青藏高原东缘1933年叠溪Ms7.5级地震发震构造再研究

青藏高原东缘1933年叠溪75级地震的发震构造至今仍然难以琢磨,前人或将其归因于NW向松坪沟断裂的左旋走滑活动、或南北向岷江断裂左旋走滑活动,但地表同震破裂、地震地质、地震等烈度图等调查和研究结果都不支持这种走滑型断层的地震成因。本文基于叠溪地震区构造地貌和湖相地层断层调查,结合古地震和历史地震的研究结果,提出了与2013年四川芦山Ms 70级地震类似的发震构造模型,即隐伏断坡型逆冲断层发震构造模型,认为在叠溪震区10~15km深部隐伏一条西倾的逆冲断坡,其向东逆冲作用导致了叠溪地区频繁的地震活动。这个发震模型有待深部地球物理测深资料和地表大地测量资料的验证。     

5.12汶川地震断层的同震位移构造意义与运动学模型

5.12汶川8.0级地震断层的同震位移方式、大小和空间变化为检验断层几何学、运动学与动力学分析理论与方法提供了一个现实范例。本文通过对汶川8.0级地震断层同震位移的几何学、运动学特征和可能的深部过程分析,并考虑到地震动力作用的影响,探讨了断层同震位移的地质意义和断层运动学模型问题,继而讨论了汶川8.0级地震过程中所呈现出的断层构造变形的现象对断裂构造分析的有关理论和方法的启示。提出了如下初步认识:(1)根据地震破裂面两侧地表高程差确定的断层垂直同震位移,并不完全是深部震源破裂的构造位移扩展到地表所致,而是包含了地震动力作用对断层破裂面两侧深部岩体的结构损伤破坏(膨胀)强烈程度差异所形成的非构造位移;(2)汶川地震的发震断层走滑-逆冲位移大小和方式的空间变化,可以用区域稳态构造应力和地震动力的联合作用给予合理解释,即断层的逆冲位移成分可以归因于为垂直断层的南东向的区域构造挤压应力作用之结果,而水平走滑位移则与震源体破坏过程形成的地震动力作用方向与不同区段断层的交角变化所致,即震源体上方映秀-北川断层南段和彭灌-江油断层,无论是区域构造应力,还是地震动力,都与断层走向近于直交,因此,断层以逆冲为主;而映秀-北川断...     

断层旋性与地震危险性

文中以“平行同旋走滑断层减震”的观点论证了兰州、北京、昆明这些位于强震活动区的大城市今后百年内不会发生 6 .5级以上地震。以“平行异旋走滑断层加震”的观点解释了西南棱形块体北边界和南边界在发生大震方面相互促进的现象。对于由构造分段求震级来说 ,在遇到不同的横交断层作为分段点时 ,还需考虑将来发震时始破裂点的位置以及发震断层的旋性 ,不然就会造成对震级估计不足 ,继而成为抗震建设的潜在不安全因素。在主震后为了预报余震的强度 ,可应用物理学中的科里奥利力理论 ,应用时必须知道断层类型和旋性。对于走滑断层来说 ,左旋余震弱 ,右旋余震强。例如 1997年藏北玛尼 7.5级地震 ,余震仅为 5 .3级 ,震级偏小 ,因主震为左旋的缘故 ;1976年唐山 7.8级地震 ,余震可达 7.1级 ,因主震是右旋。对于逆断层来说 ,上盘错动方向在当地子午面左侧者余震强度大 ,在右侧者余震强度弱。据此讨论了 1999年台湾南投 7.6级大震余震强度达 7.1级是因为主震为逆断层 ,上盘向西错动。     

滇西南2014年景谷中-强震群的地质构造成因——茶房-普文断裂带贯通过程的构造响应

2014年10—12月期间,云南景谷接连发生了Ms6.6、Ms5.8、Ms5.9三次中-强地震。为确定地震的地质构造成因,在地表调查的基础上,综合该区的地质构造情况、烈度与余震分布、震源机制解等资料,确定此次震群活动的宏观震中位于永平盆地东南侧山地,发震断层为地质与地貌表现不显著的NW向右旋走滑断层。此次震群活动及余震迁移过程指示,由于断层斜接部位岩桥的临时阻碍,Ms6.6地震破裂在向南东扩展过程中发生短暂停滞,突破障碍后进一步引发了Ms5.8和Ms5.9地震,这符合震源破裂沿NW向发震断裂分段破裂的行为。区域活动断裂的遥感解译结果发现,发震断层位置恰好处于NW向右旋走滑的茶房断裂与普文断裂之间,区域上属于该断裂带的不连贯部位,指示此次中-强震群活动应该是茶房-普文断裂带贯通过程的构造活动表现。结合思茅地块的历史地震资料发现,思茅地块地震活动多以小于等于6.8级为主,发震构造多为NW向断裂。指示在现今构造应力场作用下,该区NW向断裂的活动性相对NE向断裂更加显著,属于该区主要控震构造,应在今后的地震地质工作中给予更多关注。     

四川盆地南部地震区发震构造及其新构造背景

近10年以来，在四川盆地南部的川黔滇交界地区发生了一系列中、强地震，其发震机理引起了广泛的关注和讨论。本文基于历史地震震中分布和区域活动断裂构造编图，发现四川盆地南部地震主要集中在4个地震亚区，分别为马边—永善、鲁甸、长宁和自贡—荣昌等地震亚区，华蓥山断裂带西南段是其中一条重要的地震构造边界带。通过综合分析主、余震分布特征、震源深度和震源机制解等资料，认为该地震区存在2类发震断层，其中马边—永善、鲁甸、长宁地震亚区以基底断层走滑型或走滑逆冲型地震为主，而自贡—荣昌亚区则以浅层滑脱断层逆冲型地震为主。区域挤压应力方向从WNW ESE向至ENE WSW向。双震型地震频发，一次走滑地震往往会触发一组共轭基底断层的同时活动。这些地震构造特征表明它们不同于盆地西缘的龙门山—岷山逆冲走滑型地震构造带，也不同于鲜水河—安宁河—小江走滑型地震构造带，属于一个新生的克拉通地震构造区，因西南扬子地块遭受青藏高原的向东推挤和压迫，构造应力通过“大凉山地块”传递并作用到四川盆地南部，导致扬子地块的断块型结构及其基底断层的逆冲走滑活动，进而主导了该地区的一系列中、强地震的破裂事件。     

两淮矿区震源机制解反演区域构造应力场特征

通过分析两淮矿区中小型地震的震源机制,以及该区构造应力场的分布特征,对矿区中小震震源机制解进行统计分析并反演其构造应力场。结果表明:两淮矿区构造应力场的最大主应力方向和最小主应力方向基本沿东西方向和南北方向分布;构造应力场现今主要表现为近水平作用力,同时存在部分构造应力场表现为近垂直方向;地震震源断层的破裂类型主要表现为近走滑型断层,同时也有一定比例的走滑型断层;矿区震源发震断层主要为走滑断层,逆断层占比较少,正断层最少。     

鲁甸MS 6.5 地震发震断层地表破裂特征、相关古地震的发现和年代测定

鲁甸M_S 6.5级地震发生后,余震分布呈现两个优势方向,其发震断层是NE向的昭通-鲁甸断裂,还是NW向的次级断裂,引起了广泛的讨论。详细的野外调查发现,从龙头山镇南东方向的谢家营盘-光明村-王家坡一线N22°W~N55°W走向断续展布长约8 km地表破裂带,呈左行右阶排列,伴有30~35 cm左右的走滑分量,局部走滑分量达40~60 cm,表明此次地震的发震构造为北西走向的包谷垴-小河断裂。探槽工程揭露出发震构造光明村-小垭口段4次古地震事件;8个炭屑样品的14C测年分析表明,事件E1可能发生在9190-8870 BC,E2为1000 BC至900 AD,E3为910-1240 AD,最新一次事件E4为2014年鲁甸MS 6.5级地震。该研究表明,云南地区6.5级强震可以产生地表破裂并可能在地质记录中留下遗迹。结合本次地表破裂特征,影像几何不连续以及探槽剖面揭露出古地震断面信息容易隐形等特征表明,包谷垴-小河断裂在历史活动中强度不大,属中强地震发震构造。     

玉树地震地表破裂调查与灾后重建避让选址研究

2010年4月14日07时49分40.7秒,青海省玉树县发生Ms7.1级地震。通过现场调查和分析,玉树地震的发震断裂是甘孜—玉树活动断裂的玉树段,地震产生的地表破裂长度为23km,走向北西西—北西,总体表现为左旋走滑特征,可进一步分为3段:西段呈连续延伸的左旋走滑破裂,在隆宝镇的"郭央烟宋多"附近(坐标:北纬33°03′11″、东经96°51′26″)最大水平位移达1.75m,可定为宏观震中;中段主要位于县城南侧,由多条右阶斜列的破裂组成;东段表现为逆冲兼左旋走滑。玉树地震除了造成大量房屋破坏外,次生地质灾害主要包括:地震砂土液化及其引起的公路变形、地震滑坡、地震诱发水渠破坏及其链生土质滑坡和泥石流等。通过对内外动力地质灾害的综合分析,初步提出了玉树地震灾区灾后重建避让选址的建议。     

2019年3月柴达木盆地茫崖5.0级地震构造与油田井损关系分析

地震引起的油气勘探开发过程中的钻井破坏日益引发关注，研究地震构造与钻井破坏之间的关系对油田安全生产非常重要。2019年3月28日青海省茫崖地区发生一系列地震，最大震级达5.0级，震中位于柴西狮子沟构造，并且在地震期间狮子沟地区钻井发生破坏。结合高精度地震勘探数据与钻井资料，本文刻画了狮子沟地区的地震构造与井损点分布特征，进一步探讨钻井破坏的原因。研究表明狮子沟构造是本次地震的发震构造，由盐上滑脱构造与盐下基底卷入的正花状构造组成，两者夹有厚度不均匀的盐岩体。在地震中被破坏的钻井集中分布于狮子沟背斜北东翼，靠近盐岩体厚度最大的区域。钻井井损点大致位于盐岩体顶面的连面且平行于地层层面。震源机制解指示存在倾向南南东、倾角较陡、以逆倾滑分量为主、兼有左行走滑分量与倾向北东、倾角较缓、兼有逆倾滑分量与右行走滑分量的两节面，分别对应盐下基底断裂的分支断裂与盐上逆冲滑脱断裂。考虑到震源位置的不确定性，盐下分支断裂或盐上逆冲滑脱断裂可能是本次地震的发震断裂，其中后者具有更大的可能性。钻井破坏的原因是同震断层活动造成的沿不稳定盐层顶面发生顺层剪切。因此，本文报道了盐构造环境下地震造成钻井破坏的实例。     

九寨沟7.0级地震的地震断裂及震源破裂的构造动力学机理研究

本文针对九寨沟7.0级地震的发震构造及震源破裂的构造动力学问题,从地质调查、测试与震源构造动力学理论分析相结合的角度阐明:此次地震发生在处于高法向应力左旋剪切受力状态的岷山隆起带北端与西秦岭地槽褶皱带之南缘文县-玛沁断裂相交汇部位;沿"九寨天堂"-震中-五花海以及上四寨村-中查-比芒一线发育的两条具有构造破裂特征的NW向地裂缝带,是"隐伏状"地震断裂错动造成的地表同震破裂,前者是本次地震的控震构造,后者是NW向断层的次级同震复活及扩展;此次地震的震源断层错动过程受NW331°走向的陡倾角（∠87°）断层节面控制的走滑型剪切破裂,断裂两端的剪切破裂表现出持续扩展趋势;震源构造动力学过程实质上是地壳深部沿NW方向左旋剪断"凸出体";地震断裂带两端破裂扩展的持续发展,将导致地壳"凸出体"逐步剪断贯通。     

Cautious neotectonic hypotheses for assessing the seismic hazard in northeastern Italy

A simplified tectonic scheme for hazard purposes was recently adopted for northeastern Italy, introducing large generalized seismogenic areas containing systems of complex geometry faults. This scheme considers only major faults with documented seismic activity. In the present analysis, a different tectonic scheme, with linear elements as seismogenic sources, is presented. The assessment of the regional seismic hazard is done with the fault rupture model, its most important advantage being the recognition that the length of fault rupture during an earthquake is an important consideration in probabilistic calculations of seismic hazard. Moreover, some structures with no associated seismicity but with notable neotectonic activity are considered, and their contribution to the results investigated. Important uncertainties such as those in the maximum possible magnitude of future earthquakes, in the location of the fault, in the focal depth, and in the attenuation law are accounted for in the calculations and their influence studied. The results identify a seismic belt running from Lake Garda to Friuli and along the Yugoslav coast and are very similar to those already known for Friuli, with the largest values corresponding to the zone around Gemona. Some slight differences in the shape of the areas of equal acceleration are probably due to the delineation of the seismic sources of the proposed model. For a cautious elaboration, some neotectonic lines without present seismicity were added into the fault model. Their contribution is negligible in the areas of highest acceleration, but increases remarkably in the areas where acceleration is not expected to exceed the medium values.     

2017年四川九寨沟Ms7.0地震InSAR同震形变场及发震构造探讨

2017年8月8日四川省九寨沟县发生M_s7.0级地震,构造部位处于青藏高原东缘的巴颜喀拉地块东北角,震中位置是岷江断裂、塔藏断裂、虎牙断裂和雪山梁子断裂围闭的空震区。哪条断裂发震,如何界定其与周边活动断裂的关系,与青藏高原东缘近年来发生的大地震是否有成因联系等问题对于理解该区域现今构造活动模式、预判地震发展趋势和部署地震地质灾害防控等工作具有重要意义。利用地震前后两期Sentinel-1合成孔径雷达数据对地表同震形变场进行了InSAR测量,获取了极震区约2000 km²范围内的雷达视线向变形（-13~28 cm）和运动方向,呈现为主动盘单侧走滑兼逆冲的变形模式,结合震源机制、断裂展布、构造背景和近年地震迁移的分析,揭示了控震构造是巴颜喀拉地块北缘边界断裂弧形旋转体系的尾端构造,发震断层是该断裂系中塔藏断裂的南段,并有与虎牙断裂贯通的趋势,因此,应重视本次地震与虎牙断裂之间的空震区未来的强震危险性问题;从区域上看,此次九寨沟地震可能与汶川地震具有一定的时空成因联系,因在巴颜喀拉地块南北边界断裂破裂基本贯通的条件下,2008年汶川地震诱发的东缘中部锁固破裂导致块体加速向东挤出,2013年鲁甸地震又释放了东缘南段挤压构造应力,从而进一步加剧了东北角的应力集中,促使九寨沟地震的发生。     

The 1984 Abruzzo earthquake (Italy): an example of seismogenic process controlled by interaction between differently oriented synkinematic faults

The evolution of the seismogenic process associated with the M_s 5.8 Sangro Valley earthquake of May 1984 (Abruzzo, central Italy) is closely controlled by the Quaternary extensional tectonic pattern of the area. This pattern is characterised by normal faults mainly NNW striking, whose length is controlled by pre-existing Mio–Pliocene N100±10° left-lateral strike-slip fault zones. These are partly re-activated as right-lateral normal-oblique faults under the Quaternary extensional regime and behave as transfer faults.Integration of re-located aftershocks, focal mechanisms and structural features are used to explain the divergence between the alignment of aftershocks (WSW–ENE) and the direction of seismogenic fault planes defined by the focal mechanisms (NNW–SSE) of the main shock and of the largest aftershock (M_s=5.3).The faults that appear to be involved in the seismogenic process are the NNW–SSE Barrea fault and the E–W M. Greco fault. There is field evidence of finite Quaternary deformation indicating that the normal Barrea fault re-activates the M. Greco fault as right-lateral transfer fault. No surface faulting was observed during the seismic sequence. The apparently incongruent divergence between aftershocks and nodal planes may be explained by interpreting the M. Greco fault as a barrier to the propagation of earthquake rupturing. The rupture would have nucleated on the Barrea fault, migrating along-strike towards NNW. The sharp variation in direction from the Barrea to the M. Greco fault segments would have represented a structural complexity sufficient to halt the rupture and subsequent concentration of post-seismic deformation as aftershocks around the line of intersection between the two fault planes.Fault complexities, similar to those observed in the Sangro Valley, are common features of the seismic zone of the Apennines. We suggest that the zones of interaction between NW–SE and NNW–SSE Plio-Quaternary faults and nearly E–W transfer faults, extending for several kilometres in the same way as M. Greco does, might act as barriers to the along-strike propagation of rupture processes during normal faulting earthquakes. This might have strong implications on seismic hazard, especially for the extent of the maximum magnitude expected on active faults during single rupture episodes.     

利用同震滑坡分析2014年鲁甸地震震源性质与破裂过程

2014年8月3日, 发生在中国云南省鲁甸县的MS 6.5(Mw 6.1)级地震造成了严重的灾难, 本次地震还触发了至少1024处面积大于100m2的滑坡。本文的目的是利用同震滑坡的空间分布与规模分布特征分析本次地震的震源性质与破裂过程。鲁甸地震同震滑坡分布区域的长轴展布方向呈北西南东方向, 结合区域活动构造分布, 认为其发震构造是北西南东方向的包谷垴小河断裂。地震滑坡多分布在震中的南东方向, 表明了其破裂方向是自北西向南东扩展。滑坡分布区北西部分滑坡分布较分散, 规模总体较小; 而南东部分滑坡分布相对集中, 且有几处规模较大。由于隐伏断裂型地震比地表破裂型地震触发滑坡分布面积广、数量多, 但规模较小, 因此判断发震构造的北西部分可能由于破裂面较深而隐伏于地下, 而南东部分可能产生了地表破裂且破裂面较浅。这一判断得到了野外调查结果的验证。鲁甸地震破裂自北西向南东是由深部向浅部斜向上扩展的, 这种破裂面斜向上扩展的破裂特征或许是导致鲁甸地震灾害非常严重的重要原因之一。     

基于干涉雷达的玉树地震断裂运动模式与地震迁移趋势分析

2010年4月14日青海省玉树县发生M_s7.1级地震。利用地震前后2期ALOS雷达数据进行了地表同震形变场InSAR解译研究,获取了高质量的干涉图像,并解算出定量变形场。进而根据干涉计算的变形方向、变形范围、变形量和变形梯度,参考该区的构造背景和走滑断裂的力学机理对本次地震构造活动进行了分析并得出如下结论：1）玉树地震引发了地表NWW走向、由5段构成的“S”形走滑断裂,总体为左阶排列,走滑量从10.2 cm到133.2 cm不等,走滑极值可达195 cm,其中在结古镇和隆宝镇附近的两段出现较明显的地表破裂;2）断裂两侧的雷达视线向运动方向和运动量的差异预示发震断裂以左旋走滑运动为主,SW盘为主动盘;3）宏观震中可以定位于玉树县城西北约16 km的地表陡变带附近;4）发震断裂地表行迹、变形量和地表破裂幅度预示余震将主要沿发震断裂向NW迁移;5）根据青藏高原东部地块的分区,本次地震属于羌塘地块活动的结果,与巴颜喀拉地块活动引发的汶川地震不存在直接的关联。     

2010年玉树地震(Ms7.1)地表破裂特征、破裂机制与破裂过程

2010年4月14日,青海省玉树地区发生Ms7.1级地震,造成大量人员伤亡和财产损失.地震发生后,我们对地震地表破裂带进行了详细的考察,并对同震位移量进行了精确的测量.根据野外考察和测量的结果,对玉树地震的地表破裂特征、同震位移量及其分布特征进行了分析,并对地震的破裂机制和破裂过程进行了探讨,取得如下认识:(1)玉树地震形成了沿鲜水河断裂带西北段(甘孜-玉树断裂)分布的东、西两条地表破裂带,西段破裂带分布在微观震中附近的隆宝湖拉分盆地中,长约19km;东段破裂带沿扎曲河南岸及巴塘河西岸山坡展布,长度约31km;上述两条破裂带之间存在约15km的地表破裂空区;(2)野外测量获得玉树地震的最大同震位移量为2.3m,位于东段地表破裂带中部郭央烟宋多附近;(3)地表破裂和野外构造地貌特征均反映了发震断层处于走滑伸展环境,断层左旋走滑过程中伴随正断作用;(4)地震波反演结果和地表破裂分布特征表明,玉树地震的破裂过程包括两次子事件,分别在地表形成了隆宝湖破裂带和扎曲河、巴塘河破裂带,隆宝湖及玉树县城西侧的山间谷地是在甘孜-玉树断裂长期活动的破裂带阶区转换拉张过程中形成的两个拉分盆地.     

汶川Ms8.0地震强震动基线改正及其在位错反演中的初步应用

通过研究近场强震动记录, 发现汶川M_s8.0地震近场峰值加速度在空间上存在较明显的上盘效应和方向性效应, 与汶川引起的地质灾害空间分布具有较好的一致性.但在所有强震仪所记录的汶川M_s8.0地震同震加速度记录积分所得地壳同震速度中, 有的台站数据存在典型的线性偏移, 有的台站数据除线性偏移外还存在明显的非线性偏移.采用非线性基线改正方法处理汶川M_s8.0强震同震记录, 改正后所得同震位移明显要比线性基线改正更合乎实际情况.以强震动、GPS和InSAR同震位移处理结果做约束, 反演了汶川M_s8.0地震同震位错分布, 对于汶川M_s8.0地震主要同震破裂断裂(北川-映秀断裂), 强震动反演结果不仅较好地刻画了汶川M_s8.0地震同震主断裂上地表破裂空间分布详细变化特征, 同时也较好地反映北端破裂衰减情况, 该结果表明: 强震动资料可以为强震后的救援和灾害评估等工作提供具有参考价值的研究结果; 另一方面, 受数据数量的制约, 用强震动改正后位移反演所得位错分布中仅汉旺断裂南段存在较为明显位错, 强震仪布设时应更多地考虑是否相对均匀地分布在具有发震潜势的断裂周缘, 以期更好地在震后应急救灾中发挥更好的作用.      

2010年玉树7.1级地震诱发滑坡特征及其地震地质意义

2010年玉树7.1级地震造成了一系列次生地质灾害。笔者在玉树灾区地震地质灾害调查基础上,结合Quickbird高分辨率遥感影像数据和航片影像数据,以目视解译为主,共提取了542处地震滑坡,并首次发现了11处古地震滑坡。调查研究结果显示,玉树地震滑坡主要包括崩塌、狭义的滑坡和土溜等三种类型。其中地震崩塌占到了90%以上,按其物质成分可进一步划分为碎屑型崩塌、碎屑流型崩塌和岩崩等三类。地震滑坡的空间展布特征显示,该区80%以上的地震滑坡集中分布在以玉树活动断层为轴的长约95km、两侧宽2km的廊带区内,并与发震断层距离和宏观震中有很好的相关性,其高密度区与同震地表破裂的空间分段性也有很好的对应关系,体现出典型的走滑型发震断层的控灾特点。同时,还进一步分析了山体坡度、坡体形态、临空面高度和地层岩石与岩体完整度等因素对地震滑坡总体分布的影响。对古地震滑坡的初步研究发现,古地震滑坡的规模、期次和分布特征间接地反映出玉树断裂带在全新世期间曾发生过多次震级强度明显大于本次玉树7.1级地震的古地震事件,这为更深入探索玉树断裂带古地震事件提供了另一种重要的研究途径。此外,地震滑坡分布与地表破裂和极震区破坏程度之间的密切空间关系指示,地震滑坡也可以成为快速圈定宏观震中以及开展极震区地震烈度评价等方面的重要指标。