松潘、平武地震及其应力场的初步研究

本文在松潘、平武地震的宏观考察和进行地震地质工作的基础上,根据文献提出的将有限单元法在研究地震方面的一种应用,将本区由六条主要断裂(带)组成的地质构造骨架,在十五公里深度处按照平面应变的理想弹塑性体处理。计算反演了松平三次强震的迁移过程,初步探讨了在均匀边界外力作用下沿虎牙断裂应力场调整与地震活动的关系。     

南北地震带中段的地壳深部构造及其对地震的控制作用

前言 1976年松潘—平武7.2级地震,是我国预报比较成功的大地震之一。这次大地震尚有一些特点,需要进一步加以研究。 首先,这次大地震不是发生在规模较大的龙门山断裂带上,而是发生在地表断裂规模较小或不甚清楚的虎牙断裂上(图1)。这一地震地质现象该如何解释?     

九寨沟的地震构造及其地震活动

依据统计极大值地震活动序列的小波时频功率谱,探讨了震区岷山断块隆起地震趋势,分析了震区新构造特征、主要活动断裂与历史地震、震源机制解显示的应力场特征以及现代仪器记录的极大值地震序列的空间展布,认为九寨沟7.0级地震是虎牙断裂北北西继续延伸产生左旋走滑破裂的结果。     

青藏高原东缘岷山活动地块周缘的地震活动特征与启示

深入理解活动地块如何控制区域强震活动是地震危险性评价的关键.文中采用双差定位法对岷山活动地块及其邻近地区2000—2019年39076个小地震进行重新定位,并结合1972—1999年同区域仪器记录的地震目录,共计获得该区48110个地震的位置.在此基础上,对研究区内自1933年以来的4个M≥7.0大地震不同时段的地震序列空间分布特征进行了精细分析.结果表明:这4次M≥7.0的地震序列在空间上均沿着岷山活动地块边界带分布,显示活动地块对区域大地震的孕育和发生具有明显的控制作用.同时,区域地震重定位结果和不同时段地震序列的空间分布较好地限定了4次大地震的发震断裂及其位置.综合分析结果认为,1976年松潘MS 7.2地震与2017年九寨沟MS 7.0地震的发震断层走向基本相同,但它们与1976年平武MS 7.2地震的发震断层在走向上存在约60°的差异.这3次大地震的发震断层可能分属于2条断裂.其中,2017年九寨沟MS7.0地震和1976年松潘M7.2地震的发震断层为NW向的树正断裂,而1976年平武MS7.2地震的发震断层为近SN向的虎牙断裂北段.从地震活动性角度来看,1933年叠溪M7.5地震的发震断层应为岷江断裂南段.2017年九寨沟MS 7.0地震发生在1976年松潘MS 7.2地震与岷江断裂之间的空区.在岷山活动地块周缘很可能还存在2个地震危险区,分别位于虎牙断裂南段和岷江断裂中北段.岷山地块周缘的大地震类型很可能属于前震-主震-余震型.因此,从地震预报的角度出发,建议加强对这2个地震空区的监测.     

岷山断块的发震构造与地震活动性分析

岷山断块位于中国南北强震构造带的中段, 区域地质构造复杂, 活动断裂众多, 强震频发。 4条不同走向的活动断裂NE向龙门山构造带的茂汶断裂、 NWW向东昆仑断裂带的塔藏断裂、 近NS向的岷江断裂和NNW—NS向的虎牙断裂构成岷山断块的南北西东边界。 638—2017年该区域共发生了10次6级以上破坏性地震, 2017年九寨沟7.0级地震就是其中之一。 结合区域构造背景, 对岷山断块所发生的6级以上地震的发震构造特征、 地震活动特性进行归纳总结, 综合分析该区域地震地质特征及地震危险性, 得出以下认识: ① 地震分布空间分区特征显著, 破坏性强震发震构造多为活动性较强的岷山断块东西边界断裂, 震中位置多位于两组或多组活动断裂构造的交会或穿切部位; ② 地震分布时间特征表现为随着时间发展具有迁移回返和原地复发性等特点; ③ 岷山断块东西边界断裂破坏性地震的发生具有一定的时间关联性, 东边界虎牙断裂1973—2017年的地震序列为西边界岷江断裂1933—1960年地震序列约40年后的地震构造响应; ④ 未来岷山断块仍应是继续关注的强震潜在危险区, 岷江断裂中北段的强震潜在危险区是近期值得深入研究的地区之一。     

1973-1976年四川松潘强震序列的应力触发过程

1976年8月16～23日,四川省松潘--平武交界地区的虎牙断裂带中南段发生了由7.2,6.7,7.2级3次地震组成的强震群,此前的1973年8月11日还在虎牙断裂带北段发生松潘黄龙.Ms6.5强震,这4次强震在空间沿NNW-近SN向虎牙断裂带由北而南分布.     

松潘-平武地震前地震视应变场的时空演变

利用松潘-平武周边地区的地震资料研究了1970-1975年该地区地震视应变场的分布和时空变化特征。结果表明,地震视应变的时空变化与松潘-平武强震具有很好的对应关系,1970年在附近就出现异常区,并且地震视应变总体上逐年增加,地震就发生在地震视应变异常区。     

南北地震带中段地震构造遥感解译

南北地震带中段断裂在遥感影像上具有明显的线性构造特征, 本中研究区域为东昆仑断裂带与龙门山断裂带的交接区, 该区断裂从遥感影像上分析主要有NW向、 NE向、 SN向三组, 包围着岷山隆起近似成三角形。 交接区内构造复杂, 曾发生1879年武都8级地震、 1933年叠溪7.5级地震、 1976年松潘7.2级地震等强震。 通过遥感资料对该区断裂进行构造解译, 确定该区构造活动型式及地震构造特征。     

对松潘、平武地区北北东向构造带的认识

本文着重从地震地质、地球物理资料出发,提出展布于松潘,平武地区的北北东向构造带存在的依据和较近时期活动特征。指出该构造带对区内地震孕育、发生及震中分布的控制作用。此外,还讨论了北北东向构造带形成和发展与青藏高原隆起的关系。     

1976年四川省松潘-平武7.2级地震前后主压应力轴的方向特征

本文应用1966mdash;1976期间,甘肃南部和四川北部地区地震P波初动方向资料,求出平均节面解,据此推断松潘mdash;平武7.2级地震前,孕震应力场的最大主压应力方向为近东西向。但由松潘台资料所得最大主压应力轴的方向,在震前显示出近90deg;的转动。 由余震资料所得释放应力场的最大主压应力方向,亦为近东西向。      

龙门山北部陕甘川交界三角构造区断裂活动特征研究

龙门山北部3条不同走向的断裂带所围限的三角地区是我国陕甘川交界地区研究地震活动的重要场所.通过对区内秦岭南缘断裂、 平武—青川断裂、 岷江断裂及虎牙断裂活动特征研究和活动时代分析认为: 秦岭南缘断裂, 包括迭部—舟曲断裂、 武都—康县—略阳断裂及茶店—勉县断裂在晚更新世曾有过活动, 在全新世活动不明显; 龙门山断裂带东北段平武—青川断裂最后一次活动发生在晚更新世, 表现为右旋走滑的逆断裂, 全新世活动不明显; 岷江断裂和虎牙断裂不但在晚更新世活动强烈, 而且在全新世继续活动; 龙门山北部这个三角地区依然是未来地震活动关注的重点地区.      

THE RESPONSE OF FLUVIAL GEOMORPHOLOGIC CHARACTERISTICS OF THE FUJIANG DRAINGE BASIN TO ACTIVITY OF THE HUYA FAULT ZONE

The Huya Fault, located in the steep topographic boundary of the Minshan Mountains in the eastern margin of the Tibetan plateau, has documented many major earthquakes such as the 1630(M=6 3/4), 1973 Huanglong(M_S=6.5) and the 1976 Songpan-Pingwu earthquake swarm(M_S=7.2, 6.7, 7.2). While its activity remains unclear because of lacking Quaternary sediments. In the past few decades, there have been significant advances in understanding the relationship between bedrock channel landscapes and active tectonics, indicating that the bedrock fluvial features can well record the tectonic activity. Many studies reveal that tectonism is the primary factor of landscape evolution in tectonically active regions, and the erosional landscapes can be used to reveal tectonic signals on timescales of 10³~10⁶ years. The Huya Fault crosses the Fujiang drainage basin, making it suitable for the study of bedrock rivers and tectonic uplift in the eastern margin of Minshan. In this study, we calculate the geomorphologic indeices(hillslope, local relief, normalized steepness indices and hypsometric integral) on the basis of the digital elevation model(DEM) SRTM-1. For better understanding the tectonic activity along this fault, we derive some small catchments on the two sides of the Huya fault to analyze the differences of average steepness indices and hypsometric integral. Combining with field observations, lithology, precipitation and modern erosion rates, this study suggests that tectonic activity is the controlling factor of geomorphology in the eastern margin of the Minshan Mountains. We use focal mechanism solutions, GPS data and geomorphic evidence to explore the relationship between the geomorphologic indices of the Fujiang drainage and activity characteristics of the Huya fault. Our results suggest that:(1) The Fujiang drainage basin is in a steady state. The characteristics of the knickpoints indicate that they are mainly controlled by the locally resistant substrate. (2) The suggested value of the geomorphologic index on the west side of the Huya fault is generally larger than on the east side, showing differential tectonic uplift rates across the fault. (3) The difference of the geomorphologic index of the small catchments on both sides of the Huya fault is gradually increasing from north to south along this fault, in accordance with that the north and south segments of the Huya fault are dominated by strike-and reverse-slip, respectively.     

Research on the Relationship between Active Faults and Earthquakes in the Junction Area of the China North-South Seismic Belt and Central Orogenic Belt Based on GIS

Research on the relationship between faults and seismicity in the junction area of China's north-south seismic belt and central orogenic belt based on the Geography Information System (GIS) has been done.For each of the 16 faults in this area,we build a 25km buffer zone and use overlay analysis to investigate the seismicity and its characteristics on each fault.The results unveil the main seismic faults as follows:the western segment of the northern-edge of the west Qinling fault,the southwestern segment of the Lixian-Luojiabao fault,the southeastern segment of the Lintan-Dangchang fault,the southwestern segment of the Wenxian fault,the Huya fault,and the Xueshan fault.The most active faults are the Huya and Xueshan faults,then the Tazang fault,the Lixian-Luojiabao fault and the northern piedmont of the Guanggaishan-Dieshan fault.The research zone can be divided into four areas according to focal depth,which gets deeper from north to south.The profile of focal depth indicates the geometry and mechanical property of faults,and further reveals the movement model of eastward extrusion of the Tibetan plateau and southeastward escape of masses,thus providing basis for the protection against earthquakes and hazard mitigation in this area.     

近震全波形反演2017年九寨沟M7.0地震序列震源机制解

搜集了四川地震台网的波形资料,采用全波形反演2017年8月8日九寨沟M7.0地震序列震源机制解.反演结果显示,九寨沟主震矩震级为M_W6.36,震源深度为22 km,节面I走向为150°,倾角为80°,滑动角为-20°;节面Ⅱ走向为244°,倾角为70°,滑动角为-169°.余震主要分布在14~22 km深度范围内,震源机制以走滑型为主,其中正断型地震2个,逆冲型地震2个,走滑型地震24个,混合型地震8个.断层面优势方向为SSE向,与塔藏断裂和虎牙断裂走向基本一致,但与塔藏断裂最南段存在明显差异.倾角变化集中在60°~80°,滑动角主要分布在0°附近,表明九寨沟地震序列主要受SSE走向、近似直立的左旋走滑断层控制.P轴优势方位为SEE向,仰角主要分布在30°以内,与区域应力场基本一致.震源区的机制类型和应力状态均存在空间分段差异.本文推测此次九寨沟M7.0地震序列可能发生在虎牙断裂向北延伸的隐伏断裂上,但不排除地震引起了塔藏断裂南段和虎牙断裂以北隐伏断裂同时破裂的可能.     

基于GNSS与InSAR约束的九寨沟MS7.0地震滑动模型及其库仑应力研究

2017年8月8日的九寨沟M_S7.0地震发生在岷江断裂、塔藏断裂及虎牙断裂交汇地区,地处青藏高原东北部的川甘交界地区,位于巴颜喀拉地块的东缘,地质构造复杂,对于九寨沟地震震中位置和发震断层的确定,存在不同意见.本文利用GNSS及升降轨InSAR观测,在获取九寨沟地震同震形变场的基础上,基于均匀弹性半无限位错模型,联合反演了发震断层的滑动分布模型,并计算了同震库仑应力变化.InSAR同震形变场显示,视线向最大沉降量和抬升量分别为0.21 m和0.16 m,形变场长轴为NW向,形变主要集中在断层西侧.距震中40 km和65 km的九寨和松潘两县,水平向的GNSS同震位移分别达14.31 mm和8.22 mm.联合GNSS和InSAR同震形变场反演得到的滑动分布主要集中在沿走向5~33 km,倾向2~20 km的范围内,平均滑动量为0.18 m,最大滑动量为0.91 m.发震断层长40 km,宽30 km,走向155°,倾角81°,滑动角-9.56°.同震位移场及滑移分布模型表明此次地震为一次左旋走滑为主的地震事件,地震破裂并未完全到达地表,与虎牙断裂北段的几何产状和运动学性质更为接近,结合精定位余震的分布,我们确定虎牙断裂北段为此次地震的发震断层,震中位于北纬33.25°,东经103.82°,震源深度10.86 km,矩震量为7.754×10¹⁸ Nm,相应的矩震级为M_W6.5,与美国地调局和哈佛大学给出的震源机制解基本一致.同震库仑应力导致了虎牙断裂北段延长线的东北和西南两端应力增强,其中塔藏断裂的罗叉段和马磨段未来强震的危险性值得关注.     

岷山隆起的构造地貌学研究

岷山隆起为一第四纪强烈抬升区，构成川西高原的西界。岷山隆起的东、西边界分别受岷江断裂与虎牙断裂的控制，为地震活动带，南部向龙门山构造带过渡。岷江断裂北段的第四纪活动始于距今２Ｍａ以前，为一逆走滑断层，观测到的左旋位移量为２．４ｋｍ，左旋滑动速率为１ｍｍ／ａ。岷江断裂控制了沿隆起西界分布的地震活动，包括１９３３年叠溪和１９６０年漳腊地震     

四川岷江断裂带北段的新活动、岷山断块的隆起及其与地震活动的关系

岷山断块由岷江断裂和虎牙断裂自西向东的推覆逆掩运动所形成 ,处于我国南北地震带的中段。受区域NWW向主压应力场的控制 ,岷江断裂带第四纪以来表现为明显的推覆逆掩运动并具有一定的左旋走滑分量 ,岷山断块则处于强烈的隆起抬升状态。航片解译及野外地质考察结果表明 ,岷江断裂带由数条次级断裂呈羽列组合而成 ,其中尕米寺 -川盘右阶羽列区的羽列距达3km ,控制了低序次的地震破裂单元。第四纪地貌发育过程及断错地貌研究结果表明 ,岷江断裂晚第四纪以来的平均垂直滑动速率为 0 37～ 0 53mm/a ,水平位错量与垂直位错量大致相当 ;岷山断块第四纪以来的平均隆起速率为 1 5mm/a左右。地震活动特征表明 ,该地区 6级以上强震丛集于强烈活动的断块边界断裂上 ,中强地震及小震发生在新构造隆起区及近东西向断裂带上 ,与断裂的活动性质具有密切的成因联系     

九寨沟M_s7.0地震的InSAR观测及发震构造分析

2017年8月8日四川省九寨沟县发生M_s7.0地震.本文基于Sentinel-1 SAR影像,利用InSAR技术获取了此次地震的同震形变场,反演获得同震滑动分布,计算了同震位错对余震分布和周边断层的静态库仑应力变化,并对发震构造进行了分析讨论.结果表明:①InSAR同震形变场显示,九寨沟地震造成地表形变最大量级约为20 cm(雷达视线方向),同震形变存在非对称性分布特征.②同震位错以左旋走滑为主,主要发生在4~16 km深度,最大滑动量约为77 cm,位于9 km深处.反演得到的矩震级为Mw6.46.同震错动未破裂到地表.③大部分余震发生在库仑应力增加区.此次地震增加了震中周边地区一些断裂的库仑应力,如东昆仑断裂带东段、龙日坝断裂、虎牙断裂等.④东昆仑断裂东段的未来地震危险性值得关注.⑤九寨沟地震的发震断层为树正断裂,可能是虎牙断裂的北西延伸隐伏部分,此次地震是巴颜喀拉块体南东向运动受到华南块体的强烈阻挡过程中发生的一次典型构造事件.     

东昆仑断裂带东端的构造转换与2017年九寨沟MS7.0地震孕震机制

2017年四川九寨沟M_S7.0地震是继2008年汶川M_S8.0地震和2013年芦山M_S7.0地震之后,青藏高原东缘在不到十年的时间内发生的第三个震级M_S7.0以上的强震.这次地震发生在东昆仑断裂带东端,作为青藏高原东北缘的一条大型左旋走滑断裂带,东昆仑断裂带与东端其它构造之间的转换关系仍不清楚,因区内地质构造和地形复杂,东昆仑断裂带东端的主要构造仍缺少深入的研究.本文在总结区域地震构造活动特征、历史地震和现代地震基础上,通过东昆仑断裂带东端已有的和最近开展的活动构造定量研究结果,并结合现今GPS变形场资料和2017年九寨沟M_S7.0地震灾害特征分析,发现东昆仑断裂带最东段塔藏断裂上的左旋走滑除了一小部分继续向东传播转移到文县断裂带上外,大部分转化为其南侧的龙日坝断裂带北段、岷江断裂和虎牙断裂上的近东西向地壳缩短,这可能是岷山隆起的构造机制,而2017年九寨沟M_S7.0地震正是左旋走滑的东昆仑断裂带在东端继续向东扩展的结果.