2021年青海玛多MS7.4地震序列精定位与震源机制研究

利用双差定位法对2021年5月22日玛多M_S7.4地震序列中1 434个地震进行重新定位,使用TDMT矩张量反演方法求解玛多地震序列M≥4.5地震的震源机制解,综合分析得到如下结论:(1)玛多地震序列震中整体走向为NWW-SEE向,与昆仑山口—江错断裂展布方向相吻合,序列总长度170 km,呈NWW向和SEE向双侧破裂,主震西北侧存在NW向条带,可能是此次地震的分支断裂活动,在南东侧存在余震稀疏段以及横穿玛多—甘德断裂的余震分布带,推测可能是地下速度结构差异所致;(2)主震附近地震序列以左旋走滑型地震为主,优势走向为NWW向,倾向NE,倾角较高,与昆仑山口—江错断裂性质基本一致,结合余震定位结果推断昆仑山口—江错断裂为本次地震的发震断层;(3)主震附近地震序列P轴平均方位角为237°,P轴,T轴平均倾角分别为15°、16°,N轴平均倾角为65°,结合研究区构造特征推断,本次地震是由NEE-SWW向水平挤压应力推动NWW-SEE向断裂发生左旋走滑错动所致。     

2021年青海玛多7.4级地震序列重定位和震源机制特征

2021年5月22日青海果洛藏族自治州玛多县发生7.4级地震,这是继汶川地震后中国大陆发生的震级最大的一次地震.为了深入研究玛多7.4级地震序列的时空分布、震源特性以及发震构造等内容,文中采用双差定位法对玛多地震序列进行了重新定位,并采用近震全波形矩张量反演方法反演了玛多7.4级主震和15次M≥4余震的震源机制解,结果...     

2021年5月22日青海玛多Ms7.4地震发震构造分析

精确的余震序列定位及震源机制反演能够提供强震破裂尺度、发震断层面和区域应力场等信息,为震后应急决策和分析发震构造提供科学依据.本研究采用双差定位方法对2021年5月22日 青海玛多Ms7.4地震序列进行精定位,得到震后9天内共1055个事件的精定位结果;同时,利用青海、西藏、四川和甘肃台网记录的波形数据,采用近震全波形矩张量反演方法得到了玛多Ms7.4地震15次中等余震(Ms≥4.0)震源机制解,并进一步反演得到震源区构造应力场.地震定位结果显示,玛多主震位于玛多—甘德断裂与甘德南缘断裂之间,发震断层面较为陡立,余震序列在时间上呈现出不对称的双侧破裂模式,且沿主破裂面的两端均表现出分支破裂特征,说明本次地震触发了分支断层;震源机制结果显示15次中等余震包含12次走滑型和3次逆冲型地震,暗示主断层破裂受到局部异常结构的影响;另外,应力场反演表明震源区为近EW向挤压特征,与该区域最大水平主压应力优势取向一致.结合上述结果以及周边地质构造背景,我们认为玛多地震发震构造为位于巴颜喀拉地块内部一条NWW向的高倾角左旋走滑断裂,主破裂触发了东西两端分支断层活动,断层面的非均匀性控制了余震序列时空分布的差异性.     

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。     

2021年青海玛多MS7.4地震精定位和发震构造初探

2021年5月22日青海省果洛州玛多县发生M_S7.4地震。为探究本次地震的发震构造及余震分布特征,选取2021年5月1日—6月3日青海测震台网观测到的33°～36°N,97°～99.5°E空间范围内的地震观测报告,利用双差精定位方法进行双差精定位处理。重定位后整体残差平均减小了0.23,深度在5～25 km间随机分布。根据地震迁移方向和震区地质构造,认为本次地震的发震构造为昆仑山口—江错断裂,玛多—甘德东段受主震触发影响爆发一系列小震,两条断裂之间可能因为本次地震产生一定联系。本次地震产生新的断裂,突破了两条断裂之前的空区,连接到玛多—甘德断层,使两条断层交叉相连,形成新的断层构造。     

青海玛多MS7.4地震对周边活动断裂的库仑应力加载及发震概率增量的计算

2021年5月22日2时4分位于青藏高原巴颜喀拉地块内部青海果洛州玛多县发生了M_S7.4地震(玛多M_S7.4地震),震中位于98.34°E,34.59°N,震源深度17 km(中国地震台网中心测定).震后区域应力调整直接导致了周边断层的库仑应力变化和主震断层外余震的发生,进而影响到区域地震活动性并改变了即发地震概率.本文利用有限断层滑移模型计算了青海玛多地区主要断层的库仑应力变化,结合Dieterich地震发生率模型,给出了库仑应力扰动下超越某一特定震级地震的发震概率公式,得到了受青海玛多M_S7.4地震所产生的库仑应力场的影响周边8条断裂(段)分别发生M_S≥7.0和M_S≥6.0地震的概率变化.结果表明,8条断裂(段)的发震概率均有不同程度的增加.对于发震概率增幅较为明显的甘德南缘断裂、玛多—甘德断裂和西藏大沟—昌马河断裂在震后短时间内(约10年内)发震概率迅速提升,之后趋于平稳,不排除有潜在发生破坏性地震的可能,特别是发生M_S≥6.0地震的可能性.针对达日断裂,由于库仑应力增加造成的影响不明显,短期内发生M_S≥7.0或M_S≥6.0地震的可能性不大,但随着时间的推移,不排除几十年后有潜在发生破坏性地震的可能,尤其要关注发生M_S≥6.0地震的可能性;东昆仑断裂特别是玛沁—玛曲段仍然是未来强震发生的可能区段,需重点关注和防范M_S≥6.0地震乃至M_S≥7.0地震的发生;玉树—甘孜断裂发生M_S≥6.0地震,尤其是发生M_S≥7.0地震的危险性不高,而乌兰乌拉湖—玉树南断裂有潜在发生破坏性地震的风险,对于M_S≥6.0以上地震需要加强防范.     

2021年5月22日青海玛多M7.4地震余震重新定位与断层面参数拟合

文中基于青海和周边地震台网72个台站以及震后布设的12个流动观测台站于2021年5月22—27日记录的青海玛多M7.4地震主震及1 357次余震资料,使用双差地震定位法重新对余震位置进行了修定,获得了1 289次余震修定后的震源位置。重新定位后,余震基本沿昆仑山口-江错断裂呈NWW向线性分布,震源深度由重新定位前主要集中于5～10km变为在5～15km深度范围内相对均匀地分布。根据重新定位后的余震分布特点并参考地质断层及现场考察的地震破裂带展布情况,依据成丛地震发生在断层附近的原则,选取了6个矩形区域内重新定位后的震源信息,联合采用模拟退火与高斯-牛顿算法反演获得了每个区域断层面的详细参数。结果表明,主干断裂为长约146km、总体走向为285°～290°的高倾角大型左旋走滑兼逆冲断裂。重新定位还显示,主干断裂东、西两侧有分叉现象,可能是大地震发生时期由于复杂的应力分配导致触发并新产生2条分支断裂,断裂整体显示为树形。西侧分支走向为306°,与主干断裂相交,夹角为21°。东侧分支走向近EW,与主干断裂的东段相连。     

2012年彝良MS5.7和MS5.6地震序列重定位和震源机制解特征

利用地震科学探测台阵在云南、 贵州地区的17个流动台站的地震记录, 采用双差定位法对2012年9月7日云南彝良M_S5.7和M_S5.6地震及其余震序列(M_L≥1.0)进行重定位． 在获得精确的震源位置后, 采用CAP法反演了M_S≥4.0地震的震源机制解． 结果显示, 彝良M_S5.7主震位于(27.509°N, 103.971°E), 震源深度为9.7 km, 震源机制解节面Ⅰ走向251°、 倾角66°、 滑动角150°, 节面Ⅱ走向354°、 倾角63°、 滑动角27°; 彝良M_S5.6主震位于(27.563°N, 104.034°E), 震源深度为10.0 km, 震源机制解节面Ⅰ走向235°、 倾角39°、 滑动角147°, 节面Ⅱ走向352°、 倾角70°、 滑动角56°． 反演结果显示断层的几何形态、 余震分布特征、 震源机制解特征及构造应力场等均有很好的一致性． 综合断层的运动学特征、 地震活动规律和地质构造背景, 推测彝良地震的发震断裂为昭通断裂带的前缘断裂, 即NE走向的石门断裂． 导致震区受灾严重的主要原因是由于彝良地震震源深度较浅, 能量释放多发生在地壳浅部所致．      

2022年1月8日青海门源MS6.9地震序列重定位和震源机制解研究

2022年1月8日青海省海北州门源县发生M_S6.9地震,震后产生了长约22 km的地表破裂带,青海、甘肃和宁夏等多地震感强烈。本文基于区域地震台网资料,通过多阶段定位方法对门源M_S6.9地震早期序列（2022年1月8日至12日）进行了重定位,并利用gCAP方法反演了主震和M_S≥3.4余震的震源机制和震源矩心深度,计算了现今应力场体系在门源M_S6.9地震震源机制两个节面产生的相对剪应力和正应力。结果表明:门源M_S6.9地震的初始破裂深度为7.8 km,震源矩心深度为4 km,地震序列的优势初始破裂深度主要介于7—8 km之间,而M_S≥3.4余震的震源矩心深度为3—7 km;该地震序列的震源深度剖面显示震后24个小时内的地震序列长度约为25 km,与地表破裂带的长度大体一致,整体地震序列长度约为30 km,其中1月8日M_S6.9主震和M_S5.1余震位于余震区西段,1月12日M_S5.2余震位于余震区东段。2022年1月8日门源M_S6.9主震的震源机制解节面Ⅰ为走向290°、倾角81°、滑动角16°,节面Ⅱ为走向197°、倾角74°、滑动角171°,根据余震展布的总体趋势估计断层面走向为290°,表明此次地震为近乎直立断层面上的一次左旋走滑型事件;M_S≥3.4余震的震源机制解显示这些地震主要为走滑型地震,P轴走向从余震区西段到东段之间大体呈现NE向到EW向的变化。现今应力场体系在门源M_S6.9主震震源机制解节面Ⅰ上产生的相对剪应力为0.638,而在节面Ⅱ上的相对剪应力为0.522,表明这两个节面均非构造应力场的最大释放节面,这与2016年门源M_S6.4地震逆冲型震源机制为构造应力场的最优释放节面有着明显差异。结合地质构造、震源机制和余震展布,2022年1月8日门源M_S6.9主震的发震构造可能为冷龙岭断裂西段,其地震断层错动方式为左旋走滑。根据重定位结果、震级-破裂关系以及剪应力结果,本文认为门源地区存在一定的应力积累且应力未得到充分释放,该地区仍存在发生强震的危险。      

青海玛多MS7.4地震前后秒采样地电场动态变化

地电场是重要的地球物理场,本文利用传统的时间序列统计分析方法和快速傅里叶变换信号处理方法,从时间域和频率域两个方面,对距离玛多M_S7.4地震震中约170 km的青海省大武地震台的秒采样地电场动态变化基本特征,进行了分析和讨论.研究结果显示,大武地震台在玛多M_S7.4地震前后:(1)记录到了比较典型的地电场震前异常变化和同震变化,该变化过程在不同的观测装置下,具有较强的同步性和相关性;(2)地电场异常变化主要表现为不定期交叠出现的单向阶跃变化和双向扰动变化,其中双向扰动变化延续更长时间段,并在不同阶段表现出突发性或持续性变化特征;(3)地电场同震变化的主要变化过程与Sg波基本同步,并且与地磁场的动态变化过程具有较强的时序相关性;(4)地电场秒采样观测数据的动态变化过程,在"时间域"和"频率域"具有较强一致性.综合分析认为,在排除电磁暴、雷电等空间电磁信号变化的情况下,在玛多M_S7.4地震前后,大武地震台的秒采样地电场动态变化过程,主要与较强地应力和地应变作用下,地下流体在断层、孔隙及裂隙中的运移过程以及渗流作用的突发性、振荡性或震颤性变化有关.     

GNSS观测的2021年5月22日玛多MS7.4地震同震位移及其约束反演的滑动破裂分布

2021年5月22日青海省果洛州玛多县发生M_W7.4地震,此次地震产生的地表破裂在空间上表现出明显的分段特征.本文基于不同来源的GNSS连续观测网数据获取了此次地震的精细三维同震形变场,结果显示:观测到的最大水平位移量达到280 mm,最大垂直形变量仅为25 mm,暗示此次地震的逆冲分量较小;此次地震具有较为明显的左旋走滑特征,同震形变基本对称,在NW-SE向的影响范围更广,该方向上水平同震形变大于3 mm的震中距范围超过500 km.进而,本文以余震精定位结果和GNSS观测到的三维同震形变场为约束,构建了地表破裂线为折线、倾角为85°、倾向西南的断层模型,反演了滑动破裂分布.结果显示:滑动破裂分布在震中两侧不均匀,均破裂到地表,破裂深度达到15 km左右,最大滑移量为4.73 m,计算的矩震级为M_W7.37.该结果与余震精定位结果具有很好的一致性,破裂的极值区正好位于早期余震空区,推测该余震空区未来的发震风险性较低.最后基于反演结果模拟计算了震中区域形变和应变场,结合应变值在断层地表迹线东南侧呈现挤压特征和已有的研究成果,推测此次地震增强了巴颜喀拉块体在东部地区挤压应力的积累特征,导致东部地区发震危险性增强,值得后续跟踪研究.     

利用重力异常分析2021年青海玛多MS7.4地震发震断层与结构特征

基于2021年青海玛多M_S7.4地震震源区及周边的重力异常计算了全张量梯度,利用倾斜角(TA)、倾斜角总水平梯度(THDR)和断层倾角(β)分析了巴颜喀拉块体及周边断裂带的类型、连续性和分段性等特征.昆仑山口—江错断裂两侧剩余异常轴线发生明显错断,走向与TA零值线过渡带和THDR极值线分布基本吻合.结合活动断裂分布与地表破裂展布,推断此次地震可能的发震构造为昆仑山口—江错断裂.昆仑山口—江错断裂不同段落具有不同的重力异常、识别标志和倾角变化特征.对照地表破裂分段,TA零值线过渡带和THDR极值线能很好的表征沿鄂陵湖南段、黄河乡段和东草阿龙湖段的断裂结构,而昌麻河段的识别特征不明显.最西端的鄂陵湖南段和东端昌麻河段表现为走滑性质,兼有逆断分量;而中间的黄河乡段和东草阿龙湖段则以走滑为主.由于发震断裂走向的平面变化及其深部结构的横向差异,在区域动力环境加载作用下可能产生沿断层的局部应力集中,从而导致此次地震的发生.

     

2016年安徽无为MS3.0震群序列发震构造与震后趋势研究

首先通过模板匹配方法检测无为震群活动期间目录遗漏的地震事件,共识别出5次遗漏地震事件,震级为M_L0.5～1.2,得到了更为完整的地震目录;然后基于波形互相关震相检测技术标定震相到时,进而采用双差定位方法进行精定位,精定位后震群分布更加集中,未见明显的优势方位分布;采用Snoke方法计算震级较大地震的震源机制,结果表明,此次震群为NEE向的水平挤压与NNE向的水平拉张应力场作用下具逆冲分量的走滑型地震活动,严家桥-枫沙湖断裂可能为其发震构造;最后,计算了震群序列的视应力,结果显示,视应力和扣除震级影响后的差视应力随着震群序列的衰减逐渐恢复,因此,分析认为,随着无为震群序列的衰减,震源区发生更大地震的可能性不大。     

2014年8月3日云南鲁甸MS6.5级地震序列重定位与震源机制研究

本研究采用双差定位法对2014年 8月3日至7日期间鲁甸M_S6.5级主震及647个余震序列进行重新定位,得到471个重定位结果.结果显示,主震的震源深度为13.3 km,与破裂过程显示的初始破裂深度较为接近,余震序列呈现出近东西向-北西向的不对称共轭状分布,近东西向长约17 km,而北西向长约22 km,小震优势分布深度为10 km以上,且由主震处沿共轭断层分别向东南向和近东西向逐渐往10 km深度以上的浅部迁移.小震分布还展示出发震断层高倾角分布,且与昭通-鲁甸断裂分支断裂包谷垴-小河断裂活动相关.由于主震破裂的质心深度可为深入认识本次地震灾害严重提供重要证据,为此我们采用gCAP（generalized Cut And Paste）方法反演了包括主震在内共5个4.0级以上地震的震源机制解,结果显示主震质心深度仅约5.0 km,与已有破裂过程显示的较大滑移量处于2~8 km之间的深度一致.本次主震错断了互为共轭的两条断裂,这种共轭破裂模式与矩心深度较浅,可能为本次地震致灾严重的重要原因.     

芦山7.0级地震序列的震源位置与震源机制解特征

基于中国国家和四川区域数字地震台网记录,采用HypoDD方法精确定位了四川芦山ML2.0级以上地震序列的震源位置,采用CAP方法反演了36次ML4.0级以上地震的最佳双力偶震源机制解,并利用小震分布和区域应力场拟合了可能存在的发震断层面参数,从而综合分析了芦山地震序列的震源深度、震源机制和震源破裂面特征,探讨可能的发震构造.结果显示,7.0级主震的震源位置为30.30°N、102.97°E,初始破裂深度为15 km左右,震源矩心深度为14 km左右,最佳双力偶震源机制解的两组节面分别为走向209°/倾角46°/滑动角94°和走向23°/倾角44°/滑动角86°,可视为纯逆冲型地震破裂,绝大多数ML4.0级以上余震的震源机制也表现出与主震类似的逆冲破裂特征.ML2.0级以上余震序列发生在主震两侧,集中分布的长轴为30 km左右,震源深度主要集中在5～27 km,ML3.5级以上较大余震则集中分布在9～25 km的深度上,并揭示出发震断层倾向北西的特征.利用小震分布和区域应力场拟合得到发震断层参数为走向207°/倾角50°/滑动角92°,绝大多数余震发生在断层面附近10 km左右的区域.综合地震序列分布特征、主震震源深度和已有破裂过程研究结果,可以推测主震破裂过程自初始点沿断层的两侧扩展破裂,南侧破裂比北侧稍长,滑动量主要集中在初始破裂点附近,可能没有破裂到地表.综合本文研究成果、地震烈度分布和现有的科学考察结果,初步推测发震构造为龙门山山前断裂,也不排除主震震中东侧还存在一条未知的基底断裂发震的可能性.     

基于GNSS和InSAR约束的2021年玛多MS7.4地震同震滑动分布及应用

2021年5月22日青海省果洛藏族自治州玛多县发生M_S7.4地震,震中位于青藏高原中部的巴颜喀拉块体,这是近20多年来在巴颜喀拉块体周边发生8次M≥7级强震后,块体内部的一次强震,也是汶川地震以来中国大陆发生的最大一次地震,因此该地震的成因及周边地区未来的地震危险性值得重点关注.本文利用震后及时获取的39个近场流动GNSS观测,联合61个GNSS连续观测、Sentinel-1和ALOS-2 InSAR观测获取了本次地震精细的同震形变场,以此为约束,基于均匀弹性半无限位错模型,反演了发震断层的滑动分布,并计算了同震库仑应力变化.GNSS水平同震形变十分显著,断层南北两侧的GNSS点位,最大水平形变分别达0.7 m和-1.2 m,距震中200 km的测点仍有1 cm左右的同震形变.Sentinel-1和ALOS-2的升降轨InSAR同震形变场显示此次地震造成了约160 km长的地表破裂,最大视线向形变分别达0.9 m和1.2 m.同震滑动分布模型显示,发震断层由主段和次段组成,长度分别为170 km和20 km,主段倾向北,倾角85°,平均滑动角为-4.36°,表明玛多地震是一次典型的走滑型地震.次段倾向南,倾角68°,平均滑动角为-11.84°.地震破裂主要集中在0~15 km深度范围,最大滑动量为4.4 m,对应深度6.97 km.反演给出的矩震量为1.61×10²⁰N·m,对应矩震级M_W7.4.主发震断层上存在4个凹凸体,玛多地震是一次不对称双侧破裂事件.结合余震精定位、野外调查及地质资料,我们认为主发震断裂为昆仑山口—江错断裂,东部的次级破裂与主破裂机制不同.同震库仑应力结果显示,东昆仑断裂玛沁段应力有所增加(>0.01 MPa),处于应力加载状态,未来发生强震的危险性较高.     

2021年5月22日玛多MS 7.4地震地震动特征

为了研究2021年5月22日玛多M_S 7.4地震地震动特征,收集16个强震台的峰值加速度和其中9个台的强震波形数据,利用峰值加速度衰减及反应谱等分析玛多M_S 7.4地震强震动特征。结果表明,多数台站的PGA值都随震中距的增大而平稳下降,PGA的衰减特征与青藏区衰减关系间有较好的一致性;土层台与基岩台的加速度反应谱明显不同,震中距越小,短周期高频成分越多,衰减越快,震中距越大,长周期高频成分越少,衰减越慢;加速度反应谱的水平向与竖向比值曲线在4 s内呈现两峰一谷的现象,初步认为,距发震断层较近的野马滩1号大桥所受到的破坏及水泥路面的明显错断受水平向地震动作用的影响更大。