2014年新疆于田Ms7.3地震地表破裂带精细填图及其破裂特征

大比例尺地震地表破裂带精细填图是研究强震破裂特征及机理的关键数据,为理解破裂动态过程提供重要的观测约束.青藏高原中西部的强震地表破裂研究因发震地点偏远不易到达而成为薄弱环节.文章利用无人机航拍新技术,详细解译获得了2014年于田Ms7.3地震地表破裂展布图.此次地震在阿尔金断裂西段南硝尔库勒断裂(南段S1)、硝尔库勒断裂(中段S2)以及阿什库勒断裂(北段S3)上分别产生了16、6.9和14.2km的地表破裂.南段平均左旋位错为(52±25)cm,最大为~90cm;北段平均左旋位错为(36±21)cm,最大为~84cm.共统计了5308处裂缝宽度,南段平均宽度为(85±71)cm,最宽可达~700cm;中段平均宽度为(39±21)cm,最宽可达243cm;北段平均宽度为(61±44)cm,最宽可达~340cm.另外,南段平均拉张量为(3.4±2.9)m,最大可达~17m;中段平均拉张量为(4.3±3.6)m,最大为~13m;北段平均拉张量为(1.7±1.6)m,最大为~6m.平均裂缝宽度和拉张量在弯曲和阶区部位均显示衰减的趋势.于田地震和其他全球走滑型地震的地表破裂在弯曲、阶区、断裂分叉等断裂几何复杂部位的宽度大于平直段,表明断裂几何结构对破裂宽度具有明显的控制作用.硝尔库勒与南硝尔库勒断裂锐角相交区域发育的大量裂缝可能指示构造拉张部位对近断裂分布式变形的控制,为地震动态破裂的数值模拟提供了观测约束.于田地震还造成罕见的大量伴生地震震动地表破坏,在地震震动的影响下含水盐层可能触发了缓坡度洪积扇的失稳,形成了密集的滑坡和地堑系.这些分布式变形以及浅表伴生变形是地震破裂扩展过程与断裂几何结构耦合关系的直接响应,并暗示破裂在穿过阶区后可能在阿什库勒断裂上双向扩展.     

汶川Ms 8.0地震地表破裂带白沙河段破裂及其位移特征

2008年5月12日14时28分,四川省汶川县发生MS8.0特大地震。这次地震在地表形成2条地表破裂带,主破裂沿龙门山中央断裂发育,长约240km;次级破裂沿龙门山前山断裂发育,长约72km。白沙河破裂带位于中央主破裂带的南端,沿都江堰市北约11km的白沙河河谷展布,长14km。该破裂带几何结构复杂,多条短小破裂或斜列或平行或斜交组成破裂带,总体走向N50°E,但几乎每条次级小破裂走向都不与平均走向一致,在0°~90°之间变化。同震位移沿该破裂带也同样表现出复杂性和多样性,总体以NW盘逆冲为主,最大垂直位移为6.5m,局部存在反冲断层挠曲坎;走向滑动以右旋为主,最大水平位移为4.8m,局部存在左旋位移,而且同震位移分布特征与白沙河破裂带的几何展布特征密切相关。该破裂带北段出露的地表断层产状为40°/NW∠76°,其上的擦痕有2组,侧伏角分别为75°SW和80°SW,不仅反映了该次地震在此段以逆冲运动为主,兼有少量的右旋走滑分量,还反映了该次特大地震包括了2次破裂事件。分析破裂几何和同震位移分布特征得出如下认识:1)破裂面从震源深度的低角度逐渐向地表转化为高角度,迫使垂直断层走向的水平缩短转化为隆起的垂直位移     

基于GF-1卫星影像解译2014年新疆于田M_S7.3地震同震地表破裂带

2014年2月12日新疆于田发生MS7.3地震,震中位于平均海拔5 500m的藏北地区。本文利用国产GF-1号卫星对震前、震后数据进行对比解译,快速获取了该次地震的同震地表破裂带,破裂带沿硝尔库勒盆地南缘的多个洪积扇体后缘发育,断续延伸,走向NEE62°,以弧形断层陡坎为主,未见明显水平位错,长度约9km。阿尔金断裂在硝尔库勒盆地共发育3条分支断裂,均发育古地震破裂带,其中沿盆地北缘和中部的分支断裂未见同震破裂,最新地表破裂带位于南缘断裂的东北段。结合震后余震分布,确认该次地震的发震构造为硝尔库勒南缘断裂,是青藏高原北部阿尔金断裂带西段尾端张性区的一次新破裂事件。本次应用也展现了国产高分辨率数据在中国西部高海拔地区地震应急工作中所发挥的重要作用。     

2014年于田MS7.3级地震近场地表运动和同震位移的初步分析结果

基于2014年于田Ms7.3级地震周边地区的GPS连续观测站数据,得到了此次地震的近场地表运动和同震位移,分析了此次地震的地壳形变特征.结果表明,此次地震引起的地表运动显著,GPS记录到的最大位移振幅远超过最终的同震位移,其中距离震中约60km的XJYT站记录到了西向74.7mm和北向39.9mm的最大位移振幅,同震位移为西向20.0mm和北向9.8mm.2008年于田Ms7.3级地震在一定程度上触发了此次地震.     

2008年汶川Ms 8.0地震地表破裂变形定量分析——北川-映秀断裂地表破裂带

2008年汶川MS8.0地震在北川-映秀断裂产生了长达240km的同震地表破裂。通过详细的测量、基于测量标志与断裂变形的几何关系对数据的分析,给出了观测点的断裂同震地表变形的垂直位移、倾向水平缩短、走向滑动、断层上盘水平运动方向等参数。结果显示,断裂同震变形分布的空间变化很大,目前获得的最大水平位移位于虹口乡深溪沟,为4.98m,同时也是最大右旋走滑位移点,走滑量4.5m,而目前获得的最大垂直位移在其东北的支沟,为5.7~6.7m。NE向断裂水平位移多为1~2m,垂直位移多为3m左右,而小鱼洞-草坝分支断裂水平位移和垂直位移都更小,只有0.5~1.5m。擂鼓镇附近的数据则反映与断裂相关的巨型滑坡可能将重力变形叠加到构造变形中。由断层水平缩短和垂直位移计算的断层倾角表明,北川-映秀断裂是浅部陡倾的具有走滑分量的逆断层     

汶川Ms 8.0地震地表破裂带北川以北段的基本特征

对北川-青川间汶川MS8.0地震地表破裂的野外地质调查表明,在这一段内主要存在一条地震地表破裂带,总体沿北川-青川断裂带分布。沿黄家坝、陈家坝、桂溪、平通、南坝、石坎等地的观察显示,该段地表破裂沿走向连续分布,结构单一,破裂长度为60~90km,地表破裂没有到达青川县关庄镇。可观察到的破裂长度在北川北至石坎之间,长62km,走向总体为20°~55°,运动学性质主要为右旋走滑逆冲。地震形成的地表破裂主要表现为垂向上的地表拱曲,指示了深部断层的逆冲性质;在水平运动方向上则主要表现为右旋走滑,不存在左旋走滑分量。地震地表破裂显示的同震垂直位移从西南段黄家坝的3m左右,向东北逐渐降低至南坝、石坎的1.5m左右;右旋水平位移没有明显变化或者略有增加,一般在1.5~2.0m之间。地表破裂特征表明,引起本次汶川MS8.0地震的发震构造是映秀-北川-青川断裂带,该断裂以逆冲运动为主,兼具右旋走滑分量,逆冲方向由NW向SE     

2008年3月21日新疆于田7.3级地震

本文分析了2008年3月21日新疆于田县MS7.3级地震的可能发震构造,介绍了中期地震预测情况以及地震发生时全球、我国大陆地区及周边几个重要地区地震活动所处的状态,并分析了震前出现的可能地震活动异常现象,以期有助于深入认识这次地震的发生。     

阿尔金断裂中段南月牙山古地震地表破裂带及其构造意义

阿尔金断裂是青藏高原东北缘的一条重要的边界断裂,其几何结构和运动学性质对青藏高原的构造演化具有重要的指示意义。通过卫星影像解译和野外实地调查,在柴达木盆地西缘、索尔库里盆地南约10km的盐壳区发现一长约14km的古地震地表破裂带。该地震破裂带与阿尔金主走滑断裂近平行,根据几何形态大致可将其分为3段走向不同的次级段落,总体走向为N80°E,但局部段落的走向存在变化。该破裂带的构造样式以挤压隆起、次级断裂、裂槽、三角拉分盆地和断陷盆地为主要特征,多相间出现,是典型的走滑断层上的地震破裂带特征,文中利用野外活动断裂地质填图方法标绘了30余个挤压隆起体。另外,考察中还发现在多数挤压隆起上有多次地震重复活动的证据。根据附近盐壳钻孔年龄和地震裂缝中沉积物的年龄结果推测,最新一次地震事件发震时间的下限为全新世。该地震地表破裂带向E进入大通沟南山,其地貌特征表现为较连续的逆冲陡坎,而向W破裂带逐渐消失。通过地震反射剖面推测认为该破裂带向W与阿尔金断裂平顶山次级断裂相接。作为阿尔金断裂的1个构造节点,平顶山将部分应变传递到青藏高原内部的月牙山-大通沟断裂,其多次活动造成了月牙山东约14km长的地表破裂带...     

汶川MS 8.0地震地表破裂带

2008年5月12日14时28分4秒,四川省汶川县发生MS8.0大地震。发震断裂为龙门山断裂带中的映秀-北川断裂。该次地震的地表破裂可分成2条,分别出现在龙门山断裂带中的映秀-北川断裂、彭县-灌县断裂上,前者破裂长度约200km,后者破裂长度约80km。本次地震的最大垂直和右旋水平同震位移出现在都江堰市虹口乡附近的映秀-北川断裂上,分别为(5±0.2)m和(4.8±0.2)m。破裂带南段出露的地表断层产状为N32°E/NW∠76°,其上的侧伏角为S75°～80°W,反映了该次地震在南段以逆冲运动为主,兼有少量的右旋走滑分量     

1850年西昌地震地表破裂带

着重从1850年西昌地震的地表破裂带调查入手,通过对地表破裂的分布特征、几何特征以及与各次级断层的关系的研究,对这次地震的震级、震中位置和震源深度进行讨论。     

2014年新疆于田7.3级地震发震构造和震前地震活动过程讨论

2014年2月12日在新疆于田发生7.3级地震,震中位于阿尔金断裂西段,这是继2008年3月21日于田7.3级地震后在塔里木盆地南侧发生的第2次7级地震。这次于田7.3级地震的余震主体沿NE向分布,余震区的西南段呈近SN向分布;绝大部分余震与前震在余震区西南密集分布,强余震(全部的5级以上地震和81%的4级地震)绝大多数都分布在这个区域,第1天的余震主要在这个区域呈近SN向分布,余震由西向东扩展。在这次于田地震的近SN方向上曾在1982、2011以及2012年先后发生过几次6级左右的地震,而这次地震填补了其中的空段。文中从区域构造环境、地震震源机制解和余震分布特征等方面,分析这次地震的发震过程,认为地震发生在硝尔库勒盆地南缘的分支断裂,受阿尔金断裂带构造应力影响,硝尔库勒盆地受到局部近EW向的拉张作用力,首先沿近SN向破裂,这个构造部位的解锁,促进阿尔金断裂左旋错动,产生NE向破裂,应力向东传递;文中还对有历史记录以来,阿尔金断裂上7级地震的发震构造及其对阿尔金断裂带的影响进行了讨论。     

新疆于田7.3级地震及部分强余震震源参数的重新测定

通过补充新疆、西藏和青海地震台网部分台站的地震波形资料,分别用不同地震定位方法,对2008年3月21日于田7.3级地震和最初的4个中强余震震源参数进行重新定位,并将其结果与地震目录结果和地震震相数据进行了分析与讨论。     

THE PALEOSEISMIC SURFACE RUPTURE AT SOUTH OF CENTRAL ALTYN TAGH FAULT AND ITS TECTONIC IMPLICATION

In this study, we described a 14km-long paleoearthquakes surface rupture across the salt flats of western Qaidam Basin, 10km south of the Xorkol segment of the central Altyn Tagh Fault, with satellite images interpretation and field investigation methods. The surface rupture strikes on average about N80°E sub-parallel to the main Altyn Tagh Fault, but is composed of several stepping segments with markedly different strike ranging from 68°N~87°E. The surface rupture is marked by pressure ridges, sub-fault strands, tension-gashes, pull-apart and faulted basins, likely caused by left-lateral strike-slip faulting. More than 30 pressure ridges can be distinguished with various rectangular, elliptical or elongated shapes. Most long axis of the ridges are oblique(90°N~140°E)to, but a few are nearly parallel to the surface rupture strike. The ridge sizes vary also, with heights from 1 to 15m, widths from several to 60m, and lengths from 10 to 100m. The overall size of these pressure ridges is similar to those found along the Altyn Tagh Fault, for instance, south of Pingding Shan or across Xorkol. Right-stepping 0.5~1m-deep gashes or sub-faults, with lengths from a few meters to several hundred meters, are distributed obliquely between ridges at an angle reaching 30°. The sub-faults are characterized with SE or NW facing 0.5~1m-high scarps. Several pull-apart and faulted basins are bounded by faults along the eastern part of the surface rupture. One large pull-apart basins are 6~7m deep and 400m wide. A faulted basin, 80m wide, 500m long and 3m deep, is bounded by 2 left-stepping left-lateral faults and 4 right-stepping normal faults. Two to three m-wide gashes are often seen on pressure ridges, and some ridges are left-laterally faulted and cut into several parts, probably owing to the occurrence of repetitive earthquakes. The OSL dating indicates that the most recent rupture might occur during Holocene.
Southwestwards the rupture trace disappears a few hundred meters north of a south dipping thrust scarp bounding uplifted and folded Plio-Quaternary sediments to the south. Thrust scarps can be followed southwestward for another 12km and suggest a connection with the south Pingding Shan Fault, a left-lateral splay of the main Altyn Tagh Fault. To the northeast the rupture trace progressively veers to the east and is seen cross-cutting the bajada south of Datonggou Nanshan and merging with active thrusts clearly outlined by south facing cumulative scarps across the fans. The geometry of this strike-slip fault trace and the clear young seismic geomorphology typifies the present and tectonically active link between left-lateral strike-slip faulting and thrusting along the eastern termination of the Altyn Tagh Fault, a process responsible for the growth of the Tibetan plateau at its northeastern margin. The discrete relation between thrusting and strike-slip faulting suggests discontinuous transfer of strain from strike-slip faulting to thrusting and thus stepwise northeastward slip-rate decrease along the Altyn Tagh Fault after each strike-slip/thrust junction.     

汶川M_S8.0地震地表破裂带及其发震构造

震后应急野外考察表明,2008年5月12日汶川MS8.0地震在青藏高原东缘龙门山推覆构造带上同时使北川-映秀断裂和灌县-江油断裂两条倾向NW的叠瓦状逆断层发生地表破裂。其中,沿北川-映秀断裂展布的地表破裂带长约240km,以兼有右旋走滑分量的逆断层型破裂为主,最大垂直位移6.2m,最大右旋走滑位移4.9m;沿灌县-江油断裂连续展布的地表破裂带长约72km,最长可达90km,为典型的纯逆断层型地表破裂,最大垂直位移3.5m;另外,在上述两条地表破裂带西部还发育着1条NW向带有逆冲垂直分量、左旋走滑性质的小鱼洞地表破裂带,长约6km。这一地表破裂样式是近期发生的特大地震中结构最复杂的一次逆断层型地表破裂,地表破裂的长度也最长。利用已有的石油地震剖面,结合余震分布和地表破裂带特征等资料构建的三维发震构造模型表明,龙门山推覆构造带现今和第四纪时期以地壳缩短为主,斜滑逆冲型地震表明青藏高原中东部的水平运动在华南地块与巴颜喀拉地块之间的龙门山推覆构造带上转化为地壳的缩短和隆升     

2014年2月12日新疆于田Ms7．3地震发震构造初步研究

2014年2月12日新疆和田地区于田县Ms7．3地震发生在塔里木盆地的南边,昆仑山区海拔4500m左右地带,青藏高原边界的阿尔金断裂带。阿尔金断裂带属于大陆内巨型断裂带,绵延1600km,此次地震位于阿尔金断裂带的西南段,震区内断裂带呈放射状,由多条断裂构成,规模较大,根据震源机制解得到本次地震为左旋走滑破裂形式。结合GF-1高分辨卫星数据,对比震前、后影像,在硝尔库勒盆地南缘断裂带发现一系列新的地表破裂带。     

汶川M_S8.0地震中央断裂东北端地表破裂特征及其构造含义

汶川地震地表破裂在东北端从石坎子乡到窝前的运动性质存着从走滑分量略高于倾滑分量到完全为右旋走滑运动的变化过程,倾滑分量在石坎子—平溪段具有逆断性质,在矿坪子及其以北为正断性质,未见挤压变形,窝前完全为右旋走滑运动,地表变形带宽度集中在10m以内;在董家村,地震地表破裂带主要表现为张性裂缝及地堑式负地形,是地震破裂在尾端应力作用下,应变不均一性调节的产物,地表变形带宽度约10～12m;在东河口以北未见地表破裂的证据,推测汶川地震地表破裂带没有穿过流经青川县东河口、关庄、凉水井一带的清水河,东河口一带的构造地貌现象反映了垂直差异性运动,不存在右旋走滑运动的地质地貌证据。在中央断裂东北端断层一侧隆升和另一侧拉张的典型四象限格局成为汶川地震地表破裂的端部表现特征。中央断裂上的汶川地震地表破裂带总长度为240km左右。在汶川地震过程中,沿着中央断裂在地表产生的构造变形在中央断裂的范围内就已经得到了调整,并没有越过中央断裂的范围而传递到以外的地段。     

汶川M_S 8.0地震地表破裂带北端位置的修订

对汶川MS8.0地震地表破裂石坎乡以北段的野外地质调查显示,这一段地表破裂仍然十分明显。地表破裂并未沿地质填图所标定的位置发育,而是在走向上稍有变化,但清楚的地貌显示它在此段并不是一条新生断裂。与前期工作相比,可观察到的地表破裂又往NE方向延长了约12km。该段破裂位于平武县石坎乡至青川县马公乡窝前村之间,走向为15°～45°,运动学性质主要为右旋走滑逆冲。地震地表破裂显示的同震垂直位移与石坎乡一带相近,为1～2m左右;右旋水平位移略有增加,为2.0～3.0m之间。地表调查的情况显示,地表破裂在北端可能消失在红光乡东河口一带。