为主     

The seismicity and tectonic stress field characteristics of the Longmenshan fault zone before the Wenchuan MS8.0 earthquake

The seismicity of Longmenshan fault zone and its vicinities before the 12 May 2008 Wenchuan M_S8.0 earthquake is studied. Based on the digital seismic waveform data observed from regional seismic networks and mobile stations, the focal mechanism solutions are determined. Our analysis results show that the seismicities of Longmenshan fault zone before the 12 May 2008 Wenchuan earthquake were in stable state. No obvious phenomena of seismic activity intensifying appeared. According to focal mechanism solutions of some small earthquakes before the 12 May 2008 Wenchuan earthquake, the direction of principal compressive stress P-axis is WNW-ESE. The two hypocenter fault planes are NE-striking and NW-striking. The plane of NE direction is among N50°?70°E, the dip angles of fault planes are 60°?70° and it is very steep. The faultings of most earthquakes are dominantly characterized by dip-slip reverse and small part of faultings present strike-slip. The azimuths of principal compressive stress, the strikes of source fault planes and the dislocation types calculated from some small earthquakes before the 12 May 2008 Wenchuan earthquake are in accordance with that of the main shock. The average stress field of micro-rupture along the Longmenshan fault zone before the great earthquake is also consistent with that calculated from main shock. Zipingpu dam is located in the east side 20 km from the initial rupture area of the 12 May 2008 Wenchuan earthquake. The activity increment of small earthquakes in the Zipingpu dam is in the period of water discharging. The source parameter results of the small earthquakes which occurred near the initial rupture area of the 12 May 2008 Wenchuan earthquake indicate that the focal depths are 5 to 14 km and the source parameters are identical with that of earthquake.     

紫坪铺水库附近都江堰震群小震震源机制解分析

2008年2—4月,位于汶川大震初始破裂点的紫坪铺水库附近发生了一系列的小震活动,它们与汶川地震和紫坪铺水库小震的关系值得研究。本文采用CAP方法,反演了紫坪铺水库7个专用数字地震台站的数据,得到震级大于M_L 1.0的28个震源机制解。结果表明:有19个地震事件集中在紫坪铺水库东南方向的都江堰附近,最大地震为逆冲型,发震机制为逆冲型带走滑分量,少量带正断层分量;从深度剖面看,地震震源深度主要集中分布在地下13km附近区域,都江堰震群丛集在前山断裂带上,其它地震散布在中央断裂带上;发震最大主压应力方向随时间的变化具有从最大主压应力方向变化比较大到趋向一致的演化过程。这些现象说明龙门山断裂带在都江堰附近存在1个凸凹体,形成应力集中点,引发都江堰震群活动,由此迫使龙门山断裂带前山断裂发生逆冲性活动,从而加剧了龙门山断裂带中央断裂的活动,在一定程度上加速了汶川地震的发生。     

基于密集台阵研究龙门山断裂带南段地震空段的地震活动性

2016年12月—2018年4月间布设于汶川、芦山地震之间地震空段的密集监测台阵(LmsSGA)提供了密集的观测数据.通过拾取地震走时、初始定位,计算地方震级,得到了完备性震级为0级的地震目录.更加完备的地震目录为地震空段及周围地震活动的时空分布特征和孕震风险性评估提供了丰富的信息.重定位结果显示地震主要集中于龙门山断裂带深度为5～20km的孕震层内.地震活动频繁的汶川、芦山主震区,震源的空间分布模式与其早期余震相似,说明两次大地震的区域仍处于缓慢的应力调整阶段.青藏高原物质东向挤出受宝兴、彭灌杂岩阻挡,在两个杂岩体西北侧地震活动频繁.地震活动性分布显示汶川—茂县、映秀—北川断裂上存在一个清晰的长约30km,宽约20km的地震活动"空白"区域,与其下方因部分熔融而产生的低速体分布一致,我们推测熔融体的加温作用是导致空段内极低的地震活动性的主要原因.监测时段内仍观测到降雨变化率和地震数量呈反相关关系,再次证实了汶川—芦山地震间地震空段及邻区内季节性降雨对地震活动性存在一定调节作用.综合分析S波速度模型、历史强震活动及b值,我们推断地震空段东部的彭灌断裂中段及周围部分隐伏断层存在发生强震的风险.     

由地震活动参数分析龙门山-岷山断裂带的现今活动习性与强震危险性

根据最近28年的区域台网地震资料,利用b值空间分布及断裂带分段的多地震活动参数值的组合方法,结合历史强震背景,分析了沿川北龙门山-岷山断裂带不同断裂段的现今活动习性,并初步判别出了潜在的强震危险段落。研究结果表明:龙门山断裂带中-南段存在6个具有不同现今活动习性的段落,其中,绵竹-茂县段处于相对高应力背景下的频繁中-小震活动状态,被认为是龙门山断裂带上未来最可能发生强震的地段;江油-平武段处于相对高应力背景下的稀疏中-小震活动状态,未来有可能发生中强地震。而岷山断裂带中的岷江断裂段和虎牙断裂段,以及叠溪隐伏逆断层地区均具有相对偏低的应力水平,可能与其不久前分别发生过大地震和强震有关,未来不太长的时期内复发大地震的可能性较小。     

龙门山断裂带的分段性特征——来自密集震源机制解的约束

龙门山断裂带沿倾向和走向具有明显的分带性和分段性特征,通常以4条主干断裂为界将龙门山断裂带自西向东分为5条构造带,但是对沿走向的分段性特征仍未达成共识.本文利用四川区域地震台网记录的汶川地震后近10年的波形数据,采用全波形反演获取了龙门山断裂带1495个M≥3的震源机制解.通过“滑动窗”扫描方法提取不同地震类型的数量沿龙门山断裂带走向的变化曲线,据此将龙门山断裂带的震源区划分为S1—S9段.根据反演的震源机制解,进一步采用阻尼线性反演技术求取龙门山断裂带高分辨率的构造应力场信息,从地震类型、断面结构和构造应力场等角度探讨龙门山断裂带的分段性特征.结果表明:(1)地震类型存在明显的分段性特征.其中S1的逆冲型地震比例最高,S8的走滑型地震比例最高,S9的正断型地震比例最高.汶川地震后龙门山断裂带可能存在差异性断层调整运动,且余震晚期沿断裂带走向普遍存在应力的补充和协调,芦山地震的发生可能还对S2造成了应力扰动.汶川主震附近及余震区远端经历了更长的震后调整过程,且余震区远端S9具有更复杂、强度更高的震后调整过程.(2)断面结构存在明显的分段性特征.断面结构揭示汶川主震附近和余震区远端的隐伏断裂,以及虎牙断裂南端参与了汶川余震活动.断面倾角与走滑分量具有较好的一致性,在具有明显逆冲分量的分段断面倾角主要分布在50°~70°,而在具有明显走滑分量的分段断面倾角基本在60°以上,且断面倾角增大与汶川余震带宽度收缩变窄相吻合.(3)龙门山断裂带的应力环境非常复杂.σ1方向的分段性差异导致了汶川—芦山地震空区的地壳撕裂和地幔物质上涌、汶川主震附近和余震区远端的隐伏断裂活动以及虎牙断裂南端大量的逆冲型地震.结合构造应力场与大地测量资料认为,龙门山的隆升主要是受构造应力场作用下的上地壳缩短增厚所致.     

The seismicity and tectonic stress field characteristics of the Longmenshan fault zone before the Wenchuan M_S8.0 earthquake

The seismicity of Longmenshan fault zone and its vicinities before the 12 May 2008 Wenchuan MS8.0 earthquake is studied.Based on the digital seismic waveform data observed from regional seismic networks and mobile stations, the focal mechanism solutions are determined.Our analysis results show that the seismicities of Longmenshan fault zone before the 12 May 2008 Wenchuan earthquake were in stable state.No obvious phenomena of seismic activity intensifying appeared.According to focal mechanism solutions of ...     

汶川8.0级地震前龙门山断裂带的地震活动性和构造应力场特征

研究了2008年5月12日汶川8.0级地震前龙门山断裂带及其附近地区的地震活动.利用区域地震台网和流动测震台的数字地震波资料,测定了震源机制解.结果表明,震中所在的龙门山断裂带震前地震活动平稳,未出现显著异常增强或平静现象.根据汶川8.0级地震前地震活动求出的震源机制解,其主压应力P轴方位为WNE——ESE向,震源断层面呈NE向与NW 向两组节面走向.其中NE向节面呈N50deg;——70deg;E,断面倾角均陡,达60deg;——70deg;,震源力学作用方式多呈逆倾型,少部分呈走滑型．震前地震活动呈现的主压应力方位、震源断面走向及其错动类型,与汶川8.0级地震给出的解是一致的.巨大地震发生前沿龙门山断裂带微破裂呈现的平均应力场与主震一致．起始破裂区东侧20km内是紫坪铺水库水域区,这一区域发生小震活动增加的现象处于水库放水的卸载阶段.本文研究了汶川8.0级地震起始破裂区附近的小震活动,其震源参数表明,震源位于8.0级地震之上的5——14km深度,其震源参数与8.0级地震给出的解也是一致的．      

2008年汶川8.0级地震发生的历史与现今地震活动背景

为了了解2008年5月12日四川汶川M_S8.0地震发生的地震活动背景,本文综合历史与现代地震资料,从南北地震带中段及其邻区的视野研究了汶川地震前1~2千年的强震活动性,以及震前20年的地震活动性背景.结果主要表明：（1）至少在2008年之前的1100~1700年中,龙门山断裂带未发生M≥7的地震,相对其南、北两侧的其他活动断裂带（或段）形成一个地震空区,2008年汶川M_S8.0地震发生在该空区中;（2）17世纪以来,在由龙门山断裂带大部分地区、川北岷江-虎牙断裂带以及甘南文县-武都断裂带组成的巴颜喀拉块体东边界上共发生了12次M=6.5~8.0地震,显示出一个已持续了近400年、逐渐加速的应变能释放过程,2008年汶川M_S8.0地震属于该过程中两次巨大地震之一;（3）汶川地震前20年,龙门山断裂带中、南段不存在背景地震活动的平静,反而显示出比曾经发生过1879年M_S8地震的甘南文县-武都断裂带还略高的地震活动背景水平;（4）2008年汶川地震的强度远远超出龙门山断裂带的历史最大地震,说明仅基于数百年至一、两千年的历史地震记载,远不足以正确评估较低滑动速率的、大型活动断裂带的潜在地震危险性.     

Spatio-temporal variation and focal mechanism of the Wenchuan MS8.0 earthquake sequence

Based on abundant aftershock sequence data of the Wenchuan M_S8.0 earthquake on May 12, 2008, we studied the spatio-temporal variation process and segmentation rupture characteristic. Dense aftershocks distribute along Longmenshan central fault zone of NE direction and form a narrow strip with the length of 325 km and the depth between several and 40 km. The depth profile (section of NW direction) vertical to the strike of aftershock zone (NE direction) shows anisomerous wedgy distribution characteristic of aftershock concentrated regions; it is related to the force form of the Longmenshan nappe tectonic belt. The stronger aftershocks could be divided into northern segment and southern segment apparently and the focal depths of strong aftershocks in the 50 km area between northern segment and southern segment are shallower. It seems like 'to be going to rupture' segment. We also study focal mechanisms and segmentation of strong aftershocks. The principal compressive stress azimuth of aftershock area is WNW direction and the faulting types of aftershocks at southern and northern segment have the same proportion. Because aftershocks distribute on different secondary faults, their focal mechanisms present complex local tectonic stress field. The faulting of seven strong earthquakes on the Longmenshan central fault is mainly characterized by thrust with the component of right-lateral strike-slip. Meantime six strong aftershocks on the Longmenshan back-range fault and Qingchuan fault present strike-slip faulting. At last we discuss the complex segmentation rupture mechanism of the Wenchuan earthquake.