2021年5月21日漾濞MS6.4地震震源区三维P和S波速度结构与地震重定位研究

2021年5月21日漾濞MS6.4地震震源区位于川滇块体西边界的维西—乔后—巍山断裂西侧,该地区近些年来发生了多次中强地震,地震活动较为活跃.对漾濞地震序列重定位和漾濞震源区及邻区的地壳精细结构研究,有助于深入理解漾濞地震的孕震环境、发震机理和破裂过程.本文基于2008年 1月1日到2021 年6 月3日区域固定台站接收到的 36938条Pg和 32111 条 Sg波到时数据,采用新发展的三重差地震层析成像算法(tomoTD)开展了漾濞MS 6.4地震震源区三维速度结构成像与地震重定位研究.结果显示:(1)余震活动主要集中在维西—乔后—巍山断裂的西侧,整体呈现沿北北西向的条带状分布,结合已有走滑型震源机制解特征,揭示了北西向隐伏断裂是发震断层,其北西段表现为倾角较陡、结构相对简单的走滑断裂,南东段由两条分支断裂组成.(2)主震的发生及地震序列分布与地壳速度结构不均匀性有着密切的关系.主震及4级以上的地震发生在高速边界上或高低速过渡区域,余震主要发生在低速、高VP/VS 区,主震上方与下方均显示高VP/VS 异常,推测在区域构造应力场的作用下,应力在孕震区的刚性介质中积累,中下地壳流体(或者部分熔融地壳物质)侵入发震断层区,弱化了漾濞 6.4 级地震的主震区.另外,余震东南侧的低VP/VS 区可能代表介质刚性强,可能阻碍了余震向南东方向继续扩展.(3)结合2013 洱源 5.5 级地震研究结果,推测维西—乔后—巍山断裂西侧可能存在着较大的北北西向隐伏断层.     

2021年5月21日云南漾濞Ms6.4地震:一次破裂在隐伏断层上的浅源走滑事件

2021年5月21日,在中国云南省大理州漾濞县发生了 Ms6.4地震.该地震震中位于川滇菱形块体西部边缘的维西—乔后—巍山断裂附近.作为该区域过去45年以来发生的最大地震,快速的灾害反应及震源参数反演将为防震减灾提供重要的帮助.由于未搜集到与此次地震地表破裂相关的报告,这次地震的发震断层目前仍难以确定.本文利用哨兵1A/B卫星的合成孔径雷达干涉(InSAR)数据获得了与此次地震相关的同震形变,并反演了这次事件的断层几何参数及详细的滑动分布.反演结果显示:破裂断层以右旋走滑运动为主,兼有少量的正断分量;滑动主要分布在2到12 km深度范围内,在约7 km深度处滑动达到最大,约为0.64 m.破裂断层浅部0到2 km范围内滑动的缺失揭示了一个重要的滑动亏损区,该区域很可能被震后余滑及震间浅部滑动所弥补.通过对反演结果、余震序列和局部断层构造特性的综合分析,认为此次地震可能破裂在维西—乔后—巍山断裂的隐伏分支断层或一个独立的未知的隐伏主断层上.计算的同震库仑应力变化表明维西—乔后—巍山断裂的巍山盆地段北端、维西—乔后—巍山断裂的玉狮场—乔后段最南端及洱源—弥渡断裂的中段北端具有较高的破裂风险.     

应用化探方法研究断层活动性及发震构造

应用与断层活动有关的断层气资料研究断层的活动性,首先是要确定测区的背景值和异常下限,进而研究断层的活动性和分段特征,查找隐伏断裂及其产状,比较不同强震区断层气的异常值及峰值,判断潜在震源区的未来危险地段。重复测定活动断层的活动段以了解断层的动态变化,为预测断层的活动趋势与孕震关系提供依据。     

基于地震序列时空分布特征分析维西—乔后断裂带地震危险性

2013年以来,维西—乔后断裂带进入中强地震活跃期,2021年5月21日漾濞M_S6.4地震发生前,已有3组M_S≥5.0地震连续发生,表明该断裂带地震活动显著增强。采用双差定位方法对2013年以来发生在维西—乔后断裂带周边的4组地震序列进行重定位,并使用ZMAP软件包计算序列的b值和p值。结果显示,维西—乔后断裂带周边地震序列呈现出两组明显不同的时空分布特征,余震序列优势分布方向为NW向的3组地震序列衰减较快,序列b值相对较低,序列震中分布长宽比较大;2016年云龙M_S5.0地震序列优势分布方向为NE向,序列震中分布长宽比较小,衰减较慢,序列b值相对较高。基于序列类比结果和b值时间变化曲线分析认为,2021年漾濞M_S6.4地震序列后续发生较大破坏性余震的可能性较小。综合2013年以来维西—乔后断裂带中强地震时空分布特征和区域地质构造资料分析认为,未来该地区M_S≥5.0地震存在向东南或向北迁移的可能性。     

2021年5月21日云南漾濞Ms6.4地震序列重新定位与发震构造分析

本文利用云南区域地震台网提供的震相报告,采用"多阶段定位"方法,对2021年5月21日云南漾濞Ms6.4地震序列的震源位置进行了重新定位.选取序列中13次具有高信噪比宽频带波形记录的Ms≥4.0地震事件,应用CAP波形反演方法,获取了这些事件的震源机制解和震源矩心深度.结果显示,漾濞地震序列震中距离NE侧的维西—乔后断裂约3～10 km,余震区长轴呈NW-SE向展布,长约22 km,震源优势分布深度为4～8 km,反映本次地震发生在上地壳浅部.地震分布北西窄、南东宽的分段特征明显,北西段地震更浅、更密集,南东段事件更深、更分散且存在向S偏转的现象.余震区不同位置的短轴剖面分析表明,发震构造倾向SW,南东段倾角缓于北西段.北西段还存在规模较小的NE向共轭断裂,长度约5 km.5月18日开始的前震自余震区中段向NW逐级迁移扩展,前震序列密集且存在相互触发,符合前震发生的级联模式.主震位于余震密集区的NW端,表明其具备SE向单侧破裂特征.多数4级以上地震的震源机制解都具有与序列长轴走向一致的NW-SE走向、高倾角SW倾向节面;基于震源机制解反演获得的区域构造应力场显示,发震构造受NNW-SSE向近水平主压应力作用发生右旋走滑运动,揭示主发震断层产状和错动类型与维西—乔后断裂基本一致.因此,可初步判定发震构造为维西—乔后断裂的平行伴生断裂,这一构造的形成可能与川滇块体SE向滑移和滇西南块体的顺时针旋转有关.     

中国大陆东部中-弱活动断层潜在地震最大震级评估的震级-频度关系模型

中国大陆东部中-弱活动断层小区的震级-频度关系符合特征地震模式,其指数函数部分(即G-R关系)的最大截距震级a/b明显偏小于当地的特征震级MC。为了能利用参数a/b间接估计断层小区潜在地震的最大震级,文中发展了综合历史与现代地震资料建立断层小区长期震级-频度关系的方法,计算出130个断层小区按t=500a归算的G-R关系参数at/b值。分析表明,断层小区已发生的最大地震震级Mmax与at/b值呈正相关,且随着at/b值的增大,最大地震震级Mmax的上限呈现较平整、单调上升的特点。已基于这种特点分别建立起华北、华东—华中、华南与东南沿海三大区域的最大地震震级上限Mmu-at/b值关系的3个经验公式,作为利用at/b值估算断层小区潜在地震最大震级的经验模型。文中应用新发展的方法与模型估计了若干断层小区的潜在地震最大震级。研究还揭示出中-小震群、余震和触发型地震序列、人为诱发地震等现代异常地震活动以及最小完整性震级的确定等均对断层小区的at/b值计算有影响     

2021年5月21日云南漾濞Ms6.4地震序列发震构造

2021年5月21日云南省大理州漾濞县发生Ms6.4地震.地震序列表现为"前-主-余"型,余震频次较高.为获得此次地震序列的活动特征和震源区潜在的发震构造,本文首先计算2010年以来震源区地震b值随时间的变化.其次对漾濞地震序列进行精定位,并反演地震震源机制解和构造应力场.结果表明:(1)震源区地震b值自2020年12月逐渐降低.2021年5月18日起地震活动逐渐增强,b值短暂回升.Ms6.4地震发生前又迅速下降.目前b值已恢复至均值水平,意味着区域发生强震的危险性逐渐降低.(2)结合精定位和震源机制解结果发现,漾濞地震序列的发震断层以SE走向的高倾角右旋走滑兼正断型断层为主.兼有多条NE走向和NNE走向的左旋走滑兼正断型的高倾角次级断层.(3)震源区受控于NNW向水平挤压,NEE向水平拉张的构造应力作用.主震前构造应力控制作用增强.     

观测应变阶在地震应力触发研究中的应用

对中国钻孔应变台网观测到的昆仑山口西MS8.1大地震的应变阶资料的研究结果表明:① 很多观测值与静力位错理论计算值不符合；② 北方地震较活跃地区的很多台站观测到异常大的应变阶，而南方构造运动较不活跃地区的台站虽然也观测到地震波动，但是应变阶不明显. 由此推断，地震的触发（可能是动态触发）作用对远场的实际地震应变变化具有重要影响. 也就是说，远场的构造活动（可能是断层活动）是否曾被地震触发，可能决定当地的应变场变化的主要特征. 进一步对昌平台1999年3月11日张北地震与1999年11月1日大同地震的观测资料对比分析表明:断裂带的分布情况对实际地震应变变化有直接影响. 这证明观测到的异常大的地震应变阶可能是地震触发了当地的断层活动的表现.      

2013 年洱源MS 5. 5 地震烈度分布及震区活动构造背景研究

2013 年洱源MS5. 5 地震震区地质构造复杂,发育有NW 向和NE 向2 组活动断裂。据野外调查和探槽揭示,震中附近的维西-乔后断裂为晚第四纪活动断裂,其新近活动时代主要在晚更新世晚期,全新世仍有较明显的活动迹象,运动性质以右旋走滑为主兼有正断。此次地震等烈度线呈NNW 向的椭圆形展布,极震区达Ⅶ度,长15km,宽10km,面积约279km2。震源机制解显示:该震源断层为正断兼走滑破裂型,与维西-乔后断裂的运动学特征基本吻合;节面Ⅱ为NW 向,与维西-乔后断裂走向基本一致。结合地震烈度分布、滑坡崩塌体分布和微震分布特征等分析推断,此次地震的发震构造应为维西-乔后断裂。震区地处滇西北横断山脉腹地,巨大的地形高差,强烈的表层岩石风化,是造成此次地震破坏较重的自然地理条件,而居民房屋多为抗震性能差的土木结构和砖木结构等简易建筑,是造成地震灾害加重的构筑物背景。     

滇西北龙蟠—乔后断裂带桃源段晚第四纪活动特征研究

根据详细的野外调查和剖面测绘成果,结合区域第四系测年结果等资料,对龙蟠—乔后断裂带桃源段新发现的桃源断裂、刀郭断裂、合江村断裂及已知的龙蟠—乔后断裂等4条主要断裂的晚第四纪活动特征进行研究。成果表明,龙蟠—乔后断裂带桃源段在晚第四纪的活动特征明显,活动强度中等,龙蟠—乔后断裂和合江村断裂属全新世活动断裂,桃源断裂和刀郭断裂属晚更新世断裂;晚更新世以来,龙蟠—乔后断裂和刀郭断裂以左旋走滑运动为主,而桃源断裂和合江村断裂则表现为正断走滑为主。这些断裂的活动性都不同程度地影响着研究区及附近区域的地震风险和构造稳定性。新的调查研究成果为深入认识龙蟠—乔后断裂带桃源段的晚第四纪活动性提供了新的资料,并可为深入理解该区的地震地质特征以及工程建设地震安全性评价等提供基础地质资料。     

合浦-北流断裂带西支合浦盆地段断裂活动性研究

合浦-北流断裂起于北部湾海域,经合浦、博白后继续向NE延伸,断裂总长度为400余千米,断裂总体走向为40°～60°,分东、西2支,其中西支自南流江下游合浦盆地西南段一直向NE延伸。文中主要采用地质地貌、地震探测、钻探以及年代学方法,对合浦-北流断裂西支合浦盆地段的活动性进行判定,结果表明:合浦-北流断裂西支合浦盆地段最后1次活动应发生在早更新世中晚期,错距约为10m,断裂被中更新世中、晚期地层覆盖,即中更新世中、晚期以来,断裂的活动趋于减弱或停止     

谈谈浑河断裂带的新构造

浑河断裂带在前震旦纪就开始活动,中生代时期活动剧烈,至第三纪和第四纪初、浑河断裂带的构造活动更为频繁强烈。本文主要讨论浑河断裂带自沈阳至清原县草市地段从第三纪以来的新构造活动的一些形迹     

陇县-岐山-周至断裂的运动方式与该断裂带地震活动特点分析

近些年来,一些弱小地震在关中西部频频发生,它们主要集中在陇县-岐山-周至一带。据震源机制解分析,这些地震与陇县-岐山-周至断裂有关。该断裂是如何控制这些地震的发生与分布?断裂所在区域的地震危险区是陇县还是岐山?本文通过对陇县-岐山-周至断裂运动方式的研究,就以上问题进行了探讨。     

鲜水河断裂带在虾拉沱附近的现今活动特征

本文利用虾拉沱跨断层测量资料,通过必要的数学处理,分析了鲜水河断裂带在该处的总体活动趋势和年周期变化,研究了断层活动在主破裂带及其两侧的分布情况,提出了一个该处断层活动模型     

渭河断裂带古地震研究

史料记载和涵洞路槽开挖表明,在距今9110a以来渭河断裂带窑店—张家湾段曾发生1次历史地震、3次古地震事件。其中历史地震即第Ⅳ期地震的发震时间在公元1487—1568年之间;事件Ⅰ为距今(9110±90)a,事件Ⅱ和事件Ⅲ距今时间不详。第Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ期地震事件的同震垂直位移量分别为0.5,0.5,0.2m。涵洞路槽开挖也表明,渭河断裂窑店—张家湾段为全新世活动断裂     

大凉山断裂带北段石棉断裂的古地震

大凉山断裂带是大型走滑断裂鲜水河-小江断裂系的重要组成部分,其活动性是认识和探讨青藏高原东南缘现今地震活动和构造变形机制的重要基础资料。相较于中段和南段,关于大凉山断裂带北段活动性的相关研究成果,尤其是古地震资料非常缺乏。文中基于野外地质地貌调查,在石棉断裂联合村处开挖了一组(2个)探槽,揭露出断裂全新世活动的直接证据。通过古地震分析和炭样加速器质谱仪(AMS)测年,共获得了4次古地震事件:事件E1:20925—16850BC;事件E2:15265—1785BC;事件E3:360—1475AD;事件E4:1655—1815AD。其中包括全新世以来的3次事件,最新2次事件的复发间隔骤然缩短,反映断裂活动可能正在加剧。     

THE VITRINITE REFLECTANCE OF FAULT ROCKS FROM THE WENCHUAN EARTHQUAKE FAULT ZONE: CONSTRAINTS ON FRICTIONAL PROPERTIES OF THE FAULT DURING THE EARTHQUAKE

The temperature rise caused by frictional heating during seismic slip is able to indicate dynamic frictional properties of the seismic fault,which provides an approach to understand the dynamic process and energy budget of an earthquake.The residual indicators of frictional heating within the fault zone also can be taken as an evidence for seismic events.The vitrinite reflectance is a commonly-used geothermometer in the coal,oil and gas industries.It also has some potential applications in the studies of fault rock and fault mechanics.We studied vitrinite reflectance (VR) of fault rocks collected from surface outcrops of the Wenchuan earthquake fault zone in this paper.The measured data reveal that the VR of fault rocks are affected by fault motion,and there is a trend that the VR increases towards the fault core,which indicates the effects of frictional heating.The VR of fault rocks from the Bajiaomiao outcrop is much higher than those from the Shenxigou outcrop,which probably suggests the difference in fault activity at the two outcrops.Our study also suggests that systematic measurement of VR across the fault zone is helpful in identifying slip zones and determining their widths.From the VR measurement on an oriented specimen containing the slip surface of the Wenchuan earthquake from the Shenxigou outcrop,we observed anomalous high VR values in two black-colored slip zones of about 2mm in width near the slip surface.The numerical calculation shows that the maximum temperature rise on the fault plane near Shenxigou was probably less than 162℃ during the Wenchuan earthquake,which means the dynamic fault strength was quite low.These estimations are roughly in accord with the results from the high-velocity frictional experiments.     

玉门塔尔湾北西向地貌陡坎成因探讨

运用探槽开挖,揭露还原构造运动的方法,对沿塔尔湾断裂分布的地貌陡坎的形成过程进行了分析,得出了塔尔湾断裂的主要活动时期为早中更新世,现在地貌上的陡坎是外动力作用形成的,不是断裂活动形成的结论。     

论中国郯庐断裂带的活动

本文根据卫星影像、断层泥的分布和特征、重力资料、地震分布和震源机制资料以及其他某些地质资料,讨论了郯庐断裂带前震旦亚代以来的活动情况和现代活动性,并认为沿此断裂带现存达几百公里的左旋走滑位移量,应是地史上历次断裂运动的最终结果。指出了值得继续研究的课题     

东昆仑活动断裂带东段古地震活动特征

东昆仑活动断裂托索湖——玛曲以东肯定那一带， 可据阿尼玛卿玛积峰为界再分为花石峡段和玛沁段两个在几何上不连续的段落. 两段在表征断层全新世活动特征的古地震事件方面有明显差异， 花石峡段的地震活动性明显高于玛沁段的地震活动性. 古地震研究表明， 花石峡段上3次强震活动相邻两次地震发生的时间间隔分别约为500 a和640 a， 玛沁段上最近两次古地震事件间大致有1 000 a左右的时间间隔. 根据断层平均滑动速率计算的花石峡段7.5级地震的平均复发间隔为411~608 a， 相对应的同震平均水平位错约为（5.75plusmn;0.57）m. 虽然玛沁段的地震活动性较弱， 但由于该段上最近一次地震事件离现在较为久远， 已经积累的应变能应该使我们对其未来地震危险性的分析有足够重视.