芦山地震序列震源机制及其构造应力场空间变化

利用近震波形拟合方法获得2013年芦山Ms7.0地震序列共37个余震的震源机制解及其深度(3.4≤Mw≤5.1).大部分地震震源机制以逆冲为主,有个别走滑型地震.震源深度主要分布在10~20 km范围.在稳定可靠的震源机制解基础上,用阻尼线性逆推法,划分不同间距网格,分别计算研究区平均构造应力场.结果表明,芦山及其周边地区的应力状态以挤压为主,应力性质主要为逆冲型,但局部地区出现走滑应力性质,最大主应力方向主体呈NW-SE,不同深度的构造应力性质和方向在局部地区存在一定差异.对比分析汶川地震震源区一带的构造应力场,龙门山断裂带西南段,除北西向小鱼洞破裂带外(最大主压应力和最小主压应力近水平,应力性质以走滑为主),其应力状态基本一致,以挤压为主,应力性质主要是逆冲型,有少量走滑型,最大主应力方向与龙门山构造带近垂直.     

汶川8.0级地震前后四川及邻区构造应力场研究

收集整理了四川、云南、重庆3省市的数字地震波记录资料,反演该区域的中小地震震源机制解,并利用这些结果采用力轴张量法计算给出5个主要构造带(区)在汶川8.0级地震前后的平均应力场.对比汶川地震前后各主要构造带(区)应力场的状态发现,龙门山构造带南段、鲜水河构造带南段在汶川地震前后局部应力扰动明显,即震后平均应力场方位扰动值相对变化较大;鲜水河构造带南段、龙门山构造带南段和华蓥山构造带中段震后逆倾型地震明显减少.分析认为,这是巨大地震前后大范围地壳应力状态变化或调整的一种反映.     

四川芦山7.0级地震及其与汶川8.0级地震的关系

2013年4月20日在四川省雅安市芦山县发生M7.0级地震.根据四川省台网资料和收集的国内外相关资料,我们分析了芦山地震的基本参数、余震分布、序列衰减等特征.结果表明:芦山地震位于龙门山断裂南段,其震源力学机制显示为纯逆冲性质,与龙门山断裂构造特征相符合;芦山地震的余震较丰富,震后15天震区已发生7800多次余震,其中,5级以上余震4次,最大余震是4月21日17时5分芦山、邛崃交界M5.4级地震;余震分布形成的图形显示其长轴走向与龙门山断裂构造走向一致,余震分布显示密集区长轴约40 km,短轴约20 km.与汶川M8.0级地震在震源力学机制、破裂过程、余震空间展布以及地表破裂等对比分析后表明:芦山地震与汶川地震的震源错动类型、破裂过程、地表破裂以及余震活动等特征存在明显差异;芦山地震与汶川地震震中位置相距90 km,两次地震的余震密集区相距50 km;汶川8.0级地震造成龙门山断裂中北段较充分破裂,芦山7.0级地震则展布于龙门山断裂南段且破裂尺度有限;两者有发震构造上的联系,但两次地震是相对独立的地震事件.     

1976年唐山地震前后华北地区现代构造应力场的时空变化特征

通过对华北地区1963～1998年间126个地震(Ms≥4.7)震源机制解的逐一筛选,运用逐次收敛法对中国华北地区现代构造应力场进行了反演分析,发现该地区现代构造应力场的方向在时间和空间上存在着较为明显的演变特征①中等主应力σ2基本上是近垂直的,最大主应力σ1和最小主应力σ3都接近水平,σ1、σ3的方位在时间和空间上则存在着一定的变化;②1976年唐山地震以前,该地区现代构造应力场的方向基本一致,最大主应力σ1的方位角为68°(北东东向);③1976年唐山地震以后,华北地区现代构造应力场的方向发生了一定的变化,华北北部地区和郯庐断裂带以东地区现代构造应力场的方向没有明显改变,最大主应力σ1的方向仍为北东东向,方位角保持68°不变,而华北中南部地区最大主应力σ1的方位则发生了顺时针的转动,方位角变为87°(近东西向).     

由构造应力场研究汶川地震断层的分段性

采用构造应力场均匀性对断层或板块边界进行分段的方法, 利用ldquo;裁剪-粘贴rdquo;法给出的余震震源机制解资料, 进一步从应力场角度确定汶川地震发震断层南、 北段分界点位置及南、北段震后应力场. 研究结果表明, 发震断层南、北段分界点位于北川附近, 与先前的研究结果较为一致. 南、 北段震后应力场反演结果显示, 南、北段的最大主应力轴方位均呈北东东向, 且近水平. 南、北段应力场反演的平均拟合残差和置信区间均较大, 主要原因可能是因为南、北段内应力场不均匀性造成的. 因为本文仅由大余震给出了震源断层的一级分段, 南、北段内应做进一步的细分.      

汶川地区区域构造应力场特征及汶川MS8.0地震对周围主要断层面的影响

为剖析2008年汶川M_S8.0地震对后期地震的影响及发震区域构造应力场特征,首先利用2008年5月12日—2013年4月19日汶川地震及其邻区的1660条震源机制解,同时采用同一地震多个震源机制中心解的方法筛去重复地震事件的震源机制解,最终获得911个震源机制解。其次,通过网格搜索法分段反演出区域构造应力场。结果显示:东北区主要受WNW-ESE向的挤压,西南区受W-E向的挤压,中区受WSW-ENE向的挤压。西南到东北主压应力轴方向有所变化,这可能与龙门山地区受到来自印度板块北北东方向的俯冲推挤、四川盆地的阻挡和巴颜喀拉块体东南向挤压的联合作用有关。然后,基于USGS给出的汶川M_S8.0地震的破裂模型,计算出该地震对附近强震的触发关系,结果表明,本次汶川地震对同属龙门山断裂西南端的芦山地震触发作用明显,对位于东昆仑断裂上的玛多地震也有一定的触发作用。最后,计算汶川M_S8.0地震对周围断层的同震库仑应力变化,发现本次地震造成龙门山断裂南北两端、秦岭南缘断裂、鲜水河断裂东南端、东昆仑断裂、白玉断裂的库仑破裂应力增加,龙门山断裂南北两端和秦岭南缘断裂增加最为明显,对分析地震危险性有一定的参考意义。      

四川长宁MS6.0地震区域构造应力场特征分析

2019年6月17日在四川宜宾市长宁县（28.34°N,104.90°E）发生M_S6.0地震,余震发育。本文利用区域测震台网的地震观测数据基于CAP方法计算了28°~29°N,104°~105°E范围内的14个M_S>3.0以上地震的震源机制解,结合全球矩心矩张量目录和部分前人研究结果中该区域的共27个震源机制解数据,应用MSATSI软件反演了研究区域的应力场。将研究区域按0.1°×0.1°划分成25个应力网格,最终得到9个网格的应力分布结果,大多数应力场方向稳定,根据主震所在应力网格点得到主震的断层类型为主逆冲型。本文研究成果为四川长宁地区的孕震机理、活动构造以及地震趋势判定提供了可靠的参考依据。     

汶川和芦山地震前后巴颜喀拉地块中东段红外亮温分析

基于MODIS卫星遥感红外数据,用小波方法提取并分析了汶川和芦山地震前后巴颜喀拉地块中东段红外亮温低频信息。结果显示,1在汶川8级地震前,巴颜喀拉地块中东段红外亮温升温异常多次出现(5次),震后近5年无升温异常出现,在芦山7级地震前2个月再次出现升温异常;2汶川地震前升温异常的高值区在空间上有逐渐往龙门山断裂带方向迁移的特点;3在全部6次升温异常中,只有2008年4~6月和2013年2月~4月19日2次临近地震的异常,巴颜喀拉地块中东段内部亮温出现大幅度均衡升温,这可能是该地区强震的临震信号。     

汶川8．0级地震前后福建地区形变及应力场演化

通过对形变与GPS观测资料的处理,分析汶川地震前后福建地区形变及应力场的演化过程。结果表明,汶川地震前,以晋江-永安断裂带为界,北部为应力压缩区,南部为压力拉张区。汶川地震后,长乐-诏安断裂带及以东区域为应力压缩区,除此以外的西部区域为应力拉张区。     

汶川8.0级地震序列的小震震源机制及应力场特征

利用区域地震台网的数字地震波记录资料,由垂直向记录P和S振幅比值,结合部分清晰的P波初动记录资料,反演得到了2008年5月12日至2009年4月12日汶川8.0级地震序列中829个ML≥3.5的小震震源机制解。采用统计和力轴张量计算方法,分析了震源机制解参数并求取了余震区平均应力场。结果表明:用余震区北段小震震源机制解求得的节面为直立或倾斜,走向为NNE-SSW向,主压应力P轴方位为SWW-NEE方向,计算得到的平均应力张量σ1方向为77.1°;用余震区南段小震震源机制解求得的节面倾角较陡,在50°～90°之间,走向相对较分散,平均应力张量σ1方向为92.4°,呈EW向。从余震区南、北段的平均应力场方位随时间演化过程可以看出,余震区在2008年8月、9月、12月和2009年1月处于应力场调整阶段。最后研究了余震区南、北段的震源机制一致性参数θ及逆冲型地震类型随时间的变化,得到了一些有意义的结果。     

Research on the Dynamic Change of Regional Stress Fields before the M_S8.0 Wenchuan Earthquake

Using the digital telemetric seismic waveform data of Chengdu and Kunming, this article studies the focal mechanism solutions and the apparent stress values of a large number of small earthquakes, and then analyzes the dynamic variation of regional stress fields and the spatio-temporal distribution of apparent stress values. The annual variation values of the azimuth of average principal stress field before the May 12, 2008 M_S8.0 Wenchuan earthquake in the Sichuan-Yunnan region were 58° from 2003 to 2004, 85° from 2003 to 2005,61° from 2006 to 2007 and 90° from 2006 to April 2008 respectively. In recent years, deflection or disturbances occurred in the azimuth of the average principal stress field in the Sichuan-Yunnan region. Analysis shows that this may be related to the change of stress field states of crustal blocks before and after the December 26, 2004 M_S9.0 Sumatra earthquake and the 2008 M_S8.0 Wenchuan earthquake. The ratio of thrust-type earthquakes in the Sichuan-Qinghai block was on the higher side in the period from 2006 to 2007, and the source faulting type of the regional moderate and small earthquakes had changed before the M_S8.0 Wenchuan earthquake. The change of state of the stress field is consistent with the changes in block displacement fields revealed by GPS data and the crustal shortening velocity vertical to the Longmenshan fault zone. Based on the radiation energy calculated from all bands of the seismic waveform, the value of apparent stress σ_app is obtained. The fluctuation shape of the fitting trend of the apparent stress is related to the intensity of regional seismicity. It reveals that the micro-dynamic fluctuation process of the regional stress value is similar to the azimuth transition of the regional principal compressive stress field, which can be used to probe for pregnant physical processes. Areas with a higher value of apparent stress σ_app are possible areas of potential seismic risk. It can be seen from the spatial distribution of the medium and short-term apparent stress σ_app before the M_S8.0 Wenchuan earthquake, the Longmenshan fault zone is in a low stress distribution area, and the relatively high apparent stress is in the peripheral area. These images may show medium and short-term locking phenomena near the seismogenic tectonics of the M_S8.0 Wenchuan earthquake. For example, changes with time of the focal parameter consistency of the sub-blocks in Sichuan and Yunnan Provinces, continual increase of thrust-type earthquakes in the Sichuan-Qinghai block and the appearance of spatial distribution areas of high apparent σ_app stress. The work on this aspect was continued after the M_S8.0 Wenchuan earthquake, and the results seem to be shown a clearer relationship between these phenomena and future great earthquakes.     

The Focal Mechanism and Characteristic of Stress Field in the Zipingpu Area before the M_S8.0 Wenchuan Earthquake

Based on seismic wave records of the Chengdu digital seismic network and Zipingpu reservoir digital seismic network from August 16,2004 to May 12,2008 when the Wenchuan MS8.0 earthquake occurred,the parameters of focal mechanisms of 486 earthquakes with magnitude larger than M1.6 in the Zipingpu reservoir area were calculated using amplitude ratio method,meanwhile the temporal-spatial variation characteristics of mechanisms and stress field were analyzed based on these parameters.Results show a low ratio of thrust earthquakes and an increased number of strike-slip earthquakes in the reservoir water area in the period from 2006 to 2008.While in the areas far from the reservoir waterfront,the thrust earthquakes took up a high proportion and the strike-slip ones did not increase.The direction of mean principal compressive stress field was deflected and disturbed differently in each area before the Wenchuan MS8.0 earthquake.     

The Spatial and Temporal Variatiion of Modern Tectonic Stress Field in North CHina before and after the 1976 Tangshan Earthquake

By using 126 earthquake focal mechanism solutions (M S≥4.7) during the period of 1963～1998, modern tectonic stress field in North China is inverted by means of the step by step convergence. The inversion results indicate that the tectonic stress field in the research region is clearly variational in space and time: (1) The middling principal stress axis σ 2 is basically vertical. The maximum and minimum principal stress axes σ 1 and σ 2 are nearly horizontal, but the azimuths of σ 1 and σ 3 are inconsistent in different districts and periods. (2) Before the Tangshan earthquake in 1976, the three principal stress axes are uniform. The azimuth of maximum principal stress axis σ 1 is 68° (striking in a NEE-SWW direction). (3) After the Tangshan earthquake, the maximum principal stress axis σ 1 and minimum principal stress axis σ 3 have variations in different districts. In the northern area of North China and on the eastern side of the Tancheng-Lujiang fault zone, the maximum principal stress axis σ 1 is also striking in a NEE-SWW direction. Its azimuth is 68°. It is the same as that before the Tangshan earthquake. In the southern area of North China, the maximum principal stress axis σ 1 is striking in a E-W direction and its azimuth is 87°.     

渤海海域地震震源机制解与现今应力场特征

渤海地区是我国东部地震较为活跃的地区之一,历史上强震频发,曾被列为地震重点危险区,其震情备受关注。近期该地区有感地震多发,因此有必要深入了解这些地震的震源破裂性质,同时探究渤海地区现代构造应力场分布,以期为后续判识地震危险性研究工作提供科学参考。本文基于前人对渤海地区震源机制解的研究结果,采用波形反演方法计算并补充完善了2010—2022年M≥3.5地震的震源机制解,使用MSATSI软件包反演计算区域构造应力场。结果表明,渤海海域近期地震事件以走滑型为主,其次为正断型,与地震事件附近主要断裂带的运动学特征具有较好的一致性;区域构造应力场的优势方位为NEE向,与华北地区构造应力场基本一致,整体相对稳定,局部存在一定差异,这与海域地震数量较少且分布不均有关,另外应力形因子R值相对较小,区域地壳应力以张应力为主。     

乌鲁木齐地区活动断层滑动与现代构造应力场

通过对乌鲁木齐地区大量活动断层擦痕的测量，利用由断层滑动资料反演构造应力张量的计算方法，获得研究区5个测点的构造应力张量数据，并通过与由震源机制解资料求得的该地区平均应力场结果的对比，获得了研究区现代构造应力场特征：区域现代构造应力场以水平挤压为主，最大主压应力方向（σ1）为近南北向，应力结构以逆断型为主。     

福建街面水库现代构造应力场分析

福建街面水库将于2006年底下闸蓄水,通过收集库区的地震震源机制解资料和本次工作得到的地震震源机制解结果,以及利用中小地震求解的综合震源机制解,本文分析了街面水库库区现代构造应力场特征:最大主压应力P轴为NW—SE方向,P轴倾角为23°;主张应力T轴为NE—SW方向,T轴倾角为3°。在这样的应力场中,主要以发生走滑型断裂运动性质的地震为主,同时还具有发生正断层运动性质的地震。     

2019年6月17日长宁MS6.0地震序列震源区二维构造应力场特征研究

使用近震波形反演方法求解2019年6月17日四川长宁Ms6.0地震序列的震源机制解和震源深度, 共得到30个可靠的M>3.0地震震源机制解和震源深度, 结合该地区已有的震源机制解, 开展震源区构造应力场反演, 小尺度探讨震源区的构造应力环境。 反演结果显示, 震中附近区域主要以逆冲型应力性质为主, 局部地区包括少量走滑分量以及混合类型。 最大主压应力方向主要以NEE向或NE向为主。 在筠连以东地区, 不同于北部的逆冲型, 应力性质以走滑型兼少量混合类型为主, 最大主压应力方向近EW向。 构造应力场方向与形成长宁背斜的构造应力存在一定交角, 2019年长宁6.0级地震可能是由NE或NEE向近水平应力挤压产生的该地区滑脱面之上背斜核部的逆断层活动造成的。