新疆南天山东段地震平静相关问题探讨

分析了南天山东段地震平静相关问题。得到如下结论：①将平静现象分为震前平静、震后平静．场兆平静、无震平静可能更能客观地反映平静状态;②南天山东段4级地震平静6个月以上具有前兆意义;③5级地震发生前的打破平静现象分为两类,由4级地震打破平静的5级地震其发震位置与4级地震关系密切,由5级地震打破平静的地震一般发生在地震弱活动区或南天山东段5级地震成组活动时期,前兆现象较难捕捉;④南天山东段5级地震最长平静时间为57个月。     

新疆天山地区b值时空变化特征

通过分析新疆天山中东段和南天山西段地区2000年以来的以最小完整性震级(Magnitude of completeness,Mc)下限为基础的b值时空扫描图像,得到天山中东段和南天山西段两个不同区域的b值异常指标,研究结果表明:1天山中东段地区b值背景为0.705±0.004;南天山西段b值背景为0.583±0.003,略低于天山中东段b值背景水平。2 2003—2012年研究区内4次6级以上地震前,震中位置的b值多数处于低值状态,而震中附近区域其b值相对较高,反映出应力积累变化的主要方向。     

线性合成概率预测在天山地区的应用研究

利用1970~2017年天山地震带(中国境内)Ms5.5级以上地震目录,针对北天山和南天山东段Ms≥5.5级地震及天山地震带、南天山西段和柯坪块体Ms≥6.0级中强地震,计算了基于地震周期谱分析的线性合成概率预测时序变化,进行回顾性震例检验,对2018年地震形势进行预测。结果表明,该方法在天山地震带中强地震的回溯性检验效果较好,为强震趋势预测研究提供一定参考依据。     

天山地震带(中国境内)震源机制一致性参数的时空特征

基于天山地震带2003—2014年306个MS3.5以上的震源机制解资料,将天山地震带划分为一定的网格,利用每个网格节点及其周围一定范围内的多个震源机制解进行应力张量反演;计算各节点震源机制一致性参数的时空分布,在此基础上研究了天山地震带的应力状态,以及震源机制一致性参数时空分布与中强以上地震活动的关系。结果表明,反演获得的天山地震带主应力与早期研究结果具有相似性,整个天山地震带主应力轴以SN向为主,局部区域呈现NNE、NNW向。震源机制一致性时空分布与天山地震带中强地震的发生具有一定的对应关系,天山中东段地区中强地震大多发生在震源机制一致性参数低值分布区或其边缘附近。2011年下半年以来,天山中东段地区震源机制一致性参数总体呈现由紊乱到一致的过程,与该时段内新疆地区中强地震的成组活动相互对应;2008年乌恰6.9级强震前,南天山西段震源机制一致性参数也明显下降;此外,从计算得到的天山地震带b值图像来看,2003年以来5级以上中强地震多分布于b值相对较低的区域。     

南天山东段的地震活动特征

分析了南天山东段的强震活动时空分布规律及其应变释放特征。结果表明,该区6级以上强震活动具有准周期性,平均时间间隔约10年,且有间隔愈来愈小的趋势。强震活动的空间分布表现为有规律的纬向往返迁移;6级以上地震发生前存在若干年的应变释放加速和中强地震活动增强的预释放时段,并出现明显的背景性地震空区、空段等趋势异常。     

天山地震带主要活动断层现今的滑动速率及其地震矩亏损

文中收集了1999—2015年天山地震带及其周边地区的GNSS数据,计算得到了速度场结果,并利用弹性块体模型计算了研究区域内各块体的闭锁深度和主要断层的滑动速率。研究结果表明:南天山断裂带西段的迈丹断裂的缩短速率处于高值状态,达(-6.3±1.9) mm/a,高于南天山东段;北天山断裂带西段的缩短速率同样高于东段。利用主要断裂带的滑动速率计算出各地震带的地震矩积累变化及1900年以来的地震矩释放变化量,以分析地震矩亏损分布,结果显示北天山山前断裂、迈丹断裂、额尔齐斯断裂带北段和喀什河断裂西段存在较大的地震矩亏损,具有孕育7级以上地震的潜能,而北轮台断裂、柯坪断裂带中段则呈现地震矩盈余状态,在未来的一段时间内不具备发生强震的可能。     

2006年11月23日乌苏5.1级地震后北天山地震形势分析

2006年11月23日新疆北天山乌苏5.1级地震发生在2006年度新疆划定的5~6级地震危险区内。为此对该次地震前的中强震活动背景、局部应力场以及地震前后的小震活动变化和前兆异常特点进行了总结,并对北天山地区未来1年的中强地震危险性进行了分析和论证。分析结果表明,5.1级地震前后,北天山地震活动明显增强,多数前兆观测资料震前无突出短临异常,震后趋势异常没有恢复,因此,北天山西段地区可能仍处于中强地震的中期孕震阶段。     

地震活动性总体状态参量Rt在新疆天山地区的初步应用

通过计算分析新疆北天山地区、南天山东段地区、南天山西段的柯坪块区及喀什-乌恰交汇区中强震前地震活动性总体状态参量Rt的变化特征,给出了各区中强震发生时间和强度基于Rt值的判定指标.Rt≤0.89可作为北天山地区1年内发生5.1～6.0级地震的指标;Rt≤0.79可作为南天山东段1年内发生5.4～6.0级地震的指标;Rt≤0.85可作为柯坪块区1.5年内发生6级地震的指标;Rt≤0.88可作为喀什-乌恰交汇区1年内发生6～7级地震的指标.     

基于遗传算法地震短期综合预报分类系统在天山地震带的应用

应用“基于遗传算法的地震预报分类系统”建立天山地震带8个区的地震短期综合预报模型。在前人研究基础上对此分类系统的应用方法做了以下改进：以半年或一年样本窗内的地震活动资料预报未来3个月最大地震;采用阈值划分异常,区分高值和低值异常两类参数,再用异常持续时间进行地震环境信息编码;在研究区内,根据一年和半年样本窗和震级错半级的分档形式,形成4种地震环境信息编码方式。计算机自动运行此系统程序,寻找各自的预报模型。对预留样本的检验按震级区间进行规则对应率、虚报率和地震对应率、漏报率的效能评价,结果表明南天山各区检验情况好于北天山;对北天山预测出5级以上、南天山6级以上地震以及能给出有效重叠震级区间的模型加权后认为南天山中西段、柯坪块体区检验情况较好。结果还表明半年样本窗检验效能普遍高于一年窗,对较低震级的检验情况一般要好于较高震级。     

基于地震波反演研究南天山中西段的震源深度

南天山中西段位于塔里木块体与西昆仑之间,地震频发。本文利用基于波形反演的CAP方法对南天山中西段地震震源深度进行了反演,得到的震源深度与用到时定位得到的震源深度进行了对比,发现用到时定位得到的震源深度整体偏浅。同时,南天山中段山前地区震源深度比南天山中段中部地区震源深度浅,南天山由西往东呈现震源深度变浅的趋势。南天山中西段震源深度整体分布在15—23km,有明显的地震活动深度下界。     

天山地区中强地震预报判据及方案

对新疆6级地震成组活动与7级地震的相关性进行了总结。结合天山地区不同构造环境,开展中强地震孕育阶段不同区域地震活动图像演化和强震短期前兆异常综合特征研究,在总结天山地区中短期异常特征及预报判据基础上,提出中短期阶段预报方案。预报方案：①时间预测。南天山在地震平静背景下,局部地区出现较明显的地震增强现象;北天山3～4级地震出现增强-平静-显著地震过程;大范围前兆观测出现同步异常变化等。②地点预测。地震活动增强区、空区周围、条带端部或空段、显著事件周围,定点前兆短期异常相对集中区域等,可做为地震发生的预测地点。③强度预测。预测区周围历史地震强度、新疆5级地震平静持续时间、震前地震活动强度等可做为强度预测的参考。     

北天山地震带测震学预测方案初探

基于测震学A6值、地震异常变化及空区等,对新疆北天山地震带1970年以来5级以上地震进行了系统分析,形成了该区中强震初步预测方案,即:新疆北天山地震带西区Ab值低于均值半年,东区A6值低于均值3年;出现3级以上地震空区;2°×2°异型区内地震异常增强;出现6个月以上地震平静,就可综合考虑作出5级以上地震的预报.     

南天山东段地震活动特征

分析研究了南天山地震带构造环境、中强地震活动震源机制解、中强地震时空分布以及拜城周围小震群活动与中强地震的关系。结果表明：南天山东段中强震震源断错以倾滑逆断为主,主压应力P轴由西到东呈扇形分布;相距较近的库车与拜城地区地震活动存在较大差异,但均存在明显的成丛性分布特点;拜城地区中强地震分布呈北西向可能预示着该区存在隐伏断裂,小震群活动则可能反映了局部中强震对周围次级小构造的影响。     

南天山强震前小震活动的有序分布

小震活动有序图像是一种重要的以小震报强震的预报方法。通过对南天山西段强地震前小震活动有序图像进行研究,着重分析了图像与构造、与地震发生的时间、位置以及震源机制之间的联系。认为有序图像是区域应力沿构造快速调整、分布的结果,既可能反映发震构造带的活动,也可起到控震作用,图像受地震的断错性质影响,具一定的中期前兆意义。     

天山地震带的地壳结构与强震构造环境

以中国西北地区的地震层析成像为基础,研究了天山地震带深部结构的基本特征．结果表明,天山地震带的地壳中部为低速的韧性滑脱层,南天山的断裂深度超过莫霍面,北天山的断裂深度一般只到地壳中部;天山莫霍面的深度一般大于５０ｋｍ,壳－幔边界由宽而缓的速度过渡带构成,中强地震主要位于盆山边界地壳中下部位波速变化较大的区域．帕米尔、南天山和塔里木之间存在一个北北东方向的低速带,乌恰和伽师地震分别位于该低速带东、西两侧的梯度带附近．推测帕米尔、南天山和塔里木之间的相对运动是导致低速带内部物质发生形变并在边界附近产生破裂的主要原因,地幔热物质的侵入对该地区的构造活动起到了重要的动力学作用．     

2003年新疆石河子5.4级地震前地震活动异常分析

分析了2003年2月14日石河子5．4级地震前北天山地震活动图像和地震学参数异常过程。5．4级地震发生在2002年北天山4级地震集中活动区空段，震前12项地震学参数时间进程存在中、短期异常，3项地震波参数出现短期异常。震前3个月乌鲁木齐震情窗出现超警戒线异常。震前10天震中附近地区地震和震群活动显著。     

FOCAL MECHANISM SOLUTION AND TECTONIC STRESS FIELD CHARACTERISTICS OF THE MIDDLE TIANSHAN MOUNTAINS,XINJIANG

The middle part of the Tianshan Mountains in Xinjiang is located in the north-central part of the Tianshan orogenic belt, between the rigid Tarim Basin and Junggar Basin. It is one of the regions with frequent deformation and strong earthquake activities. In this paper, 492 M_S>2.5 earthquake events recorded by Xinjiang seismograph network from 2009 to 2018 were collected. The M_S3.5 earthquake was taken as the boundary, the focal mechanism solutions of the earthquake events in this region were calculated by CAP method and FOCEMEC method respectively. At the same time the focal mechanism solutions of GCMT recorded historical earthquake events in this region were also collected. According to the global stress map classification standard, the moderate-strong earthquakes in the region are mainly dominated by thrust with a certain slip component, which are distributed near the combined belts of the Tarim Basin, Junggar Basin, Turpan Basin and Yili Basin with Tianshan Mountains. The thrust component decreases from south to north, while the strike-slip component increases. The spatial distribution characteristics of the tectonic stress field in the middle section of the Tianshan Mountains in Xinjiang are obtained by using the damped regional-scale stress field inversion method. The maximum principal compressive stress in axis the study area rotated in a fan shape from west to east, the NW direction in the western section gradually shifted to NE direction, its elevation angle is nearly horizontal, in the state of near horizontal compression. The minimum principal compressive stress axis is nearly EW, and the elevation angle is nearly vertical. Influenced by large fault zones such as Kashi River, Bolhinur, Nalati, Fukang, the southern margin of the Junggar and the north Beiluntai, the local regional stress field presents complex diversity. Under the influence of the northward extrusion of Pamir and Tarim blocks, the whole Tianshan is shortened by compression, but its shortening rate decreases from south to north and from west to east, the stress shape factor increases gradually from west to east, the intermediate principal compressive stress axis exhibits a change in compression to extension. There are some differences in the characteristics of tectonic stress field between the north and south of Tianshan Mountains. The regional maximum principal compressive stress axis is 15° north by east on the south side, while it is nearly NS on the north side. The deformation of the Tianshan Mountains and the two basins on both sides is obviously larger than that in the inside of the mountain. Changes in the crustal shortening rate caused by the rotation of the rigid Tarim block and Junggar block to the relatively soft Tianshan block, as well as the uplifts of Borokonu and Bogda Mountains, the comprehensive influence of the material westward expansion constitute the stress field distribution characteristics of the north and south sides of the middle section of Tianshan Mountains. The recent two M_S6.6 earthquakes in the region caused the regional stress field to rotate counterclockwise. The post-earthquake stress field and the main source focal mechanism solution tend to be consistent. The seismic activity in the study area is week in the south and strong in the north. The focal depth is about 20km. Most strike-slip earthquakes occur near the junction belt of the Tianshan and Junggar Basin.     

南天山东西二段地震活动的关联性及其在地震预报中的意义

采用可定量描述地震活动强弱程度的“地震活动度”方法，研究了新疆南天山东西二段的地震活动特征。发现地震活动自西向东迁移，强度逐渐衰减，东段的地震活动比西段滞后1年左右。进一步分析认为，由于 印度洋板块向北挤压，使帕米尔地区成为应力高度集中区，这是南天山地震活动的动力来源。