利用地震走时层析成像方法确定西昌地区断裂带深部几何形态

断裂深部产状和空间几何关系是研究地壳运动变形、动力作用及其地表响应的基础,也是模拟发震断裂与强震关系的基础。为了研究川西南地区强震活动与安宁河、则木河和金河断裂的关系,对盐源-西昌-雷波高分辨地震折射剖面初至Pg波走时和断层面反射波走时进行模拟,获得了川滇活动地块东边界带安宁河、则木河和金河断裂的深部形态。结果表明:在上地壳内,安宁河断裂和则木河断裂东倾32°～35°,其速度结构为舌状低速带,二者规模较大,延伸到了基底。金河断裂东倾约30°,向下延伸至少5km。     

澜沧,耿马震区断层启动系数与大震序列发震断裂研究

在分析构造应力场最大主应力方向和断层走向之间的夹角与断层错动关系的基础上，同时还考虑断层的几何特征，错动性质以及应力场状态等因素，提出以断怪启动系数Ｋ值来定量表征处在相同构造尖力环境中，不同走向的活动断裂的活动程度，并以１９８８年澜沧－耿马大震序鲁为例，计算了大震和强余震震源机制节面的断层启动系数，对震区主要活动断裂在近似情况下也计算了断层启动系数，以此在结合地震破裂带等资料对大震和强余震的发震断     

STUDY OF THE INFLUENCE OF STRONG EARTHQUAKE ON THE RECURRENCE BEHAVIOR OF MAJOR EARTHQUAKE ON ACTIVE FAULT-TAKING THE MIDDLE-NORTH SECTION OF XIANSHUIHE FAULT AS AN EXAMPLE

It is of great significance to determine the factors and causes that affect the recurrence of major earthquakes. This paper introduces the influence of strong earthquake on the recurrence of major earthquakes according to elastic rebound theory, and then proposes to calculate the impact time Δt respectively from the effect of strong earthquakes on the same and surrounding faults on the major earthquake recurrence by using seismic moment release rate method and Coulomb stress change. In this paper, we studied the change amount of major earthquake recurrence by taking four earthquakes with magnitude greater than 6.5 occurring at different fracture sections of the Xianshuhe fault zone as an example, they occurred on Daofu, Changcu, Zhuwo Fault, respectively. We used seismic moment rate method to calculate the impact time Δt of strong earthquake on the recurrence of major earthquakes on the Daofu-Qianning Fault. We further discussed the effect of the Coulomb stress change due to the interaction between faults on the recurrence of subsequent major earthquakes. The co-seismic and post-seismic Coulomb stress changes caused by strong earthquake on the surrounding faults on the Ganzi-Luhuo Fault are calculated. With the fault interaction considered, the importance of the interaction between faults in the middle-north section of the Xianshuihe fault zone to change the recurrence of large earthquakes is retested and evaluated. The results indicate that the two strong earthquakes occurring along Xianshuihe Fault in 1904(M=7.0) and 1981(M=6.9) resulted in a delay of 80 years and 45 years of major earthquake recurrence on the Daofu-Qianning Fault respectively, and the M7.3 earthquake in 1923 and the M6.8 earthquake in 1967 resulted in an advance of 35 years of major earthquake recurrence on the Ganzi-Luhuo Fault.     

川滇地区断层相互作用的地震活动证据及有限元模拟

对川滇地区主要活动断裂地震活动性的分析表明 ,该区主要活动断裂间存在地震活动的相关性 :1)强震活跃期沿着鲜水河断裂、小江断裂、红河断裂、龙陵 -澜沧断裂及NE向的龙门山 -瑞丽断裂依次迁移 ;2 )鲜水河断裂与龙陵 -澜沧断裂不仅在强震活动上 ,而且在b值变化上存在较强的相关性 ,是平行断裂在区域应力场作用下相互作用的结果 ;3)龙门山 -瑞丽断裂与上述川滇地区其它近NW向断裂间存在地震交替活动的现象 ;4 )龙门山 -瑞丽断裂的地震具有分段活动的特征 ,是断块差异活动的体现。有限元分析显示 ,上述断层相互作用现象是块体非均匀运动过程中应力场调整的反映 ,是块体运动的结果。研究表明川滇地区主要断层地震活动间存在 3种相互作用的现象 ,即块体边界迁移型、旋向相反平行断层交替型和交叉断层交替型     

2008年汶川地震的破裂模型及引起的余震活动分析

用两种发震构造的破裂位移分布模型对2008年汶川地震造成的区域主要断裂的库仑应力变化进行了模拟.通过对这两种破裂位移模型模拟结果的对比分析,表明破裂位移模型的逆冲兼右旋滑动的位移模式及南北两段分别有两个滑动量高值区这样的特点控制了区域库仑应力变化的总体分布特征.汶川地震的余震分布和计算结果还显示:所获得的区域主要断裂的...     

川滇地区7级大震前中强震震源机制变化

分析了 70年代以来 ,川滇地区发生的 8次 7级大震前 5年内 ,发生在大震孕震区和震源区内的中强震震源机制解时空分布。结果表明 ,最早中强震发生在大震震源区或其附近 ,其发震应力场与区域构造应力场一致 ,与大多数大震发震应力场一致或接近。大多数中强震震源破裂特征与大震明显不同。之后有多次中强震发生在距大震震源区较远的大震孕震区内其他地方 ,它们的发震应力场往往经历了与区域构造应力场和大震应力场一致与不一致的多次交替变化。大震前最后 1个中强震也发生在距大震震源区较近的地方 ,其发震应力场与大震发震应力场明显不一致 ,偏转了 30°～ 5 0° ,或更多 ,大多数也与区域构造应力场不一致 ,有的中强震发震断裂破裂特征与大震不一致。大震前中强震震源机制的变化 ,反映了大震孕育过程的不同阶段 ,区域构造应力场的时空调整变化和增强过程 ,以及由此引发的构造断裂异常活动 ,揭示出与大震发生有关的应力场和震源破裂特征信息     

南北地震带北段强震破裂空段的地震危险性研究

综合活动构造与重要活动断裂带的历史及现今强震震源区或破裂分布等资料,南北地震带北段存在长期缺少MSge;7.0地震的破裂空段．为了考察这些空段的地震危险性,首先采用Burgers体黏弹介质模型,计算周围有记载以来的历史强震在空段引起的库仑应力动态演化;其次结合背景地震发生率,采用Dieterich模型分析历史强震对空段地震活动的影响,讨论了空段所在区域的地震发生概率．结果显示,南北地震带北段强震破裂空段的地震危险性程度自高到低依次是:东昆仑活动断裂带东段的若尔盖——九寨沟段、六盘山断裂带中南段空段、香山——天景山段裂中南段同心空段、天祝——大靖空段、西秦岭北缘断裂带中西段、西秦岭北缘断裂带东段．该结果可为南北地震带北段的地震危险性估计提供参考．      

汶川MS 8.0地震断层与地震灾害初步分析

对于特大地震近断层地震场的空间分布的复杂性学术界一直很关注,由于样本地震数量和资料的不足,至今还没有非常清晰的结论。通过参加汶川MS8.0地震的应急科学考察,对震中区和高烈度区断层破裂带附近的地震灾害情况进行了现场调查。文中以典型事例为主线介绍了现场考察的结果,结合既往的研究成果和汶川地震的震源特性,分析讨论了地表破裂带、地震动以及建筑物震害之间的关系。结果表明:1)地震断层发生强变形和地表破裂对建筑物的损害现象非常明显,对具有大震级发震危险的断裂带,今后应该考虑进行一定宽度的破裂避让或采取针对性的必要措施。2)初步探讨了紧邻断裂带的建筑物没有倒塌的可能机理,第一,出现地表破裂的大部分区域为基岩或坚硬的场地,场地条件相对较好;第二,存在导致地表破裂的浅部有效应力降和破裂速率相对较低,导致了1s附近的地震动相对低下的可能性     

丽江-清镇剖面上地壳速度结构及其与鲁甸MS6.5级地震孕震环境的关系

2014年8月3日,云南省昭通-鲁甸地区发生M_S6.5级地震,造成了重大的人员伤亡和财产损失.鲁甸震区位于扬子块体的西缘,小江断裂带的东侧北东向的昭通-莲峰断裂带内.由于至今没有穿越该断裂带的人工源深地震测深剖面,而丽江-攀枝花-清镇650 km长深地震测深剖面距离鲁甸主震区不超过50 km,利用宽角地震资料的初至波震相,通过有限差分反演揭示该地区上地壳速度结构,可以为鲁甸震区的地震定位、地震孕育机制等提供深部速度模型.速度剖面显示：剖面结晶基底厚度平均为2 km左右;小江断裂带速度较低,东西两侧的速度较高;因此小江断裂带区域地壳强度比较低,加上断裂两侧的应变速率很高,所以小江断裂带和旁边的鲁甸-昭通断裂带,未来具有发生较大地震的可能,值得关注.     

新疆主要逆断层-褶皱构造区基本地震构造特征与潜在震源划分问题

本文介绍了新疆主要逆断层-褶皱构造区的基本特征,并对其潜在震源划分问题进行了初步的讨论。北天山山前推覆构造及乌鲁木齐以南的逆断裂-褶皱构造相对比较简单,由根部断裂、推覆体和前缘逆断裂-褶皱构造所组成;强地震的极震区或地震动的高值区可能位于推覆构造的根部断裂附近,而地震地表破裂和同震地表变形则位于山前逆断层-褶皱带内。南天山的柯坪推覆构造、库车推覆构造、帕米尔东北缘的弧形推覆构造,虽然也由多排逆断裂-褶皱构造带组成,但是其中的规模巨大、发育时间较长的逆断裂-背斜带,往往具备发生强震的条件。强震的极震区分布与地震地表断层位置比较一致,可作为强震的潜在震源。盆地内的新的盲逆断层-褶皱构造也具备发生6.5—7.0 级地震的能力,应作为震级上限为 7.0 级的潜在震源。由于对逆断层-褶皱构造的深浅构造关系及发震模型认识的不足,在潜在震源划分中应考虑这种不确定性。同时在潜在震源区划分中,还应考虑地震构造区的地震活动历史及构造活动性参数。     

1988年澜沧-耿马地震的震源特征及其有限元模拟

本文根据澜沧-耿马地震序列余震分布图像的变化，以及用复合型法反演主震破裂过程的研究结果，提出了澜沧-耿马地区北北西走向顺向雁行型双断层力学模型．用断裂力学有限元方法进行数字模拟研究表明：模型中的两个内端点区之间是主压应力的相对低值区，而剪应力分布在两个内端点区为高值区且以较大梯度向中心衰减，两次７级地震后接连发生的４次近东西走向的６级余震主要发生在这一带．由于压应力的减弱、剪应力的增加，使近东西走向的断层上摩擦力减小，有利于发生剪切错动，引发近东西走向分布的强余震；当区域主压应力方向取北北东向时，断层的理论滑动矢量图显示出右旋走滑性质，与震源机制及地表考查结果一致．当区域主压应力方位取值在ＮＥ２５°附近且北部７．２级震区的弹性模量相对南部７．６级震区足够大时，北部断层１的相对滑动矢量可比南部断层２大，从而导致７．２级地震的震中烈度大于７．６级地震的烈度异常分布．     

新疆及周缘构造破裂特征及地震序列类型

横亘新疆境内的天山及其周边的西昆仑、阿尔金和阿尔泰是中国大陆著名的强构造运动区和地震活动带。在对新疆构造区应力环境、动力过程、断层运动变形特征和地震序列分析讨论的基础上,对新疆及其周缘主要构造区地震破裂方式和序列类型进行研究,得出如下结论:(1)西昆仑构造区受来自青藏块体和塔里木块体NS和NW向水平压应力和垂向力的作用,构造运动呈现出走滑与逆冲特征,震源破裂以走滑型为主,数量较少的逆断型地震主要分布在西昆仑帕米尔一侧的深震挤压区,正断型地震主要出现在西昆仑与阿尔金交汇的拉张盆地及附近。该区主余型地震占63%,6级以上地震序列也存在多震类型。(2)阿尔金断裂带位于西昆仑北缘断裂和北祁连断裂过渡带,受青藏块体向北和向西的推挤,断裂本身的左旋位移量通过两端逆冲挤压而转化,使得青藏高原北边界不断向外扩展。在此力源下,阿尔金断裂带震源破裂以走滑为主,也有少量的逆冲型地震。地震序列中主余型和孤立型地震占比相同(占44%)。(3)在印度板块和亚欧大陆碰撞效应影响下,天山地区产生近NNE向水平压应力,构造运动显现出带旋性特征的逆冲和走滑,震源破裂方式与之相吻合。而天山构造大跨度的空间展布、扩展形式的多样性和地震破裂的两重性,又影响到地震序列类型的多样性,使得主余型、孤立型和多震型地震在不同构造部位呈现优势分布。(4)阿尔泰的构造运动可能受到了来自印度板块与亚欧板块碰撞的远程效应和西伯利亚块体南向运动的双向影响,形成NNE和SW向水平挤压力,主要大型发震断裂做右旋剪扭错动,而一些深断裂则以逆冲运动为主。震源破裂呈现出走滑(占64%)和部分的逆冲(占27%),6级以上地震序列主要为主余型,5级左右地震则多为孤立型。     

南天山地区巴楚-伽师地震(MS6.8)发震构造初步研究

新生代期间强烈而持久的再生造山作用,在天山地区形成了大量近EW向逆断裂-褶皱带,引起地壳强烈缩短,穿插有NW向“类转换断层”,显示出天山地区近NS向不均匀的构造挤压作用;区域上地震构造主要为近EW向逆断裂-褶皱带或盲逆断层,其次为NW向“类转换断层”。巴楚-伽师地震区位于南天山柯坪塔格推覆构造系以南,NE向跨越极震区、长约50km的深地震反射探测表明,1997年伽师强震群的发震构造推测为NW向隐伏“类转换断层”,2003年巴楚-伽师地震(MS6·8)的发震构造为柯坪塔格推覆构造系南缘尚未出露地表的近EW向盲逆断层系     

成都断陷区活动断裂带基本特征及其潜在地震能力的判定

成都断陷是龙门山前缘重要的第四纪构造盆地，龙门山前山断裂和龙泉山西坡断裂对断陷盆地的形成和演化有重要的控制作用。晚第四纪时成都断陷遭受北西－南东向的挤压，使断陷盆地边缘和内部的北东，北北东向断裂具逆冲运动性质，并导致龙门山前山断裂，龙泉山西坡断裂和蒲江－新津－成都－德阳断裂上中，强地震的发生，研究表明，上述３条断裂均具有发生中强地震的潜在能力。     

断层的大地震复发概率研究

本文以布朗过程时间物理模型为基础, 以地震孕育过程为研究主线, 计算了中国大陆地区主要活动断层在不同预测时段内的强震复发概率, 进而对断层的地震危险性进行了研究。 结果表明: 鲜水河断裂带、 阿尔金断裂带、 东昆仑断裂带、 小江断裂带这4条断层的强震复发概率值显著高于其他断裂带, 反映了这些断层所处地区的应力积累水平高于其他地区, 应属于未来可能复发强震的危险地带。     

南北地震带北部5次（1561~1920年）M≥7级地震触发关系研究

以南北地震带北部的青藏高原东北边缘与华北构造区过渡部位为例,通过建立地震构造模型,计算静态库仑破裂应力改变量（ΔCFS）,研究了该区1561~1920年360年间5次M≥7级地震之间的触发过程.结果表明,在1561年罗山东麓7¹/₄级地震之后,下一次地震无一例外地发生在前面地震产生的应力触发区（ΔCFS>0）.在4条被触发的发震断裂中,有3条发震断裂的平均ΔCFS>0.2×10⁵ Pa,最大可达0.62×10⁵ Pa,超出目前普遍认为触发应力阀值（0.1×10⁵ Pa）.根据断裂库仑破裂应力变化量（ΔCFS）和构造应力累计率（δτ）,计算获得了下一次地震发生的提前量（ΔT）,地震活动提前量最大可以达到160a.在一条重要活动构造带或地区上,一次地震发生对下一次地震的触发缩短了地震重复发生所需要的累积时间,使得地震可以提前发生,这一方面使得某一特定的发震断裂在时间尺度表现出准周期性,另一方面使得空间上不同发震断裂的地震活动表现出丛集发生的现象.此项研究有助于认识断裂间相互作用特点、揭示地震丛集发生规律以及预测未来地震危险区.     

2014年2月12日M_w6.9于田地震震源破裂过程及对周围断层的应力影响

2014年2月12日,在新疆于田县发生了里氏7.3级地震.在该地震震中附近,前人研究证明发育了大量规模不同的活动断层(如康西瓦断裂与贡嘎错断裂等).根据地震触发理论,地震发生后因地壳同震变形会导致其周边不同性质断裂破裂应力发生变化,进而影响其地震的潜在危险性.本文利用地震远场波形记录,反演了该地震滑动模型.之后,根据弹性无限半空间位错理论,计算了该地震在近场范围内活动断裂上的同震应力变化.其目的在于讨论于田地震引起的附近断裂上的库仑应力变化以及这些活动断裂可能潜在的地震危险性.在地震发生后,从国际地震学联合会(IRIS)地震数据中心,下载了震中距离介于30°~90°的地震远场波形记录,为保证台站方位角分布均匀,从中挑选了27个不同方位角的高信噪比地震记录参与理论地震图的生成和波形反演过程.我们采用广义射线理论计算生成远场理论地震波形数据.每个子断层参数的反演则利用基于全局化反演的快速模拟退火反演方法.在有限断层反演过程中,我们采用了强调波形拟合的相关误差函数作为待反演的目标函数,拟合的断层参数使目标函数为最小.之后,根据弹性无限半空间位错理论,以库仑破裂准则为基础,结合反演得到的地震震源机制解和地震位错模型,计算该地震引起的近场断层面上库仑应力的变化.由远场波形计算结果可以看到,于田地震的震源深度为10km,地震断层的倾角约71.9°,破裂面上最大的同震位移达到210cm,以左旋走滑为主并具有正倾滑分量,地震能量主要在前15s内释放.由此得到该地震的地震矩为2.91×1019 N·m,地震震级为Mw6.9.于田地震引发的余震,大致分布在三个区域内:普鲁断裂北部、康西瓦断裂东部和贡嘎错断裂中部.弹性应力计算结果表明,于田地震导致阿尔金断裂西段、普鲁断裂中段、康西瓦断裂东段和贡嘎错断裂中段的静态库仑应力明显增加,其中以康西瓦断裂东段和贡嘎错断裂中段应力增量为最大,分别达到了0.05 MPa和0.04 MPa.大量研究证明,当地震所导致的库仑应力变化大于0.01 MPa时将具有明显的地震触发作用.根据本文结果,2014年于田Mw6.9地震使普鲁断裂、贡嘎错断裂和康西瓦断裂上的库仑应力增量均超过了触发阈值,具有被触发出地震的潜在危险.因此,在以后的地震学研究中,应加强对该三条断裂地震危险性的研究和监测.此外,近6年以来,研究区域发生了3次6级以上的地震.这些地震均沿着贡嘎错断裂,由南西向北东迁移,逐步靠近阿尔金断裂,并且逐渐由正倾滑型地震转变为走滑型地震.阿尔金断裂的走滑速率达到了9mm·a-1,所以,尽管本次地震导致的阿尔金断裂库仑应力增量小于0.01 MPa,阿尔金的地震危险性也应该加强监测.     

南北地震带中段地震构造遥感解译

南北地震带中段断裂在遥感影像上具有明显的线性构造特征, 本中研究区域为东昆仑断裂带与龙门山断裂带的交接区, 该区断裂从遥感影像上分析主要有NW向、 NE向、 SN向三组, 包围着岷山隆起近似成三角形。 交接区内构造复杂, 曾发生1879年武都8级地震、 1933年叠溪7.5级地震、 1976年松潘7.2级地震等强震。 通过遥感资料对该区断裂进行构造解译, 确定该区构造活动型式及地震构造特征。     

川滇地区强震序列库仑破裂应力加卸载效应的数值模拟

通过建立较精细的川滇地区三维有限元模型,数值模拟了川滇地区主要活动断裂的强震活动对于其他活动断裂潜在强震孕育进程的库仑破裂应力加卸载效应.模拟结果显示在川滇地区主要活动断裂带的几何学展布形态和运动学性质的构造背景之上,川滇地区强震活动相互影响的主要特征是活动断裂面库仑破裂应力变化大多处于增大状态.其中,金沙江断裂带、小江断裂带、楚雄—建水断裂带、鲜水河断裂带和安宁河断裂带上的强震所产生的加载作用比较强,而丽江—小金河断裂带和腾冲—澜沧断裂带则较弱.1981~2000年川滇地区M≥6.5地震序列的模拟结果显示,后续地震全部位于已发生地震所引起的库仑破裂应力增大区之内.数值模拟结果显示,在川滇地区,一个强震发生之后,发震断层本身强烈卸载的同时,库仑破裂应力的加载效应在其他主要活动断裂带潜在强震孕育进程中占据了主导地位,强震活动之间相互作用的主要效应是应力加载,已发生的强震加速了下一个强震的孕育进程,进而导致一系列地震的发生,直至整个区域所积累的应变能处于较低水平之后,区域地震活动进入一个新的平静期.     

龙陵-澜沧新生断裂带地震破裂分段与地震预测研究

龙陵 -澜沧新生断裂带的地震活动具频度高、强度大、周期短等特征 ,并以双震或震群型为主。断裂带由多条次级新生断层组成 ,呈斜列或共轭式展布 ,根据结构、规模、地震活动差异等因素把断裂带划分为 4个一级段、13个二级段 ,其中有 4个二级段又可划分出 8个三级段。历史上发生过大震、强震并有地震断层伴生的断层段为地震破裂单元 ;断裂带上晚第四纪有活动并有古地震事件 ,但无历史地震记载的地段为断层闭锁单元 ;次级断层之间的阶区或连接点为障碍体单元。从地震破裂特征分析 ,断裂带由破裂、闭锁、障碍体单元组成 ,根据地震、古地震、活断层、断层阶区的活动规律 ,断裂带可划分出 9个破裂单元、8个闭锁单元、10个障碍体单元。三者之间呈迁移、触发和转换能量的关系。根据这些关系和地震构造标志 ,对断裂带上未来可能发生大震、强震、中强震的地区分别作了预测。预测的危险区有 9个 ,其中大震区 1个 (永康 -永德地区 ) ,强震区 3个 (马站、石灰窑、酒房-勐混 ) ,中强震区 5个 (下顺江、里仁、大岗山、南明 -澜沧、勐遮