新丰江水库中上地壳P波三维速度结构特征及库水的渗透影响

利用震源位置和速度结构的联合反演得到2007年6月—2014年7月新丰江水库地区地震序列的震源位置及中上地壳P波三维速度结构模型,并进一步研究库区序列分布及速度结构特征.结果显示:库区中上地壳不同深度P波速度存在显著横向不均匀性,浅部库区速度高于周缘,在5~10 km上地壳从库坝下游白田至库尾锡场NW方向存在高速异常体以及2个低速间断区域,低速间断区分别位于人字石断裂与南山—坳头断裂交汇处以及1962年6.1级地震震源区,库水可能沿低速间断区的人字石断裂、石角—新港—白田断裂下渗至13~14 km的地壳.在10~14 km地壳以NE走向的大坪—岩前断裂为界,NW侧为最高速度6.2 km·s~(-1)的高速区域,SE侧从库区中部回龙至库坝下游白田为显著低速异常区域,是可能的库水渗透影响区域,亦是库区中强地震集中区.库区地震多发生在高速体内部、高低速过渡带或低速的渗水通道两侧.     

珊溪水库M_L4.6震群精确定位与发震构造研究

利用浙江、福建区域地震台网和珊溪水库台网给出的P波走时资料,通过震源位置和速度结构联合反演方法,重新确定了珊溪水库地震的震源参数。并通过假设发震断层可以用一个平面进行拟合的思路,利用重新确定的震源参数拟合得到了发震断层面参数。收集了2267条P波到时数据,求解了ML4.0以上地震震源机制解,结合水库区的断层活动性特征和宏观调查资料,讨论了珊溪水库地震序列的发震构造。     

三峡库区上地壳三维速度结构的双差层析成像研究

本文利用三峡水库诱发地震遥测台网22个子台在2009年初至2016年底期间记录的2093个地震事件直达P、S波到时数据,采用双差层析成像方法联合反演了三峡水库库区及近邻地区上地壳P波三维速度结构,并讨论了库水渗透对速度结构的影响和库区地震活动与速度结构的关系.研究结果表明三峡库区上地壳存在着明显的沉积盖层与结晶基底层的双层结构,两个层的深度与P波速度结构与前人的研究结果基本一致,黄陵背斜西侧当前仍然存在较明显的低速异常区.上地壳浅表层P波速度结构横向差异变化较大,0~5 km深度层P波高速区主要分布在秭归盆地及周缘,8 km深度层高速区主要分布在周家山-牛口断裂东侧至仙女山断裂中段西侧一带,8 km内的高低速区分布与11 km深度层比较存在明显差异.与三峡水库蓄水前与蓄水初期比较,当前库区上地壳沉积盖层内的P波速度结构受到蓄水渗透的影响较明显,主要表现为0~8 km深度内秭归盆地及周缘的水库近岸区存在较大范围高速区,这一现象可能与库水长期渗透改变了上地壳沉积盖层内岩层孔隙裂隙的物理性质从而使地震P波速度增加有关.三峡库区地震事件重新定位后显示,较大地震事件主要分布在P波高速区或高低速区交界地带,而低速区内通常很少发生地震.     

单台sPL震相测定珊溪水库地震震源深度

稀疏台网下的传统走时定位难以确定中小地震的震源深度,而地震波深度震相蕴含着震源深度信息,为确定地震震源深度提供了新的途径。近震深度震相sPL和直达Pg波到时差与震源深度呈线性关系,可用以约束地震震源深度。本文以珊溪水库2014年震群事件为例,利用单台sPL震相测定了地震震源深度。结果表明:震源深度的测定结果与基于水库台网高密度台站下Pg和Sg走时定位Hyposat方法和全波形拟合CAP方法测定的震源深度高度一致,为4—6 km,与区域活动断层探测结果相符。sPL震相的优势震中距为30—50 km,区域台网范围内sPL与Pg的到时差与震源深度的线性关系相对固定,因此利用单台sPL震相即可快速获取可靠的地震震源深度,适用于稀疏台网下的中小地震震源深度的确定,且误差可控制在1—2 km范围内。      

浙江珊溪水库2014年震群活动发震机理研究

本文使用双差定位法对2014年9月12日至12月30日浙江珊溪水库发生的4184次地震进行重定位,并采用CAP方法对11次M_L≥3.0地震事件的震源机制解进行反演,讨论了震群序列的活动特征及其与断裂之间的关系,分析了水库水位与地震之间的关系.重新定位的结果显示,在空间分布上,2014年震群序列发生在2006年震群序列NW向延伸的方向上,两者形成一条线性条带,该条带平行分布于双溪—焦溪垟断裂南侧.重定位得到的震源主要在0.7—6 km深度范围内分层分布,垂直于地震条带走向的震源剖面刻画出的结构面以高角度倾向SW.震源机制解结果显示多数地震为走滑型,均存在一个与地震条带走向一致的NW向节面,呈右旋走滑错动性质.考虑到断裂的定位误差,线性分布的震群活动极有可能沿双溪—焦溪垟断裂的破裂面活动,精定位的震源位置和震源机制刻画出了该断裂的几何结构和活动性质.但由于多数地震的震源深度在6 km以上,因此震群活动不能归为双溪—焦溪垟断裂活动的结果,即双溪—焦溪垟断裂不是这两次震群的发震构造,而且仍然属于水库诱发地震,而水库地震存在激发该断裂发生构造地震的可能.水库水位上升或者下降与震群活动关系不大,震群活动有随时间进一步增强的趋势, 可能是库水沿库底断层破裂面长期渗透和扩散增加了孔隙压所致.      

瀑布沟水库蓄水前中小地震震源参数研究

研究瀑布沟水库蓄水前库区地震的活动性以及震源机制、应力场等震源参数的性质,为水库蓄水之后可能诱发地震活动的监测、成因及类型鉴别给出可供依据的参考.研究结果显示,水库库尾边缘西部地震活动水平相对较高;库中段的中小地震活动水平相对较弱;大坝附近的库首段地震活动水平相对较低,震源深度主要集中在5-15 km.研究区内小震震源机制解结果显示,瀑布沟水库蓄水前小震主要为走滑型地震,蓄水区与研究区平均应力场总体呈NW方向.     

瀑布沟水库蓄水前中小地震震源参数研究

研究瀑布沟水库蓄水前库区地震的活动性以及震源机制、应力场等震源参数的性质,为水库蓄水之后可能诱发地震活动的监测、成因及类型鉴别给出可供依据的参考。研究结果显示,水库库尾边缘西部地震活动水平相对较高;库中段的中小地震活动水平相对较弱;大坝附近的库首段地震活动水平相对较低,震源深度主要集中在5—15 km。研究区内小震震源机制解结果显示,瀑布沟水库蓄水前小震主要为走滑型地震,蓄水区与研究区平均应力场总体呈NW方向。     

2014年三峡秭归M4.5、M4.7震群序列定位及震源区三维P波速度结构研究

采用双差层析成像方法,对2014年3月27日M4.7和3月30日M4.5秭归震群重定位显示:0～5 km深度层P波高速区分布在仙女山断裂北中段和九畹溪断裂北段,天阳坪断裂一带为低速区;8 km深度层高速区分布在九畹溪断裂东侧,仙女山断裂较低;11 km层高速区仅分布在高桥断裂和周家山—牛口断裂之间地带。在地震集中区的下方(即8～12 km处)存在分布较为稳定的低速区,较大地震事件主要分布在高速区或高低速区交界地带,低速区内则很少有地震分布。局部高速体的存在为岩石发生瞬间破裂提供了物质基础,其与低速体间的梯度带是发震构造常发育的区域。研究区内的仙女山断裂北段、九畹溪断裂正是在该梯度带内发育的两条活动断裂。本地震序列的自地表至5 km和5～10 km深度范围内均有大量破裂存在表明,浅层地震仍在水库渗透范围内,而深部地震则与流体渗透无关。此次地震活动同时存在水库诱发地震和构造地震存在。     

昭通地区地震层析成像及彝良震区构造分析

本文结合1992年01月至2012年10月国家地震台网、四川地震台网、云南地震台网及重庆地震台网的65个台站记录到的2,107个地震的17,945条P波绝对到时数据及227,701条P波相对到时数据,利用双差地震层析成像方法联合反演了昭通地区地震震源参数及地壳三维速度结构.反演结果表明,地震重定位精度有了显著改进,地震在水平方向的重定位精度要高于垂直方向.在深度方向,消除了重定位前地震在5~10km间的层状分布假象,昭通地区震源深度总体大于彝良地区,且彝良地区地震随深度增加向西展布,根据余震分布特征推测地震发生在走向NNE,倾向NW的石门断裂上.反演得到的三维速度结构表明,地表速度异常与地形起伏及地质特征有着密切关系:在浅层,昭通坳陷盆地表现为较大范围的低速异常,且低速异常区在盆地东北缘范围加深.彝良附近表现为高速异常带,大关附近表现为低速异常.随着深度的增加,反演得到的P波三维速度结构清晰地显示出彝良地区中下地壳介质受到北东向挤压而向上隆起,与浅部的高、低速异常区相互交错,形成介质速度构造复杂区域.重定位后的彝良ML5.7级和ML5.6级地震的震源位于隆起的高速异常区两侧的速度过渡区,其走滑兼逆冲的破裂机制与该处反演结果揭示的彝良地区下方的速度异常形成机制较为一致.     

浙江珊溪水库地震精细定位及构造研究

珊溪水库地震是近年来发生在少震、弱震的浙江省南部地区的显著地震事件,地震活动表现出分组的间隙性特征,台网定位的地震震中没有显示出分布的优势方向,发震构造不清楚。本研究基于虚波走时方程,将非线性方程线性化,求解获得震源位置及虚波速度初值,之后计算初值走时残差,将走时残差的标准偏差扩大2倍,并据此计算其经度、纬度、深度及虚波速度的最大误差,构造遗传种群,利用遗传算法进行二次定位,获得地震定位的最终结果。利用该方法,对浙江珊溪水库震群进行重新定位,结果表明:本次震群基本上集中发生在一个近垂直、北西向的断层面内,断层面法向与正北向夹角为46°,与正东向夹角为44°,与垂直向夹角为87°。计算小震综合面解获得的结果与定位结果基本一致。震源深度平均4.7km,最大深度9.5km,最浅1.7km,地震震中沿北西向呈狭窄条带状分布,沿北西向地震震源深度趋势性增大,在条带西北端有大约3.5km的地震不连续空段。利用Borun模型计算的小震震源参数结果表明,该震群地震震源参数没有表现出明显有别于构造地震的特征,地震应力降多在0.33MPa左右,平均应力降为0.88MPa,根据应力降空间分布的情况判断,该地震条带西北端地震活动不连续段处于应力降的低值区。