姚安Ms6.0地震典型重力前兆孕震模型量化研究

基于闭锁剪力模式与地震位错理论,提出构造“等效位错”来描述地震的震前“闭锁剪力”,并建立震前地表重力变化与“等效位错”之间的定量化模型。考虑到粗差干扰,采用稳健-贝叶斯最小二乘方法对姚安M_S6.0地震的“等效位错”进行反演。结果表明,其孕震源为高倾角走滑型,“孕震矩”与USGS给出的矩震级接近,证明该方法可依据震前重力四象限图像对未来震源特性和孕震强度进行预测。     

2015阿拉善左旗Ms5.8地震区布格重力异常及归一化总梯度的构造意义

分析阿拉善左旗Ms5.8地震区区域布格重力异常与断裂带的展布关系,并重点利用苏海图-平罗-鄂托克旗实测剖面,计算得到较为精细的剖面布格重力异常和布格重力异常归一化总梯度（简称G^H）图像。剖面结果分析表明：1）区域主要活动断裂均对应G^H等值线的条带或切分局部区,这些部位一般显示强变形特征,如巴彦乌拉山山前断裂(F1)或阿拉善块体东南边界与约10 km宽、延伸约30 km深的西倾高G^H变化带一致| 2) 阿拉善左旗Ms5.8地震的发震构造不是磴口-本井断裂(F3),但受F3控制|3) 银川-平罗断裂(F6)为平罗8.0地震的发震构造,震源深度约15 km。     

2020-07-12河北唐山MS5.1地震震源参数及发震构造分析

基于河北区域数字地震台网资料,采用CAP波形反演方法计算2020-07-12唐山M_S5.1地震的震源机制解,同时采用sPL深度震相方法对震源深度进行精确测定。结果显示,唐山M_S5.1地震震源机制解节面Ⅰ走向143°、倾角83°、滑动角-14°,节面Ⅱ走向235°、倾角76°、滑动角-173°;sPL深度震相方法测定的主震震源深度为14 km,与CAP波形反演方法的计算结果一致。结合地震序列分布特征、等震线形态、区域地质构造及深地震反射剖面等资料分析认为,节面Ⅱ为发震断层面,并推测此次地震的发震断层为唐山-古冶断裂。     

三峡蓄水进程中库首区地震活动与库水位的关联性研究

利用三峡数字遥测地震台网产出的地震观测资料,基于互相关-重排实验技术系统分析三峡工程在蓄水进程中地震活动与库水位的相关性及不确定度,探讨三峡水库地震的成因机制。结果表明：1）蓄水进程中库首区地壳经历了“持续加载-渗透饱水-回弹与再平衡”的复杂过程,库区地震活动的时空分布特征与库水位的时序变化关系密切;2）从开始蓄水到175 m实验性蓄水阶段,巨量的直接库水荷载导致沿江近库岸10 km范围内的矿洞、溶洞、浅表性岩层、断层等失稳而诱发地震,震源深度5 km范围内的浅震活动明显与库水位快速上升产生的弹性加载有关,对库水位上涨呈“瞬时”响应;3）随着175 m实验性蓄水阶段稳定运行,渗透作用逐渐成为库区地震活动的主要影响因素,断层软化等作用可能是接连触发2014-03秭归M4.5、M4.9等构造型水库地震的原因,震源深度大于5 km的深震活动开始呈现对库水位的“滞后”响应特征。长江香溪库段作为仙女山、九畹溪断裂与长江交会的三角形构造部位,其周缘或存在发生中等强度地震的危险性。     

黑龙江林口MB6.4深震前通河地磁谐波振幅比异常特征

采用黑龙江通河地磁台分钟值数据进行谐波振幅比计算,结果显示：2016-01-02黑龙江林口MB6.4深源地震前,距离震中150 km的通河地磁台谐波振幅比出现明显异常,异常特征有：1）地磁谐波振幅比YZHx和YZHy主要表现为“下降-转折-恢复”的形态;2）谐波振幅比异常变化中的转折上升形态具有由深（较长周期）至浅（较短周期）的迁移特征;3）2014-03~2016-01YZHy在不同深度出现介质电性不同步异常;4）YZHy异常幅度大于YZHx异常幅度。异常产生的原因可能是由于西太平洋板块持续以高速度、小倾角向欧亚大陆下方俯冲,林口地震前孕震体应力变化导致地磁台站附近局部介质电性产生变化。     

2021年滦州MS4.3地震和2015年昌黎MS4.2地震震源参数及构造意义研究

基于京津冀地震台网观测资料,利用CAP方法反演滦州M_S4.3地震、昌黎M_S4.2地震及其M_S3.3余震的震源机制,并利用近震深度震相获得更为准确的震源深度,结合双差定位法获得2个地震序列的震源分布结果,对发震构造及成因关联开展分析研究。结果显示：1）滦州M_S4.3地震的节面Ⅰ走向、倾角、滑动角分别为211°、85°、168°,节面Ⅱ分别为302°、78°、5°,震源错动类型为走滑型,震源深度为8 km,地震序列的震源分布呈NNE向,短轴剖面显示断层面倾角近垂直,认为其发震断层面为节面Ⅰ;昌黎M_S4.2地震及M_S3.3余震的节面Ⅰ分别为189°、68°、161°及190°、61°、170°,节面Ⅱ分别为286°、72°、23°及285°、81°、29°,震源错动类型同为走滑型,震源深度为10.5 km,地震序列的震源分布呈NNE向,短轴剖面显示断层面倾角近垂直,认为其发震断层面为节面Ⅰ;2）基于滦州M_S4.3地震、昌黎M_S4.2地震及滦州M_S7.1地震的震源参数结果,结合区域地质构造等资料分析认为,3次地震的发震构造不是上地壳先存断裂,而可能与震源区的深部构造背景密切相关,即壳内包体现象是孕育这些地震的共同基础。     

基于升降轨Sentinel-1 SAR影像研究精河MS6.6地震震源机制

采用Sentinel-1A/B卫星升降轨SAR数据获取了2017-08-09新疆精河MS6.6地震的同震形变场,并以InSAR形变场为约束,利用均匀滑动模型和分布式滑动模型反演了发震断层的滑动分布。结果表明,升降轨InSAR形变场均显示为隆升,形变影响范围约30 km × 40 km;发震断层走向约为83.8°,倾角约为40.6°,滑动角约为89.1°,震源深度约为20.7 km,矩震级为MW6.35,同震位错以逆冲运动为主兼有极少量左旋走滑分量。精河地震的发震断层为库松木楔克山前断裂,该次地震是新疆北天山地区逆冲断裂带深部发生错动的结果。     

2016年青海门源MS6.4地震前的区域地壳形变特征

选取2016-01-21青海门源MS6.4强震发震区域周围200 km范围的10个连续GPS观测站和74个流动GPS观测站资料,分析研究2016年门源MS6.4地震之前的区域地壳形变特征：1）基于10余年GPS资料的速度场计算结果表明,发震区域所处的祁连-海原断裂系具有显著高于周边区域的地壳应变率和地震矩累积率。在发震区域20 km × 20 km范围内,最大和最小主应变率分别为21.5 nanostrain/a（方向NW-SE,拉张）和-46.6 nanostrain/a (方向NE-SW,挤压),地震矩累积率达17.4×1015 N·m/a。主应变挤压的主轴方向与本次地震的震源机制相一致。2）基于震前6 a连续GPS观测站坐标变化时间序列的计算结果表明,自2010年以来,发震区域的面膨胀值随时间呈“非线性”不断变小的趋势,反映出发震区域一直处于应变的挤压缩减状态,但在震前的2~3个月,面膨胀与最大剪切应变均发生了一次明显的反向趋势变化。这些震前的地壳形变异常变化,或许反映了发震区应力-应变积累在接近临界破裂状态时的非线性调整。     

甘肃及附近地区断层形变异常特征的综合提取与震例总结

基于20世纪80年代以来的跨断层短水准资料,利用“点-线-面”相结合的研究方法,全面分析甘肃地区1990~2016年8次5.5级以上地震的震前应变背景、断层活动和短期形变异常的时空演化特征。结果显示,多个地震震前不同层面上出现如下典型的异常特征：1）地震往往发生在垂直形变累积率的高值区或差异显著的高梯度带上,震前出现有序的形变场分布;2）震前不同断裂带之间或断裂带的不同段之间常存在显著的运动差异,发震断裂震前中短期运动速率显著增强,造成区域运动的不均衡;3）随着强震的逼近,显著异常场地在空间分布上明显向近震区迁移和集中,或近震源区的一些跨断层场地异常强度逐渐增大。地震震前典型异常的时、空、强演化特征说明,断层运动失稳前,近震区附近断层活动、应力应变场均有一定程度的显现,地震发生前断层活动存在不同往常的失稳波动现象,应力出现向近震源区传递的特征。     

新疆南天山地区地壳三维速度结构：来自近震层析成像的结果

利用新疆测震台网在南天山地区架设的固定和流动台站记录的近8 a的观测资料,通过近震走时层析成像技术获得地壳三维速度结构,并利用三维速度结构对该区域的近震事件进行重定位。重定位后走时残差均方根由1.29 s减小为0.64 s,震源位置的不确定性约为0.1 km。三维速度结构显示,区域内速度结构表现出明显的横向和纵向不均匀性,5 km深度处,阿图什背斜和柯坪断裂以北表现为高速异常,以南表现为低速异常,波速比整体上以高值为主;15 km和20 km深度处,研究区P波速度主要以高速异常为主;25~30 km深度处,研究区内P波高速异常转变为以近NE向低速异常为主,波速比也以近NE向低值异常为主。区域内地震活动性与地壳速度结构具有较强的对应性,震源主要集中在P波高低速交界处的高速区域,同时波速比也偏向高波速比一侧。震源位置集中区的下方存在低速条带,该条带可为应变能的积累和释放提供有利的环境基础。     

利用改进模拟退火算法反演甘肃兰州地区地幔转换带导电模型

地磁测深一维反演可以获得地磁台站下方地球深部电导率结构.将改进模拟退火算法应用于地磁测深数据的反演,并将基于反演过程中的所有优质解进行统计分析得到的期望值作为模型最优解.地磁测深合成数据的一维反演测试结果表明:对于无噪声的理论数据,传统模拟退火算法可以恢复出真实的电导率剖面;存在噪声时,相较传统模拟退火算法,改进模拟退...     

青海门源MS6.4地震震源机制解与震源深度研究

选取甘肃、青海和宁夏区域测震台网19个宽频带数字台站的地震波形,采用CAP震源机制解方法,研究2016-01-21青海省门源县MS6.4地震,得到其震源机制解和最佳震源深度。反演结果显示,最佳双力偶解为,节面Ⅰ：走向143°,倾角40°,滑动角71°,节面Ⅱ：走向347.2°,倾角52.6°,滑动角105.3°,地震矩震级为MW5.9,最优深度解为7.7 km,与其他结果（CENC、IGP-CEA、Harvard）基本一致。利用滑动时窗相关法提取Pn、sPn震相,再利用其到时差测定震源深度为8.5 km,与CAP结果基本一致,验证了该方法的可行性。     

甘肃青海部分地区流动地磁场时空分布特征

2021-05～2022-01青海地区陆续发生玛多M_S7.4、德令哈M_S5.8和门源M_S6.9地震。为深入探究上述地震的震磁关系,利用2019～2021年流动地磁场三分量矢量数据,探讨区域基本磁场与岩石圈磁场的时空分布特征及岩石圈磁场各分量年变与该区域中强地震的关系。研究发现,3期区域基本磁场的时空分布相似。震前最近一期岩石圈磁场资料显示,震中位置H矢量幅值弱变、方向偏转;震中位置与D、I、F、Z分量零值线的距离在200 km以内,玛多M_S7.4、门源M_S6.9地震震中位置与Z分量零值线的距离仅为5 km、20 km。此外,部分岩石圈磁场分量在2次强震前1 a呈现明显异常。     

漾濞M6.4地震序列M≥5.0地震震源机制解及构造特征

基于滇西北密集台阵资料,采用绝对定位结合相对定位方法,对漾濞M6.4地震的前-主-余震进行重定位。同时,利用CAP全波形反演震源机制方法,获得此次地震序列中M≥5.0地震的震源机制解和矩心深度,并结合地震序列精定位结果对漾濞地震进行分析。结果表明,漾濞地震序列呈NW向展布,长约25~30 km,宽约5 km,主震在整个序列空间北端,且北部余震较集中。漾濞M6.4主震矩震级为M_W6.03,矩心深度5.8 km,节面Ⅱ走向133°、倾角75°、滑动角-164°,与序列空间展布方向一致,为NW-SE向。M≥5.0地震震源机制和地震震源深度剖面皆表现为高倾角,且从北西到南东有变缓趋势,M6.4地震具有东南侧单侧破裂特征,节面Ⅱ为发震断层面。漾濞M6.4地震为一次NW向高倾角右旋走滑型地震,发震构造为维西-乔后-巍山断裂带西侧一条NW向的隐伏断裂或次生断裂,该断裂可能与维西-乔后断裂带不完全平行,存在一定夹角。     

2020年土耳其MW5.7地震InSAR同震形变特征与破裂滑动分布

为准确认识2020-06-14土耳其MW5.7地震的发震位置、构造特点以及地震危险性,利用D-InSAR技术对Sentinel-1A数据进行处理,基于GACOS进行大气校正,获得视线向（line of sight,LOS）同震形变场。降轨LOS向同震形变场显示,断层北侧抬升,最大抬升形变量约8.87 cm;南侧沉降,最大沉降量约-7.75 cm。以LOS向同震形变为约束,先采用贝叶斯自举优化法反演发震断层几何参数,然后使用有限断层方法反演地震破裂滑动分布。结果显示,断层走向约257.48°±0.65°、倾角约79.69°±0.98°、滑动角约154.2°±3.8°,震中位置为（40.754°E,39.389°N）,破裂区域长度约8 km、宽度约6 km,破裂的最浅埋深约0.8 km、最大埋深约8.9 km,最大滑动量约0.57 m,对应深度约4.278 km。地震释放地震矩约4.54×1017 Nm,对应矩震级MW5.7,与土耳其灾害和紧急情况管理局公布的结果一致。此次土耳其地震受近东西向的潜伏断层控制,以右旋走滑为主兼具少量的逆冲特性。地震造成部分地区的库伦破裂应力增量超过0.1 bar,这些区域未来的地震危险性值得关注。     

2021年双湖MS5.8地震InSAR同震形变场及断层滑动分布反演

基于Sentinel-1A数据,利用合成孔径雷达差分干涉(DInSAR)技术提取视线向(LOS)同震形变场,利用基于序列蒙特卡罗采样的贝叶斯方法反演发震断层几何参数与断层滑动分布。结果表明,发震断层走向约47.810°±2.218°,倾角约36.664°±2.499°;震中位置为87.715°E、34.365°N,震源深度为5.673 km。同震滑动分布主要集中在3.9~7.5 km深度,最大滑动量约0.42 m,平均滑动角约-66.598°±3.258°。本次地震以正断为主,兼具少量左旋走滑性质,反演得到的矩震级为M_W5.5,略小于USGS提供的震级。     

东大别地区岩石圈磁场分布与构造关系分析

以东大别地区（115~117.5°E,29.5~32.5°N）岩石圈磁场为基础,通过分解、反演获得岩石圈磁场浅表模型、岩石圈磁场深部模型以及居里等温面埋深分布模型等地下介质磁性结构模型。通过对相关磁异常分布特征的分析发现,东大别地区岩石圈磁场在江淮台隆、郯庐断裂带、下扬子台坳构造地区呈正异常条带或团块分布,在北淮阳褶皱带则是以一条EW向巨大负异常通过。对比岩石圈磁场与浅表磁场发现区内几条隐伏断层的走向及切割深度;岩石圈深部磁场在一定程度上反映区内岩石圈基底的分布及构成;居里面埋深可揭示区内岩浆活动的分布情况。     

Sentinel-1 SAR数据约束的2018年谢通门MW5.8地震同震破裂模型

通过Sentinel-1卫星升降轨数据获取谢通门地震的同震形变场,并基于均匀弹性半无限位错模型反演地震的同震滑动分布模型。InSAR同震形变场表明,升降轨视线向最大形变量分别为0.049 m和0.051 m,形变场长轴大致呈南北方向,位于甲岗-定结断裂西侧。通过对倾角和倾向进行格网搜索发现,西倾节面更可能为该地震的发震节面。反演结果表明,滑动分布主要位于2~10 km深度范围内,平均滑动量为0.02 m,最大滑动量为0.10 m,发震断层倾角为47°,平均滑动角为-81.60°,显示该地震以正倾滑动为主。大地测量数据约束的该地震震中为30.27°N、87.75°E,震源深度为6.58 km,释放地震矩为5.056×10¹⁷ Nm,对应矩震级为M_W5.7,与GCMT、USGS公布的震级基本一致。综合分析震中位置和滑动机制认为,甲岗-定结断裂的分支断层为本次谢通门地震的发震断层。     

多尺度卫星重力场分解与场源深度关系研究

以直立六面体模型为基础,使用相关分析研究小波基和小波阶数的选取,同时对功率谱深度估计方法进行实验。结果表明,使用恰当的小波基和小波阶数分解重力场,可以获取地层深部信息。计算的南海北部陆缘地区及其范围内珠江口、台西南盆地的莫霍面深度分别为28.3、23.9、20.8 km,与文献资料基本一致。