2020年6月26日新疆于田6.4级地震前中期和短期预测依据与启示

2020年6月26日新疆于田6.4级地震发生在2020年度全国地震危险区内,震前作出了较好的中期（年度）和短期（月尺度和周尺度）预测,是少有的地球物理观测能力较低地区的强震前中期和短临预测较好震例。本文梳理了中期和短期预测的主要依据及其预测效能,研究表明,震前中期异常主要有流动地磁、多方法组合、5.0级地震平静打破、6.0级地震的准周期活动等;短期异常有4.0级地震活动图像、中源地震影响、于田垂直摆倾斜EW、于田GNSS基准站EW位移、和田GNSS基准站EW位移等。在总结震前分析预测过程的基础上,提出针对地球物理观测密度低地区的地震危险区论证和短临跟踪的建议,为该类地区的地震危险区判定及跟踪工作提供宝贵经验。     

2020年6月26日新疆于田MS 6.4地震总结

系统梳理2020年6月26日新疆于田6.4级地震构造背景,总结分析余震序列参数演化特征和震前有关异常现象及其预测效能。初步结果如下：①于田6.4级地震发生在黑石北湖断裂附近,主震震源机制显示为张性破裂;②本次地震前原震区发生一次M_S 4.6前震,主震后余震相对丰富,构成"前震-主震-余震"型地震序列,震后2个月序列b值为0.71,h值为1.73;③震前震中附近出现准周期活动、地震平静、中源地震影响、多方法组合、垂直摆倾斜和GNSS等中期和短期异常,可能与本次地震的发生存在一定对应关系。     

2008年3月21日新疆于田7.4级地震序列特征及震前部分地震学异常特征

介绍了2008年3月21日新疆于田7.4级地震的基本参数、震区周围应力场背景及构造、地震序列特征等,分析了震前震区周围及相邻构造区域地震活动特征,对比分析于田序列和其后发生的汶川8.0级和乌恰6.9级地震的关系。结果显示,于田7.4级地震发生在阿尔金断裂与西昆仑断裂的交汇部位,可能是阿尔金断裂发生左旋扭错,牵引其西南端位于阿什库勒盆地的分支断裂发生张性破裂的结果。该地震序列为主-余型,最大余震为MS5.8,余震衰减较快,且具有一定的成丛性。震源机制解和震中分布可以看出,该地震具有单侧破裂特征。地震活动表明震前存在明显的中期和中短期异常,但未有短临异常出现。在汶川8.0级和乌恰6.9级地震前,该序列出现显著增强活动,具有一定的窗口效应。     

连续小波变换在新疆地震活动周期分析中的应用

利用连续小波变换分析和研究了 1 970年 1月— 2 0 0 1年 1 2月新疆地区 30年来的地震活动情况。结果表明 ,新疆地震活动存在比较稳定的 1 0年左右活动周期 ,并存在 5年和 1 7年左右的不稳定的准活动周期 ,也就是说新疆地区地震活动既存在比较稳定的优势周期 ,也存在一定的时变性。根据 MS≥ 4.7地震时间序列的连续小波变换结果可推测 ,2 0 0 2— 2 0 0 5年新疆地区地震活动相对偏弱 ,中、强地震的发生次数偏少 ,有可能发生 5级或 6级地震 ,而到 2 0 0 6— 2 0 0 7年新疆有可能再次发生 7级左右的大地震。     

2008年新疆于田MS7.3地震前区域地震活动和应力状态特征初步研究

从区域地震活动和中等地震震源机制特征的角度,初步研究了2008年新疆于田7.3级地震前区域地震活动和应力场的应力状态特征．结果表明,于田7.3级地震前区域地震活动存在中短期异常特征．一方面,该地震前1年其震区500km范围内中强震以及西昆仑地震带和阿尔金地震带3.5级以上地震出现了增强活动;另一方面,该地震前出现了4级地震孕震空区和近乎共扼分布的3.5级地震密集条带异常图象．于田7.3级地震前新疆区域应力场和震源区及其附近局部应力场的应力状态发生了一定程度的改变,拉张作用力相对挤压作用力有所加强．这可能是于田7.3级地震前新疆和于田震区及其附近具有正断层性质的中等地震增多的原因．      

基于小波变换的全天山和新疆各地震带地震活动周期对比分析

利用连续小波变换对全天山地区1790年1月至1997年12月的地震活动情况进行分析和研究。结果表明，全天山地震活动即存在约11O年的大震活跃周期和50年左右的地震活动幕，也存在与太阳黑子活动相关的周期，并且这些周期是随时间变化的。与此同时，新疆南、北天山等地震带1893年以来也普遍存在相对比较稳定的11年和50年左右地震活动周期，只是在不同年份有较大的波动。连续小波变换揭示了新疆地震活动周期的时变性。根据新疆大震活动的11年左右周期可推测2006～2007年左右新疆地区有可能再次发生7级左右大地震，2002～2005年之间地震活动相对偏弱，Ms≥4．7级中强震次数偏少，活动强度为5级和6级地震。     

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。     

序言

2020年6月26日5时5分,新疆维吾尔自治区于田县(北纬35.73°,东经82.33°)发生Ms6.4地震.中国地震局迅速组织地震趋势会商会.会商会上提出的一些科学问题需要进一步解答.中国地震局地震预测研究所(下称预测所)于当 日上午11时20分召开工作会议,商讨于田地震科考工作.由于2019年新冠疫情的持续影响,地震发生时仍处于旅行限制时期,加之于田地震震中海拔高,人迹罕至,不利于现场科考,因此本次科考采用虚拟科考的方式进行,即最大限度利用已有的研究成果和空间对地观测、地震站网资料等,围绕此次地震的特殊科学问题,开展针对性的研究.作为"地震预测研究所加强科技创新支撑新时代防震减灾事业现代化建设试点"——"地震危险区精细调查和地震现场综合科学考察试点""地震监测站网评估试点""地震数值预测研究和传统方法评估试点"和"地震信息专题图试点"工作的交叉,预测所决定在当 日启动于田Ms6.4地震的虚拟科学考察,组建科考队,发出《关于开展2020年6月26日新疆于田Ms6.4级地震虚拟科学考察试点的通知》(震预发[2020]82号).     

2008年乌恰6.9级地震与新疆地震趋势研究

新疆在连续3年没有发生6级以上地震的背景下,2008年分别发生3月21日于田7.3级、10月5日乌恰6.9级以及2次5级地震.为了正确把握未来几年新疆地震活动状态和震情发展趋势,针对新疆境内6.7级以上强震活动的非均一性和新疆地震成组性活动特征进行了探讨分析,结合乌恰6.9级地震较深入分析了乌恰及周围地区地震活动的层次性特征.研究结果表明,乌恰6.9级地震发生后的未来几年新疆大区域范围处于7级左右地震的相对平静时段,未来2年或3年新疆仍处在6级地震成组活跃时段中,乌恰6.9级地震的发生预示着乌恰及周围地区将进入新一轮的中强震活跃时段.     

日本地震活动周期性研究

本文应用Morlet小波变换定量分析了日本不同区域地震活动的周期特征。 结果表明, 日本各区域存在着稳定的地震活动周期, 其中北部地区的显著周期为20年和50年左右; 中部地区为100年左右; 南部地区20年和50年左右。 1840年以来8级以上地震的时空分布特征显示, 日本南部地区仍存在可能发生特大地震的危险。     

华北地区强震活动状态研究

华北地区历史强震活动频繁, 但自1998年张北6.2级地震后至今6级以上地震平静近22年。 大家对该区域未来6级以上地震危险趋势非常关注, 且有不同观点。 本文分析了该区6级以上地震活跃—平静周期性, 运用小波变换技术对周期成分进行了定量计算; 对比研究了活跃期与平静期之间的过渡阶段(本文称其为过渡幕)地震活动特点及其持续时间; 从1999—2018年地震应变释放率与第Ⅲ、 第Ⅳ活跃期、 第3平静期和第Ⅳ活跃期内第3、 第4平静幕的对比、 平静幕持续时间的统计特征、 当前华北地区显著的5级地震平静以及该区6级和7级以上地震前5级以上地震活动状态等方面进行了研究。 结果显示, 支持当前华北地区进入平静期的依据相对较多。     

2020年新疆于田MS6.4地震发震断层及孕震机制研究

利用2020年6月26日于田M_S6.4地震序列的震相和波形数据, 对地震序列进行重定位并反演了中强地震的震源机制解, 结合2008年至今的全球矩心矩张量解数据, 反演了西昆仑块体和柴达木—祁连块体间边界地区的应力场。 综合分析研究结果发现: 2020年6月26日于田M_S6.4地震序列的发震断层为走向SSW, 倾向NWW的正断层, 地震的发生可能与琼木孜塔格峰山前展布的正断层破裂有关; 西昆仑块体和柴达木—祁连块体之间的边界地区属于东西向拉张应力模式, 支持青藏高原北部大型走滑断裂所圈定的柴达木—祁连块体的东向运动模型。     

2020年新疆于田MS6.4地震和田台地电场异常的测道差异性

和田地电场台站距离2020年6月26日于田M_S6.4地震震中约305 km, 该台不同方位测道之间相关系数均值在0.8左右, 应用多极距原理获知震前两月该台地电场数据中“近场”信息较复杂, 但具有一定程度的可靠性。 计算该台不同极距测道的优势方位角α和不同方位测道间相关系数δ_NS/NW, 获知震前数月长、 短极距α、 δ_NS/NW存在不同的异常现象。 2011—2019年, 和田台周边300 km范围发生了6次M_S5.0以上地震, 这种异常现象的差异具有类似特点。 这反映出在同一场地, 地电场长、 短极距观测装置对周边中强地震的映震能力可能存在差异性。     

新疆地区6级以上地震前小震固体潮调制比异常演化特征

选取新疆地区2016年以来发生的3次M_S 6.0以上浅源地震,对发震前震中区小震调制比变化进行系统对比分析,发现3次地震前均出现不同程度的固体潮调制比异常：①2016年12月8日呼图壁M_S 6.2地震仅在震前2年于震中出现调制比高值异常;②2017年8月9日精河M_S 6.6地震震中于发生前2年、1年、0.5年均落于调制比高值异常区域,受调制作用较明显;③2020年1月19日伽师M_S 6.4地震于发生前2年、1年,在震中位置附近出现调制比异常。     

2016年门源6.4级、杂多6.2级地震前热红外辐射变化特征

2016年青海省发生门源6.4级和杂多6.2级地震,针对2次6级以上地震发生前热红外数据变化特征进行分析,研究发现：门源6.4级和杂多6.2级地震前热红外辐射增强变化应为地震异常;2次地震映震结果对比表明,频段1、4和5为优势映震频段,异常幅度为年均值4.5倍左右可作为地震异常判断依据。     

2020年新疆于田MS6.4地震温泉水文地球化学异常特征研究

2020年6月26日新疆于田县发生M_S6.4地震, 地震发生前后对震中80 km内的两个温泉在2019年9月至2020年10月的水文地球化学的变化特征进行了研究, 结果表明: ①温泉水的来源为其周围昆仑山的冰川融水, ②克孜勒沙衣温泉补给高程6 km, 水化学类型为Na-HCO₃、 部分平衡水、 温泉循环深度达到1.7 km左右, 其主要气体组分为N₂, 幔源氦占10.6%。 ③乌什开布隆温泉补给高程为3.1 km, Ca·Na-HCO₃·SO₄型, 未成熟水, 可能与浅层冷水发生了混合作用, 循环深度仅达到0.5 km, 该温泉的水化学组分对周围的地震活动有明显的异常响应, 伽师M_S6.4地震前, 区域应力的不断加载使断裂带内裂隙发生明显变化, 从而温泉流体行为发生变化, 使乌什开布隆温泉的离子浓度小幅度上升, 且Cl^-含量在于田M_S6.4地震后16天突增。 因此, 对乌什开布隆温泉及克孜勒沙衣温泉的流体地球化学特征进行连续监测, 可以为未来阿尔金断裂及西昆仑断裂的交会区地震危险性提供有效判断指标。     

中国大陆地区MS ≥ 5.0地震灾害生命可接受风险标准研究

地震灾害可接受风险水平反映了社会对地震灾害的风险认知。本文基于1991年～2020年中国大陆地区M_S≥5.0地震灾害数据,分析地震灾害的时空分布特征,并在此基础上应用F－N曲线法构建不同震级的地震灾害生命损失概率分布函数,进而绘制出灾害可接受风险曲线,以此确定出地震灾害生命可接受风险标准。研究结果表明:中国大陆地区M_S≥5.0地震活动、灾害次数、成灾率和致人员死亡的成灾率分别在2008年、2003年、2011年和1996年表现出高值,在空间上M_S≥5.0地震和地震灾害集中分布在西部地区。M_S5.0～M_S5.9、M_S6.0～M_S6.9和M_S≥5.0地震灾害致1人死亡概率分别超过6.19×10^－6/a、1.37×10^－5/a和1.62×10^－5/a为不可接受风险,M_S≥7.0地震灾害致4人死亡的累计概率超过1.96×10^－5/a为不可接受风险,而M_S5.0～M_S5.9、M_S6.0～M_S6.9、M_S≥7.0和M_S≥5.0地震灾害导致死亡人数分别超过8人、44人、2417人和2468人的年死亡概率为任意值均是不可接受的。该研究结果可以为我国地震灾害风险评估与管理、灾害保险费率的厘定以及灾害教育的开展提供一定的理论和实践依据。     

2020年1月19日新疆伽师M_S 6.4地震总结

系统总结2020年1月19日新疆伽师M_S6.4地震发生前出现的地震活动和地球物理观测等异常,结果如下：(1)地震活动：震前存在地震平静、高频、带状分布等中期和短期异常;(2)地球物理观测：震中300 km范围内存在水位、水温、基岩温度、断层氢、地倾斜、重力、地磁等测项,其中7个异常测项均为趋势异常,短临变化特征不突出;(3)综合方法主要为年尺度趋势异常。梳理并总结此次地震序列的动态跟踪过程,发现：该地震序列主要分布在柯坪塔格推覆构造附近,主震震源机制为逆冲型破裂为主,余震丰富,序列b值、h值于震后15天左右逐渐趋于稳定。综合分析认为,在伽师M_S6.4地震发生前,地震活动异常具有中期逐渐向短期逼近的过程,以趋势类为主的地球物理观测,震前未出现或未发现具有短期意义的异常,而是主要提供了后续强震的发生地点和震级的判定依据。     

2020年7月12日唐山古冶MS 5.1地震震源参数

利用河北及邻区地震台网提供的震相观测报告,使用双差定位方法,对2020年7月12日唐山古冶M_S 5.1地震序列进行重新定位,并基于部分地震台站记录的波形资料,采用近震全波形方法,反演得到主震震源机制解。精定位结果显示,此次地震序列展布长度约8 km,余震自主震位置向SW扩展,震源深度优势分布范围在10—18 km,发震断层面较陡,倾向SE。震源机制解显示,主震为一次走滑型事件,结合序列展布形态和地震活动背景,SW—NE向近似直立节面为可能发震断层面,与1976年唐山M_S 7.8主震断层特征基本一致。综上所述,古冶M_S 5.1地震为唐山M_S 7.8地震的又一次余震,属唐山老震区正常地震活动。