1970年以来鲜水河断裂带地震活动特征与2014年康定M_S6.3地震

本文基于1970年以来的地震目录及四川地区4.0级以上地震的震源机制解资料,分析鲜水河断裂带分段(炉霍段、道符段、康定段、石棉段)的地震活动特征及研究区现代构造应力场,结合深部速度结构,探讨鲜水河断裂带上地震活动频度与龙门山断裂带地震活动的关系及康定地段6.3级地震的孕震环境。结果发现:(1)鲜水河断裂带北段和南段地震活动性存在差异,炉霍段和道孚段的地震活动频度1981年前要高于2000年后,康定段和石棉段的地震活动频度2000年以后高于1981年前;(2)分析地壳P波速度结构发现康定震区西侧川滇块体表现出低速异常,东侧表现出高速异常;(3)对构造应力场的分析结果表明龙门山断裂带主要以NW-SE向挤压为主,鲜水河断裂带构造应力场以NWW-SEE向为主。综合鲜水河断裂带应力场特征、深部速度结构、断层间的相互作用等信息推断,康定M6.3地震的发生与该地区应力积累及深部孕震环境相关,同时由于龙门山断裂带地震活动性影响,导致鲜水河断裂带康定段的能量释放。     

汶川地震与龙门山断裂带的深浅部变形

正2008年汶川8.0级大地震后近十年来,多学科的研究结果为深入认识汶川地震的破裂过程和孕震构造特征及地震的成因机制等提供了相当丰富的约束信息,为进一步分析汶川地震的深部构造变形特征提供了可能。通过对发生汶川地震的龙门山断裂带的深浅部变形研究结果的系统对比分析,可以归纳出以下几点基本认识:(1)龙门山断裂带的深部几何形态十分复杂,深部速度结构极不均匀;     

鲜水河断裂带南段深部电性结构特征研究

通过对新都桥一小金剖面的大地电磁测深及重磁实测资料研究,结合区域地质资料,对鲜水河断裂带南段及邻区深部构造、壳内高导层、电性结构与历史地震的关系进行了研究.结果表明:(1)鲜水河断裂带深浅表现出不同特征,浅部是以地壳脆性-剪切带为主的断裂系统,深部是以走滑型-壳幔韧性剪切带为主的断裂系统,断裂呈花状形态,深部到达上地幔;(2)在丹巴构造带及鲜水河断裂带的中下地壳,广泛发育壳内高导层,其分布具有不均匀性,且与断裂带构造活动有关;(3)在鲜水河断裂带的走滑剪切作用下,上地壳物质发生原地重熔产生花岗岩浆是折多山花岗岩形成的主要机制;(4)鲜水河断裂带地震发生机理与塑性软弱层密切相关,受塑性软弱层拖拽作用,应力区集中在高阻体脆性介质内部靠近断层一侧,使得岩石破碎而发生地震.     

鲜水河断裂带南段深部变形的重复地震研究

利用2000—2013年四川数字地震台网和水库台网的波形资料以及川西流动台阵的事件波形,通过辨识发生在同一断层位置上的重复地震来定量研究鲜水河断裂带南段的深部变形.针对研究区台站分布稀疏的客观情况,应用了子采样条件下基于S-P相对到时差来约束震源位置一致性的方法,在鲜水河断裂带识别出11组重复地震,并利用连续波形资料进行了重复地震完整性的初步测试,同时运用结合波形互相关资料的双差法来完成研究区背景地震和重复地震位置的精确定位.重新定位后的地震图像展示研究区中上地壳存在明显缺震层,其与壳内的低速低阻层相吻合.利用重复地震的地震矩和重复间隔,估算出鲜水河断裂带南段孕震深部的滑动速率为3.0~10.2mm·a-1,显示研究区不同地震构造区的深部滑动速率存在明显差异.     

鲜水河断裂带南东段的深部孕震环境与2014年康定M_S6.3地震

2014年11月22日16时55分在四川省甘孜藏族自治州康定县发生的6.3级地震,结束了鲜水河断裂带近30多年以来没有较大地震发生的历史,其潜在的地震危险性再次引起国内外地学工作者的关注.为了研究鲜水河断裂带南东段深部孕震环境和探求康定MS6.3地震的成因,本文先利用四川区域数字地震台网和康定地区及周边所布设的流动地震台阵在2009年1月1日至2014年12月5日期间所记录到7397次区域地震事件的99287条P波到时资料,反演得到了鲜水河断裂带南东段上地壳范围内不同深度的三维P波速度结构特征;再对康定震区及周边的重力、航磁数据进行视密度、视磁化强度反演,得到了壳内不同深度密度的横向变化信息和视磁化强度的分布特征;在此基础上综合研究鲜水河断裂带南东段的深部孕震环境.研究结果表明,雅江—九龙一带的低速区与泸定—宝兴高速区的速度结构特征表明了鲜水河断裂带南东段两侧壳内物质存在显著的横向介质差异,康定MS6.3地震发生在该高低速异常区的分界线上;结合康定MS6.3地震的1028个余震序列的精确定位结果可以看出,重新定位后的余震沿着鲜水河断裂带南东段呈条带状分布,且震源深度优势分布层位深度为8~15km,该余震序列的空间分布特征与鲜水河断裂南东段的深部介质条件密切相关.鲜水河断裂带南东段特有的视密度和视磁化强度异常分布特征反映了康定地区东西两侧块体的基底性质存在明显差异,康定—石棉及其以东地区所表现出的磁异常高和重力高的位场特征,反映该区域由强磁性、高密度物质组成,而康定MS6.3地震就发生在康定—石棉重力梯度变化带上、雅安—泸定磁性穹窿区的西边界线上.随着川青块体向南东方向滑移,受到四川盆地西缘边界刚性基底对川青块体的强烈阻挡,加剧了康定—石棉及其以东地区基底岩层的褶皱变形并产生了强烈的应力积累,所积累的应力突然释放导致了康定MS6.3地震的发生,这正是此次鲜水河断裂带南东段康定地区强震孕育和发生的深部构造环境和介质特征.根据本文对鲜水河断裂带南东段深部孕震环境的综合研究成果可知,石棉段处于重磁异常梯级带上且其北东侧表现出的高密度、强磁性和高波速等物性特征有利于区域应力的相对集中,因此,鲜水河断裂带南东段石棉地区的地震活动趋势和地震危险性背景值得进一步关注和研究.     

鲜水河断裂带地震孕育时空相关性研究

采用数据分析方法，对鲜水河断裂带孕震相关性进行了研究，证明了鲜水河断裂带上的地震孕育时空相关性确实是显著存在的；某段断层地震震级越大，对相邻断层的相关性影响越强；受挤压应力的走滑断裂带上各段断层的确具有串联受力关系，某一段断层的地震，客观上缩短了相邻断层的地震孕育时间，因此对相邻断层的地震具有促震作用；平静期、活跃期交替出现是鲜水河断裂带孕震的必然规律；对鲜水河断裂带，滑动可预报模型与事实出入很大，而经修改了的时间可预报模型却与事实基本相符．本文采用的数据分析方法，以历史地震记录资料为基础，对有关地震预报模式进行了实事求是的验证，这种方法和由此得出的结论均对地震预报模式的建立有重要的参考价值．      

鲜水河—安宁河断裂带深部构造特征、固体潮应力变化与地震触发相关性研究

本研究通过反演241,561条纵波和209,363条横波高质量的地震走时数据,获得了鲜水河、安宁河断裂带的P波、S波以及泊松比的三维结构模型,并结合相位分析与Schuster测试讨论了该断裂带上地震事件的触发与其深部构造以及固体潮所产生的应力变化三者之间的关系.结果表明,鲜水河—安宁河断裂带26.5°N、28°N、29.5°N以及31.5°N四个位置附近存在低速、高泊松比异常,可能暗示着深部流体(包括部分熔融物质)的上涌.这些大范围分布的流体提高了孕震层的孔隙流体压力,削弱了断层面之间摩擦力,在鲜水河—安宁河断裂带形成了一些具有高度地震活动性的区域.此外,相位分析与Schuster测试的结果表明,鲜水河—安宁河断裂带附近的地震触发与固体潮剪切应力的变化密切相关.综合分析的结果表明,固体潮与构造应力对地震触发可能存在某种“合”的关系.在分布着大量流体的区域,地震事件可能对固体潮更加敏感.     

川西高原重磁异常特征与构造背景分析

川西高原位于青藏高原东缘,是我国大陆地壳构造变形及地震活动最强烈的区域.利用最新重力、航磁资料,通过异常分析和反演计算,研究了该区鲜水河断裂、理塘断裂、金沙江断裂的重磁异常特征、莫霍面特征、居里面特征,分析得出了这些断裂的深部地质结构与构造背景.计算表明:川西高原莫霍面东南浅、西北深,地壳厚度在43~63km之间.居里面特征表现为条带状,深度在17~23km之间.其中,鲜水河断裂带对应莫霍面深度梯度带,居里面为高低起伏圈闭.理塘断裂带北段莫霍面局部隆坳相间,南段莫霍面逐渐抬升,居里面呈现由西向东加深的梯度带.金沙江断裂带,居里面形成局部抬升,深部可能存在高温地热异常源.综合分析认为,川西高原地壳结构主要特点为:增厚的下地壳,热-塑性变形的中地壳,脆性变形的上地壳.     

汶川8．0级地震前后鲜水河断裂带断层活动特征分析

本文利用鲜水河主断裂带上的跨断层短水准、短基线以及水平蠕变资料,计算了各测点处断层的活动参数,分析了汶川8．0级地震前后断层的活动特征。研究结果认为：远离汶川8．0级地震震源区的鲜水河断裂带在震前3年出现了明显的长期趋势异常,但短期异常不明显,无明显的同震形变;从震后3年对鲜水河带跟踪监测的结果看,鲜水河断裂带受其影响中南段拉张活动有所增强,垂直向仍保持震前的活动形态。     

基于重复地震研究川滇地区主要断裂带的深部变形

发生在同一断层部位上0.5～4.0 级的重复地震(也称重复微震)是研究断裂带深部变形的天然(有力)工具.本文系统汇集了川滇地区主要断裂带识别出的 76 组重复地震研究结果,构建了川滇地区重复地震的时空分布图像和断裂带深部变形时空演化特征,结果表明:丽江—宁蒗断裂带在脆韧转换带约23 km深处的滑动速率为4.3～5.4 mm·a－1 ,小江断裂带3.0～12.3 km深处的滑动速率为 1.6～10.1 mm·a－1 ,红河断裂带北段在 6.0～13.4 km深处的滑动速率为2.3～10.0 mm·a－1 ,鲜水河断裂带南段 3.0～18.7 km深处的滑动速率为 3.0～10.2 mm·a－1 ,龙门山断裂带在4.0～17.3 km的汶川 8.0级地震孕育深处的滑动速率为 3.5～9.6 mm·a－1 ,龙门山断裂带南端3.6～18.7 km处滑动速率为 5.8～10.2 mm·a－1 .综合分析认为:川滇地区主要边界断裂带的深部滑动速率较为一致,揭示了川滇地块和巴颜喀拉地块整体协同变形的特征.由重复微震与深部滑动速率变化构建了孕震深处的变形模式,即重复微震与断裂带局部闭锁段在空间位置上存在密切的关联性,强震前孕震闭锁区存在明显的深浅部构造形变差异,震前存在的深部加速变形过程可能是断层亚失稳阶段的具体表征.     

活动断裂带中遥感数字图像处理技术──以鲜水河活动断裂带为例

断裂活动往往引起地貌景观和水系格局等的变化。在遥感图像上，这些细微的变化通过颜色以及空间纹理特征以直接或间接的方式表现出来。运用数字图像处理技术，对鲜水河地区ＴＭ图像进行了参量统计、增强变换等处理，还进行了水系特征、纹理特征、波谱分析以及含水性信息等专题信息的提取研究，掌握了一套实用的方法     

鲜水河断裂带区域第四纪构造应力场的分期研究

利用断层滑动方向资料反演构造应力张量的分期计算方法，获得鲜水河断裂带区域第四纪以来两期主要构造应力作用：第１期为早～中更新世，构造应力作用以北东－南西向挤压为特征；第Ⅱ期自晚更新世至今，构造应力作用以近东西向挤压和近南北向拉张为特征     

Influence of 2008 Wenchuan earthquake on earthquake occurrence trend of active faults in Sichuan-Yunnan region

The Wenchuan earthquake coseismic deformation field is inferred from the coseismic dislocation data based on a 3-D geometric model of the active faults in Sichuan-Yunnan region. Then the potential dislocation displacement is inverted from the deformation field in the 3-D geometric model. While the faults' slip velocities are inverted from GPS and leveling data, which can be used as the long-term slip vector. After the potential dislocation displacements are projected to long-term slip direction, we have got the influence of Wenchuan earthquake on active faults in Sichuan-Yunnan region. The results show that the northwestern segment of Longmenshan fault, the southern segments of Xianshuihe fault, Anninghe fault, Zemuhe fault, northern and southern segments of Daliangshan fault, Mabian fault got earthquake risks advanced of 305, 19, 12, 9.1 and 18, 51 years respectively in the eastern part of Sichuan and Yunnan. The Lijiang-Xiaojinhe fault, Nujiang fault, Longling-Lancang fault, Nantinghe fault and Zhongdian fault also got earthquake risks advanced in the western part of Sichuan-Yunnan region. Whereas the northwestern segment of Xianshuihe fault and Xiaojiang fault got earthquake risks reduced after the Wenchuan earthquake.     

LATE-QUATERNARY ACTIVITY OF THE YALAHE FAULT OF THE XIANSHUIHE FAULT ZONE,EASTERN MARGIN OF THE TIBET PLATEAU

Complex geometrical structures on strike-slip faults would likely affect fault behavior such as strain accumulation and distribution, seismic rupture process, etc. The Xianshuihe Fault has been considered to be a Holocene active strike-slip fault with a high horizontal slip rate along the eastern margin of the Tibetan plateau. During the past 300 years, the Xianshuihe Fault produced 8 earthquakes with magnitude≥7 along the whole fault and showed strong activities of large earthquakes. Taking the Huiyuansi Basin as a structure boundary, the northwestern and southeastern segments of the Xianshuihe Fault show different characteristics. The northwestern segment, consisting of the Luhuo, Daofu and Qianning sections, shows a left-stepping en echelon pattern by simple fault strands. However, the southeastern segment(Huiyuansi-Kangding segment)has a complex structure and is divided into three sub-faults: the Yalahe, Selaha and Zheduotang Faults. To the south of Kangding County, the Moxi segment of the Xianshuihe Fault shows a simple structure. The previous studies suggest that the three sub-faults(the Yalahe, Selaha and Zheduotang Faults of the Huiyuansi-Kangding segment)unevenly distribute the strain of the northwestern segment of the Xianshuihe Fault. However, the disagreement of the new activity of the Yalahe Fault limits the understanding of the strain distribution model of the Huiyuansi-Kangding segment. Most scholars believed that the Yalahe Fault is a Holocene active fault. However, Zhang et al.(2017)used low-temperature thermochronology to study the cooling history of the Gongga rock mass, and suggested that the Yalahe Fault is now inactive and the latest activity of the Xianshuihe Fault has moved westward over the Selaha Fault. The Yalahe Fault is the only segment of the Xianshuihe Fault that lacks records of the strong historical earthquakes. Moreover, the Yalahe Fault is located in the alpine valley area, and the previous traffic conditions were very bad. Thus, the previous research on fault activity of the fault relied mainly on the interpretation of remote sensing, and the uncertainty was relatively large. Through remote sensing and field investigation, we found the geological and geomorphological evidence for Holocene activity of the Yalahe Fault. Moreover, we found a well-preserved seismic surface rupture zone with a length of about 10km near the Yariacuo and the co-seismic offsets of the earthquake are about 2.5~3.5m. In addition, we also advance the new active fault track of the Yalahe Fault to Yala Town near Kangding County. In Wangmu and Yala Town, we found the geological evidence for the latest fault activity that the Holocene alluvial fans were dislocated by the fault. These evidences suggest that the Yalahe Fault is a Holocene active fault, and has the seismogenic tectonic condition to produce a large earthquake, just like the Selaha and Zheduotang Faults. These also provide seismic geological evidence for the strain distribution model of the Kangding-Huiyuansi segment of the Xianshuihe Fault.     

鲜水河断裂带地震活动特征及强震发生随时间增长概率

作者等仔细分析了鲜水河断裂带从１７２５年到现在的地震资料，并利用乌莫洛夫Ｔ─Ｓ、Ｍ为参数的作图法及强震发生随时间增长概率，绘制了地震活动图件及地震发生概率曲线以及Ｍ─Ｔ图和鲜水河断裂应变释放曲线。根据这些资料可以清楚地看出鲜水河断裂带自１７２５年到现在可分为两个大的活动周期，其中６．０级以上地震有由康定依次向甘孜迁移的特点。在每一个大的地震活动周期中，地震基本上两次重复由康定向甘孜迁移的过程，而且较强地震多发生在第二次迁移过程中，１９８２年甘孜地震标志着断裂带在第二幕地震活动高潮中，中强震已经完成了最后一次由断裂带东南端向西北端迁移的过程。同时考虑到断裂带应变释放曲线的特征，估计鲜水河断裂带目前已进入新的平静阶段。前两个大的活动周期之间，平静了近一个世纪。按历史上地震定向迁移规律，估计在新的活动期地震仍将从康定方向开始，逐步向甘孜发展。     

马边地震带发震构造背景的初步研究

北北西向的马边－盐津隐伏深断裂是马边地震带形成的主要条件，尤其被东西向甘洛－沐川深断裂和盐津－叙永深断裂转限的段落是强震多发段。地壳表层有北北西向马边－盐津断裂组和地面微隆起带，但地表断裂与陷伏深断裂并不连通，且地表断裂走向与结构复杂多变，这是造成马边地震带强震地面破坏效应及地震影响场特点的基本原因。     

鲜水河断裂带南北构造差异性的地球物理分析

对鲜水河断裂带重磁异常进行向上延拓,通过计算观测面高度异常与延拓后异常之间的相关系数得出最佳向上延拓高度,该延拓高度所对应的延拓结果即为研究区构造背景产生的异常值。向上延拓结果显示布格重力异常值沿鲜水河断裂带自北西向南东逐渐增大,反映出下地壳底边界沿该方向呈升高趋势,可能由青藏高原地壳软弱物质 “东向逃逸” 所致。化极后ΔT磁异常延拓结果表明鲜水河断裂带南东段的康定—石棉以东为强磁性刚性基底。以鲜水河断裂带为分界的不同地块之间基底岩石及地层物性的不同是断裂带南北磁性差异的主导原因。对鲜水河断裂带两侧各约50 km范围内地震的震源深度进行统计,经投影至剖面及线性拟合求出鲜水河断裂带的三维几何形状。结果表明鲜水河断裂带总体倾向南西,倾角近乎直立,范围约为57°—88°。      

四川西部鲜水河-安宁河-则木河断裂带的地震破裂分段特征

依据多种资料分层次剖析了川西鲜水河 -安宁河 -则木河断裂带的地震破裂分段性及其原因 ,并将该断裂带划分为 12个特征地震破裂段。断裂带上持久性和非持久性的破裂边界各占约 ;持久性及重要的破裂边界可依据断裂几何结构及活动习性标志进行判定 ,它们均以局部体积变化的方式来终止破裂的扩展 ;非持久性的破裂边界则可依据地震破裂与复发行为、断裂现今活动习性空间差异、松驰障碍体与较小尺度几何障碍的复合体等进行判定 ,其位置可随时间变化。地震破裂时间间隔短的 ,相邻破裂的重叠量较小 ;时间间隔长的 ,相邻破裂的重叠量则较     

六棱山北麓断裂新活动特征

通过对六棱山北麓活动断裂的几何结构、分段活动特征及段落边界等方面的地质地貌调查与研究，认为该活动断裂可分为４段，除东段在早更新世有过活动外，其他３段均为晚更新世晚期～全新世活动段，段落长度１０～３９ｋｍ。该断裂在晚中生代表现为逆冲性质，至新生代随区域构造应力场的变化而转变为倾滑正断层。各段落上垂直位移量分布呈包络线状，而且各段平均滑动速率不同，西大东小，显示断裂新活动强度自西向东变弱     

Segmentation of Active Faults and Risk Probability Prediction of Strong Earthquakes in Sichuan Province

Based on geometric structure,active strength,and maximum seismic rupture length along the fault in the late Quaternary or Holocene,this paper presents the segmentation of main active faults in Sichuan Province and uses the recurrence probability model to predict the recurrence probabilities of strong earthquakes along each segment during next 30 years.The results indicate that earthquakes with M=7.0 or greater may happen along Qiajiao segment,Qianning segment,and Selaha segment of Xianshuihe fault zone,the segment from Xichang to Mianning and Yejidong segment of Anninghe fault zone; earthquakes with M=6.0 or greater may happen along the segment from Maowen to Caopuo of Longmenshan fault zone and Xiaoyanjing segment of Anninghe fault zone.