2013年芦山地震序列震源机制与震源区构造变形特征分析

基于四川区域地震台网记录的波形资料,利用CAP波形反演方法,同时获取了2013年4月20日芦山M7.0级地震序列中88个M≥3.0级地震的震源机制解、震源矩心深度与矩震级,进而利用应变花（strain rosette）和面应变（areal strain）As值,分析了芦山地震序列震源机制和震源区构造运动与变形特征.获得的主要结果有：（1）芦山M7.0级主震破裂面参数为走向219°/倾角43°/滑动角101°,矩震级为M_W6.55,震源矩心深度15 km.芦山地震余震区沿龙门山断裂带走向长约37 km、垂直断裂带走向宽约16 km.主震两侧余震呈不对称分布,主震南西侧余震区长约27 km、北东侧长约10 km.余震分布在7~22 km深度区间,优势分布深度为9~14 km,序列平均深度约13 km,多数余震分布在主震上部.粗略估计的芦山地震震源体体积为37 km×16 km×16 km.（2）面应变As值统计显示,芦山地震序列以逆冲型地震占绝对优势,所占比例超过93%.序列主要受倾向NW、倾角约45°的近NE-SW向逆冲断层控制;部分余震发生在与上述主发震断层近乎垂直的倾向SE的反冲断层上;龙门山断裂带前山断裂可能参与了部分余震活动.P轴近水平且优势方位单一,呈NW-SE向,与龙门山断裂带南段所处区域构造应力场方向一致,反映芦山地震震源区主要受区域构造应力场控制,芦山地震是近NE-SW向断层在近水平的NW-SE向主压应力挤压作用下发生逆冲运动的结果.序列中6次非逆冲型地震均发生在主震震中附近,且主震震中附近P轴仰角变化明显,表明主震对其震中附近局部区域存在明显的应力扰动.（3）序列整体及不同震级段的应变花均呈NW向挤压白瓣形态,显示芦山地震震源区深部构造呈逆冲运动、NW向纯挤压变形.各震级段的应变花方位与形状一致,具有震级自相似性特征,揭示震源区深部构造运动和变形模式与震级无关.（4）不同深度的应变花形态以NW-NWW向挤压白瓣为优势,显示震源区构造无论是总体还是分段均以NW-NWW向挤压变形为特征.但应变花方位与形状随深度仍具有较明显的变化,可能反映了震源区构造变形在深度方向上存在分段差异.（5）芦山地震震源体尺度较小,且主震未发生在龙门山断裂带南段主干断裂上,南段长期积累的应变能未能得到充分释放,南段仍存在发生强震的危险.     

汶川余震震源机制变化的原因

2008年5月12日,汶川M8.0主震是一个主压应力轴NW-SE的逆倾滑型的地震,而之后的余震震源机制解有的与主震震源机制解一致,有的发生了明显变化,由南至北逐步变成走滑型地震.主震和同主震震源机制解一致的部分余震,在构造应力场直接作用下,龙门山推复体向四川地块逆冲,致使在逆断层的上下盘之间的断层面上产生粘滑而发生逆倾...     

2014年2月12日于田7.3级地震序列震源机制特征分析

基于新疆及西藏区域数字地震台网的宽频带资料,采用CAP方法反演了2014年2月12日于田7.3级地震的前震、主震及早期MS≥3.5余震序列的震源机制解。结果显示,此次7.3级强震为带有正断分量的走滑型地震,结合震源区的构造和余震分布,节面I走向241°/倾角90°/滑动角-22°,判定该节面代表了主震的发震断层面。主震主压力轴方位为194o,与该区历史中强震主压应力P轴方位近NS向较为接近。其5.4级前震和主震震源机制解具有较高的一致性。18次余震中有10次为走滑型地震,其中6次为正断型,2次为逆断型,且70%的地震具有近SN向的P轴方位。此次7.3级地震序列震源深度范围5~28km,而大部分地震为15~20km,略大于本文计算得到的主震震源深度10km。     

2014年2月12日于田7.3级地震序列震源机制特征分析

基于新疆及西藏区域数字地震台网的宽频带资料,采用CAP方法反演了2014年2月12日于田7.3级地震的前震、主震及早期MS≥3.5余震序列的震源机制解。结果显示,此次7.3级强震为带有正断分量的走滑型地震,结合震源区的构造和余震分布,节面I走向241°/倾角90°/滑动角-22°,判定该节面代表了主震的发震断层面。主震主压力轴方位为194°,与该区历史中强震主压应力P轴方位近NS向较为接近。其5.4级前震和主震震源机制解具有较高的一致性。18次余震中有10次为走滑型地震,其中6次为正断型,2次为逆断型,且70%的地震的P轴方位近SN向。此次7.3级地震序列震源深度为5~28km,而大部分地震为15~20km,略大于本文得到的主震震源深度10km。     

宁洱地震序列的震源机制解分析

利用云南数字地震台网资料得到宁洱地震序列的主震、5.1级强余震和52个余震震源机制解.分析表明,该地震序列的发震断裂呈NW走向,倾角陡立.在接近水平的近南北向压应力作用下,断裂具有右旋走滑的错动性质.主震、强余震和众多的余震都发生在同一发震断裂上.大量的余震震源机制解结果与主震一致,是地震序列的主要破裂类型,但还存在与主要类型不一致的倾向滑动类型,这可能与余震破裂起始点的微构造控制作用有关,但是它们呈水平向的应力轴与主震的主应力轴一致.NW向断层作右旋走向错动,滑动断层推挤的象限都是逆冲类型的余震,而拉张的象限都是正断层类型的地震.宁洱地震序列的震源机制和周围4次5级以上地震的震源机制相同,表明震源区应力场和区域应力场完全一致,宁洱地震的孕育和发生受区域应力场的控制.     

2013年芦山MS7.0地震序列断层结构及震源区应力场特征

使用芦山地震序列2013年4月20日至5月20日一个月的地震震相数据和M_S4.0以上地震的波形数据, 通过双差定位方法得到了3398个地震的精定位结果, 利用时间域全波形反演方法得到17个地震的矩张量解。 综合分析地震双差定位结果和芦山地震序列中强地震震源机制解, 发现芦山地震发震构造由主震断层和次级反冲断层组成, 主震断层为一走向北东、 倾向北西、 倾角约为45°的高角度逆冲断层, 次级反冲断层与主震断层走向相同, 倾向相反, 两条断层均未出露地表。 主震和余震震源机制解均为逆冲型, 几乎没有走滑分量。 震源区主压应力方位为北西向, 与发震断层走向近乎垂直。     

汶川MS8.0地震余震震源机制时空分布特征

本文利用CAP波形反演方法,获取了汶川M_S8.0地震序列中312个具有较高信噪比波形资料的4级以上余震的震源机制解和震源深度. 基于震源深度空间分布与震源机制时空分布,分析了主震后余震区断层行为特征与应力场时空变化,并对龙门山断裂带中北段的发震断层面几何形态进行了初步探讨. 获得的主要认识如下:(1)余震震源深度分布存在显著的空间分段差异. 绵竹以西的余震区南段与平武以东的北段余震深度范围大于中段(绵竹-平武段),但深度小于5 km的5级以上超浅源地震主要分布在明显偏离龙门山断裂带走向的理县NW向分支与余震区北端NNE向分支,而中段余震主要分布在7~19 km深度. (2)余震机制类型存在明显的时空差异. 余震区中段逆冲型地震占绝对优势,理县NW向分支余震则以走滑型为主,机制类型随时间变化不显著. 沿龙门山断裂带走向的余震区南段,早期(2008年8月底前)逆冲型地震比例高于走滑型、晚期走滑型地震比例显著升高并超过逆冲型;而余震区北段早期走滑型地震占绝对优势、晚期逆冲型地震比例大幅上升且超过走滑型. 南、北两段余震机制类型比例的显著变化,可能是余震区两端断层调整性运动的表现. (3)节面走向及P轴方位优势方向均存在显著的空间差异. 南段NWW向P轴方位与区域应力场一致,中段及理县NW向分支P轴优势方向NEE,而北段具NWW和NEE两个优势方向,这种差异反映了余震活动除了受区域应力场控制外,还受到主震引发的局部应力场的控制. 节面走向的多方位分布则反映不同走向的构造参与了主震后的余震活动. (4)沿龙门山断裂带走向,余震区南段具深部缓倾角、浅部高倾角的铲形断面特征;中段深部倾角均值较稳定、浅部倾角均值随深度减小而增大;北段倾角均值相对稳定,显示其断面几何形态相对简单. 上述不同区段倾角均值随深度的变化揭示龙门山断裂带中北段断层面几何形态复杂.     

西南太平洋地区地震序列的特征

共搜集到１９８４￣１９９０年西南太平洋地区１２个板缘地震序列。多数地震序列的特征是：震中分布区域的长轴较长并且随主震震级和序列中强震次数而增加;震中分布区域的长、短轴长度的比值较高;地震序列的余震震源机制和主震的差异不大;震源深度下限超过地壳,可达７０ｋｍ以上。走滑型主震占的比例低,高倾角滑动面的走向既有与俯冲带走向平行的也有横切的,个别逆冲型地震的断层面走向横切俯冲带。它们显示出与板块俯冲带主体     

汶川地震强余震(M_s≥5.6)的震源机制解及其与发震构造的关系

在2008年5月12日汶川8.0级地震之后,发生了数十个M>5,数百个M>4以及更多的M>3的余震,固定和流动地震台站对这些地震进行了较完整的监测.通过利用P波到时数据对M>3的余震进行重新定位,发现余震分布有两个明显的趋势,绝大部分的余震都分布在沿龙门山断裂带的北东向上,但在汶川地震的震中附近有一个北西向的余震分布区.利用中国国家数字地震台网和区域地震台网的波形记录,采用"裁剪-粘贴"法,获得了较大余震的震源机制解(Ms≥5.6).从震源机制解来看,尽管多数较强余震显示出逆冲的性质,但在断裂带的北部余震仍有一部分显示出明显的走滑性质.震源机制解显示北川-映秀断裂(BYF)的南部发生的余震主要为逆冲型地震,和主震的滑移状态一致;在BYF断层的北部余震同样以逆冲状态为主,这和主震在该区域的破裂性质有很大差异.在青川-平武断裂附近,震源机制以右旋走滑为主,且震源深度比较深(～18km).由此猜测主震在北部可能发生在北川断裂和青川断裂两个断裂上,而不是只发生在中央断层上.这种复杂的余震机制显示出龙门山断裂带断层系统的复杂性.     

汶川地震强余震（Ms≥5．6）的震源机制解及其与发震构造的关系

在2008年5月12日汶川8．0级地震之后,发生了数十个M〉5,数百个M〉4以及更多的M〉3的余震,固定和流动地震台站对这些地震进行了较完整的监测．通过利用P波到时数据对M〉3的余震进行重新定位,发现余震分布有两个明显的趋势,绝大部分的余震都分布在沿龙门山断裂带的北东向上,但在汶川地震的震中附近有一个北西向的余震分布区．利用中国国家数字地震台网和区域地震台网的波形记录,采用“裁剪-粘贴”法,获得了较大余震的震源机制解（Ms≥5．6）．从震源机制解来看,尽管多数较强余震显示出逆冲的性质,但在断裂带的北部余震仍有一部分显示出明显的走滑性质．震源机制解显示北川一映秀断裂（BYF）的南部发生的余震主要为逆冲型地震,和主震的滑移状态一致;在BYF断层的北部余震同样以逆冲状态为主,这和主震在该区域的破裂性质有很大差异．在青川．平武断裂附近,震源机制以右旋走滑为主,且震源深度比较深（～18km）．由此猜测主震在北部可能发生在北川断裂和青川断裂两个断裂上,而不是只发生在中央断层上．这种复杂的余震机制显示出龙门山断裂带断层系统的复杂性．     

2015尼泊尔M_S8.1地震中等余震震源机制研究

本研究利用西藏台网记录的波形数据,采用gCAP方法反演了2015年4月25日尼泊尔MS8.1大震5次中等余震(5.0≤MS≤6.5)及西藏定日MS5.9地震震源机制解.结果显示,6次地震包含2个正断、2个走滑及2个逆冲型地震.其中2个正断型地震位于主震的东北方向,即发震断层的上盘,表明该区域受到主震同震位移的影响,表现出应力拉张的变化特征;2个走滑型地震在主震破裂的东南方向上,说明随着破裂往东南方向延伸,余震的走滑分量增强;另外2个逆冲型地震位于5月12日MS7.5强余震区域,与MS7.5地震的滑移状态一致,可能与主震同震位移引起该区域处于应力挤压状态密切相关.这些结果表明,尼泊尔MS8.1主震发生后,由于同震位移的影响,不同区域处于不同的应力状态,从而使中等余震表现出不同的震源类型.     

汶川8.0级地震序列及震型判定

研究了2008年5月12日四川省汶川8.0级地震余震序列, 其特点是: 余震序列丰富, 持续时间长。 余震沿NE向龙门山构造带的中央断裂条形展布, 深度横剖面为锲形, 呈现地块间强烈汇聚、 挤压活动的特点。 跨不同断裂段, 余震震源机制解有逆冲、 斜滑或走滑型, 反映的局部构造应力场复杂。 汶川8.0级地震序列为主震-余震型, 文中给出了其判定的主要依据及分析预测结果。     

全球浅源巨大地震序列统计特征

系统研究了1976年以来全球58次M_W≥7.8浅源地震序列的统计特征。结果显示:(1)在58次巨大地震中,板间地震45次,板内地震13次,板内地震强度低于板间地震。(2)74.1%的板间地震为逆断层错动,61.5%的板内地震为走滑型错动。(3)58次地震序列中,82.8%为主-余型,17.2%为多震型;与5级以上地震序列不同,巨大地震没有孤立型,其余震比较活跃;板内地震中,多震型占7.7%,而板间地震中多震型占20%。(4)对于主-余型序列,75%的主震与最大余震的震级差为1.0～2.0级;震级差与主震震源错动类型有关,走滑型的震级差明显大于逆冲型;68%的最大余震发生在主震后3天内,其次为10天左右与1个月左右; 49%的D_(max-aft)(最大余震震中与主震震中间的距离)不超过余震区长轴的1/3,31%的D_(max-aft)为余震区尺度的1/3～1/2;最大余震的发生时间、最大余震震中与主震震中间的距离同主震断层错动类型间的关系不明显。(5)应用ETAS模型计算了46个序列参数后发现,b值、p值和a值均呈Beta分布,b值平均为1.164±0.211,p值平均为1.559±0.412,a值平均为1.673±0.911; p值和a值分布分散;对于不同的序列类型、震源错动类型及板内、板间地震,b值差异不显著;逆冲型序列p值明显大于走滑型和正断层型;板间地震序列a值明显小于板内地震;逆冲型序列a值明显小于走滑型和正断层型;这表明,与板内地震相比,板间地震具有较强的"余震激发余震"的能力;逆冲型破裂虽然会导致序列衰减较快,但触发次级余震的能力相对较强。(6)逆冲型巨大地震余震区长轴L的对数与主震震级M_W间的拟合关系式为lg L=(-1.399±0.306)+(0.470±0.037) M_W。     

西藏米林6.9级地震孕震机理研究

利用西藏地震台网记录到的2017年11月18日西藏米林6.9级地震及其余震序列资料,研究此次地震的发震机制断层。双差定位结果显示,余震沿着主震的NW和SE方向往两侧扩展分布,震源深度主要集中在2～12 km,同时从短轴剖面上地震分布推断,此次米林地震的发震断层倾角约为45°。对M_L3.5以上的余震采用CAP方法进行波形拟合震源机制反演,其结果显示,此次米林地震序列震源错动类型以逆冲和走滑为主,比较符合该区域的构造动力环境。应力场反演结果显示,米林地震序列主压应力轴（S₁轴）方向为NNE-NS向,主张应力轴（S₃轴）方向为SEE-SE向;反映的断层错动方式为逆冲兼走滑类型。地震余震序列展布以及震源机制分布显示断层走向和断层特性与帕隆—旁辛断裂的特征较为吻合,推测米林地震的发震断裂为帕隆—旁辛断裂。     

2021年12月19日青海茫崖Ms5.3地震特征研究

以2021年12月19日青海茫崖Ms5.3地震为研究对象,分析了该地震的构造背景、地震序列、震源机制解和视应力特征。结果表明,本次地震的发震构造推测为柴达木盆地北缘断裂带西侧的一条北北西向隐伏断裂带,地震序列类型为主震—余震型,震源机制解为逆冲兼走滑型,视应力位于青海地区M_L≥3.0视应力均值线附近,序列视应力变化稳定。该结果有利于我们认识和了解本次茫崖Ms5.3地震,为该区域中强地震对比分析研究提供参考依据。     

2016年运城4.4级地震序列精定位及发震构造分析

根据2016年运城4.4级地震序列资料,进行余震精定位、主震震源机制和发震构造等研究。地震震中分布结果显示,本次地震的发生构造与以往该地区震群型地震发震构造不同,构造单元相对简单,发生在盐湖北岸断裂附近。余震双差精定位结果显示,余震优势分布呈NNE向,NW向也有零星活动。精定位后震源深度集中分布在15-24 km,平均深度20.2 km,断层剖面深度集中分布在18-23 km,倾向NW,与盆地地形构造吻合。采用Snoke与CAP方法得到的震源机制解基本一致,此次序列的主震错断方式为走滑兼逆冲,节面B参数与中条山山前断裂东段走向和倾向接近。综合认为,本次运城地震序列的余震呈NNE向优势分布,精定位结合地震震源机制结果,推断此次地震序列发震断裂为中条山山前断裂的NNE向隐伏断裂。     

2015年新疆皮山6.5级地震序列震源机制特征分析

利用新疆区域数字地震台网波形资料,采用CAP方法反演了2015年7月3日新疆皮山6.5级地震主震及部分M_S≥3.6余震的震源机制解和距心深度。研究结果显示,皮山6.5级地震主震最佳双力偶解节面I：走向290°/倾角55°/滑动角96°;节面Ⅱ：走向101°/倾角35°/滑动角82°,最佳矩心深度16km,表明该地震是一次逆冲型事件。通过反演部分M_S≥3.6余震的震源机制解发现,早期余震的破裂方式与主震较为一致,随着时间的推移余震震源机制出现走滑型和正断型,表明早期余震的破裂受主震影响较大,随着序列的发展变化,后期震源区应力场可能出现一定程度的调整。统计皮山6.5级地震序列P轴方位发现,优势方位为NNE向,与该区域构造应力场方向较为一致。结合地震序列的震源机制及他人精定位结果和震源区地质构造情况,初步解释了导致此次地震的原因。     

2008年8月30日攀枝花-会理6.1级地震序列 ML≥4.0事件的震源机制解

针对2008年8月30日在四川攀枝花-会理发生的M_s6.1地震序列,本研究基于四川和云南两省数字地震台网的宽频带波形记录,采用CAP方法反演了该序列主震及M_L≥4.0余震的震源机制解.结果显示:主震震源机制解的两个主应力轴仰角小于10°,其中,主压力轴方位为140°;节面之一走向185°、西倾83°、滑动角5°,显示左旋走滑略兼逆冲分量的断层作用性质.结合余震、烈度分布以及震区的活动构造,判定该节面代表了主震的发震断层面,相应的发震断层应是穿越震区的近南北向红格断裂(南段).本研究还获得主震震源机制解的最佳拟合误差深度为10 km,与该事件的定位结果相一致.该序列中6次M_L≥4.0余震也具有与主震类似的震源机制解.分析初步表明:空间上,2008年攀枝花-会理M_s6.1地震序列的震源机制解与研究区内更早地震的震源机制解具有良好的协调性,反映了该序列是在川滇地块SE-SSE向水平运动的背景下、沿近S-N向红格断裂发生左旋走滑略兼逆冲运动的结果.     

2020年新疆伽师MS 5.4、MS6.4两次中强地震发震构造探讨(英文)

2020年1月,新疆伽师连续发生M_S5.4、M_S6.4两次中强地震,震中分别位于天山南麓和塔里木盆地交界的推覆构造前缘。基于地震精定位和震源机制解揭示褶皱和逆冲带的深部几何结构对于理解这两次中强震发生机理具有重要的作用。本文利用18个区域固定地震台站资料,对2009年1月1日至2021年7月31日期间的地震展开重定位研究,并对伽师M_S5.4前震、M_S6.4主震以及7次4级以上余震开展震源机制求解,进一步反演得到震源区构造应力场。地震定位结果显示,整个地震序列呈NNW和EW2个优势方向分布,前震序列和余震序列在时空分布上存在明显差异,前震序列主要沿着NNW向展布,而余震主要在近EW向的奥兹格尔他乌断裂上展布,并表现出双层分布特征;震源机制反演结果表明,2020年1月18日伽师M_S5.4前震为一次走滑型地震事件,而伽师M_SS6.4主震和7次余震均为逆冲型事件;另外,应力场反演显示主震震源区为近NS向挤压特征,与该区域地表应力状态基本一致。结合上述结果以及周边地...     

2016年11月25日新疆阿克陶6.7级地震序列震源机制特征分析

本研究利用新疆区域数字地震台网的波形资料,采用CAP方法反演了2016年11月25日阿克陶6.7级地震的前震、主震及11次M_S ≥ 3.6余震序列的最佳双力偶震源机制解,得到阿克陶6.7级地震最佳双力偶机制解：节面Ⅰ走向20°/倾角69°/滑动角-10°;节面Ⅱ走向114°/倾角81°/滑动角-159°,表明此次阿克陶6.7级地震为一次走滑型地震事件,结合震源区的地震地质构造及余震序列空间分布等已有研究成果,判定节面Ⅱ代表了主震的发震断层面。主震最大主压力轴方位为339°,与震源区附近历史中强震P轴近NW向的优势方位基本一致。其4.8级前震的震源机制解为走滑型,与主震震源机制解具有较高的一致性。11次余震中有6次为走滑型地震,3次为逆断型地震,1次正断型地震,1次混合型地震,且多数地震具有近NW向的P轴方位。此次6.7级地震序列的震源深度分布于6~16km之间,而大部分地震为9~13km,与本文计算得到的主震的震源深度10km相差不大。此外,初步分析了兴都库什-帕米尔地区强震活动与此次阿克陶6.7级地震的关系。