玉树MS7.1级地震部分余震重新定位及发震构造分析

综合利用玉树震区应急流动台站观测数据和青海地震台网固定台站观测数据,依据最新的人工地震宽角反射/折射剖面的速度模型,采用Hypo2000地震定位法,对2010年4月18日至4月29日期间玉树震区发生的部分余震进行了重新定位.重新定位后,震源位置的水平和垂直方向平均误差分别为1.35 km和4.68 km,走时残差为0.49 s.震源深度分布范围为1.48～19.85 km,平均震源深度为10.28 km.定位研究结果表明:玉树地震余震沿北西-南东向的甘孜-玉树断裂带的北支,即玉树-隆宝断裂分布,长约97 km.余震分布特征在主震(微观震中)两侧存在差异,可能反映了两侧构造特征存在差异.截止到4月29日,主震东南仍是应力的主要释放区域,余震强度大且活动密集的区域位于主震东南距主震约5 km、横向范围约20 km.主震破裂区的大部分应力在主震过程中得以释放,主震时应力未释放的区域成为主要的余震分布区.余震的连续发生可能已造成主震破裂区相互连通,且破裂范围向西北方向扩展.玉树主震及余震的发震构造为甘孜-玉树断裂的北支,即玉树-隆宝断裂段,断层性质为北东倾向的高角度左旋走滑断层.发震断层的倾角和宽度在帮洞两侧有所不同,帮洞以东发震断层宽度约为12 km,倾角约为83°;而帮洞以西发震断层宽度约为6.5 km,断层倾角约减缓为63°.     

四川芦山MS7.0地震余震序列双差定位、震源机制及应力场反演

2013年4月20日发生了四川芦山M_S7.0地震,主震中位于青藏地块与华南地块结合部的龙门山断裂带南端.本研究用双差定位法对芦山地震主震及余震序列进行重新定位,得到主震位置为(30.29°N,102.97°E,17.82 km)及4100多次余震重新定位结果.利用GSN/IRIS台网和国家台网及四川省区域台网的波形数据对主震及部分余震进行了震源机制解反演.结果表明,主震为一次逆冲地震,根据余震序列分布确定发震断层面走向为200°,震源机制解断层倾角为45°.基于震源断层面解和断层滑动方向,采用力轴张量计算法得到了研究区域的平均主压应力方向约为N112°E.     

利用D-InSAR技术研究西藏改则地震同震形变场

针对2008年1月9日MW6.4西藏改则地震和2008年1月16日的MW5.9余震,通过两通(2-pass)加外部DEM差分干涉处理技术(D-InSAR),提取了地震区域2次地震累积的视线向(LOS)同震形变场。结果表明:发震断层均为正断层,位于依布茶卡-日干配错断裂端点附近。主震发震断层走向为N30°E,余震发震断层走向为N21°E,两断层距离约7km;在影像上主震发震断层有造成地表破裂的痕迹,余震未见地表破裂的痕迹;这次地震造成的同震形变场长约30km,宽约20km,主震断层上盘和下盘视线向最大形变量分别为39.2cm和11.2cm,两盘相对位错达50.4cm,余震造成的视线向形变量为9.4cm     

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M_L2.0级以上地震序列的震源位置,采用CAP方法反演了36次M_L4.0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M_L4.0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.M_L2.0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,M_L3.5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.     

1975年2月4日辽宁省海城地震的震源机制

由地震纵波初动符号的资料,求得了海城地震系列中Ms≥4.0的24个地震的断层面解。主震发生于1975年2月4日,它的一个节面走向N70°W,倾向NE,倾角81°;另一个节面走向N23°E,倾向SE,倾角75°。根据余震的空间分布以及地面形变资料选取N70°W的节面为断层面,主震是发生在这个近乎直立的断层面上的左旋走向滑动,略具正的倾向滑动分量。前震及大多数余震的震源机制和主震的相似,有四个Ms≥4.0的余震的震源机制和主震的迥然不同,表现出滑动向量和主震的滑动向量相反的断层错动方式。这种情况的一种可能的解释是主震时在断层的一些地段发生错动过头。 由野外资料及余震的空间分布资料计算了主震的震源参数。主震断层长70公里,宽20公里,平均错距45厘米,地震矩2.1×10²⁶达因·厘米,应力降4.8巴,应变降7.3×10^-6。它是发生在不能积累起较高应力的薄弱地带的一次低应力降的地震。 由地震纵波初动的半周期和振幅的资料计算了81个前震和余震的震源尺度、地震矩、应力降和平均错距。结果表明前震和余震的应力降都比较低,一般在0.1-1巴之间。余震区中有两个应力降相对说来比较高（高于0.8巴）的地区,它们恰好对应于主破裂错动过头的部位。这些结果意味着震前高应力、错动过头、相对高应力降和震源机制反向四者之间     

大柴旦Ms6.3级地震序列精确定位及发震构造初步研究

利用双差地震定位法对2009年8月28日青海省大柴旦地区发生的Ms6.3级地震及余震序列进行重新定位。结果显示:余震序列主要沿宗务隆山南缘断裂带分布;余震序列优势分布方向为北东东。该序列与宗务隆山南缘断裂带走向一致,与震源区的区域构造基本一致,余震主要分布于主震的南侧。此次地震主震发生在宗务隆山南缘断裂带北侧,Ms6.3级地震主破裂面走向、倾向、倾角与该断裂带产状基本一致,主震破裂面南侧余震活动强于北侧。     

2017年四川九寨沟MS7.0强震的余震重定位及主震震源机制反演

本文采用双差定位法对2017年8月8日至10月31日期间四川九寨沟M_S7.0主震及5200个余震序列进行相对定位,得到4036个重定位地震事件.采用中国区域地震台网观测到的宽频带垂直分向波形数据和W震相反演方法,得到了主震震源机制解.重定位结果显示,余震序列分别沿NNW和SSE两个方向扩展,展布长度约58 km,且这些余震主要集中在22 km深度之上.余震分布的另一个重要特点是具有分区特性,即在主震NNW方向约5 km处存在明显的西北和东南两区余震活动分界线;西北区的余震由深至浅具有较好连续性,而东南区却在约10 km深度处存在不连续性.余震分布的这种分区特征,说明九寨沟地震震源区的地壳结构存在强烈的不均匀性.余震分布与主震破裂特征的一致性,证实了我们定位结果的可靠性.主震的震源机制解展示出节面Ⅰ的走向/倾角/滑动角分别为246°/83.7°/-177°,而节面Ⅱ的走向/倾角/滑动角为155.7°/87.1°/-6.3°,最佳质心深度为15.5 km,矩震级M_W为6.5.根据余震分布较为垂直和主震震源机制解两节面的倾角均在80°以上,并结合野外地质调查结果,推测此次九寨沟地震为与节面Ⅱ参数相近的一次高角度的左旋走滑型事件.     

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震及其余震序列重定位

使用甘东南地区三维速度模型,利用三维网格搜索法和双差地震定位法对2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震及其震后三天的余震序列进行了精确定位,结合地质构造资料对本次地震的发震构造进行了初步研究。其结果显示:主震的震中位置为34.54°N,104.189°E,震源深度13.5km;余震震中呈NW或NWW方向分布,与临潭-宕昌断裂的走向基本吻合,主要分布于5～20km的深度,震中在深度剖面上呈SW向;发震断裂为倾向SW的隐伏断层,位于临潭-宕昌断裂NE方向,距临潭-宕昌断裂约20km。     

2017年8月8日九寨沟M7.0地震及余震震源机制解与发震构造分析

2017年8月8日在青藏高原东缘四川省九寨沟县发生M7.0级强烈地震,极震区烈度达Ⅸ度,但无明显地表破裂,一定程度上限制了发震构造的确定和后续地震危险性判定.本文基于截止至2017年8月14日的地震资料,采用多阶段定位方法,对主震及余震进行了重新定位,同时,利用CAP波形反演方法,获得了M7.0主震与13次M_L ≥ 4.0级余震的震源机制解和震源矩心深度,进而初步分析了本次地震的发震构造.结果显示,九寨沟M7.0地震的矩震级M_W6.4,震源矩心深度5 km,表明主震发生在上地壳浅部,与2003年伊朗巴姆（Bam）M_W6.5地震特征极为相似;12次M_L ≥ 4.0级余震的震源矩心深度6~12 km,显示这些余震发生在主震下部,仅1次例外.重新定位后的余震震中呈NW-SE向窄带展布,位于近NS向的岷江断裂与近EW向的东昆仑断裂带东端分支塔藏断裂所夹持的区域,余震带长轴长约38 km,主震位于余震带中部.根据余震震中分布、主震及余震震源机制解等,推测本次九寨沟M7.0地震及其余震的主发震构造为位于岷江断裂与塔藏断裂之间的树正断裂.震源机制解揭示,树正断裂呈左旋走滑,走向约152°,近SE,倾向SW,倾角约70°,该断裂应属于东昆仑断裂东端的分支断裂之一,或与东南侧的虎牙断裂构成统一断裂系.     

用双差地震定位法再次精确测定1998年张北-尚义地震序列的震源参数

1998年1月10日北京时间11时50分（03时50分UTC），在北京西北约180 km的河北省张北县与尚义县交界地区发生的ML=6.2地震. 该地震是近年华北地区的重要地震事件. 由于地表未见明显的活动断裂展布，震后的野外考察未给出任何优势走向的地表破裂资料，余震分布也没有显示出优势的展布方向，因此发震构造不清楚.笔者曾应用主事件相对定位方法，对张北——尚义地震序列的主震和ML3.0余震重新精确定位，得出结论:张北——尚义地震序列的主震震中位置为41.145N、114.462E，位于宏观震中的北东方向约4km处，震源深度15 km; 余震震源分布在走向180～200、接近于竖直的平面内及其附近. 这一重新精确定位的结果表明，张北——尚义地震的发震构造是一北北东向的断层. 文中作者应用另一相对定位方法——双差地震定位法，对张北——尚义地震序列的主震和ML3.0余震再度进行精确定位. 双差地震定位法重新定位后，得出结论:张北——尚义地震序列的主震震中位置为41.131N、 114.456E，位于宏观震中的北东方向约2.5 km处，震源深度12.8 km; 余震震源也分布在走向N10E的接近于竖直的平面内及其附近. 这一重新精确定位的结果，再次表明张北——尚义地震的发震构造是一北北东向的断层.      

2017年8月9日精河MS6.6地震余震序列精定位及发震构造分析

为确定2017年8月9日精河M_S6.6地震的发震构造,本文使用双差定位方法对发震时刻至2017年10月震源区所发生的余震进行了精定位,同时利用CAP波形反演方法,得到了主震的震源机制解,同时使用GPAT方法反演得到了部分余震的震源机制解,并基于两者对本次地震的发震构造予以分析。结果显示:精定位后主震位于（44.27°N,82.85°E）,震源深度为17 km;主震最佳双力偶解对应的节面Ⅰ的走向为260°、倾角为51°、滑动角为84°,节面Ⅱ的走向为89.5°、倾角为39.4°、滑动角为97.4°;余震序列位于主震东侧,并向东展布约30 km,在3—18 km深度范围内均有分布,其优势方向为近EW向,次优势方向为SW向。结果表明,本次地震是一次逆冲型地震,通过反演得到的大量小震震源机制解的结果与主震震源机制解结果相一致。结合余震震中分布、主震及余震的震源机制解以及震源区的地质构造,本文推断近EW走向具有逆冲性质的库松木楔克山前断裂为精河主震的发震构造。      

2022年3月17日皮山MS5.2地震序列重定位研究

运用双差定位法对2022年3月17日新疆皮山M_S5.2地震及254个余震序列重新定位,结果显示：(1)皮山M_S5.2地震重定位结果为36.025°N,77.839°E,震源深度为17 km。(2)皮山地震的破裂沿断层向WS向迁移,破裂区能量释放较为充分,序列主要呈NE或SW向分布。(3)皮山M_S5.2地震主震发生在天神达坂断裂的北侧,其余震大多数分布在主震南侧。由定位结果判断发震构造是近NE-SW向的隐伏断层,断层破裂不均匀且深部破裂尺度较小。     

2010年玉树MS7.1地震同震破裂、余震分布特征及其与构造的关系

针对2010年4月14日玉树发生M_S7.1地震,本文利用InSAR数据给出同震视线向位移确定出的发震断层空间展布,并以该同震位移为约束反演得到主震和最大余震的同震位错分布.结果表明,主震同震位错发生在东玉树断裂,最大余震同震位错发生在西玉树断裂东端;基于位错分布计算了同震库仑应力变化与西部余震集中区地震活动之间的关系,结果反映玉树主震后最为活跃的余震活动可能受控于近东西向的次级断层(走向约为85°),而非玉树主干断裂;玉树断裂带整体呈现为左旋走滑运动,但其具体断层运动形式表现出主干断裂典型走滑运动、走滑断裂间的拉张和逆冲性质的次级运动、次级断裂与主干断裂相互作用下更为复杂的多方向次级断层活动等等不同变形特征,而主震同震破裂与余震空间分布均与这些不同断层变形方式有着密切关系.     

2010年4月14日青海玉树Ms4.7、Ms7.1、Ms6.3地震震源机制解与发震构造研究

在整合CSN和青海、西藏、四川区域台网宽频带数字地震记录的基础上,采用“Cut and Paste”方法研究了2010年4月14日青海玉树地震序列中M4.7级前震、Ms7.1级主震、Ms6.3级强余震的震源机制解和可能的矩心深度,并结合震中附近活动断裂分布与地表破裂带调查资料讨论了发震构造.结果表明2010年4月14日青海玉树M7.1级主震的破裂面为走向129°,倾角84°,滑动角17°,矩心深度6 km左右,矩震级6.8级;Ms4.7级前震的破裂面为走向114°,倾角67°,滑动角-5°,矩心深度11 km左右,矩震级4.2级;Ms6.3级强余震的破裂面为走向123°、倾角89°、滑动角9°,矩心深度6 km左右,矩震级5.7级.本次地震序列的发震构造为甘孜-玉树-风火山断裂,地震破裂时以左旋走滑为主,地表破裂的总体走向与主震的破裂面走向基本一致,前震-主震-强余震的震源性质综合研究可推测发震构造在浅部的倾角陡立,到了深部有所变缓.     

2013年4月20日四川芦山M7.0级地震与余震精确定位及发震构造初探

使用汇集在四川台网中心的固定台站、震后架设的流动台站、周边水库台站等震中距150 km以内的震相数据,选用分层速度模型,对芦山7.0级地震及震后9天内的余震利用双差定位法进行了重新定位.给出了芦山7.0级地震的发震时刻为2013-04-20 08:02:46.8,震中位置30.278°N,102.989°E,震源深度16.67 km,给出了3324次余震的双差定位结果,并对发震构造进行了分析.结果表明:芦山地震主破裂长度约40 km,下倾宽度约20 km,破裂视面积约800 km²,主破裂沿南西走向,倾角约40°.余震震源优势深度为10~22 km.余震沿南西走向,主要集中于大邑-名山断裂上盘.     

基于台网目录分析研究汶川8.0级地震余震时空分布特征

2008年5月12日汶川M_S8.0地震主震发生后至2012年5月12日,我国地震台网在龙门山断裂区域内（102°E-105°E,30°N-34°N）共记录93837个地震事件,其中80995次事件含有深度信息.本文以台网地震目录为主要研究对象,分析了汶川地震余震序列的时空分布与演化特征.与构造活动密切相关的余震频次-震级关系变化显示,与主震断裂活动直接相关的余震活动在主震后4个月内基本结束.余震释放能量的空间分布及演化分析显示,在主震后6~24 h即有可能捕获未来余震区的大致展布乃至余震发展趋势.     

历史地震之余震参数的复核方法

基于主震和余震属于同一发震构造形成的震源区之原则,提出了历史地震余震参数的复核方法:首先在核实资料的基础上,判断是否属于余震;考虑主震震源区范围,综合确定余震震中位置,当资料不够充分时,也可直接以主震震中代替;按有感半径和区域烈度衰减关系来估算震级值.进而运用以上方法以1604年福建泉州海外7(1/2)级地震、1605年海南琼山7(1/2)级地震和1668年山东郯城-莒县8(1/2)级地震的13次余震为例,探讨了此方法的普适性.结果表明13次余震中有12次地震震中位置和6次地震的震级值发生了变化,使得原有余震参数的不确定性得到了明显改变,判定了主震和余震是属于同一发震构造.这些结果为在相关地区合理识别发震构造创造了条件,也可为今后修编历史地震目录提供参考.     

基于余震重定位和震源机制解研究青海玛多MS7.4地震序列的发震构造和断裂形态

2021年5月22日02时04分(北京时间),青海果洛州玛多县发生M_S7.4地震,震后余震不断.地质调查和卫星观测对地表断裂痕迹有较好的约束.然而,对于理解区域应力场、地震的产生、传播和终止具有重要意义的地下断层几何结构的约束精度略显不足.利用国家地震台网的连续波形记录,本研究首先基于双差定位法对玛多地震震后25天的余震序列进行重定位,结果显示余震序列大致沿NWW向的江错断裂呈线性分布,位于主震震中两侧,延伸总长~170 km.主震东南侧存在一余震稀疏区,在断裂带东西两端余震分布转向且出现分叉现象,反映出发震断层的复杂几何形态,这与前人研究结果基本一致.进一步采用波形反演方法和P波初动极性反演方法,获得了玛多震源区132个中小余震的震源机制解与震源矩心深度,并基于此对该主余型地震的发震构造与断裂形态进行了初步分析.震源机制解结果表明,玛多M_S7.4主震的发震断裂主要为左旋走滑性质,余震与主震性质整体相同,在断裂带东段存在部分逆冲型余震.震源机制解约束的区域主应力方向约N60°E,与区内整体走滑断裂作用相一致.余震震源深度略微起伏,主要集中在10~12 km,且浅部余震较少,表明浅部应力可能主要通过主震释放,余震深度分布可能限定了主震同震破裂的下边界.玛多主震破裂起始于断裂带走向和倾向发生明显变化的位置,表明断裂带的复杂几何结构可能是此次玛多M_S7.4地震初始破裂空间分布的决定因素.主震破裂结束的两端都有"马尾状"构造(或次级断层),表明这种分叉断层复杂的几何形态可能控制着主震破裂的最终位置.     

利用近场强震记录反演2016年日本熊本县地震震源破裂过程

2016年4月15日16时25分（UTC）,日本熊本县发生M_W7.1强烈地震,给当地人员、建筑及经济造成严重灾难和巨大损失.日本地震观测网F-net给出的震源机制解显示此次地震的震源位置为130.7630°E,32.7545°N,深度12.45 km,节面Ⅰ：走向N131°E、倾角53°、滑动角-7°;节面Ⅱ：走向N226°E、倾角84°、滑动角-142°.与此同时,余震的震中分布及其震源机制结果显示主震的震源机制在破裂过程中有可能发生了变化,单一的震源机制不足以充分解释观测数据.本文依据GNSS和InSAR地表形变反演结果为约束,并结合活动构造资料为参考,构建了震源机制变化的有限断层模型,采用水平层状介质模型,利用日本强震观测台网K-NET和KiK-net的近场加速度观测记录,通过多时间窗线性波形反演方法反演了此次地震的震源破裂过程.研究结果显示,这是一次沿Futagawa-Hinagu断层带发生的右旋走滑破裂事件,发震断层分为南北两段,其中北段走向N235°E、倾角60°,南段走向N205°E、倾角72°,断层深度范围和余震深度分布基本一致,断层面上滑动主要集中于断层北段,最大滑动量约7.9 m,整个断层的破裂过程持续约18 s,释放地震矩5.47×10¹⁹ N·m（M_W7.1）.     

2017年九寨沟MS7.0地震震源区速度结构与余震分布

采用九寨沟M_S7.0 （M_W6.5）地震的余震直达P波、S波走时数据,通过体波走时层析成像方法,获得了震源区及其邻区的P波和S波速度结构,并利用成像结果对余震进行了重定位。结果显示:余震主要集中分布于高、低速异常交界处偏低速异常一侧,呈走向NNW,倾向SW,倾角较高的分布特征;余震序列两侧的P波、S波速度结构揭示了发震断层两侧介质性质的差异,即上盘为刚性较强的高地震波速度区,下盘为刚性较弱的低地震波速度区。由余震分布特征和地震波速度结构推断:九寨沟地震发生在上地壳底部,发震断层具有上盘地震波速度高、下盘地震波速度低的特征;主震引起的后续破裂在上地壳内部的剧烈形变区内传播,破裂能量终止于25 km深度附近。