汶川MS 8.0、芦山MS 7.0地震晚期显著余震的“窗口”效应

<正>1研究背景地震窗是一些频度较高、地震丛集的小区域,如一些大震的余震区、经常发生小震群的区域等。这些区域对构造应力场的变化比较敏感,其地震频度或应变能等的异常变化有可能反映周边区域的应力场变化,从而可用以提取周围区域发生中强地震的前兆信息（中国地震局监测预报司,2020）。早期研究发现华北邢台、海城、唐山3次强震的余震序列可作为监视华北地区中强以上地震孕育的“窗口”（王泽皋,1979;姜秀娥等,1982）。     

华北强地震余震震群应力场“窗口”效应

本文研究了华北最近地震活动期的三次强地震(邢台、海城、唐山)的余震序列,从实际观测资料与国内外的一些实验结果,提出余震震群的出现是在区域应力场增强的背景下余震区应力加强的效应。强震余震震群的起伏,可以作为监视华北地区中强以上地震孕育的“窗口”。文中以“多点场”观点讨论了余震震群与中强以土地震关系,认为强震与中强震在区域应力场中是处于支配与被支配的不同地位。     

利用台站综合节面解研究华北地区应力场的变化

华北块体的动力边界连续发生2008年汶川8.0和2011年日本宫城近海9.0地震。我们基于全国编目系统提供的华北地区2008—2014年的地震观测报告,读取小震初动符号,利用台站综合机制解,首先讨论了区域构造应力的作用模式,结果显示与区域地质研究结论有较好的一致性;然后基于台站综合解的矛盾比,分析了日本"3·11"地震对华北区域应力场的影响。结果显示,矛盾符号比的区域差异反映了地震活动的某些特征,差异变化则可能与区域应力背景下不同的构造条件有关。日本地震前后3年的结果对比分析发现,华北中东部应力场2011年后更加集中;郯庐断裂带和燕山地震带明显受到日本地震的影响。最后我们发现,不同地区的台站矛盾比的下降转折与周边中强或者显著地震事件有很好的对应,说明类似变化可能反映了区域中强地震活动的孕育过程。     

辽宁盖州海城地区地壳剪切波分裂特征

2012年2月2日,在辽宁盖州(40.56°N,122.36°E)发生M_L4.7地震,此后该地区小震不断,地震活动持续至今仍未停止,发生多次4级以上地震。与此同时,海城地震老震区小震持续活动,自盖州震群活动以来,亦发生1100多次M_L≥1.0地震。基于这2丛地震活动,研究了盖州-海城地区的剪切波分裂特征。初步研究结果表明,海城老震区快剪切波优势偏振方向较为稳定,与该地区区域应力场方向基本一致。由于盖县台下方存在活动断裂,其快剪切波的优势偏振方向较为复杂,存在2个优势偏振方向,分别与台站下方的金州断裂走向和该区最大主应力方向一致。此外,2013年12月22日之后,盖州震群活动突然增强,与此同时,自该时间之后,盖县台(GAX)所反映出的快剪切波优势偏振方向为SEE向,与营口台(YKO)的快剪切波优势方向基本接近,同时与该区最大主应力方位较为一致。由此可以推断,盖州震群自2013年12月22日的这组增强活动或与区域应力的局部增强有关。但这2个震群的慢波时间延迟变化相对较小,与以往相关研究中强震前慢波时间延迟的变化差异较大。     

利用深井地下水位动态研究大华北地区现今构造应力场状态

在水平层状含水层(一维)模式下, 根据含水层应力与井水位变化之间的定量关系表达式, 利用华北地区40多口深井水位动态变化资料, 探索研究华北地区现今构造应力场状态。 即水位上升代表构造应力场压性增强张性减弱; 水位下降代表构造应力场压性减弱张性增强。 初步研究结果表明, 1995~1998年华北北部地区张家口-渤海构造带和山西构造带北部水位普遍上升, M_S5.0以上地震活动频繁; 1999年以后华北地区水位普遍处于下降状态, 反映了华北地区1999年以来构造应力场状态以张性为主, 整个华北地区M_S5.0以上地震活动处于相对平静状态。 该结果可为华北地区地震活动性预测研究提供应力场背景信息。     

华北地区大地震的长余震序列

作为活化的古老克拉通,华北地区的地震活动非常频繁。上世纪60年代以来,华北地区曾经发生了1966年邢台M7.2,1975年海城M7.3和1976年唐山M7.8等地震。2012年5月28日,在唐山地震震源区又发生了M4.8地震,引起了国内外地学界的广泛关注和争议。争议的焦点在于此次地震是1976年唐山地震的余震,还是唐山地区乃至整个华北地区新一轮地震活动开始的预兆。本文利用华北地区过去40多年的地震活动资料,研究了邢台、海城和唐山地区的地震活动。研究结果显示,邢台、海城和唐山地区过去30多年的小震活动明显高于这些地区大震前的地震活动及华北地区的背景地震活动,应是余震。同时由GPS资料计算的邢台、海城和唐山地区的地壳水平应变率也明显高于华北地区的背景值。这些小震活动和地壳水平应变率同时表明邢台、海城和唐山强震区的余震数十年后仍在持续。震后粘性松弛可能是华北地区长时间余震持续的主要原因。     

东亚地震活动的时空分布及其与区域应力场的关系

来自板块之间相对运动的构造力可以传递到大陆地壳,从而形成了大陆内部的地震应力场.在某一地区,包括小地震在内的地震活动性的分布可以反映该地区的应力场的变化.根据这一观点,本文根据大量的震源机制解的结果以及最近500年的地震活动资料,详细地研究了东亚地区内几个地区的区域应力场的特征.其结果表明,来自太平洋板块相对欧亚板块的俯冲所形成的构造力,控制了从华北地区到南北地震带北段的应力场.本文根据小震的地震活动变化的特征,讨论了日本一部分地区由地震活动性的变化所反映的区域应力场的变化.中国西部以及印度-澳大利亚和欧亚大陆板块边界地区,最近大约100年地震活动性的同步变化表明,来自印度-澳大利亚板块和欧亚板块碰撞所产生的构造力,传递到了中国西部.印度-澳大利亚板块和欧亚大陆板块边界,以及中国西部的地震活动,现在依然处在地震活动高潮期.      

东亚地震活动的时空分布及其与区域应力场的关系

来自板块之间相对运动的构造力可以传递到大陆地壳,从而形成了大陆内部的地震应力场.在某一地区,包括小地震在内的地震活动性的分布可以反映该地区的应力场的变化.根据这一观点,本文根据大量的震源机制解的结果以及最近500年的地震活动资料,详细地研究了东亚地区内几个地区的区域应力场的特征.其结果表明,来自太平洋板块相对欧亚板块的俯冲所形成的构造力,控制了从华北地区到南北地震带北段的应力场.本文根据小震的地震活动变化的特征,讨论了日本一部分地区由地震活动性的变化所反映的区域应力场的变化.中国西部以及印度-澳大利亚和欧亚大陆板块边界地区,最近大约100年地震活动性的同步变化表明,来自印度-澳大利亚板块和欧亚板块碰撞所产生的构造力,传递到了中国西部.印度-澳大利亚板块和欧亚大陆板块边界,以及中国西部的地震活动,现在依然处在地震活动高潮期.     

南华北地区地震活动特征分析

南华北盆地与秦岭大别造山带在构造上有耦合关系,地震活动水平相当。将南华北盆地和秦岭大别造山带组成的南华北地区作为研究对象,考察了其地震活动特征和青藏高原强震对其影响作用。发现南华北地区地震活动水平显著低于北华北地区,略低于下扬子地区。并且,通过对比分析青藏块体7.0级以上地震和南华北地区4.0级以上地震的对应关系,发现两个地区之间存在明显的成组对应现象,并表现2年左右的时间差,表明青藏块体的地震活动对南华北地区有明显的构造应力场传递作用。该结果为南华北地区中长期地震预测提供依据。2017年四川阿坝州九寨沟县发生7.0级地震,根据时间延迟的存在,对南华北地区未来中等地震的发生具有一定的指示意义。     

安徽区域地震应力场的分布特征

本文以安徽省境内的12个地震台的平均机制解以及较为可靠的中小地震机制解结果出发,讨论了安徽境内区域地震的应力场分布特点。在与华北地区的应力场方向检验结果的基础上,认为:本省北纬32。以北地区的应力场分布具有华北块体的特点;而北纬32°以南的中南部地区已具有华北块体向华南块体过渡地区的应力场分布特点,而皖南地区已属于华南应力场的范畴。上述分布特点为划定华北块体的南边界提供了应力场方面的依据     

华北地区应力状态与地震关系的研究

通过对华北地区6个应力台站实测资料的分析处理,并结合近几年华北地区发生的四个5级以上地震,从总体应力场角度对华北地区的相对应力与地震的关系进行了研究讨论。发现华北地区5级以上中强震与各单点应力状态的变化无明显关系,而对于整个区域的平均应力状态的变化却密切相关,这种关系不但表现在水平空间各方向正应力的变化,而且表现为正东西方向和正南北方向的剪切应力变化,二者对华北强震的发生起着主导作用。     

大华北地区应力场在汶川地震时的变化研究

利用大华北地区在汶川8级地震时有水位阶变的31口并孔的观测资料,通过计算各井水位系统的观测格值,进而估算了震时引起大华北地区应力场的调整变化.研究发现汶川地震后大华北中部地区的压应力得到增强,大华北东部和南部地区则表现为应力降低,对未来大华北地区的地震危险性预测应具有一定参考价值.     

我国板内地震和中新生代应力场

根据地质学、地震学和地形测量的资料认为:华北地区第三纪中期地壳应力场有一次重大变化,而中国其它地区自中生代中期以来地壳应力场基本未变。我国地壳应力场的这种布局及其变化看来是起因于中国大陆周围的板块活动。 讨论了我国板内地震和断块构造的关系。指出了值得加强研究的地震区域的某些深部地质现象     

中国华北地震活动性研究与近期地震危险性

本文综合研究了华北地区第三地震活动期和第四地震活动期地震活动时间进程、各级地震频次分布和活动期中地震活动主体地区的迁移,得出华北地区第四地震活动期可能还有1—3次6级多地震,其主体地区可能在山西地震带。本文还研究了近十几年来华北地区地震活动的集中区,指出目前华北发生6级多地震的最危险地区是太原附近地区,其震级可能为M,6.4±0.4。     

霍山地区基岩滑坡与地震

霍山地区基岩滑坡与该区地震活动有重要联系。该区浅源中小地震十分频繁,是大华北有名的地震窗口,其原因既与大华北区域应力场变化息息相关、也与基岩滑坡密切有关。该区既因地震活动而发育基岩滑坡、又因基岩滑坡而产生地震活动     

日本9.0级地震前后华北形变场变化特征与地震趋势分析

本文分析了华北主要断裂带基于2011年日本9.0级地震同震位移场的应变变化, 结合华北地区近几年形变异常分析日本9.0级地震前后华北地区形变场的变化特征, 分析了日本9.0级地震对华北地区的影响以及未来值得关注的地区。 日本9.0级地震的发生使得华北地区EW向主压应变有所释放, 不同地区的同震响应存在差异, 部分趋势性变化在日本9.0级地震后有所恢复, 目前郯庐带中南段及附近区域的挤压应变背景和断层活动水平增强值得关注。     

张北6.2级地震前的中期预报

张北６．２级地震发生之前,区域地震活动显示出了明显的异常特征。作者在近几年来对北京西北－晋、冀、蒙交界地区的震情趋势变化给予了高度的注意,根据近几年来华北地区地震活动的总体变化,提出了华北北部地区存在发生强震的危险;尤其是在１９９７年１０月￣１１月,提出了华北地区１９９８年３月下旬可能会发生Ｍｓ６￣７级地震的中期预测,并且在强调华北地区存在多源孕震的特征以后,认为“北京西北－晋,冀,蒙交界地区地震     

华北北部地区现今应力场时空变化特征研究.

依据2002——2006年的中小地震资料,利用格点尝试法分析计算了华北北部4个应力小区的平均主应力轴,讨论了华北北部地区的现今应力场特征.在此基础上,对1977——1998年研究区内的单个地震震源机制解进行了进一步的分析计算,并结合以往的研究结果,研究了华北北部地区现今应力场随时间的变化特征,结果印证了唐山地震前后,唐山震源区及其邻近地区应力场主应力方向出现的转动和变化的现象:1976年唐山发生7.8级地震后,唐山震源区及其邻近的北京地区和邢台地区震源机制解的平均P轴可能顺时针转动了约15deg;——30deg;。北京地区和邢台地区近期（2002——2006年）的平均主应力轴与唐山地震前的综合断层面解较为一致,这两个地区应力场似乎转回到唐山地震前的状态. 而唐山区震源机制解的平均P轴在地震后则一直稳定在EW向上。位于张家口——渤海断裂带西段的京西北地区,其现今应力场则相对比较稳定,唐山地震前后主应力方向没有太大变动。鉴于数据资料等方面的原因,本文的研究结果仅仅是初步给出了华北北部地区应力场近几十年来一种可能的调整变化图象。      

营口—海城地区震群的震源机制一致性特征

采用P波初动方法计算1999年以来营口—海城地区5次震群序列的中小地震震源机制解,并定义震源机制一致性参数θ为中小地震震源机制解3个正交的应力主轴与华北地区构造应力场3个应力主轴在三维空间的夹角之和。计算结果显示:营口—海城地区震群中较大地震发生前10天~2个月,θ都有一个持续低值的过程;1999年岫岩前震序列的θ变化幅度在20°~30°之间,且大部分小于65°。相比用震源机制P轴取向趋于一致来判定震源区应力状态,θ更有其优越性。     

1976年唐山地震前后华北地区现代构造应力场的时空变化特征

通过对华北地区1963～1998年间126个地震(Ms≥4.7)震源机制解的逐一筛选,运用逐次收敛法对中国华北地区现代构造应力场进行了反演分析,发现该地区现代构造应力场的方向在时间和空间上存在着较为明显的演变特征①中等主应力σ2基本上是近垂直的,最大主应力σ1和最小主应力σ3都接近水平,σ1、σ3的方位在时间和空间上则存在着一定的变化;②1976年唐山地震以前,该地区现代构造应力场的方向基本一致,最大主应力σ1的方位角为68°(北东东向);③1976年唐山地震以后,华北地区现代构造应力场的方向发生了一定的变化,华北北部地区和郯庐断裂带以东地区现代构造应力场的方向没有明显改变,最大主应力σ1的方向仍为北东东向,方位角保持68°不变,而华北中南部地区最大主应力σ1的方位则发生了顺时针的转动,方位角变为87°(近东西向).