2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震前地震活动性异常及其思考s

2001年11月14日在昆仑山口西发生了8.1级地震，震中位置为90.9E、36.2N．分析表明，8.1级地震前一些主要地震活动性异常都出现了，例如空区、条带、增强、平静和震群等，且与7级大震比较，这些前兆图象的演变具有类似的过程，所不同的是8.1级地震的前兆地震活动图象涉及的区域范围更大、地震震级更高，这为特大地震的前兆识别和预报提供了依据．最后回顾了对这次大震的粗略预测，并讨论了有关大震预测的某些问题．      

关于2001年11月14日昆仑山口西地震震级的调查

2001年昆仑山口西地震之后,相当多的研究文章使用了震级8.1的数据,但也有人对该震级表示怀疑.为了澄清数据来源,本文整理了国内外主要的地震目录网站,以及已有文章对该地震震级的使用情况,给出了不同的结果.最终表明,震级8.1的说法来自于国内大震速报目录.     

2001年昆仑山口西MS8.1地震破裂时空过程的统一模型

2001年昆仑山口西M_S8.1地震经历了一个复杂的破裂过程,其破裂长、幅度大、破裂速度多变,成为大陆型地震研究的典型地震。本文融合近场高精度大地测量观测（4幅InSAR影像,34个GPS点位同震位移）和高信噪比远震波形记录,基于有限断层反演理论,联合反演得到该地震同震破裂时空过程的统一模型;同时,基于欧洲区域台网波形数据,利用反投影方法获得高频破裂的时空展布。联合反演结果表明,破裂自西向东传播的过程中走向有所变化,破裂尺度达400km,最大滑移量达8m,地震矩大小为6.1×10²⁰Nm,对应的矩震级M_W为7.78。主断层破裂经历了3个阶段,其中,超剪切破裂阶段对应最大位错区域,破裂到达西大滩段与昆仑山口断层交叉处时,破裂速度与尺度迅速下降。反投影结果同样显示破裂的3个阶段空间上对应大地测量反演的3个最大破裂区,最大破裂区的扩展速度达6km/s,但超剪切破裂终止在断层交叉口东部约30km处断层走向发生转变的位置。     

运用SDM方法研究2001年昆仑山口西MS8.1地震破裂分布:GPS和InSAR联合反演的结果

2001 年11月14日昆仑山口西M_S8.1地震是有现代仪器记录以来发生在青藏高原区域最大地震之一,对研究青藏高原的运动学模式具有重要意义.从地震发生至今,不同研究者运用不同资料和方法获取的地震破裂分布还存在一定差异.基于此,本文采用GPS和InSAR资料数据,参考最新研究成果,构建更为合理的断层几何模型,运用SDM方法反演本次地震的破裂分布.在反演中充分考虑不同数据权重的影响及InSAR数据中存在的整体偏移.结果显示本次地震断层性质以左旋走滑为主,最大破裂位错为~6.9 m,分布在35.76°N、93.40°E附近,地震较大破裂区域主要分布在地下20 km以内.同时,反演的位错分布在断层浅部与地质考察得到的地表破裂分布较为吻合.在与前人相关研究的对比中,显示本文结果的可靠性是较高的,例如,近地表破裂包络线与地表考察结果相近,地下破裂分布特征与前人提出的3次子地震事件相一致等,再一次佐证了此次地震由多次子地震事件组成的研究结论.     

利用断层围陷波研究昆仑山口西8.1级地震破裂面

利用横跨地表破裂带的小点距的地震测线, 对2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震进行了断层围陷波的观测实验. 经过数字滤波和频谱分析等技术, 由地震记录图中分离出了断层围陷波. 资料处理结果表明： ① 无论是人工地震震源还是天然地震震源, 只要位于断层带内或紧靠断层带, 均能激发断层围陷波; ② 断层围陷波的能量主要集中于断层带内, 其振幅随测点与断层带距离的增加而急剧衰减; ③ 断层围陷波的优势频率与断层的宽度及断层带内介质的速度有关, 断层带越宽, 或断层带内部介质速度越低, 则观测到的断层围陷波的优势频率越低; ④ 断层围陷波存在着频散现象; ⑤ 根据昆仑山口西地震测线断层围陷波的观测结果, 可推断该处破裂面宽度为300 m左右, 远远大于地表破裂带的宽度.     

昆仑山口西8.1级地震宏观震中与破裂起始点的判定

对比分析国内外不同学者对昆仑山口西8．1级地震地表破裂带的考察结果和作者4次现场考察记录,认为：本次地震的宏观震中及破裂起始点位于同一地点,即布喀达坂峰东南3km处,与根据中国数字化地震台网资料确定的微观震中基本一致。     

昆仑山口西8.1级地震地表破裂的类型与性质

通过对昆仑山口西8．1级地震地表破裂全带的考察认为：本次地震形成的地表破裂带长达350－400km，由地震裂缝，鼓梁（包）、塌陷、陡坡等基本形态组成，属构造性破裂，并具有明显的继承性和新生性。     

2001年昆仑山口西8.1级地震同震形变场特征的初步分析a

利用差分干涉雷达测量技术获取的宏观震中区的同震形变场，结合对地震活动性、震源机制、野外考察等资料分析，对昆仑山口西8.1级地震同震形变场特征进行了研究. 结果表明:宏观震中位于库赛湖东北侧，宏观震中区发震断层可分为两个形变中心区域，其中西段长约42 km，东段长约48 km，整个发震断层主破裂段长90 km；由干涉形变条纹分布格局可清楚地判断出发震断层的左旋走滑特征；断层两盘变形特征不同，南盘变形程度明显大于北盘；宏观震中附近最大斜距向位移量为288.4 cm，最小斜距向位移量为224.0 cm，宏观震中发震断层最大左旋水平位错为738.1 cm，最小地面左旋水平位错为551.8 cm.      

2001年昆仑山口西Ms 8.1地震最大位移讨论

最大位移是认识地震破裂机理和断层未来地震危险性的最重要参数之一。对 2 0 0 1年 11月 14日发生的昆仑山口西 8 1级地震地表破裂带最大位移的调查有多种结果。通过野外调查发现 ,本次地震地表最大同震水平位移 6 4± 1 4m ,位于库赛湖东北 (93 2 2 6 6°E ,35 7779°N) ,最大垂直位移 5 2± 0 2m ,与水平位移分布基本一致。影响本次地震地表破裂带地表位移测量的因素很多 ,其中断裂带多期活动、地震地表破裂带构造形式复杂 ,以及特殊的冰川冻土区地貌位移标志是主要因素。     

昆仑山口西8.1级地震地表破裂参数相互关系的新认识

地震地表破裂带调查表明,昆仑山口西 8. 1级地震的破裂长度为 426km,最大水平位移6m左右,地震破裂位移的分布明显地受断层活动段控制。该次地震的破裂长度远大于统计值,文中应用地壳极限线应变的概念,通过比较中国大陆内部几次走滑型强震的地震破裂最大位移与破裂长度的关系,论述了昆仑山口西 8. 1级地震中各次级段破裂的相对独立特征,认为该次强震不是一次整体性破裂事件,而是由连续触发的几次地震组成     

昆仑山口西8.1级地震主要异常及预报过程反思

在综合分析昆仑山口西8．1级地震前震（前）兆异常及时空演化特征的基本上，总结并分析了本次巨震的预报过程及存在的问题。     

利用GPS和水准测量资料反演2001年昆仑山口西8.1级地震的同震滑动分布

通过分析 2 0 0 1年昆仑山口西MS8.1地震前后的GPS资料和 1 979— 2 0 0 2年的水准测量资料 ,获得了地表同震位移场。利用这些同震位移数据 ,以震后详细野外地质调查破裂数据为约束 ,反演了破裂断层面上的同震滑动分布。结果表明 ,破裂下界深度为 1 4 .2～ 2 1km(70 %置信区间 ) ,最佳破裂深度 1 7km。虽然在太阳湖段和主破裂带西端的中间区域未观测到地表破裂 ,但反演的结果表明此区域存在 2～ 3m左右的左旋水平走滑 ,与InSAR资料分析得到的结果一致。地表以下的破裂西端止于太阳湖段 ,而东端似乎在地表破裂迹线以东 30km范围内仍存在 1 .5～ 2 .0m的左旋滑动。反演的垂直位移表明断层在东经 93°以西部分大体表现为南盘上升 ,而东经 93°以东部分表现为北盘上升。由大地测量和地表破裂调查得到的地震矩释放为 6 .1× 1 0 2 0 N·m ,与地震波资料的反演结果基本一致     

2001年昆仑山口西8.1级大地震前后震源区应力水平估计a

提出了估计地震前后震源区应力水平的方法. 以2001年昆仑山口西8.1级地震为例, 估算了地震前后震源区的应力水平. 结果表明：地震前震源区的应力值为6.3~8 MPa;地震发生后,震源区的应力值为5~6.7 MPa. 震后震源区的应力仅下降了20%左右.     

昆仑山口西8.1级地震前新疆定点形变异常初析

昆仑山口西 8.1级地震发生在新疆形变监测台网的东南 ,距震中 70 0— 1 2 0 0 km范围内有 6台项资料显示出地壳形变前兆异常。分析认为地壳形变异常具有一定的阶段性特征 ,中短期异常多出现在 NS向 ,8.1级地震前 2 0天 EW向出现加速或反向突变 ,临震前 4天重力仪记录到强烈的地脉动异常。这些异常的出现与 2 0 0 0— 2 0 0 1年中国西部地区 3次明显的地壳水平运动在时间上有一定的相关性。     

昆仑山口西8.1级地震前地震活动性异常特征

利用地震活动图像演化动态跟踪、地震活动参数时间扫描及震群判定等目前较为成熟的地震预测方法,研究了2001年昆仑山口西8.1级地震前地震活动性异常.结果显示8.1级地震前地震活动性异常有序性明显,地震空区、地震条带、震群活动异常突出,且呈现配套特征.研究认为地震空区图像演化对揭示特大地震的孕育场有所帮助;大范围前兆震群活动是特大地震前多点应力积累、释放的前兆反应;结合地震活动参数扫描异常综合分析,特大地震前可能做出一定的中期-短期预测.     

根据GPS和InSAR数据反演2001年昆仑山口西地震同震破裂分布

2001年昆仑山口西地震经历了一个相当复杂的破裂过程,迄今为止用不同资料、不同方法和模型得到的同震破裂发布具有很大差异.我们采用地震前后GPS和InSAR观测数据得到的同震位移反演该地震的同震破裂分布,检验各种可能的模型参数,得到在数据与平滑优化约束下尽可能详尽的结果.建模过程经历三个步骤：（1）采用直立断层模型反演,根据解的分辨率和拟合差的折中曲线得到最优平滑约束;（2）改变断层倾角,找到使得观测数据和正演计算拟合最好的断层倾角;（3）根据前面两步得到的最优平滑约束和断层倾角求得地震同震破裂分布.比起前人的研究结果,我们得到的地表走滑分量随断层分布与地质考察数据符合得更好.我们还发现形变沿断层两盘并不对称,断层南盘的位移比北盘大10%~20%.这种位移场的不对称性可以由倾角约为80°~81°的南倾断层所解释.我们首次用大地测量数据揭示了太阳湖断层东端和东昆仑主断层西端~50 km的左阶断层上吸收了0.1~0.2 m的正断层分量,昆仑山口断层段吸收了~0.8 m的逆冲分量.地震释放的总地震矩为9.3×1020 N·m, 对应于 Mw8.0的地震.     

昆仑山口西8.1级地震异常综合特点及孕育过程初步探讨

昆仑山口西8.1级地震前,青藏块体出现了有序的地震图像演变过程:地震空区时间跨度数年至数十年,空间跨度数百至上千km;地震条带时间跨度数年,空间跨度数千km。1990年以后,青海、甘肃、四川、新疆、宁夏诸省的前兆观测台网记录到一批典型的远场前兆异常,这些趋势性异常变化与孕震空区、地震条带形成时段大致相当;空间上主要分布在祁连山构造带、东昆仑构造带、西秦岭构造带、南北构造带及天山构造带。远场前兆异常与空区图像的时空演变有较好的互补性和关联性,文中讨论了两者演化的有序性和阶段性与昆仑山口西8.1级地震孕育的时空过程     

有关科里奥利力效应与昆仑山口西8.1级地震余震活动趋势的讨论s

根据物理学中的科里奥利力定义和计算原理,在对中国大陆20次7.5级以上特大地震余震强度与科里奥利力效应关系的统计研究基础上,重点对2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震时所受到的科里奥利力情况进行了研究,并以此来讨论该地震后期的余震活动趋势．结果表明: ① 利用科里奥利力效应预测中国大陆特大地震的余震强度是一个有效的方法．对于左旋走滑断层和上盘错动方向通过震源子午面右侧（向北看）的逆断层,其科里奥利力效应是使断层两盘相互拉离,它降低了断层错动时断层面上的摩擦阻力,地震能量主要在主震时充分释放,故余震强度小;对于右旋走滑断层,其科里奥利力效应是使断层两盘相互挤压,它增加了断层错动时断层面上的摩擦阻力,不利于主震能量的充分释放,所以余震强度大;② 2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震的发震断层错动以左旋走滑为主,受到的科里奥利力使断层两盘相互拉离,大小约为0.06 MPa．经过类比分析后认为,该地震后期的余震活动水平不会太高,整个序列的最大余震震级估计为6级左右．