维西—乔后断裂带上连续地震的应力降和两种不同的孕震机制

2021年5月21日云南省维西—乔后断裂带上发生M_S6.4漾濞地震,造成了大量的人员伤亡和财产损失.该断裂带上还曾先后发生过2013年M_W5.3和2017年M_W4.91两次洱源地震.本文反演了维西—乔后断裂中南段2013年、2017年与2021年三次地震震群的震源机制解,使用谱比法计算了主震和较大的前震、余震共17个事件的拐角频率与应力降.结果表明：2013年M_W5.3主震与M_W4.96余震均为正断层事件,随后的地震序列皆为右旋走滑事件,2017年M_W4.91主震与M_W4.89前震均为右旋走滑事件.发生在东南侧15 km左右的2021年漾濞M_W6.2主震也为右旋走滑事件,但前震和余震震群中包括约70%的走滑事件和30%的正断层事件,推测发震断层为维西—乔后断裂带的次级断裂;2013年M_W5.3主震的拐角频率为0.68±0.03 Hz,应力降为11.98-1.52/+1.66 MPa,2017年M_W4.91主震的拐角频率为1.59±0.05 Hz,应力降为39.84-3.64/+3.88 MPa,2021年M_W6.2主震的拐角频率为0.415±0.01 Hz,应力降为65.35-4.61/+4.84 MPa;17个地震应力降反映出走滑事件的自相似性,而正断层事件同震断层面上可能的流体扩散引起了自相似性破缺.两种地震事件在拐角频率与应力降方面存在明显差异,可能源于断层受构造形变、结构和岩性的差异的影响,在横向与纵向上的摩擦系数、破裂尺度、裂隙流体等特性存在较大差异,因而可能存在两种不同的孕震机制.从潜在的地震风险来说,走滑的孕震过程可能触发更大的破裂,具有更大的潜在破坏性.

     

基于加密地震观测讨论红河断裂带北段维西-乔后断层的地震活动性特征

文中基于滇西北地区临时加密台站和区域固定台站地震观测资料,利用波形相关方法对2018年2月25日—2019年7月31日记录的连续波形进行高分辨率地震检测和高精度地震定位,据此分析红河断裂带北段维西-乔后断层的地震活动性特征。研究表明,目前维西-乔后断层除了一些特殊的断层部位(交会区、阶区等)外,地震活动微弱,但在其西侧可能存在一条隐伏的陡倾角右旋走滑断层,沿该断层小地震活动活跃。地震频度、能量释放率、b值等统计参数及其随时间的变化表明,维西-乔后断层及其附近地区的地震活动相对稳定,区域应力增强不明显;空间上大部分区域的b值较高,低b值区主要分布在一些特殊的断层部位(如断层交会区、阶区等),但尺度一般较小。ETAS模型统计结果表明,40%以上的地震活动受外部因素触发,包括深层流体扰动和远程强地震触发等。由此我们认为,维西-乔后断层主断层目前的地震活动性较弱,但其西侧的隐伏分支断层小地震活动丛集且有增强趋势,需要综合分析主断层及其西侧隐伏分支断层的活动性,以评估其地震危险性。     

维西-乔后断裂全新世活动与古地震

维西-乔后断裂位于川滇菱形块体的西边界,晚第四纪活动迹象明显,是红河活动断裂带的北延部分,因此加强其活动性研究对深入认识滇西北地区地震地质背景和川滇块体边界构造变形机制具有重要的理论和实际意义.文中依据1:5万活动断裂填图和国家自然基金项目研究成果,重点介绍了马头水、石岩、玉狮场等探槽揭示出的断裂最新活动时代和沿线古地...     

基于多参数组合分析海原—六盘山—宝鸡断裂带地震危险性

1 研究背景 近年来,易桂喜等(2006,2007)、武敏捷等(2013)利用以b值为主的地震活动性参数空间分布,结合历史及现今地震活动背景,分析活动断裂带现今活动习性,综合判断处于相对高应力和闭锁状态下活动断裂带的强震危险性.这种组合分析方法比单个活动性参数值能更好地反映断裂现今活动习性,且对地震样本需求不高,适用于...     

2021年云南漾濞6.4级地震发震构造分析

2021年5月21日的漾濞6.4级地震发生在青藏高原东南缘川滇块体的西边界,震中地区分布有多条活动断裂,构造较为复杂.震源机制解和地震波形反演显示该地震为右旋走滑型,破裂面走向NW,与川滇块体西边界的维西-乔后、红河断裂带的运动性质和走向一致.在野外调查中没有发现明显的地震地表破裂,只在漾濞县城西侧震中区一带发育一条N...     

2021年5月21日云南漾濞6.4级地震序列重定位及震源机制研究

2021年5月21日 21 时,云南省大理州漾濞县先后发生MS5.6 和MS6.4 地震,两次地震震中位置相距约7 km,均位于滇西地区,该地区地处青藏高原东南缘、南北地震带南段,地质构造复杂.地震序列跟踪结果显示漾濞MS6.4地震类型为前震-主震-余震型,MS5.6 地震为MS6.4地震的前震.本文基于云南地震台网的震相报告,采用双差定位方法对漾濞MS6.4地震早期序列(2021年5月18日至 25日,ML0.0 以上)进行重定位,同时,利用 Cut-And-Paste(CAP)震源机制波形反演方法,获得了序列中截止至 5月25日 31 次MS≥3.0 地震的震源机制解和矩心深度,对该序列的发震构造进行了初步分析.结果显示:(1)重定位后获得的 2159 个地震事件呈 NW-SE向展布,长约 25 km,宽约 5～10 km.MS 6.4主震的震源深度为 8.9 km,序列震源深度主要集中在 4～10 km,深度均值约7.5 km.(2)前震序列具有从中间开始破裂,然后向北西向破裂,继而向东南向破裂的特征,漾濞MS 6.4 主震位于余震区的北西端,最大余震MS 5.2 地震位于余震区的东南端.(3)CAP波形反演获得的 31 次MS≥3.0地震的震源矩心深度在4～11 km范围,深度均值约 6.5 km,与重定位结果接近,仅相差 1.0 km,说明重定位的震源深度分布是合理可靠的.(4)震源机制多为右旋走滑型,部分地震具有较为明显的正断分量,反演的区域应力场与目前已知的构造应力场水平主压应力方向一致,反映区域内构造活动主要受区域构造应力场控制.根据重定位后的序列空间分布、震源机制解及震源区构造特征,综合分析认为,此次漾濞地震序列的发震构造可能是维西—乔后—巍山断裂中段附近的次级断层.     

2021年5月21日云南漾濞M6.4地震序列的矩心矩张量解及动力环境分析

文中利用中国地震台网中心汇编的震相数据,基于2021年5月18—28日云南漾濞地震周边101个地震台站的观测数据,采用双差定位方法对漾濞地震的前震-主震-余震序列进行了精定位研究,获得了2144个地震的精确位置.对结果进行分析后发现,此次地震的主余震分布、烈度等震线长轴方位与维西-乔后断裂的位置并不一致,且走向与其呈小...     

2021年5月21日云南漾濞MS 6.4地震的前震迁移特征

<正>1研究背景2021年5月21日21时48分(北京时间)云南大理州漾濞县发生M_S 6.4地震,根据云南省地震局报告,震中位于(25.68°N,99.88°E),震源深度8 km。此次地震是继2014年云南景谷M_S 6.6地震以来滇西地区发生的最大一次地震,引起了国内外地震研究专家的广泛关注,社会影响较大。此次地震震源区位于滇西南保山次级块体东边界[图1,图中断裂数据来源于“中国活动构造图”(邓起东等,2007);地震目录来源于国家地震科学数据中心https://data.earthquake.cn],主震附近分布近NS向或NW向右旋走滑型的金沙江断裂带、维西—乔后—巍山断裂带、澜沧江断裂带、红河断裂带,以及NE向左旋走滑型的程海断裂带和丽江—小金河断裂带等。震后地震精定位、震源机制解和地质调查结果显示,此次地震发生在NW向维西—乔后—巍山断裂带西侧隐伏断层上,无明显的地表破裂(段梦乔等,2021;雷兴林等,2021;张克亮等,2021)。     

地震危险性分析中地震时空统计分布模型研究

近几十年来,随着地震台网建设的完善,世界各国均积累了大量的地震目录资料。如何将地震目录资料直接应用于地震危险性分析中是目前地震学研究的热点问题之一。已有学者提出多种空间光滑方法将地震目录资料直接应用于地震危险性分析中,然而,对于与地震危险性分析密切相关的地震时空统计分布的研究却相对滞后,缺乏坚实的理论基础。为了探讨如何科学合理地将地震目录资料直接应用于地震危险性分析中,我们根据中国大陆的地震目     

滇西北龙蟠—乔后断裂带桃源段晚第四纪活动特征研究

根据详细的野外调查和剖面测绘成果,结合区域第四系测年结果等资料,对龙蟠—乔后断裂带桃源段新发现的桃源断裂、刀郭断裂、合江村断裂及已知的龙蟠—乔后断裂等4条主要断裂的晚第四纪活动特征进行研究。成果表明,龙蟠—乔后断裂带桃源段在晚第四纪的活动特征明显,活动强度中等,龙蟠—乔后断裂和合江村断裂属全新世活动断裂,桃源断裂和刀郭断裂属晚更新世断裂;晚更新世以来,龙蟠—乔后断裂和刀郭断裂以左旋走滑运动为主,而桃源断裂和合江村断裂则表现为正断走滑为主。这些断裂的活动性都不同程度地影响着研究区及附近区域的地震风险和构造稳定性。新的调查研究成果为深入认识龙蟠—乔后断裂带桃源段的晚第四纪活动性提供了新的资料,并可为深入理解该区的地震地质特征以及工程建设地震安全性评价等提供基础地质资料。     

滇西南地区龙陵—澜沧断裂带地震危险性评价

龙陵—澜沧新生地震断裂带位于地震活动强烈的滇西南地区, 该地区历史上曾发生多次M_S≥7.0大地震, 已知的历史地震破裂几乎覆盖了整条断裂带． 本文首先对滇西南地区主要断裂的最新构造活动特征进行分析; 然后通过该区域地震活动b值图像的空间扫描计算, 圈定出高应力集中区, 并结合历史地震和现今小震的分布情况以及晚第四纪以来断裂的活动强度、 古地震最晚离逝时间等定量参数, 综合分析龙陵—澜沧断裂带的未来大震危险性; 最后基于地震空区理论, 识别该断裂带存在的地震空区． 研究结果表明, 龙陵—澜沧断裂带内的龙陵、 永德、 沧源、 澜沧及孟连断裂中东段在未来10年内均存在发生中强以上地震的危险性, 应引起关注．      

基于序列的地震危险性概率分析

地震通常在时空上是丛集的。传统的地震危险性分析所考虑的只是每个地震丛集中最大震级的事件——主震,并用所考虑场地地震动强度量值的超越率来表示（Cornell,1968）。这种地震危险性概率分析（PSHA）用于长期的结构设计或评估。近来,出于对短期风险的管理,已采用一种类似的方法来进行余震地震危险性概率分析（APSHA）,其与主震的发生相关（Yeoand Cornell,2009）。地震危险性概率分析通常用一种均匀泊松过程来描述事件的发生,而余震地震危险性概率分析则通过有条件的非均匀泊松过程来模拟余震的发生,其概率值取决于触发余震序列的主震震级。另外,由主震和后续余震组成的每个地震丛集,可以看成以相同主震概率发生的单一事件。这就可以用相对简单的方式在危险性分析中考虑余震,这个方法首先由Toro和Silva（2001）论证,并由Boyd（2012）进一步研究。实际上,这篇短文中心探讨概率方面,说明地震危险性概率分析和余震地震危险性概率分析的联合结果以得到一种考虑主震一余震序列的地震危险性整体解析解的可行性,而前面提到的研究中这些仍然缺乏。这种方法应用的结果,说明有助于依据导致超越某一加速度阈值同时也考虑余震的地震事件发生率（如对于结构设计）,初步评估地震危险性的增加。因而这从地震工程长远来看是切合实际的方向。     

InSAR观测与小震分布联合分析2021年云南漾濞MS6.4地震应力卸载对周围区域的影响

为分析2021年5月21日云南省漾濞M_S6.4地震后震区应力变化对周围断层的影响,本文通过InSAR技术获得了漾濞地震的同震形变场,并联合小震分布数据建立断层破裂滑动模型,继而通过计算断层面上的同震库仑应力来评估此次地震对周边断层的影响,以便有效地分析地震破裂的时空解析度.结果显示:(1)在升降轨InSAR数据获得的精细同震形变场中,升轨最大视线向形变量约为5.00 cm,降轨最大视线向形变量约为7.80 cm;(2)余震精定位的主震震中为(99.89°E,25.67°N),震源深度为13.29 km,除主震之外震源深度主要集中在5—15 km;通过小震位置拟合出的发震断层走向为NW-SE(316.69°),断层倾角为88.56°,滑动角为177.97°;(3)基于InSAR同震形变场结果及小震拟合断层参数联合反演得到此次地震的断层滑动以右旋走滑为主,升轨断层最大滑动量为0.80 m,对应的深度为8.85 km,平均滑动量为0.22 m,矩震级为M_W6.41;降轨的断层最大滑动量为0.30m,对应的深度为6.88 km,平均滑动量为0.05 ...     

2013年洱源MS5.5和MS5.0地震 发震构造识别

采用Hypo2000和双差定位方法对2013年云南洱源M_S5.5和M_S5.0地震序列进行了重新定位. 结果显示: 精定位后洱源地震序列分布优势方向集中在160°; 用CAP方法反演了两次5级地震震源机制, 节面Ⅱ的走向158°和157°与余震优势分布方向一致; 现场考察M_S5.5和M_S5.0地震极震区的长轴方向也是NW向. 上述结果与维西—乔后断裂NNW走向一致, 据此判定该断裂为洱源M_S5.5和M_S5.0地震的发震构造. 序列震源机制解显示, 洱源地震序列表现出不同的错断性质以及不同方向主压应力, 可能与维西—乔后断裂所处区域复杂构造应力场有关.      

云南龙蟠—乔后断裂剑川段古地震初步研究

通过遥感影像解译和详细的野外考察,发现龙蟠—乔后断裂带剑川段晚第四纪以来长期活动,横跨断裂的水系左旋断错量可分为40m、140m、550m、1040m四个等级。经详细考察后选择后菁拉分盆地开挖探槽。探槽揭示了两次M6.5古地震事件:一次发生在10010±40a B.P.之前;另一次发生在6130±40aB.P.和6320±40aB.P.之间。结合前人研究,分析得出剑川盆地全新世以来发生了3次M6.5的地震,发生时间分别为1751年、6230±130aB.P.和10737±468aB.P.,其重复间隔约为5300a。由于1751年剑川6级地震相对于前两次地震释放的能量偏小,而且其离逝时间较前一次要明显长一些,故本段的地震危险性仍值得关注。     

基于机器学习的地震动特征提取与模拟以2021年云南漾濞6.4级地震为例

随着地震动数据数量的增长和质量的提高,将基于数据驱动的机器学习方法应用到地震动模拟中有重要意义。以2021年5月21日云南漾濞M_S6.4地震为例,利用主成分析方法从前震及余震地震动记录中提取特征母波时程,将地震动三要素作为模拟误差约束,在求解母波的线性组合系数时使用多目标优化算法寻优,最终找到帕累托最优解作为模拟目标台站记录时的组合系数,得到模拟地震动时程。结果表明:主成分析法在对实际地震动记录进行特征提取后,得到的特征母波时程可以在一定程度上保留原始数据的主要信息;考虑幅值、频谱和持时这三要素的角度去控制模拟误差,可以使得模拟的地震动时程更加接近真实记录。提出的基于特征提取的地震动模拟方法可以为基于小震数据合成大震地震动提供参考。     

2021年云南漾濞MS6.4地震序列发震构造及其与2013年洱源、2017年漾濞地震的异同

2021年5月21日云南漾濞发生M_S6.4地震.为深入了解该地震的发震断层及发震构造特征,探讨其与2013年洱源与2017年漾濞地震发震构造及背景的异同,本文基于中国地震台网中心的观测报告,使用双差方法对漾濞地震序列进行重定位,并从全球矩心矩张量(GCMT)和美国地质调查局(USGS)搜集了9个震源机制解计算了震源区构造应力场,初步得到如下结论:(1)2021年漾濞地震序列呈NW-SE向展布且SE端余震数量多于NW端,余震区地壳应力不均匀释放,致使5.0级及以上地震周边余震稀少;4个5.0级及以上地震初始破裂深度大于矩心深度,推测发震断层是从断裂底部向浅部破裂.(2)发震断裂是维西—乔后—巍山断裂西南侧的未知断裂F2、F3,其走向NW-SE、倾向SW、倾角近垂直,具有右旋走滑特征.其中F2贯穿整个地震序列,长约30 km,F3主要发育在中南段,长约11 km,两条发震断层相交于地震丛集中间位置.(3)震源区构造应力场是走滑的应力机制,呈SSE向(174.57°)低倾伏角(18.79°)挤压,及SWW向(-93.65°)近水平(5.21°)拉张状态.震源区的发震构造受川滇块体与滇南块体形成的右旋走滑边界控制.(4)这3个地震均发生在川滇块体右旋走滑西南边界形成的走滑应力机制作用背景下.2013年洱源地震可能更多的受控于局部构造的垂向差异运动;2017年漾濞地震仅受到川滇块体西南边界的右旋走滑作用;2021年漾濞地震则主要受控于川滇块体西南边界的右旋走滑运动,还存在少量局部构造垂向差异运动作用.     

马衔山北缘断裂带及庄浪河断裂带的地震危险性分析

以GPS观测资料和部分地质方法所获得的断裂活动性参数为约束,基于弹性半无限空间断裂位错理论,反演获得庄浪河断裂、马衔山北缘断裂带各主要断裂段的现今滑动速率。结果表明,马衔山北缘断裂带的马衔山段左旋走滑较明显,量值达3.91 mm/a,而东、西两段走滑分量不明显,整个马衔山北缘断裂带有较明显的逆冲分量,以东段的内官营段逆冲倾滑最明显,量值达3.0 mm/a;庄浪河断裂有0.5~1.2 mm/a的逆倾滑分量,走滑分量不明显。在此基础上,计算了各个断裂段的地震复发间隔,并运用时间相依的概率模型计算了未来30 a、50 a和100 a的发震概率。