历史大地震破裂区地震危险性的地震活动性定量分析—以南北地震带中北段为例

尽管地震空区理论在中长期地震预测中起着重要的作用,但大地震复发在时间上的丛集或非线性行为使得在中长期地震预测研究中依然需要同时考虑非地震空区的、历史地震破裂区的潜在大地震危险性。为了探索能基于观测资料分析的、鉴别历史地震破裂区（包括历史、史前地震破裂的地震空区）大地震复发危险性的技术方法,我们在南北地震带中北段挑选出8个具有不同离逝时间的历史大地震破裂区,分析这些破裂区现代地震活动性的量化特征,以初步探索判定潜在大地震危险性紧迫程度的地震活动性方法。结果主要显示,反映地震序列衰减状态的p值和反映地震活动率的a值与这些历史破裂区最晚大地震的离逝时间有较好的对应关系,但也有部分破裂区可能由于复杂的断层结构与运动性质,对应关系并不明确;反映构造应力积累状况的b值则难于反映离逝时间演化阶段的信息。b值的时间扫描结果显示,大部分历史破裂区的b值随时间演化平稳,但1879年甘肃武都8级地震破裂区的b值则表现为明显的涨落,并存在持续20年的降低趋势。对比分析认为,1933年四川茂县7.5级、1976年四川松潘-平武两次7.2级地震破裂区目前仍处于序列衰减期,不具备再次发生7级以上地震的背景;公元842年迭部7级地震破裂区北缘低b值的玛曲段比迭部段更具危险性;1879年武都8级地震破裂区的b值持续降低也可能反映该区处于新的一轮孕震期。     

关于芦山地震地点预测判定的讨论

许多强震震例总结表明,在大地震前往往出现多种先兆性地震活动异常,可以作为强震危险区预测的重要依据[1,2]。回顾芦山地震前存在的地震活动图像异常有:川滇2008年开始新一轮大震活跃幕;沿E103°线分布的川滇东缘带是近期大地震的主体活动带;历史上川北M≥6级地震的原地复发,已出现4对,1327年天全地震离逝时间已680余年;1500~2007年中国南北地震带东缘带(银川—通海)M≥7.7级地震空段内(康定—武都),在2008年发生了汶川8级地震,北东向单侧破裂约300 km,但南段(映秀—天全)并未破裂,原缺震"空段"尚余一半;川滇几次中强以上地震后芦山—大邑均发生响应性诱发地震;中等地震月频次异常出现在2012年4月、7月和2013年2月;2013年2月18日四川盆地内三台—盐亭间先发生4.7级地震;四川及邻区大地震后5年左右的晚期强余震及后续强震活动;地震活动性参数b值异常等。这些异常图像的分析和应用有助于芦山地震的总结。     

滇西南地区龙陵—澜沧断裂带地震危险性评价

龙陵—澜沧新生地震断裂带位于地震活动强烈的滇西南地区, 该地区历史上曾发生多次M_S≥7.0大地震, 已知的历史地震破裂几乎覆盖了整条断裂带． 本文首先对滇西南地区主要断裂的最新构造活动特征进行分析; 然后通过该区域地震活动b值图像的空间扫描计算, 圈定出高应力集中区, 并结合历史地震和现今小震的分布情况以及晚第四纪以来断裂的活动强度、 古地震最晚离逝时间等定量参数, 综合分析龙陵—澜沧断裂带的未来大震危险性; 最后基于地震空区理论, 识别该断裂带存在的地震空区． 研究结果表明, 龙陵—澜沧断裂带内的龙陵、 永德、 沧源、 澜沧及孟连断裂中东段在未来10年内均存在发生中强以上地震的危险性, 应引起关注．      

川西安宁河断裂上的地震空区

通过综合分析区域地震活动图像随时间的演变、沿断裂的历史强震背景以及精定位的小震时-空分布特征, 结合已有的地震活动性参数和形变测量分析结果, 探讨了川西安宁河、则木河断裂地区最近30 a来地震平静的含义. 结果表明: 研究区自1977年1月以来M_L≥4.0级地震的平静一直持续, 并伴有第二类地震空区—安宁河地震空区的形成与演化. 安宁河地震空区具有第一类地震空区的背景, 其形成是由于安宁河断裂在最近30 a中发生闭锁以及显著应变积累的结果. 目前, 该空区内沿安宁河断裂存在2个小震空段, 指示出2个紧邻的闭锁断裂段: 冕宁以北段和冕宁-西昌段, 长度分别为65和75 km, 最晚大地震的离逝时间分别为527和471年. 安宁河地震空区的第一类地震空区背景与第二类空区的图像、以及现代小震的深度分布特征等分别与2001年可可西里8.1级地震前和1989年加州Loma Prieta 7.1级地震前的相似, 反映该空区可能正趋于“成熟”, 因而其强震或大地震的中-长期潜势值得重视. 已估计出安宁河断裂2个闭锁断裂段潜在地震的最大可能震级均为7.4级.     

武都历史地震活动构造研究及其指示意义

正公元1879年7月1日(清光绪五年五月十二日)在甘肃武都南发生破坏性地震。由于地震离逝时间久远、地形地貌复杂、滑坡地质灾害发育、后期人为改造强烈、研究程度较低等方面的原因,前人的研究成果存在一些争议。冯希杰等认为武都历史地震发震断裂应为左旋走滑的临江范家坝断裂;侯康明等认为除临江范家坝断裂外,其北部还存在两条左旋的活动断裂构成了该地震的同震破裂带;袁道阳等认为临江范家坝断裂(F_3)主要为晚更新世活动的挤压逆冲断     

2008年汶川8.0级地震发生的历史与现今地震活动背景

为了了解2008年5月12日四川汶川M_S8.0地震发生的地震活动背景,本文综合历史与现代地震资料,从南北地震带中段及其邻区的视野研究了汶川地震前1~2千年的强震活动性,以及震前20年的地震活动性背景.结果主要表明：（1）至少在2008年之前的1100~1700年中,龙门山断裂带未发生M≥7的地震,相对其南、北两侧的其他活动断裂带（或段）形成一个地震空区,2008年汶川M_S8.0地震发生在该空区中;（2）17世纪以来,在由龙门山断裂带大部分地区、川北岷江-虎牙断裂带以及甘南文县-武都断裂带组成的巴颜喀拉块体东边界上共发生了12次M=6.5~8.0地震,显示出一个已持续了近400年、逐渐加速的应变能释放过程,2008年汶川M_S8.0地震属于该过程中两次巨大地震之一;（3）汶川地震前20年,龙门山断裂带中、南段不存在背景地震活动的平静,反而显示出比曾经发生过1879年M_S8地震的甘南文县-武都断裂带还略高的地震活动背景水平;（4）2008年汶川地震的强度远远超出龙门山断裂带的历史最大地震,说明仅基于数百年至一、两千年的历史地震记载,远不足以正确评估较低滑动速率的、大型活动断裂带的潜在地震危险性.     

巴颜喀拉块体东边界千年破裂历史与2008年汶川、2013年芦山和2017年九寨沟地震

以巴颜喀拉块体东边界活动构造带为研究区,本文首先分析了该区最近一千多年的地震历史及强震活动随时间的变化,确定了2008年汶川M_S8.0地震、2013年芦山M_S7.0地震和2017年九寨沟M_S7.0地震这3次事件在这一强震活动历史中的位置,进而在圈绘长期强震破裂区图像的基础上鉴别主要活动断裂带上的地震空区。结果主要表明:研究区在最近约一千年中经历了一个强震轮回的3个阶段,包括一个平静期的后半部（1630年之前）、1630—1878年之间的过渡期以及1879年以来的强震期。后两个阶段可能代表了该构造带在经过更早、可能二三千年长的平静期或应变积累期之后出现的长达数百年、从“预释放”期（1630—1878年）到“主释放”期（1879年以来）的强震发生过程;在主释放期应变能释放呈明显加速,四川2008年汶川、2013年芦山以及2017年九寨沟地震是发生在主释放期中的3次最新事件,但是由这3次事件的发生还难以判断主释放期是否已经结束;已圈绘出研究区及其邻近地区若干活动断裂段上存在长期缺少大地震破裂的地震空区,未来仍应注意在这些地震空区再次发生大地震的危险性。      

1879年甘肃武都南8级地震新史料

1985年在甘肃文县屯寨乡洋汤寨的天池庙的大樑上发现了一条新的关于1879年7月1日武都8级地震的新的历史记载。该记载表明武都8级地震在这里的地震烈度至少达到了Ⅹ度。     

利用非线性摩擦有限元方法计算大凉山次级块体及其周边地区地震危险性

大部分地震是在复杂的物性条件下,应力不均匀加载作用下断层活动的结果,还受到断层结构和断层相互作用的影响,导致地震中长期预测研究中常用的"地震空区"理论出现误差。断层的摩擦行为可以体现断层的不均匀破裂过程,文中尝试将非线性摩擦有限元方法应用到区域地震危险性评价中,模拟计算了大凉山次级块体及周边地区主要断层的摩擦行为,将断层节点破裂与7级以上历史地震的时空演化进行对比。结果表明,模拟所得的断层破裂与历史地震对应较好,且在地震震级、地震破裂顺序上都有良好表现。模拟结果还显示,小江断裂和则木河断裂有可能是后续地震危险性较强的地区,在更长的时间内,大凉山断裂和安宁河断裂具有发生中等强度地震的可能,鲜水河断裂的北段可能发生较大地震。     

关于四川汶川8.0级地震的思考

汶川8.0级地震给我们国家和人民带来巨大的灾难,也向我们提出许多值得进一步思考与吸取的教训。严重的震灾告诉我们:城镇建设必须进行地震地质环境评价和检查,避免不利地形地貌条件,避开容易产生滑坡、砂土液化和泥石流等非稳定地区;应严格按国家规定的抗震设防标准进行设防,房屋建筑,包括农村民房建筑都应严格执行有关抗震技术规程;应加强活动构造研究,查明活动断裂分布和可能的发震构造;由于历史地震记载时间太短,大陆内部地震复发周期又长,在进行地震危险性评价时,一定要慎用历史地震重复原则,而要加强活动构造与古地震研究,以尽可能全面掌握大地震复发的历史;低滑动速率的活动构造也可能发生大地震,但其重复间隔更长,要特别注意其最后一次事件至今的离逝时间;汶川8.0级地震震源破裂是一个多点破裂过程,是深部断裂由滑脱带向前端断坡扩展的结果,地表表现为双断坡活动,在震源破裂扩展的过程中,破裂性质发生转换,西南段以逆断层为主,东北段转变为以走滑作用为主,逆断层型初始破裂发生于龙门山构造带中段,随后的走滑破裂已突破中段,并穿过龙门山构造带的东北段,成为一条新生破裂带。1997年玛尼、2001年昆仑山口西和2008年汶川7～8级地震系列是巴颜喀喇     

甘孜-玉树断裂当江段地表破裂遗迹与1738年玉树西北地震的讨论

对历史记载的公元1738年玉树西北地震的震级及其发震构造目前仍存有争议。卫星影像解译和野外调查发现沿甘孜-玉树断裂当江段分布一条长约75km的左旋走滑地震地表破裂带,其最大同震水平位移约2.1m。综合分析该地表破裂带特征、探槽揭露信息、测年结果以及历史文献记载等资料,认为当江段应为1738年玉树西北地震的发震断层,基于震例类比和经验公式估算该次地震的震级为71/2级。沿甘孜-玉树断裂的历史地震破裂分布显示,玉树段在隆宝镇以西存在近50km长的破裂空段;当江段距1738年地震的离逝时间也可能已经接近其地震复发周期,上述两个段落未来均存在大震危险。     

Research on the Characteristics and Repeatability of Strong Earthquake Activity in Sichuan-Yunnan

According to the method for predicting strong earthquakes using seismicity patterns, this paper summarizes the seismicity anomalies, generally called anomalous seismicity patterns, as the basis for prediction based on some historical data in the Sichuan-Yunnan seismic zone. Using our results, it can be confirmed that these anomaly patterns, which reflect the features of the late stage of strong earthquake preparation process and stress release in the main shock rupture zone, did exist before many earthquake cases. This paper also introduced the characteristics of seismic repeatability and its validation result, and discussed the mechanism of repeatability, which will have an application value for strong earthquake tendency prediction.     

鲜水河断裂带北西段不同破裂源强震震级（M≥67）及复发间隔研究

鲜水河断裂带是四川西部一条晚第四纪强烈左旋走滑活动的构造带，历史上发生多次强震. 它与西北侧的甘孜—玉树断裂带一起，构成青藏高原东部的侧向滑移构造系统中的川滇活动地块的北边界——羌塘地块的东北边界. 鲜水河断裂带北西段可以分成4个段落，每一段落均可作为一个独立的基本破裂单元而发生地震破裂，亦有可能发生不同尺度的多段联合瞧裂. 对鲜水河断裂带北西段不同尺度破裂的震级及复发间隔进行研究. 根据该地区的地质、地球物理、测量及地震等方面的资料，结合我国强震复发的特点，分析了拉分盆地内部的滑动速率分布，以确定各段落的等效长度和倾向宽度，从而建立适合我国大陆走滑断裂的面波震级与断裂发震面积的关系式；进而运用地震矩方法，考虑断层之间的相互作用，结合专家意见建立了该段的矩平衡断裂破裂模型；最后，给出了鲜水河断裂带北西段各破裂源特征化地震的复发间隔、震级大小和不确定性，以及他与中小地震的联合震级分布. 结果表明，鲜水河断裂带北西段较易发生单段破裂，复发间隔在100～150年左右.     

2010年玉树地震的构造环境、历史地震活动及其复发周期估计

2010年4月14日青海省玉树发生了7.1级地震,造成了严重的人员伤亡和重大的经济损失。发生该地震的甘孜-玉树断裂是川滇菱形块体的边界断裂,晚第四纪左旋走滑运动强烈。震中所处的甘孜-玉树断裂中段,震前历史地震活动与东南段相比较弱。本文利用玉树地震的基本参数资料和地震破裂反演结果,综合历史地震法和地震矩率法估算出了玉树地震的复发周期约为200年。     

Textual research of Wudu earthquake in 186 B.C. in Gansu Province, China and discussion on its causative structure

On the basis of the textual research on the historical earthquake data and the field investigation of Wudu earth- quake occurred in 186 B.C., we suggest that the earthquake parameters drawn from the present earthquake catalogs are not definite and amendments should be made. The heavily-damaged area of this earthquake should be located between Jugan township of Wudu County and Pingding township of Zhouqu County. Its epicenter should be in the vicinity of Lianghekou in Wudu County with a magnitude of about 7~7 41 and an intensity of about IX~X. The major axis direction of the heavily-damaged area should be in the WNW direction that is approximately consistent with the strike of the middle-east segment of Diebu-Bailongjiang active fault zone, and the origin time should match up to that of the latest paleoearthquake event [before (83±46) B.C.] obtained by the trench investigation. Certain seismic rupture evidences are still preserved on this fault segment. Therefore, we propose on the basis of comprehensive analysis that the causative structure of the M 7~7 4/1 Wudu earthquake in 186 B.C. should be in the middle-east segment of Diebu-Bailongjiang active fault zone.     

松潘-甘孜块体东北端强震间相互作用及地震危险性研究

松潘-甘孜块体位于中国大陆西南部、南北地震带的中段,其东段与扬子块体相接,拥有多条活动断裂带,是青藏高原北部的主要构造单元.该地区地震活动性强烈,历史上曾发生过多次灾难性地震.本文基于地震触发原理和黏弹松弛分层地壳模型,计算了松潘-甘孜块体东北端历史强震之间应力传输和相互作用的过程.模型结果显示,受之前地震导致的库仑应力场变化的影响,1879年武都地震和1976年8月23日松潘M7.2级地震震中库仑应力积累提升,将促进这些地震提前发生;1933年M7.5叠溪地震和1973年M6.5松潘地震震中库仑应力降低,前续地震的影响可能使得这两次地震的发震时间推迟;在研究历史地震对1960年漳腊M6.7级地震、1976年8月16日M7.2级和1976年8月22日M6.7级松潘地震的作用时,有效摩擦系数的取值十分重要,当有效摩擦系数取0.8时,前续地震导致的应力场变化将促进以上三次地震的发生.松潘-甘孜块体东北端的强震活动有效地增强了西秦岭北缘断裂、东昆仑断裂玛沁-玛曲段、鲜水河断裂康定-道孚段和岷江断裂中段上的库仑应力积累,将提升这些断裂今后发生地震的概率;有效降低了龙日坝断裂上库仑应力的积累,降低了该断层上发生地震的概率.松潘-甘孜块体的地震活动降低了汶川地震震中位置的库仑破裂应力,但提升了破裂面东北段的应力积累,有助于汶川地震向东北端破裂.     

汶川MS8.0级地震发生背景与过程的研究

本文首先阐明汶川M_S8.0级地震发生在由区域布格重力异常和地震震中分布所确定的武都—松潘—茂汶—汶川—泸定地震带上.汶川地震所在地段是地震前兆和中小地震（M≤7.0）的空白区,震前出现明显的孕震空区,M_S8.0级地震发生在空区周围区域中小地震活动峰值之后的减少段里.地震的破裂超出孕震空区范围,空区内、外余震活动呈现出不同的衰减特征,依此将余震活动分为WS和NE两个区段.地震破裂过程、4级以上余震矩张量及震区应力场反演和余震应力降的测定结果表明,两个区域的位错、余震机制解和应力降及最大主应力的方〖JP2〗向等明显有别.根据这些特征和地震应力触发的研究,推测NE段地震的发生可能是〖JP〗由WS段主破裂的发生所触发.     

新疆南部构造区带与地震活动状态研究

Based on the studies of earthquake activity, tectonic movement, crustal shortening rate, fault activity, local stress field and historical characteristics of strong earthquake activities in Xinjiang, we divide the south part of Xinjiang into 4 seismotectonic zones, namely, the eastern segment of south Tianshan seismic belt, the Kalpin block, the Kashi-Wuqia junction zone, and the west Kunlun Mountains seismic belt. Using earthquake catalogues from Xinjiang since 1900, and on the basis of integrity analysis of earthquake records in different magnitude ranges, the seismicity state of different seismotectonic zones is analyzed quantificationally by calculating the mean value of annual strain energy release, annual rate of earthquakes with different lower limits of magnitude, b-value, and the parameter m of accelerating strain release model. The characteristic indexes of seismicity state for each of the seismic tectonic zones are then determined, which provide a quantitative basis for earthquake tendency analysis and judgment.