新疆南部构造区带与地震活动状态研究

以地震活动为主线并依据新疆地质构造运动、地壳缩短速率、断裂活动、局部应力场及历史强地震活动特征等的研究,将新疆南部地区初步划分为南天山东段、柯坪块体、喀什—乌恰交汇区及西昆仑地震带4个地震构造区带。利用新疆1900年以来的地震记录,在不同强度地震记录完整性分析的基础上,通过计算上述各构造区带年应变能释放均值、折合震级、不同震级下限的地震年发生率、b值和应变加速释放模型参数m值等参数,对各构造区带中地震活动状态进行了定量分析,进而提取了各构造区带地震活动状态的特征指标,为地震趋势分析和判定提供了定量的依据。     

新疆天山南部构造区不同时段小地震目录完整性分析

依据天山地区地质构造、运动强度和历史地震活动的差异性,将南部天山地区划分为南天山东段和南天山西段两个构造区.考虑到新疆台网建设的区域差异性和时间的阶段性,在对两个构造区不同震级下限地震频度时间特征分析的基础上,研究了各构造区不同时段的G-R关系和震级分布特征,并运用Z检验方法对各区不同时段小地震目录差异的显著性进行了分析,进而评估了两个构造区1970年以来不同时段的小地震目录完整性,为区域地震活动性研究中地震目录的合理运用提供参考依据.     

青藏高原北部地区地震基本活动状态定量评价

基于区域构造背景、应力场状态及动力学环境等,将青藏高原北部地区划分为4个相对独立的统计单元,即祁连山地震带、甘东南地区、柴达木一共和地块及库玛地震带.通过地震频度和b值拟合确定了各个地区不同下限震级的地震目录完整性起始时间;确定了各构造单元中强以上地震活跃与平静交替活动的特征;定量计算了在平均状态中强以上地震活动特征参数及平静阶段与活跃阶段地震活动特征参数;分别获得了各个区域在平均、活跃与平静状态下的小震活动状态参数.     

新疆南天山西段中小地震震源参数初步研究

采用多台多地震联合反演的方法得到了新疆南天山西段2012年6月至2013年10月各台站中小地震的震源谱,进而计算149次ML≥2.0地震的应力降、地震矩、震源破裂半径、拐角频率等震源参数,并分析南天山西段地区震源参数形态特征。结果表明,南天山西段地区震级与地震矩(M0)、矩震级(MW)、震源尺度(R)之间表现为正相关,与地震的拐角频率之间成负相关。地震矩(M0)随着震源破裂尺度逐渐变大,成正相关的一次函数关系。初步分析后认为,震级在ML2.5~3.6范围内的地震更适合于研究南天山西段地区有关应力降特征的跟踪和研究。     

天山北部强震活动对区域应力扰动的分析以2012年伊犁M6.6地震和2017年精河M6.6地震为例

天山地区为典型地震活跃区, 为定量分析该构造活跃区强震对周边构造变形和地震活动的影响, 本文基于地震位错理论和岩石圈分层模型计算了天山北部近期发生的2012年伊犁和2017年精河两次M6.6地震对周围地壳形变和应力的影响。 计算结果显示伊犁地震和精河M6.6地震引起震中附近地表同震位移达数厘米, 地表同震应变量级约为10^-7; 对比天山北部地区年平均构造形变特征, M6.6强震释放了震中附近近十年的构造主压应变积累; 地震引起震中附近(80 km内)同震库仑应力变化大于1 kPa, 而距震中较远区域活动断层上库仑应力变化微弱。 结合天山北部现今地壳变形特征及区域地震分布, 初步推测两次M6.6地震的发生对震后余震有显著的触发作用, 而对区域后续微震活动的影响微弱。     

北天山地区2011 年以来两次6 级地震前的地震学中短期异常特征

通过分析北天山地区历史强震、构造活动背景、区域应变能积累特征以及2011 年11月1 日尼勒克、巩留交界6. 0 级和2012 年6 月30 日新源、和静交界6. 6 级地震前区域地震活动异常特征等,探讨了这两次6 级地震前的地震学中短期异常特征。结果表明,2011 年6 月以来北天山地区中强以上地震处于加速活动状态,进入应变能释放阶段;尼勒克、巩留交界6. 0 级和新源、和静交界6. 6 级地震震前先呈6 级地震平静而后被打破、中强地震成组活动和空间迁移、条带和空区等较明显的中期异常;震前还出现了较为相似的4 级以上地震围空和5 级逼近地震,且逼近地震与主震发生时间间隔均为14 天,显示了较清晰的异常图像和较明显的中短期震兆特征。     

新疆天山地区中强地震前中小地震活动特征的定量研究

应用地震活动统计量βn定量分析了新疆天山地震带不同分区中小地震活动状态以及中强地震前中小地震活动速率的异常特征,并提取了中强震前βn值的中期预测指标.结果表明,当βn值满足各研究区的异常指标时,北天山和南天山东段1年左右可能发生5～6级地震;巴楚-阿图什和喀什-乌恰地区1年左右可能发生5.5～7.0级的地震.从发震时间来看,乌鲁木齐、乌苏-石河子和喀什-乌恰地区中强地震基本发生在βn值异常结束后;拜城-库车地区和巴楚-阿图什地区部分中强震发生在βn值处于异常状态过程中.各研究区中强震前1年左右中小地震活动具有区域特征:乌鲁木齐地区呈现增强;乌苏-石河子地区和喀什-鸟恰地区既有增强也有平静;巴楚-阿图什地区以平静为主;南天山东段和阿克苏-巴楚地区异常特征不明显.     

地震活动时间分布不均匀结构的多尺度检验分析

利用ldquo;非零导数显著性rdquo;检验方法, 分析了中国大陆东西部地区及青藏高原、新疆、东北、华北、华南以及台湾构造区内地震活动广义应变释放时间分布的不均匀结构. 结果表明,当广义地震应变指数eta;取较小值时,新疆、华南、东北以及台湾构造区地震活动自1970年以来总体上呈长期增强趋势, 而青藏高原与华北构造区则呈长期减弱的态势;在较小的时间窗宽情况下,各构造区均存在多尺度成丛特征,显示出地震活动在一定的尺度层次下的强弱交替现象. 但当该eta;取较大值时,除青藏高原与台湾构造区在某些尺度时间窗宽内存在某些时段趋势性变化外,其它各构造区广义地震应变释放时间分布均无统计学意义上的显著变化.      

京津冀地区的地震活动性研究

京津冀地区位于华北地震区北部,区内受多组北北东向、北西西向断裂带的影响,构造活动强烈,地震活动水平较高.该区是我国城市密集、人口稠密、经济较发达地带,一旦发生中强地震,会严重影响着区域经济的发展和社会稳定,因此该区的地震活动性愈加值得关注和研究.本文收集了京津冀地区历史破坏性地震和1970年以来中小地震,分析了区域最小完整性震级时间、空间分布特征,基于古登堡-里克特G-R关系的震级-频度分布原理和泊松分布原理,统计分析了京津冀地区的地震活动性参数:a值、b值和V_4值,并定量地分析京津冀地区的地震时、空分布特征,探讨了京津冀地区的地震活动规律性、地震分布特征以及未来地震活动趋势.本文的研究结果可供京津冀地区地震活动性分析和地震危险性分析时参考.     

华北近期多项地震活动性参数的时空扫描特征与构造活动

本文旨在探索利用中小地震群体活动特征,研究数年尺度的地壳构造活动状态的方法。为此,以华北为例,选取地震频度N,地震应变E~(1/2),地震活动度A、A(b)指数及地震b值5个地震活动性参数,对该区1970——1987年M_L≥2.0级地震进行时间域及空间域扫描。结果表明,该区9次M_s≥5.8级地震前后,各地震活动性参数在震中周围地区经历阶段演化过程,且具有不同的组合关系。而在3个没有发生过6级左右以上地震的对比区则无相应的演变;各参数的空间等值线(或等密度线)较清晰地勾画出近二十年来华北地区构造活动的基本格架,而1975年海城7.3级地震和1976年唐山7.8级地震前后,各参数的空间组合关系亦发生相应的转化。进而,本文给出了利用多项地震活动性参数的时空组合特征推断数年尺度构造活动状态的主要标志,并初步讨论了华北地区近期构造活动概况。     

北天山中段近期重力场变化特征研究

利用北天山中段最新的流动重力观测数据,通过整理计算平差,绘制该地区半年和一年尺度的重力场变化图像;选取横跨北天山中段乌鲁木齐、独山子两条测线,并分别绘制其重力剖面变化图;结合北天山中段地区动力构造环境,剖析该地区重力变化特征及其与地震孕育之间的关系。分析表明:北天山中段地区重力异常变化值不大,重力变化等值线图和剖面变化图均能较好地反映重力场随时空变化特征;北天山中段动态重力变化特征基本反映了该地区动力构造运动的外部环境;研究区域内的重力场空间格局分布特征较清晰,其重力变化具有明显的分区特征,山体和盆地之间的重力变化具有显著差异,山体与盆地边缘正负重力变化交替出现,且变化相对较平稳。     

北天山中东段中小地震震源机制解及应力场反演

主要对北天山中东段中小地震震源机制解系统聚类和应力场反演。 结果表明, 研究区内中小地震震源断错性质主要以逆断层为主, 地震主破裂面基本沿NWW向或近EW向, 与该区域的NWW向构造带基本一致; 研究区内主压应力P轴近NS向, 倾角较小, 主张应力T轴倾角较大, 表明区域应力场主要受NS向水平挤压作用; 分区应力场反演结果显示, 研究区中、 西部最大主应力方向为近NS向, 与北天山西段构造应力场方向相一致。     

基于GPS观测的北天山主要断裂现今构造运动特征研究

借助分布在北天山地区最新GPS点位的运动观测资料, 利用GAMIT/GLOBK数据处理软件获取了北天山地区现今地壳的运动位移场． 以该位移场为基础, 利用弹性半空间位错理论, 估算了研究区内博罗科努—阿其克库杜克断裂和准噶尔盆地南缘断裂两条具有代表性的主要断裂的现今活动速率． 结果表明: 博罗科努—阿其克库杜克右旋走滑断裂东、 西两段滑移速率的差异性不明显, 1944年3月10日乌苏南M_S7.2强震发生后, 该断层现今表现为震后微蠕滑运动, 东、 西两段滑动速率均在1—2 mm/a之间; 准噶尔盆地南缘断裂现今滑动速率为(5.6±1.0) mm/a．      

太行山构造带壳幔结构分段性特征

分别利用纯S波波形反演和T函数法计算了太行山构造带及其邻近地区100km以上的壳幔剪切波速度结构,结果显示太行山构造带在南、中、北段的壳幔结构存在明显差异。南段邢台邯郸地区地壳中比较突出的特点是下地壳存在一个厚度近10km的低速层;中段石家庄—保定地区靠近山脉的各台地壳结构相对比较稳定,越向盆地区发展,结构愈加复杂化;北段到达北京地区,由于该区是太行山与燕山构造带的交汇地区,中下地壳出现薄高低速转换层位,呈现不稳定状态。沿太行山构造带东缘是地震活动带-河北平原地震带,通过对比速度结构与地震空间分布,发现不同区段小震分布特点与地下低速或不稳定结构关系密切。结合该区域上地幔速度结构特征,认为太行山中段与华北地区中新生代以来的岩石圈大规模减薄运动关系密切,而南北两段当前地幔物质比较活跃,构造运动相对更为强烈。     

新疆年度地震危险区的时空分布特点

新疆是我国大陆地区开展年度地震趋势预测最早的省区之一,自1973年以来累计划定105个年度地震危险区。整理总结新疆年度地震危险区的时、空分布及地震对应情况,结果表明年度地震预测总报准率为26％,相当于全国的平均预测水平;年度危险区预测数量与预测面积基本成正比;危险区划定次数最多的构造区域是北天山中西段,以下依次是柯枰块区、乌恰-喀什地区、南天山东段、乌鲁木齐地区、西昆仑地区和阿勒泰-富蕴地区,其中北天山中西段和乌恰-喀什危险区的时、空继承性较强,但预测效果相对较差。对新疆年度地震危险区的历史资料进行整理和总结,能为今后更好地提高新疆年度预测水平积累一些参考经验。     

Seismotectonic Study on the West Part of the Interaction Zone Between Southern Tianshan and Northern Tarim

The interaction zone between southern Tianshan and northern Tarim is located at the northeast side of Pamir. It is a region with high seismicity. We constructed a seismotectonic model for the west part of this zone from geological profiles, deep crust seismic detection and earthquake focal mechanisms data. Based on the synthesized geological features, deep crust structure, and earthquake focal mechanisms, we think that the main regional tectonic feature is that the Tianshan tecto-lithostratigraphic unit overthrusts on the Tarim block. The Tianshan tectonic system includes the Maidan fault and thrust sheets in front of the fault; The Tarim tectonic system includes the underground northern Tarim margin fault, conjugate faults in basement and overthrust fault in shallow. The northern Tarim margin fault is a high angle fault deep in the Tarim crust, adjusting different trending deformation between Tianshan and Tarim. It is a major active fault that can generate large earthquakes. The other faults, such as the Tianshan overthrust system and the Tarim basement faults in this area may generate moderately strong earthquakes with different styles.     

地质观测、地震剖面和重力测量的综合方法在前陆褶皱冲断带的应用：以天山北麓呼图壁河剖面为例

褶皱逆冲带的几何学研究是造山带研究的热点,但是无论是传统构造地质学方法还是地球物理学方法都在研究褶皱逆冲带几何特征时存在多解性.为了制约这种多解性,本文以天山北麓的呼图壁河剖面为列,介绍一种地质与地球物理相结合的研究方法.该方法首先沿呼图壁河剖面进行详细的地表观测,获取地表的构造地质数据形成初步的地质模型,其次结合地表构造和钻井分层数据,对收集到的石油地震剖面进行重新解释.然而,地震反射数据只分布在盆地内部,在盆山结合带缺失或者不清晰,因此对该剖面进行了重力测量并计算出布格重力异常.结合盆地各沉积地层和基底密度值,用重力正演方法模拟呼图壁河剖面的密度结构.研究结果显示沿呼图壁河剖面并不存在天山北缘断裂,盆地的沉积盖层可以从准噶尔盆地连续过度到天山内部并不整合覆盖在天山古生代基底之上.这一结果与西段金钩河剖面的天山基底逆冲到准噶尔盆地显然不同,说明了天山北缘盆山结合带构造的多样性.利用平衡剖面技术,恢复的呼图壁河平衡剖面缩短量约为4.8 km,对比前人研究,说明了天山北缘的缩短量沿东西方向存在显著的不均一性.本研究也说明这种构造地质与地震及非震地球物理相结合的方法可以广泛地被应用于褶皱逆冲带.     

Characteristics of Recent Horizontal Crustal Movement and Tectonic Deformation in the Northwest China Region

INTRODUCTIONThe vector diagramof the crustal horizontal movement of the north margin of Qinghai-Xizang(Tibet) block obtained from GPS measurements of 2001 ~2003 shows that the western part of theregion presents a southwestward movement oppositetothetrend beforethe Nov.14 ,2001 west KunlunMountains PassMS8 .1 earthquake ,which mayreflectthe post-earthquake relaxationand adjustment ofthe region (Zhang Xi ,2004) .It was the variation of regional dynamics that led to instability of thepo…     

天山地震带主要活动断层现今的滑动速率及其地震矩亏损

文中收集了1999—2015年天山地震带及其周边地区的GNSS数据,计算得到了速度场结果,并利用弹性块体模型计算了研究区域内各块体的闭锁深度和主要断层的滑动速率。研究结果表明:南天山断裂带西段的迈丹断裂的缩短速率处于高值状态,达(-6.3±1.9) mm/a,高于南天山东段;北天山断裂带西段的缩短速率同样高于东段。利用主要断裂带的滑动速率计算出各地震带的地震矩积累变化及1900年以来的地震矩释放变化量,以分析地震矩亏损分布,结果显示北天山山前断裂、迈丹断裂、额尔齐斯断裂带北段和喀什河断裂西段存在较大的地震矩亏损,具有孕育7级以上地震的潜能,而北轮台断裂、柯坪断裂带中段则呈现地震矩盈余状态,在未来的一段时间内不具备发生强震的可能。     

论新疆深大断裂特征与地震的关系(3)

北天山山前地带是构造运动十分强烈的地区,褶皱断裂等构造现象十分发育,这里曾发生过多次中强破坏性地震。由于受区域构造长期作用的影响,在北天山山前地区逐步发育形成了多排褶皱背斜及活动断裂,且运动方式具有独特性。该区域作为推覆逆冲的典型地区,其研究成果具有代表性和普遍性。