2020年阿拉斯加Mw7.8地震震源特征及邻区地震危险性分析

2020年7月22日,在美国阿拉斯加半岛南部发生了一次M W7.8地震.本文利用远场地震波形记录与近场GPS台站同震位移资料,反演了本次地震震源机制和震源破裂过程.结果表明:阿拉斯加地震为一震源深度为23 km,地震断层倾角约17°,破裂面上最大的同震位移达到914 cm的逆冲型地震.由此得到该地震的地震矩为6.94×10^20 N·m,地震震级为M W7.8.此外,破裂并非简单的以震源为中心对称分布,此次地震的破裂方向和余震分布,大体上均呈SW向延伸的趋势.本次地震破裂了舒马金空区东段,结合板块汇聚速率和断层闭锁程度计算结果表明,舒马金地震空区东段有发生8级地震的潜在危险.在地震复发周期上,舒马金西段与东段有不同的间隔,两者可能处于不同的地震周期阶段.     

2018年12月1日美国阿拉斯加MW7.0地震 震源参数及破裂过程

文中对2018年12月1日发生在美国阿拉斯加州的MW7. 0地震开展了震源参数以及破裂过程的反演研究,并综合研究结果探讨了此次地震发生的动力学背景。震源机制反演结果表明,此次地震为拉张型正断地震,矩心相对于初始震中位置向NE偏移约10km。破裂过程反演的结果显示此次地震的滑动量分布比较集中,主要发生在长30km、宽20km的区域内,最大滑移量达3. 6m。此外,破裂并非简单地以震源为中心对称分布。此次地震的破裂方向和余震分布均呈NE向延伸的趋势,发震断层的西南段则出现地震空区,由此可初步判断该地震是一次发生在太平洋板块与北美板块俯冲碰撞带后缘的弧后拉张环境中的典型正断型地震事件。由于太平洋俯冲板块在向N俯冲的过程中受高温高压作用影响,造成太平洋板片的俯冲角度变陡、向后弯曲变形,由此在碰撞带的后缘形成拉张环境,造成此次阿拉斯加MW7. 0地震的发生。     

基于余震重定位和震源机制解研究青海玛多MS7.4地震序列的发震构造和断裂形态

2021年5月22日02时04分(北京时间),青海果洛州玛多县发生M_S7.4地震,震后余震不断.地质调查和卫星观测对地表断裂痕迹有较好的约束.然而,对于理解区域应力场、地震的产生、传播和终止具有重要意义的地下断层几何结构的约束精度略显不足.利用国家地震台网的连续波形记录,本研究首先基于双差定位法对玛多地震震后25天的余震序列进行重定位,结果显示余震序列大致沿NWW向的江错断裂呈线性分布,位于主震震中两侧,延伸总长~170 km.主震东南侧存在一余震稀疏区,在断裂带东西两端余震分布转向且出现分叉现象,反映出发震断层的复杂几何形态,这与前人研究结果基本一致.进一步采用波形反演方法和P波初动极性反演方法,获得了玛多震源区132个中小余震的震源机制解与震源矩心深度,并基于此对该主余型地震的发震构造与断裂形态进行了初步分析.震源机制解结果表明,玛多M_S7.4主震的发震断裂主要为左旋走滑性质,余震与主震性质整体相同,在断裂带东段存在部分逆冲型余震.震源机制解约束的区域主应力方向约N60°E,与区内整体走滑断裂作用相一致.余震震源深度略微起伏,主要集中在10~12 km,且浅部余震较少,表明浅部应力可能主要通过主震释放,余震深度分布可能限定了主震同震破裂的下边界.玛多主震破裂起始于断裂带走向和倾向发生明显变化的位置,表明断裂带的复杂几何结构可能是此次玛多M_S7.4地震初始破裂空间分布的决定因素.主震破裂结束的两端都有"马尾状"构造(或次级断层),表明这种分叉断层复杂的几何形态可能控制着主震破裂的最终位置.     

2018年台湾浅滩MW5.7地震的余震序列及发震构造研究

2018年11月26日台湾浅滩北缘发生M_W5.7地震,震中不在已知的深大断裂上,且由于缺乏近台控制,破裂方向存疑.本文基于福建、广东和台湾的宽频带台站记录,利用微震检测技术获取了更加完整的余震序列,检测出的余震数量是福建台网定位结果的4倍,这些余震集中在2 km×8 km的近EW向条带内.同时利用GCAP方法反演了主震及5个强余震的震源机制解,反演结果显示主震及强余震均为高倾角的走滑型地震,主压应力方向为NW-SE向,反演得到的震源深度略有差异,主震震源深度14 km,M_W3.9以上强余震的震源深度在12～17 km之间.主震东西两侧余震活动存在显著差异,其东侧余震活动主要集中在主震后一个月内,而西侧余震活动在主震后半年内都比较活跃,说明东侧应力水平在主震之后得到较为充分的释放.另外,穿过震中区的多道地震剖面揭示的震中区浅部活断层走向为EW,具有显著的走滑特征,其空间位置与余震分布、震源机制解吻合.基于余震的时-空分布、震源机制解和浅部活断层特征,推测此次M_W5.7地震发震断层为近EW向的台湾浅滩断裂,可能是台湾岛B F...     

有限断层反演中模型参数选择方式的重要性:对1974年M_w8.0秘鲁地震的应用

从反演参数选择方式和构造意义方面分析和计算了发生在秘鲁消减带上1974年10月3日M_W8.0地震及同年11月9日的最大余震(M_S7.1)在时空上的分布。通过反演长周期世界标准地震台网的远场P和SH波取得了破裂历史。我们要说明,对于一个足够复杂的震源,它的滑动幅度、上升时间和破裂时间都随空间变化。如果选用了没考虑这些复杂性的参数,就会得出错误的结果。这种反演方法采用了可以离散的上升时间和破裂时间的断层参数。在地方台站上记录到的定位好的余震,具有和远场确定的震源同样的辐射图象,这有助于约束消减带的几何形状。对于主震,最好是用一个复合断层,由倾角为11°的较浅的断层和倾角为30°较深的断层链接而成。认为最可取的成核深度为11～15km之间。破裂为双侧破裂,具有两个主要滑动集中区,第一个在震中西北60～70km,第二个在震中西南80～100km。对于这些震源区,上升时间在6～18s之间。我们估计的上升时间与破裂穿过主要凹凸体的时间是一致的。11月9日余震的滑动分布落在主震震源附近其破裂图案中一个明显的空区。11月9日事件具有简单的上升时间函数,持续时间为2s。地方台网记录到的余震集中分布在即将发生的11月9日事件的附近,在最大主震源区向下倾斜的位置,主震期间的滑动集中在浅于15km的地方,从震源上倾方向扩展到海沟轴板块边界附近,大量浅部滑动归因于缺乏沉积物显著的沉积楔以及俯冲板块相对年轻的年龄和很高的汇聚速度,这导致了海沟轴附近很好的地震耦合。     

2008年3月21日新疆于田MS7.3 地震破裂过程研究

利用IRIS全球地震台网30°—90°的长周期P波记录, 反演了2008年3月21日新疆于田M_S7.3地震的破裂过程, 得到了此次地震的破裂时空图像, 并初步分析了余震分布与主震断层滑动量分布的关系. 结果表明, 此次地震是一个破裂尺度长100 km、 宽20 km的破裂过程; 破裂持续时间约为40 s, 在第13 s时地震矩释放速率达到峰值, 断层面上一次大的破裂行为几乎构成了整个地震的破裂过程. 地震所释放的标量地震矩为4.23×1019 N·m, 其矩震级为M_W7.02. 由主震断层静态滑动量分布图可以看出, 整个破裂区以正断左旋走滑为主, 显示出双侧破裂特征, 最大滑动量为151 cm, 位于初始破裂点沿断层出露地表处. 精定位后的余震在断层面上的投影结果显示, 80%以上M_L4.0—4.9余震和全部M_L≥5.0余震均发生在初始破裂点附近区域及其南西方向, 位于主震破裂滑动位移量迅速减小的区域, 反映了震源区介质强度的不均匀性.      

1997年伊朗中东部加恩-比尔兼德(GheanBirjiand)Zirkuh余震序列分析

分析了由当地地震台网记录的1997年伊朗加恩-比尔兼德(Ghean-Birjiand)Zirkuh余震序列. 基于余震的分布，可以判断出一垂直的北西南东走向的断层，其长度90 km. 加恩比尔兼德Zirkun地震的断层破裂明显地表现为起始于震中区，单方向地向东南方向传播. 沿断层的余震分布剖面显示，余震分布的深度范围可达20 km. 表明地震活动发生在上地壳，这一地区地震发生层的厚度20 km. 余震的分布表明，在主震的震源过程中块体西部是断层的上盘. 余震的时空分布表现出两个显著的空区，与地表断裂中所见到的间断一致. 可以得出这样的结论: 在主震和余震过程中第一个空区起着障碍体的作用，而第二个空区较深的部位在主震或余震的过程中发生了破裂. 地震后的前10天, 其余震的时间频次衰减图象遵循修正的大森关系，而此后的余震序列非常好地遵循大森模型.      

2021年西藏比如MS6.1地震序列发震构造分析

利用双差定位方法对西藏比如M_S6.1地震序列141次M_L≥2.0地震进行重新定位,采用CAP波形反演方法获得主震的震源机制解,并运用最小空间旋转角方法比较不同机构发布的震源机制解的差异。重新定位后主震震中位置为(31.924°N,92.824°E),靠近余震区中心,震源深度为12.8 km;余震分布沿NE向展布,长约18 km。沿NE向深度剖面结果显示,在主震右上方存在5 km×10 km的近椭圆形地震破裂空区。主震的震源机制解为正断兼走滑型,最佳矩心深度为9.3 km,矩震级为5.98。结合重新定位后余震分布、主震与历史地震震源机制解及地质构造背景等分析,认为具有左旋运动性质的安多南缘断裂可能是该次地震序列的主要发震构造。     

2014年川滇交界东段鲁甸M_S 6.5地震序列重新定位及发震构造分析

为了研究鲁甸M_S 6.5地震的余震空间分布特征和探讨震区深部发震构造,本文利用四川、云南省固定地震台网观测资料和震后流动监测资料,采用双差定位方法对2014年8月3日至11日期间发生的鲁甸M_S 6.5主震及506个M_l≥1.5余震序列进行重新定位,获得了359个事件的重定位结果.研究结果显示:鲁甸主震的震源深度为13.8 km,与震源破裂过程显示的初始破裂深度较为接近,余震序列分布纵剖面还显示出余震主要分布在主震上方,且余震序列呈现出近EW向和NW向的不对称共轭状分布,优势分布方向为NW向的地震序列延展范围约20 km左右,并与昭通—鲁甸断裂相交,近EW向地震序列的延展长度约16 km左右.其中,在垂直NW向密集条带的震源深度剖面上,余震序列呈近于直立的条带状聚集,且余震序列震源深度分布的优势区间为3~15 km,较浅的震源深度说明了地震事件大多发生在脆性上地壳内部.地震重定位结果还表明了发震断层呈现高倾角分布的特征,结合震源机制解和地面地震地质调查及科考成果,综合表明和论证了此次鲁甸MS6.5地震的发震断层与NW向的包谷垴—小河断裂密切相关.     

2020年1月19日新疆伽师MS6.4地震及余震序列定位研究

利用此次伽师地震序列震相数据,通过走时曲线得到震源区的初始一维速度模型。结合此速度模型,利用单纯形法测定了新疆伽师M S6.4地震参数。使用双差定位方法对伽师地震和M L≥1.8的297次余震事件进行了重新定位,得到结论:①伽师M S6.4地震参数为39.841°N、77.151°E、深度14.4 km。②伽师地震的破裂是非均匀、迁移的。主、余震整体分布呈“T”字型展布,主震位于“T”字底部,“T”字的横长竖短,多数余震向主震的正北方向延伸,余震整体呈近东西方向展布,东西方向长约40 km,南北方向长约20 km。前震、主震发生在震源区近南面的隐伏断层,可能是受塔里木盆地的阻碍,余震并没有向南发展,而是逐渐向北延伸至位于北面的隐伏断层,后又沿北面的断层向东发展。③通过序列整体分布呈“T”字型展布,初步判断伽师地震是一次共轭断层破裂事件。余震一边向主震正北方向发展,一边继续向东发展,表明发震断层是一条近EW向北倾断层,同时证明了塔里木盆地向北插入南天山。④地震震源深度主要集中在10~20 km,占73%,优势破裂深度在中地壳,中地壳积累和释放的能量居多。伽师地震位于塔里木盆地边缘,地表覆盖有7~8 km的低速沉积层。     

THE SOURCE PARAMETERS AND RUPTURE PROCESS OF THE MW7.0 EARTHQUAKE IN ALASKA,USA ON DECEMBER 1, 2018

A magnitude M_W7.0 earthquake struck north of Anchorage, Alaska, USA on 1 December 2018. This earthquake occurred in the Alaska-Aleutian subduction zone, on a fault within the subducting Pacific slab rather than on the shallower boundary between the Pacific and North American plates. In order to better understand the earthquake source characteristics and slip distribution of source rupture process as well as to explore the effect of tectonic environment on dynamic triggering of earthquake, the faulting geometry, slip distribution, seismic moment, source time function are estimated from broadband waveforms downloaded from IRIS Data Management Center. We use the regional broadband waveforms to infer the source parameters with ISOLA package and the teleseismic body wave recorded by stations of the Global Seismic Network is employed to conduct slip distribution inversion with iterative deconvolution method. The focal mechanism solution indicates that the Alaska earthquake occurred as the result of tensile-type normal faulting, the estimated centroid depth from waveform inversion shows that the earthquake occurred at the depth of 56.5km, and the centroid location is 10km far away in northeast direction relative to the location of initial epicenter. We use the aftershock distribution to constrain the fault-plane strike of a normal fault to set up the finite fault model, the finite fault inversion shows that the earthquake slip distribution is concentrated mainly on a rectangular area with 30km×20km, and the maximum slip is up to 3.6m. In addition, the slip distribution shows an asymmetrical distribution and the range of possible rupture direction, the direction of rupture extends to the northeast direction, which is same as that of aftershock distribution for a period of ten days after the mainshock. It is interesting to note that a seismic gap appears in the southwest of the seismogenic fault, we initially determined that the earthquake was a typical normal fault-type earthquake that occurred in the back-arc extensional environment of the subduction collision zone between the Pacific plate and the North American plate, this earthquake was not related to tectonic movement of faults near the Earth's surface. Due to the influence of high temperature and pressure during the subduction of the Pacific plate toward to the north, the subduction angle of the Pacific plate becomes steep, causing consequently the backward bending deformation, thus forming to a tensile environment at the trailing edge of the collision zone and generating the M_W7.0 earthquake in Alaska.     

Slip Distribution of the 1963 Great Kurile Earthquake Estimated from Tsunami Waveforms

The 1963 great Kurile earthquake was an underthrust earthquake occurred in the Kurile?CKamchatka subduction zone. The slip distribution of the 1963 earthquake was estimated using 21 tsunami waveforms recorded at tide gauges along the Pacific and Okhotsk Sea coasts. The extended rupture area was divided into 24 subfaults, and the slip on each subfault was determined by the tsunami waveform inversion. The result shows that the largest slip amount of 2.8?m was found at the shallow part and intermediate depth of the rupture area. Large slip amounts were found at the shallow part of the rupture area. The total seismic moment was estimated to be 3.9?×?10²¹?Nm (M_w 8.3). The 2006 Kurile earthquake occurred right next to the location of the 1963 earthquake, and no seismic gap exists between the source areas of the 1963 and 2006 earthquakes.     

Moment tensor inversion and source rupture process of the September 27, 2003 M_S=7.9 earthquake occurred in the border area of China, Russia and Mongolia

IntroductionOn September 27, 2003, an earthquake of MS=7.9 struck the border area of China, Russia and Mongolia. According to the field investigation from the Earthquake Administration of XinjiangAutonomous Region, the whole northern Tianshan region felt the hit. Buildings and structures within six counties and one city in Altay region, which is total about 0.11×106 km2 area, were damaged to different extent and caused certain economic losses. The epicenter determined by China National …     

Shallow destructive earthquakes

Depths of earthquake occurrence and large slip distribution are critical for seismic hazard assessment.Numerous examples show that earthquakes with similar magnitudes,however,can result in significantly different ground shaking and damage.One of the critical factors is that whether the large slip was generated near the ground surface.In this article,we reviewed two aspects that are important on this regard,shallow slip deficit and nucleation depth.Understanding how shallow future earthquakes may nucleate in particular regions,such as shale gas fields,is critical for hazard assessment.Whether or not a strong earthquake may slip significantly at shallow depths(less than 3 km)plays crucial rules in seismic hazard preparation and should be further investigated by integrating high-resolution fault zone observations,dynamic rupture simulation,and fault zone properties.Moreover,precisely resolving shallow depth and slip distribution of earthquakes demands InSAR and/or other image data that can better capture the near-fault deformation to constrain the source parameters of earthquakes.     

Spatial and temporal rupture process of the January 26, 2001, Gujarat, India, M_S=7.8 earthquake

Introduction An earthquake of MS=7.8 occurred near the Gujarat of India on January 26, 2001, which was one of the most deadly earthquakes since there was the record in the Indian history (Bendick, et al, 2001; Gupta, et al, 2001). The USGS of USA determined the origin time of the earthquake to be 3h16min41s (UTC), and the epicenter location to be 70.32篍, 23.40篘. Shortly after the earthquake, the moment tensor solutions or focal mechanisms and other related parameters were offered by s…     

2016年日本熊本地震破裂时空过程联合反演

为了深入认识2016年4月15日日本熊本地震破裂的复杂性,利用远场体波资料和同震InSAR资料联合反演了此次地震的震源破裂时空过程. 联合反演结果表明:熊本地震的震源破裂持续时间约为25 s,整个破裂过程释放的总标量矩为6.03×1019 N·m,对应于矩震级M_W7.1;同震滑动主要集中分布于浅部,破裂以右旋走滑为主,但在沿倾向0—5 km范围内,破裂呈较强的正断特征;此次地震破裂的最大同震滑动量约为4.9 m,且最大同震位错区位于背离断层走向上、距离起始破裂点约5—10 km的区域;破裂前期（0—7 s）,在倾向上向浅表发生破裂,在走向上向东北和西南两侧扩展;大约7 s后,破裂背离断层走向主要向东北方向扩展. 根据有限断层联合反演结果推测,此次熊本地震破裂可能出露至地表.      

The 1957 great Aleutian earthquake

The 9 March 1957 Aleutian earthquake has been estimated as the third largest earthquake this century and has the longest aftershock zone of any earthquake ever recorded—1200 km. However, due to a lack of high-quality seismic data, the actual source parameters for this earthquake have been poorly determined. We have examined all the available waveform data to determine the seismic moment, rupture area, and slip distribution. These data include body, surface and tsunami waves. Using body waves, we have estimated the duration of significant moment release as 4 min. From surface wave analysis, we have determined that significant moment release occurred only in the western half of the aftershock zone and that the best estimate for the seismic moment is 50–100×10²⁰ Nm. Using the tsunami waveforms, we estimated the source area of the 1957 tsunami by backward propagation. The tsunami source area is smaller than the aftershock zone and is about 850 km long. This does not include the Unalaska Island area in the eastern end of the aftershock zone, making this area a possible seismic gap and a possible site of a future large or great earthquake. We also inverted the tsunami waveforms for the slip distribution. Slip on the 1957 rupture zone was highest in the western half near the epicenter. Little slip occurred in the eastern half. The moment is estimated as 88×10²⁰ Nm, orM _w =8.6, making it the seventh largest earthquake during the period 1900 to 1993. We also compare the 1957 earthquake to the 1986 Andreanof Islands earthquake, which occurred within a segment of the 1957 rupture area. The 1986 earthquake represents a rerupturing of the major 1957 asperity.     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震GNSS同震形变场及其断层滑动分布

2022年1月8日在青海省海北州门源县发生M_S6.9地震,本次地震是继2016年门源M_S6.4地震后冷龙岭断裂周边发生的又一次强震。确定本次地震的破裂分布对分析该地区震害风险具有重要意义。通过收集震中及周边12个GNSS连续站点和震后加密观测的17个流动站点观测资料,获取了震中100 km范围内29个测站的GNSS静态同震形变场,并以此为约束反演了本次地震同震滑动分布。结果显示,近场GNSS观测到的最大形变量可达1.3 m。反演的最优破裂模型显示该地震主破裂区深度位于0～10 km,滑动破裂出露地表,最大滑动量为4.07 m,地震矩释放能量约1.1×10¹⁹ N·m,对应矩震级M_W6.7。门源地震破裂至地表是造成该地区基础设施破坏的直接原因。     

利用近场高频GPS、 强地面运动和远场地震波形数据联合反演2008年汶川MS8.0地震的震源时空破裂过程

联合近场GPS测站1-Hz运动学位移、 强震仪加速度波形和全球台站P震相波形作为约束, 以时空滑动分布约束条件和ABIC模型参数选择方法, 结合先验的滑动方向变化范围, 反演2008年汶川M_S8.0地震的震源时空破裂过程, 给出了能够综合反映震源破裂过程的统一模型。 结果表明, 汶川地震总体上存在4个主要的破裂区, 最主要的一个破裂区位于震源东北40~120 km, 断层面上的最大位错量约为10 m, 主体滑动分布在2~20 km深度范围, 破裂达到地表; 第二个主体破裂区位于断层破裂带南段, 最大滑动量达到6 m; 另外2个主体滑动区位于断层破裂带北段, 但滑动破裂量小于断层南段破裂区的滑动量, 滑动破裂值最大值为4 m, 超过1 m的区域在走向上超过70 km。 反演得到的断层滑动模型的地震矩为9.5×10²¹ Nm, 相应的矩震级为M_W7.95。 汶川地震破裂表现为单侧破裂, 起始破裂在汶川下方16 km深度, 向东北方向一致性地传播, 过程持续~120 s。 在地震发生后0~10 s内, 破裂集中在震源起始破裂区, 滑动破裂值为~1.0 m, 之后破裂向东北方向扩展, 震后20~40 s是主要的破裂时段。 在40~60 s, 破裂跨越断层南段和北段。 在80~90 s破裂最大值开始下降, 在100~110 s时, 下降为~0.5 m, 在110~120 s时, 下降为~0.1 m。 加入近场GPS测站1-Hz 波形数据与近场强震仪波形和远场长周期体波联合反演, 提高了震源破裂模型的空间分辨率, 特别是浅部滑动破裂区的分辨率, 反演的最大滑动破裂值比不用1-Hz 波形数据反演的结果增大, 表明近场1-Hz GPS波形数据对于揭示汶川地震的时空破裂过程具有重要的作用。