2003—2008年新疆区域构造应力场特征探讨

给出了2003—2008年新疆74次MS≥4.5地震的震源机制解。分析了该期间震源机制反映出的新疆区域应力场特征,并结合1990—2008年的地震活动图像和区域应力场进行了讨论。结果认为:1990—2003年与2004—2008年新疆MS≥5地震活动空间分布图像存在较大的差异性;震源机制得到的主压应力P轴方位为NNW向,与新疆近SN向的背景应力场和作者前期给出的NNE向结果略有差异,反映出不同时期新疆大区域应力场的变化特点;中强地震震源机制主压应力P轴仰角的大小变化与新疆地震活动的强弱相关性明显。     

1991～2002年新疆中强震震源机制解分析

系统给出了1991～2002年新疆44次中强震震源机制解结果。分析结果认为：这一时段新疆主要受NNE向水平挤压应力制约,但还存在较为明显的NW向应力分布,此结果与新疆近SN向的背景应力场有一些差异。近期中强震震源断层具有多样性,表明新疆构造运动的复杂性;不同时期主压应力P轴仰角的变化,与新疆地震活动的强弱交替相关,显示出区域应力场的增强和恢复过程。多种分析结果表明,自1995年开始新疆区域应力场状态发生了较明显的变化。     

吐鲁番地区地震活动与应力场特征分析

对吐鲁番地区 1 90 0年以来地震活动的时空分布图像以及收集到的部分震源机制资料和1 999年 1月 30日托克逊 5.6级地震进行了分析。结果表明 :该区地震活动存在较明显的平静与活跃交替活动现象 ,两个活跃时段内地震活动的空间图像具有集中分布特征。中强震震源机制主压应力方位显示出北东向分布 ,说明区内地震活动的空间分布图像与区域应力场的作用密切相关。     

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。     

南北地震带南段地震构造运动特征

本文使用地震资料研究了青藏高原与华南块体边界南北地震带南段的地震类型及其构造运动的区域特征.发现金沙江上游东侧与鲜水河南侧之间的正断层型地震活动区,存在南北向扩张的地震构造运动;金沙江下游东侧正断层型地震活动区存在东西向扩张的地震构造运动.在龙门山断裂及其西北相邻地震带是一个逆断层型地震活动区.其他地区多为走滑型地震.南北地震带南段东西两区域地震应力场主压应力P轴方向呈现区域性差异.南北地震带南段西部区域的应力场主压应力P轴的方向大部都沿北东-南西方向分布,这与青藏高原地区的主压应力P轴的方向分布一致.南北地震带南段东部区域的主压应力P轴的方向大部都沿北西-南东方向分布,与华南地区的应力场大致相同.南北地震带南段东、西两区主压应力P轴方向所呈现出的不连续性分布特征,表明了南北地震带南段东部区域的地震孕力场可能是另有一个北西-南东方向分布的孕震力源的应力场.它可能与台湾纵谷断层地区菲律宾海板块北西向挤压的构造应力场有关.     

2014年2月12日于田7.3级地震序列震源机制特征分析

基于新疆及西藏区域数字地震台网的宽频带资料,采用CAP方法反演了2014年2月12日于田7.3级地震的前震、主震及早期MS≥3.5余震序列的震源机制解。结果显示,此次7.3级强震为带有正断分量的走滑型地震,结合震源区的构造和余震分布,节面I走向241°/倾角90°/滑动角-22°,判定该节面代表了主震的发震断层面。主震主压力轴方位为194o,与该区历史中强震主压应力P轴方位近NS向较为接近。其5.4级前震和主震震源机制解具有较高的一致性。18次余震中有10次为走滑型地震,其中6次为正断型,2次为逆断型,且70%的地震具有近SN向的P轴方位。此次7.3级地震序列震源深度范围5~28km,而大部分地震为15~20km,略大于本文计算得到的主震震源深度10km。     

2014年2月12日于田7.3级地震序列震源机制特征分析

基于新疆及西藏区域数字地震台网的宽频带资料,采用CAP方法反演了2014年2月12日于田7.3级地震的前震、主震及早期MS≥3.5余震序列的震源机制解。结果显示,此次7.3级强震为带有正断分量的走滑型地震,结合震源区的构造和余震分布,节面I走向241°/倾角90°/滑动角-22°,判定该节面代表了主震的发震断层面。主震主压力轴方位为194°,与该区历史中强震主压应力P轴方位近NS向较为接近。其5.4级前震和主震震源机制解具有较高的一致性。18次余震中有10次为走滑型地震,其中6次为正断型,2次为逆断型,且70%的地震的P轴方位近SN向。此次7.3级地震序列震源深度为5~28km,而大部分地震为15~20km,略大于本文得到的主震震源深度10km。     

美国南加州地区1981—2011年MW≥6.0地震前发震应力场与构造应力场趋于一致现象研究

定义了“P轴分布集中度”, 用以研究中强地震前中小地震震源机制变化． 利用美国南加州地区1981—2011年地震的震源机制解资料, 分析了该地区8次M_W≥6.0地震前由小震震源机制求得的发震应力场P轴的集中情况． 结果表明, 其中7次地震前均观察到了“P轴分布集中度”值具有极小值, 即小震发震应力场P轴向区域构造应力场主压应力的集中现象, 为中强震预测提供了一种方法．      

2020年1月19日新疆伽师MS6.4地震震源及邻区震后构造应力场特征

收集2020年1月19日新疆伽师M_S6.4地震周围及柯坪逆冲推覆构造附近震源机制解资料,应用MSATSI软件包中阻尼最小二乘法反演该地震震中周围的构造应力场。结果表明,研究区主压应力轴方向呈近NS向且整体一致性较好,西段最大主应力方向为NNW向,东段为NNE向,但西段中的喀什、巴楚等靠近塔里木块体边缘地区主压应力方向为NNE向。柯坪逆冲推覆构造带所在区域的主压应力方向呈NNW向,主张应力方向呈NNE向,与此次地震的震源机制解P、T轴方向相同,表明该地震的发生受区域构造应力场影响。研究区整体张轴的非均匀性明显,方位分布范围较大,但地震震中周围主压应力轴倾伏角一致性特征明显,反映了该区域以逆冲为主的应力特征。     

关中盆地地壳应力场特征分析

通过收集整理关中盆地1972-2018年中小地震的震源机制解,分析其震源破裂类型与空间分布特征,反演得到关中盆地地壳应力场特征为:最大主压应力轴方位261.8°,倾角48.8°;中等主压应力轴方位74.3°,倾角40.9°;最小主压应力轴方位167.4°,倾角3.7°。同时结合活动构造,探讨关中盆地构造变形和强震发生的动力学机制。     

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.     

2018年5月松原MS5.7地震序列发震断层及应力场特征

利用双差定位方法对2018年松原M_S5.7地震序列中M_L≥1.0地震重新定位,之后使用CAP方法求解松原M_S5.7地震序列中强地震的震源机制解,再借助MSATSI软件包反演得到松原地区的区域应力场。综合分析以上研究结果得到如下结论:① 松原M_S5.7地震序列发生在NW走向的第二松花江断裂与NE走向的扶余—肇东断裂交会处,将地震精定位结果沿两条断层走向作剖面分析,NW向剖面主轴长度约为5 km,震中分布均匀,NE向剖面主轴长度亦约为5 km,震中呈倾向NE的高倾角分布;② 该序列中的4次M_L≥3.7地震的震源机制解具有良好的一致性:节面Ⅰ走向为NE向,节面Ⅱ走向为NW向,均为高倾角走滑断层。中强地震的震源机制节面解与第二松花江断裂性质基本一致,由此推断第二松花江断裂是本次松原地震的发震断层;③ 松原地区的主压应力方位角为N86°E,倾角为7°,主张应力方位角为N24°E,倾角为71°。松原地区的区域应力场既受到大尺度的板块构造运动的控制,又受到区域构造运动的影响。在太平洋板块对北东亚板块向西俯冲作用下,东北地区产生了近EW向的主压应力,受周边地质构造控制,松辽盆地内NE向断裂与NW向断裂交会处易发生走滑型地震,2018年松原M_S5.7地震正是在这种构造作用控制下发生的中强地震。      

仙游地震序列中小地震震源机制解特征

利用福建地震台网记录的数字地震波形,采用基于P波初动和S/P振幅比(HASH)方法,反演了2010年8月至2014年12月间发生在福建仙游地区ML2.0级以上地震的震源机制解。结果表明,仙游地震序列中小地震震源机制解一致性较好,其节面走向、倾角及滑动角以及P、T轴优势分布十分明显。节面走向优势方向为北西向,与该区域沙县—南日岛断裂走向一致,震源破裂类型为近直立右旋走滑型。序列的发生主要受控于近南北向主压应力,与福建地区背景应力场方向存在一定差异。分析认为,仙游地震序列的发生主要受控于仙游地区小尺度区域的构造应力场,金钟水库水位变化与序列显著地震活动存在一定相关性,但对仙游地区构造应力场影响不明显。     

吴忠—灵武地区地震活动性与强震危险性分析

通过吴忠—灵武地区现有的地震活动性资料,并结合该区域过去的几次中强震震例和已有的研究结果,本文梳理与总结了中强震前该区域地震活动乃至中国大陆大震活动的时空特征,而且基于最小完整性震级分析了1970—2019年该区域中小地震的地震活动性特点。综合认为,吴忠—灵武地区中强震的广义前震和中小地震的活动性具有较为鲜明的特征,中强震发生前1—2年内该区域及邻区形成M_L2.0以上地震集中区或其西北方向的阿左旗腰坝区域大都出现M_L3.0以上信号震,而且一年前其主震的广义前震的确比较发育,存在一定程度的地震增强;地震序列统计分析表明,该区域的多重共轭构造可能是其主要原因,其多震型、双震型和震群型占有相对较高的比例。另外,从大形势角度来看,过去大部分5级以上中强震发生的主导因素很可能由华北地块主导的强震活跃幕引起,该区域的强震危险性不仅仅和局部特殊构造特征、区域前震活动变化有关,更重要的是,华北—东北亚地块大震活动对其也起到了较大的影响作用,相比而言,青藏高原、龙门山断裂带及祁连山构造带等区域的大震活动对吴忠—灵武地区中强地震触发影响不显著,而且吴忠—灵武地区的中强地震活动和华北—东北亚地块的大震活动可能存在一定的构造响应。      

analyzing the variation characteristics of stress field in hetao seismic belt using focal mechanism data

Based on analysis of background of geological tectonic movement and strong earthquake activity, we first obtained the focal mechanism solutions using amplitude ratio and CAP method, then determined the characteristic of average stress field of the study area by inversion of the stress field. On this basis, we selected the source mechanism consistency parameter as the inspection index to obtain the latest changes of stress field in Hetao seismic zone based on its temporal and spatial analysis. Two methods were used in the stress field inversion for comparison and analysis, which are average stress axis tensor and LSIB(Linear stress inversion bootstrap, LSIB). According to the geological tectonic movement and focal mechanism solutions of M_S≥4.0 earthquakes from 1970, we judge that the stress field evolution process of Hetao seismic belt is controlled jointly by vertical difference movement and horizontal shear movement, resulting in that the normal fault and strike-slip fault mechanisms are dominating.Taking into account the station layout of the study area, and in order to ensure the accuracy of calculation, we calculated 224 earthquakes focal mechanism solutions by using amplitude ratio and CAP method, including 164 earthquakes with 2.8≤M_L<3.5, 42 earthquakes with 3.5≤M_L<4.0, and 18 earthquakes with M_L≥4.0; The statistical results on type of focal mechanisms show that, there are 142 strike-slip earthquakes(63.4%), 50 normal fault earthquakes(22.3%)and 32 thrust fault earthquakes(14.3%). In this study period(from 2001 to 2012), most earthquakes had a strike-slip mechanism in Hetao seismic belt, this is one of the inherent characteristics of the stress field.The result of average stress axis tensor and LSIB shows that, the azimuth of maximum compressional stress is 47°～52°, direction is NE-SW; The azimuth of minimum compressional stress is 313°～322°, direction is NW-SE; This indicates that, the stress field characteristics of Hetao seismic belt and its sub-block are not completely consistent. Linhe Basin exhibits coordinated stress field characteristics with Hetao seismic belt, but Hubao Basin exhibits regional differences, direction of compressive stress has clockwise deflection in Baotou area, and the compressive stress direction is NEE. This heteropical character of stress field is also confirmed by horizontal projection distribution of stress axis of historical strong earthquakes and recent moderate and small earthquakes. Since 2003, the temporal sequence curve of consistency parameter of Hetao seismic belt had a downward trend, this change was caused by focal mechanism consistency parameter of Linhe to Wuhai area, which indicates that this structural position is possible to be a priority area for stress accumulation and accelerated release in future.     

1950年以来帕米尔东北缘—西昆仑地区7级左右地震后新疆地区中强地震活动状态分析

本文类比分析了1950年以来帕米尔东北缘—西昆仑地区7级左右地震发生后3年内新疆地区中强以上地震的活动状态, 并进一步讨论了2008年于田7.3级和乌恰6.8级地震后新疆地区的地震活动特点。 结果表明, 1950年以来帕米尔东北缘—西昆仑地区7级左右地震发生后, 新疆地区应变能释放相对较为充分, 震后3年通常无6.5级以上强震发生; 7级左右地震后3年新疆地区5级以上地震频度总体呈下降趋势, 2008年于田7.3级地震后5级以上地震出现的活跃—平静的显著差异性活动特征与1974年乌兹别里山口7.3级地震和1996年喀喇昆仑山口7.1级地震后较为相似。 此外, 结合新疆地区强震活动的动力学环境作用和帕米尔东北缘—西昆仑地区7级左右地震的震源机制特征, 初步探讨分析了该区 7级左右地震后3年内新疆地区中强以上地震空间活动特征的可能成因。     

宁夏及邻近地区中强地震前小区域应力场的方向变化

利用单台小震初动符号求解宁夏及其邻近地区半年时间窗的小震综合断层面解，发现主压应力方向在中经震前表现出异常形态：１．主压应力方向离开平均值顺时针偏的角度增大；２．单台记录的Ｐ波初动符号在中强震前趋于一致；３；主压应务Ｐ轴的仰角在中强震前有所增大。     

苏鲁交界至南黄海地区应力场的动态变化与地震活动

利用地震记录的初至波符号使用格点尝试法处理了苏鲁交界至南黄海地震重点监视区及其分区１９６９－１９９１年８月逐时段滑动小震综合震源机制解，研究了该区应力场的基本特征及其动态变化与中强地震活动的关系．发现该区应力场总体特征与华北大区域应力场基本一致，但稳定性较差，可能存在一定的垂向作用．该区中强地震多发生在综合机制解Ｐ、Ｔ轴仰角增大时段，震前多表现为矛盾符号比高值异常．这一现象对今后该区中强地震预报具有现实意义．