2016年度呼图壁地下天然储气库对周缘微地震活动性的影响

呼图壁储气库是中国目前存储量最大的天然气储气库,位于新疆准噶尔盆地南缘,北天山山前坳陷带内的呼图壁背斜上.储气库靠近百万人口大城市乌鲁木齐,气库的注放气活动对其周缘地震活动的长期影响是事关生产和生活的重要安全问题.本文以呼图壁储气库为中心,在86.5°E—87.5°E,43.5°N—44.5°N的范围内,基于新疆维吾尔自治区地震局在该区域建立的密集流动台阵数据,应用模板匹配滤波技术对2016年全年的波形数据进行搜索识别,检测到遗漏地震事件151个,完善扩充了原有地震目录,使得该区域完备震级由1.1降到约0.7.通过分析新目录中404个地震的时空分布规律,我们发现2016年,即气库建成第三年以后,储气库的气压变化依然会影响周缘地区的地震活动.当储气库的气压增大到超过约22 MPa的阈值后,较小的气压波动也会导致该区域地震活动性明显增强;气压变化对距储气库中心最远约40 km范围内区域的地震活动存在较为明显的影响.     

新疆呼图壁地下储气库断层气体地球化学特征研究

Rn、CO2、Hg、H2等断层气体被广泛应用于断层活动性以及断层结构特征的研究.当前,研究介质中压力变化与断层气间的关系是断层气映震研究的主要技术方法之一.新疆呼图壁地下储气库自建成以来,每年以周期性循环"注入/采出"模式运行,该运行模式带来的储气库气压变化会影响周围地区的地震活动.同时,这一定期加压存储与减压释放气体...     

2016年新疆呼图壁6.2级地震房屋震害及成因浅析

对2016年12月8日新疆呼图壁6.2级地震灾区范围内不同结构类型房屋的震害资料进行了整理,分析了震害原因,探讨了该次地震中房屋震害的特征,得到了一些初步结论,并对地震灾区的恢复和重建提出了相关建议。     

2016年新疆呼图壁6.2级地震前b值异常特征研究

利用2009年以来中国地震台网中心地震编目资料,以2016年新疆呼图壁6.2级地震作为研究对象,采用最大似然法进行b值空间扫描计算,获取震前震中及其邻区地震b值的空间图像。研究结果显示,2016年呼图壁6.2级地震发生在震前显著低b值区域,该异常特征可能反映了地震孕育的应力积累过程,印证了b值的物理意义。     

呼图壁地下储气库地表盖层变形的GPS研究

利用新疆呼图壁地下储气库地表盖层由13个点位组成的形变监测网的前5期GPS观测资料,研究地下储气库注采过程中地表盖层的变形响应。通过获取地下储气库运行过程中地表盖层形变的三维时间序列,并结合井口压力数据,区分地下储气库在不同过程中的变形信号。研究结果表明,地表盖层在储气库注采过程中水平方向上存在明显的“呼吸效应”,储气库每MPa气井压力变化在注、采周期内对地表变形造成的影响在水平方向上分别达到1.02、1.24mm,垂直方向分别达到-1.11、0.86mm。     

以虚拟地震的理论格林函数为模板搜寻小地震

搜寻小地震而得到更加完备的地震目录是地震学的基本课题.传统的匹配滤波方法用已知地震的波形与连续观测做互相关,可有效识别小地震.然而,一些地区缺乏早期观测或地震活动性低而无真实地震可做模板,造成传统匹配滤波法难以施展.使用虚拟地震的理论波形做模板可解决该问题.若使用的虚拟地震包含所有可能的震源机制,即离散地覆盖整个震源机...     

基于GPS技术的2016年呼图壁M_S6.2地震形变特征研究

利用2013~2017年3期GPS观测资料,通过结合区域构造背景分析呼图壁MS6.2地震震中及附近区域水平运动速率、主应变率、面膨胀率及最大剪应变率动态变化特征。结果表明,呼图壁地震前发震构造南部区域地壳速率高于北部区域运动速率,造成发震构造两盘运动速率不同,地壳能量积蓄。呼图壁地震释放了区域积蓄的应变能量,由于区域构造因素,影响范围较小。震前震中附近区域处于压缩环境,易于聚集应变能量;震时震中区出现面膨胀等值线密集高梯度带,是地壳应变能量交换和释放剧烈区域。震中区最大剪应变变化不大,反映呼图壁地震逆冲性质,最大剪应变高值区对地震危险性有预示作用。     

紫坪铺水库蓄水前天然地震活动

紫坪铺水库位于龙门山断裂带。了解和掌握水库蓄水前库坝区及其周围天然地震活动背景水平,可对水库诱发地震的危险性进行前期评价,可为蓄水后的诱发地震活动监测提供可靠的鉴别依据。紫坪铺水库地震台网在水库蓄水前运行逾1年,本文用这批资料提供表征库区及附近和库坝区蓄水前天然地震活动水平确切实用的各项指标。用全国和四川台网地震资料,给出含库区的较大区域地震活动背景和对库区的影响。     

基于气枪震源信号和背景噪声的2016年呼图壁6.2级地震前后波速变化特征初步研究

本文选取呼图壁气枪发射台周边流动台记录的2016年6月至2017年12月气枪震源信号和背景噪声信号,分别采用互相关时延检测法和移动窗互谱法研究2016年12月呼图壁6.2级地震前后波速变化特征,得到以下初步结果:呼图壁6.2级地震前后,距6.2级地震60 km的流动台记录的气枪震源信号未发现明显的波速变化,距6.2级地...     

2016年12月8日新疆呼图壁MS6.2地震震害调查分析

2016年12月8日,新疆呼图壁县发生6.2级地震,造成3人轻伤。地震灾区主要涉及昌吉回族自治州昌吉市、呼图壁县、玛纳斯县等市、县的共25个乡、镇（团场）及呼图壁县城、玛纳斯县城等城市的部分区域,灾区面积12450km2。本文在概述震区地震构造环境及地貌特点的基础上,依据《地震现场工作（第4部分）:灾害直接损失评估》等规范,介绍了各结构类型房屋和生命线系统的破坏情况及震区地震地质灾害的类型,分析表明此次地震直接经济损失以土木结构和砖木结构的破坏为主,安居富民工程在地震中起到了关键的减灾作用。     

模板匹配滤波技术在地震数据处理中的应用

模板匹配滤波技术(Matched Filter Technique,MFT)是一种近几年发展迅速的可用于检测遗漏信号的算法,在图像识别、行星探测等众多领域均有广泛应用。在地震学中,该技术通过扫描连续波形找出模板事件附近发生的、与模板事件相关性较好的遗漏地震事件,可用于完善地震目录,实现对地震活动性以及区域应力状态的更好刻画。本文综述了模板匹配滤波技术在地震数据处理中的应用,首先概述基本原理,其次介绍该方法用于探测各类地震事件的实例,包括前震和余震、远程动态触发地震、诱发地震和非火山震颤等,最后展望了用于提高算法效率及探测精度的一些改进方法。     

断裂对地下水力扩散的影响及其与诱发地震关系的讨论

本文重点讨论了断裂规模、断裂相交网络和断裂力学的性质对地下水力扩散的影响,及其与诱发地震的关系。指出断裂密集成带的地方,水力扩散大。根据流体流动规律,水力扩散沿断裂方向流体流速大,断裂越长越深,沿断裂方向水力扩散距离就越大。而水力扩散随深度的变化,由于不同深度上岩性变化和应力状态的不同,有的深度上的岩类可能出现扩容而增大水力扩散。因此它并不是随围压的增大而单值地减少。 文章指出断裂的末端和断裂的交汇处是地下水富集的地方,在水富集地方的四周,水力扩散比其它地方要大。另外现代活动的张性和张扭性断裂比压性和压扭性断裂的水力扩散大。文章还提出水沿断裂扩散是水库诱发地震的直接原因。水力扩散大的断裂,水库诱发地震的可能性大,规模大而活的断裂诱发地震的震级可能大。     

2014年鲁甸MS6.5地震前后地震活动性

2014年8月3日在云南省鲁甸县发生M_S6.5地震,造成了巨大的人员伤亡和财产损失.关于鲁甸地震的起因,特别是鲁甸地震与溪洛渡水库之间的关系存在一些争议.分析中强地震前后地震活动性的变化可以为判断主震起源提供一定的依据.然而,由于鲁甸地震震中附近固定台站数目少、台站距离震中远及主震后尾波干扰等因素的影响,会造成地震目录的缺失,从而可能影响地震活动性的可靠分析.为了获得更加完备的地震目录,本文采用模板匹配方法对鲁甸地震前后小地震进行了搜索和识别.以台网目录中的541个事件作为模板,在主震之前33天到主震后5天的连续波形中识别出991个未在目录中列出的地震,使余震的完备震级从1.8降低到1.3.根据检测目录得到主震前33天内的b值为1.04±0.18,余震的b值在震后5天内由0.5左右逐渐上升至0.9附近并保持稳定;根据2009年到主震发生前的台网目录得到该区域的背景b值为0.93±0.04.即鲁甸地震前后区域地震活动b值均与背景b值接近,这与典型水库诱发的中强震具有的b值特征不相符.同时通过进一步分析台网目录,未发现溪洛渡水库蓄水前后研究区域内的地震活动性存在明显变化,这也与典型水库诱发地震区域的地震活动性特征不相符.综合以上结果,我们认为2014年鲁甸M_S6.5地震不具有典型水库诱发地震的特征.

     

中国北天山褶皱逆冲带2016年MW6.0呼图壁地震—盲逆冲和上覆褶皱地震

2016年呼图壁M W6.0地震发生在中国天山褶皱逆冲带北部。然而,由于震级小、震源深且无地表破裂,2016年呼图壁地震的同震断层破裂模型和地震构造至今仍然未知。本文研究表明,2016年呼图壁地震发生在一个深地壳(15~20km)盲逆冲断层上,且深部盲逆冲断层的破裂触发了浅层上覆褶皱的运动。本文使用Sentinel-1A/1B卫星观测的升轨和降轨干涉合成孔径雷达(InSAR)数据反演构建了2016年呼图壁地震的发震构造。研究发现,单个断层不能很好地拟合Sentinel-1升轨和降轨数据观测到的InSAR形变场。基于InSAR观测大地测量数据,研究发现沿齐古背斜发育的一个沿深度方向倾角变化的小断层也在呼图壁地震中发生了破裂,增加了上述小断层后,模型反演残差显著降低。整体而言,2016年呼图壁地震发生在一条走向264.4°、倾角28.8°的地壳深部盲断层上,显著的断层滑移位于地表以下13~18km深度处,峰值滑移量约10.0cm。触发的浅层地壳断层弯曲褶皱具有铲形的断层几何形状,其破裂以逆冲运动为主。浅层褶皱结构上由主震产生的静态库仑应力变化为负,表明对于呼图壁地震浅层断层破裂,动态库仑应力可能比静态库仑应力在触发浅层断层破裂中起着更重要的作用。最后,研究结果表明,深震源的中强地震有可能引发该地区浅层上覆断层弯曲褶皱的破裂。     

2016年唐山开平ML4.7地震活动性分析

2016年8月至2016年10月唐山余震区小震活动增强,尤其是8月21日至9月22日期间,其中9月10日发生震级最大地震为唐山开平ML4.7地震。为了解中强地震发震特征及地震序列变化,基于模板匹配定位识别技术,利用2016年8月1日至2016年10月31日连续波形进行唐山开平地震前后微震检测和定位。从研究区域内中国地震台网目录中选择283个地震事件作为模板事件,基于连续波形共检测识别出878个地震事件,其数量约为模板事件的3倍,约为中国地震台网目录的1.4倍,检测后的地震目录完备震级由原来的ML0.2提升至ML-0.1。利用双差定位方法对847个地震事件进行重定位,结果显示震中附近小震活动频繁,且在唐山开平地震震中周边分布较集中。分析震群分布特征认为唐山开平地震属于唐山老震区正常地震活动,发震断层为唐山-古冶断裂的可能性较大。     

基于钻孔应变观测约束的2016年新疆呼图壁M6.2地震的发震断层研究

利用北天山地区的钻孔应变观测资料,分析2016年呼图壁M6.2地震同震应变阶跃的张、压性特征。结合余震精定位方法等给出的震源参数,基于弹性位错理论,模拟不同震源参数下的同震应变阶跃的张、压性特征。通过对钻孔应变张、压性的模拟值与实测值进行对比分析,研究呼图壁M6.2地震的发震断层。结果表明:(1)震中附近4个四分量钻孔应变台站数据自检性能较好,且多记录到明显的同震应变阶跃,其中,呼图壁、石场、巴伦台应变阶跃较为明显,张、压性变化最大值分别达2.5×10^-8和-3.4×10^-8;(2)在地震震源参数为293°/64°/90°(走向/倾角/滑动角)、发震断层面倾向北时,钻孔应变张、压性的模拟值与实测值最为吻合,呼图壁M6.2地震的发震断层极有可能为一条倾向北的高角度逆冲型盲断层。本文结果为认识呼图壁M6.2地震的发震构造提供重要力学依据。     

天然和人为地震活动性的对比研究

为了充分发挥现有的区域性、地方性数字地震台站在防震减灾中的作用，中国地震局地球物理研究所与美国达拉斯南卫理大学地球科学系合作开展“中美合作延庆一怀来盆地和海城地区天然和人为地震活动性的对比研究”。该合作项目以北京西北的延庆一怀来盆地与东北辽宁的海城地区作为流动地震观测试验场，计划在现有台网的基础上，在近震源与区域性的距离上布设15套由STS—2型宽频带数字地震仪组成的流动地震台网加密观测，以改善在区域性距离上台距过长、不利于分析、解释、研究所观测到地震记录的状况。2002年秋，双方在河北怀来一带首先架设了5个宽频带数字地震台并随即投入观测。到2003年3月上旬，中方又在预定地点架设了另5个宽频带数字地震台。目前，已建成的10个宽频带数字地震台仪器运行正常，运用已获得的研究区内天然和人为地震的高质量记录，合作双方按照计划开展了相关的研究工作。     

2016年M6.2呼图壁地震发震构造及其对天山构造带隆升的启示:来自中近场钻孔应变观测的证据

天山山脉在新生代经历了强烈的构造隆升和地壳缩短作用,其周缘发生的地震活动是了解这一构造模式的窗口.对2016年呼图壁地震的发震构造有两种解读：向南倾斜的低角度逆断层和向北倾斜的高角度逆断层.中近场四台钻孔应变仪记录到了本次地震的同震响应,本文采用均质模型对IGP-CEA和USGS震源机制解进行模拟,结果显示发震断层为向北陡倾的反冲断层,15个原始方位和8个N-S、E-W方位观测值全部与预测值一致.对比天山北缘常见的低角度逆冲断层,反冲断层对构造隆升的贡献更有效,以断层倾角70°和19°计算,二者对隆升和缩短贡献比例分别为2.89：1和1：2.76.这一结果表明天山构造带内部的反冲构造同样具有单独发震的可能性,它们对天山现今的隆升高度同样起着不可忽视的作用.

     

龙羊峡水库区的地震活动

分析了龙羊峡水库蓄水之前和蓄水之后库区的地震活动特征 ,以及库区的工程地质条件 ,认为近期库区的地震活动可能是水库诱发引起的