超巨大地震发生前后的重要地震活动

2011年东北近海MW9.0巨大逆冲地震发生后,在整个日本列岛观测到数千个内陆和火山地震,这些地震并不仅限于发生在东北地区太平洋海岸近海的余震区内。这提醒我们评估地震活动时思路要更宽,要去掉前震-主震-余震活动仅限于特定地震有限余震区内的普通想法。在最近的100年中,全球发生了几个巨大逆冲断层地震。根据我们的地震发生区在沿倾向双段(ADDS)和沿走向单段(ASSS)之间明显不同的新假设,我们研究了地震前后的重要地震事件。总体来说,沿倾向双段巨大逆冲断层的一些重要余震(大于MW7.5)发生于板块外侧隆起区及其附近(Ⅰ类),其中有些是倾滑正断层作用,有些是俯冲海洋板块内具有正断层分量的走滑断层作用。这些板块外侧隆起区的地震被认为是受巨大逆冲断层板块耦合作用减弱,引起的海洋板块下降板片的板片拉力控制。此外,有些沿余震区内板块边界和类似余震区扩展到相应巨大逆冲断层的地震也很重要(Ⅱ类)。另一方面,沿走向单段的余震发生在相同余震区及其附近,而且重要的或灾难性的板块外侧隆起区地震很稀少。已知沿倾向双段和沿走向单段的巨大逆冲断层也有一些大(不重要)的内陆地震。所有这些结果均不取决于俯冲几何形状是否是斜向的还是正交的。     

2010年智利马乌菜地震滑移与安第斯俯冲带震前闭锁的相关性

2010年2月27日马乌莱(智利)M8.8地震使安第斯大逆冲型俯冲带的一部分区段破裂,该区段被认为具有极高的潜在地震危险性[1-6].此次地震是使俯冲带内一个长期地震空区发生破裂的一次最大地震,在此之前,一个密集型空间大地测量台网对该俯冲带进行了监测.这就为评估震间闭锁与同震滑移的空间相关性提供了板块界面震前闭锁状态的...     

2009年日本骏河湾地震后东海俯冲带上应力转移之探讨

日本西南部位于菲律宾海俯冲板块和欧亚上冲板块交界处。1944年和1946年,东南海和南海分别发生一次8级大逆冲型地震,但与该板块边界相邻的东海却仍保持闭锁状态[1]。因此,东海地区有可能会发生一次大逆冲型地震。2009年,骏河湾发生6.4级地震,地震位于菲律宾海俯冲板块内,靠近东海地区。在此,我们利用断层滑动模型来研究由骏河湾地震引起的应力变化[2]对东海地区的影响。我们发现在这次地震之后,板块边界的地震活动发生率有所上升。东海地区推测的强闭锁地段大都位于应力逐渐增大的地区。其中一小块闭锁地段的破裂——发生在地震应力达到临界值之后——就会引起整个东海地区的破裂,最终引发一场大逆冲型地震。     

喜马拉雅三维隆升过程及其动力学研究

<正>1研究背景喜马拉雅隆升是新生代重要的造山和气候变化事件之一。喜马拉雅山脉受印度板块与欧亚大陆板块碰撞的影响,是目前最活跃的碰撞造山带。欧亚板块与印度板块的碰撞最早发生于距今65—63 Ma的雅鲁藏布江缝合带（YTSZ）中部,随后印度板块沿主边界逆冲断层（MBT）继续向欧亚大陆俯冲。前人利用氢氧同位素发现喜马拉雅山在晚中新世达到现今海拔（Gébelin et al,2013;Saylor et al,2009）。Ding等（2017）利用古植物叶相来估计热焓值,对藏南地区柳曲及恰布林进行古高度重建,确定喜马拉雅山脉隆升历史。     

2008年汶川地震造成的应力变化和四川盆地地震危险性增加

2008年5月12日,灾难性的汶川7．9级大地震袭击了青藏高原东缘,造成四川盆地西部多个大城市房屋倒塌和大量人员伤亡。如此大的地震之后,地壳应力的重新调整通常会导致破坏性地震发生（Stein et al,1997;Stein,1999;McCloskey et al,2005;Parsons et al,2000;Parsons,2002）。5月12日地震的主震造成龙门山和四川盆地连接处最大位错量达9m,说明复杂的走滑和逆冲运动（Jiand Hayes,2008）为该地区的特征（Burchfiel et al,1995;Densmore et al,2007）。四川盆地及其周边也有其他活跃的走滑和逆冲断层相互交错。本文利用地震断层模型计算了由2008年5月12日汶川地震引起的同震应力变化,结果显示很多地区应力显著增加。快速给出这种应力变化图像有助于确定未来可能发生强余震的断层段。     

苏门答腊近海地震

过去的几年中,印度尼西亚遭受的自然灾害可真不少.2004年"节礼日"那天的灾难性地震和海啸发生后,巽他大型逆冲断层(Sundamegathrust)依然没有消停.这一大型逆冲断层是澳大利亚板块向欧亚板块俯冲的标志,它随同印度尼西亚群岛(不包括婆罗洲Borneo)一起向该群岛西部延伸.由于沿巽他大型逆冲断层的破裂,印度尼西亚遭受了一场"地震风暴"(较短时期内群发性大地震)的袭击.最近一次灾难发生在2009年9月30日苏门答腊岛巴东市,震级MW7.6,造成1000多人死亡.     

2009年萨摩亚—汤加特大地震触发的两次大震

特大地震(≥8.0级的地震)一般都含有构造板块之间边界岩体的突然滑动。这种板间的破裂通常出现在俯冲带特大逆冲事件的海沟斜坡区,会产生动态及静态应力变化,从而激活周边的板内余震(Christensen and Ruff,1988;Dmowskaetal,1988;Layetal,1989;Ammonetal,2008)。本文研究的地震序列展示一少见的例子———特大海沟斜坡的一次板内地震触发了广泛的板间断层活动,颠倒了典型的活动模式,从而广泛地扩大了地震和海啸灾害。2009年9月29日,在汤加俯冲带北端的外海沟斜坡发生矩震级8.1的正断层地震事件,该震开始破裂后的2分钟内,发生了总地震矩等于矩震级8.0级的第二个特大地震,它由两次(矩震级均为7.8级)板间下插逆冲大地震组成,导致了周边俯冲带巨型逆断层的破裂。联合的断层作用引发了海啸,局部地区抬升约12m,导致萨摩亚、美属萨摩亚和汤加192人死亡。地震信号的重叠掩盖了这样的事实:相隔约50km的性质不同的断层发生了不同几何形状的破裂,这些被触发的逆冲断层滑动只有通过详细的地震波分析才能揭示出来。在汤加北部俯冲带的大部分区域内,激活了广泛的板间和板内余震活动。     

临潭—宕昌断裂现今闭锁程度及地震危险性分析

甘东南地区位于青藏高原东北部,受印度板块与欧亚板块碰撞及印度板块向北楔入挤压的影响,构造活动强烈,中强地震发生较为频繁( Dewey et al,1973;Tapponnier et al, 1982,2001;Métivier et al,1998;Molnar et al,2009).在大地构造上,该区地处中国南北...     

2010年智利大地震及历史地震活动与地质构造背景

2010年2月27日(当地时间)智利发生了8.8级地震,造成了严重的破坏和损失。该地震是典型的逆冲型地震,处于环太平洋地震带,是Nazca板块以每年8cm的汇聚速率俯冲于南美洲板块之下,使得该板块下部的应力积累到一定程度引发破裂的结果。历史地震分析表明,目前该地区可能开始一个新的大震活跃期,未来3～4年内可能还会发生一次8级以上的地震。     

1999年8月17日伊兹米特地震之后马尔马拉海地区的地震危险性

1999年8月17日,在北安纳托利亚断层上伊斯坦布尔以东100 km的伊兹米特市附近发生了7.4级的破坏性大地震。这个1600 km长的板块边界(Barka,1992,1999)以平均为2～3cm/a的速率滑动(Reilinger,et al,1997;Hubert,1998;hrmijo,et al,1999),历史上为多次破坏性地震的发生地点(Ambraseys,1970;Ambraseys and Finkel,1991)。仅20世纪沿此断层就破裂了900 km的长度(Ambraseys,1970)。利用地震产生的应力变化的模型(King,et al,1994),结合活动断层分布图分析,预测的1999年伊兹米特地震的震中区确实是大地震发生的可能位置(Nalbant,et al,1998;stein,et al,1997)。本文展示证据说明,1999年的地震本身显著改变了先前地震断层相互作用产生的应力分布(Nalbant,et al,1998;stein,et al,1997)。我们的新应力模型考虑了此地区自1700年后发生的震级大于6的所有地震(Ambraseys,et al,1991),以及由GPS数...     

平板俯冲及其地质效应的研究进展:观测与模拟

平板俯冲是指大洋板块以低角度(10°)或近水平方式下插到上覆板块之下的俯冲样式,仅占现今全球俯冲带的10%.相对于高角度俯冲,平板俯冲对上覆板块内部造成的影响更加显著,引发的地震强度更大,因此平板俯冲具有重要的研究意义.典型平板俯冲所引起的变形会从海沟向上覆大陆内部逐渐传递,并形成一个宽阔的岩浆带.平板俯冲的形成机制仍存在争议,主要包括大洋高原的浮力效应、上覆板块逆冲、板块吸力和海沟后撤等.文章系统分析和总结了以往有关平板俯冲的研究成果,归纳了平板俯冲所产生的地质效应(包括陆内造山和岩浆作用),并着重从数值模拟角度综述了平板俯冲形成机制的研究现状.通过对比得出,在控制平板俯冲形成的各种因素中,上覆板块逆冲和大洋高原是最为关键的两个因素,板块吸力虽有助于俯冲角度的减小,但不足以成为形成平板俯冲的独立条件,而海沟后撤则是形成平板俯冲的必要条件.今后基于数值模拟探索平板俯冲形成机制的工作,需要结合地质、地球物理观测数据,并将洋壳榴辉岩化(负浮力)与大洋岩石圈地幔蛇纹石化(正浮力)的影响加入到模型中,开展三维高分辨率热-力学模拟研究.     

中国东北地区地震活动特征及其与日本海板块俯冲的关系

分析中国东北地区深震 (mb≥ 6 .0 )及浅震 (MS≥ 5 .0 )的成组性活动特征 ,研究了深震“强震组”与浅震“强震组”的时、空相关性。着重探讨了西太平洋板块与欧亚板块碰撞带的地震分布特征及其与西太平洋俯冲带形态的关系 ,并着重分析了西太平洋板块对欧亚板块地震活动的影响。结果表明 :西太平洋板块俯冲倾角小的地区 ,板块碰撞带地震活动强烈 ,板块俯冲对欧亚大陆的影响也较强 ,俯冲带处于较强的挤压应力状态 ;西太平洋板块俯冲倾角大的地区 ,板块碰撞带地震活动较弱 ,板块俯冲对欧亚大陆的影响也较弱 ,深部俯冲带引张应力增强。分析认为 ,未来 10年中国东北地区将进入浅震“强震组”活动时段 ,期间可能发生MS≥ 5 .0地震 6次左右 ,应加强东北地区的地震监测预报工作     

日本海俯冲带的热结构及热源的影响

在对温度场计算所需的初始条件、边界条件、热源条件和介质热参数进行讨论和计算的基础上,利用二维热传导问题的有限单元法,计算了日本海俯冲带热结构的演化.发现400℃等温线在板块俯冲7Ma后趋于稳定,最大深度约60km;800℃等温线在板块俯冲11Ma后趋于稳定,最大深度约280km;1200℃等温线在板块俯冲50Ma后趋于稳定,最大深度约530km.通过计算不同热源组合情况下日本海俯冲带的热结构,讨论了热源的因素对俯冲带热结构的影响.结果表明,剪切生热和脱水热只对俯冲带浅部热结构有很大影响,绝热压缩生热对热结构的影响范围最大,而橄榄石→尖晶石相变生热是400km深度以下热结构的控制性热源因素.     

日本南海弧前西端之下俯冲的九州—帕劳海岭的地震构造意义

作为菲律宾海板块残余岛弧的九州—帕劳海岭正沿着日本南海海槽的最西端俯冲于欧亚板块之下。沿走向布设的地震反射剖面显示出沿弧前增生楔前缘俯冲的九州—帕劳海岭70km宽的构造影像。地磁异常特征、海底地形特征、广角折射数据和陆地地貌证据等使得我们能够将俯冲海岭在弧前的延伸段一直追踪至九州岛的东部。正在俯冲的九州—帕劳海岭携带有大量冗余物质,可能具有相对较大浮力,因此在深部俯冲时与上覆板块的碰撞具有较大的抗性。有鉴于此,我们推测在俯冲海岭和上覆板块基底的接触区之间存在局部大应力构造。此局部大应力区人们已标出有历史冲断层型中等级别地震(6~7级)。当九州—帕劳海岭俯冲至深部时,漂浮的俯冲海岭其两侧的翼部更容易被撕裂而形成板块破裂。我们认为,俯冲的九州—帕劳海岭在深部不仅起到地震凹凸体的作用,而且产生板块破裂作为地震障碍体抑制邻近的日向段巨大逆冲地震的破裂传播。     

基于震源机制解的鄂霍次克微板块东部俯冲带地区构造应力场反演

基于国际地震中心(ISC)提供的1970年1月～2016年12月期间的地震震源机制解,对鄂霍次克微板块东部俯冲带地区进行了应力张量反演,得到了日本海沟、千岛海沟和勘察加海沟3个俯冲带区域的构造应力场特征。研究结果显示:①海沟地区浅部区域(h100km)的水平主压应力轴与西北太平洋板块的俯冲方位一致,与海沟走向近似垂直,其洋壳一侧以拉张型应力状态为主,而陆壳一侧则以挤压型应力为主,且在弧后区域均存在拉张的应力状态;80～200km深度范围区域表现出双地震带"Ⅰ"型构造应力场特征。②日本海沟带由于俯冲角相对较小(相比于千岛海沟和勘察加海沟),水平方向沿NWW向延伸更远,大洋板块与上覆板块之间耦合更加强烈,逆冲型地震发生数量最多。③对于深部区域(h300km),千岛地区应力场表现出非均匀性特征,可能是由地幔阻力导致的;而勘察加地区应力场表现出拉张型,可能是因为俯冲板片的拉伸拖曳作用更强。     

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     

松辽盆地北部浅部基底推覆伸展作用的地震学证据与地质意义

已经利用近垂直反射地震叠偏剖面得到太平洋板块西向俯冲远程应力场形成上部地壳滑脱断裂的证据,在此基础上,利用油气地震叠偏剖面发现中远程的蒙古—鄂霍茨克缝合带、远程的太平洋板块西向俯冲带在松辽盆地滨北地区浅部基底共同作用形成的逆冲推覆断裂系统.该断裂系统基本呈双向形式,纵向与横向上表现出不均匀的强度,向西逆冲推覆的断裂系统厚度范围可达到约3~4 km,向东的断裂系统厚度范围可达到约1~2 km,断裂系统组构比较复杂.经过对控盆断裂孙吴—双辽断裂两侧地球物理场分布特征的分析,认为松辽盆地浅部基底的逆冲推覆断裂系统是叠加在孙吴—双辽断裂之上的新的断裂系统.考虑到蒙古—鄂霍茨克缝合带在远离1000多公里之外所产生的内蒙古阴山—燕山大型逆冲推覆断裂带以及松辽盆地的区域构造位置,认为在松辽盆地南部和滨北地区孙吴—双辽断裂构造线之外也应该存在浅部基底内的逆冲推覆断裂.     

1982年日本茨城地震序列表现出的局部板块俯冲动态过程

板块构造的运动和动力学是地学研究的前沿课题．板块边缘强震是板块运动的直接结果．分析1982年日本茨城地震序列发现，震源断层面存在分阶段沿走向扩展、倾向调整的特殊图象．结合震源机制的走向、倾向以及滑动方向等资料，确认属于日本海沟下方的俯冲带逆冲地震．文中讨论了地震序列过程的成因，认为采用介于年尺度的空间大地测量结果与秒尺度的强震矩张量分析之间的地震序列时空分布研究，表明太平洋板块向欧亚板块局部下方俯冲的动态过程．根据地震平均错距和板块运动速度，推测近年当地可能再次发生强震．      

2008年新疆乌恰6.8级地震序列震源特征及帕米尔东北缘应力场研究

本文使用新疆区域数字地震台站记录的宽频带长周期数字波形资料,在时间域反演了2008年10月5日新疆乌恰6.8级地震的强余震及其周围先后发生的52次中等强度地震的矩张量解,结合Harvard大学在该区域的地震矩张量结果,研究了帕米尔东北缘的应力场分区特征.研究结果显示,位于印度板块向欧亚板块推挤的前缘及向北凸出的弧型构造的最北缘的卡兹克阿尔特弧形活动褶皱-逆断裂带,以逆冲推覆活动为主,并有部分走滑类型的地震,基本不存在正断层类型的地震;该弧型构造近东西走向的顶部(文中的西区)与其北西走向的东侧(文中的东区)的局部应力场最大主压应力方向不同,分别为NW、NNE方向,显示出在承受印度板块向欧亚板块俯冲作用的同时,东区也更多的受到了塔里木块体顺时针旋转作用的影响.位于帕米尔陆内俯冲和变形作用强烈、碰撞造成深源地震带东段的南区,地震以走滑错动为主, 逆断、正断层都有,显示出相对复杂的应力状态.位于帕米尔高原内部的西区和南区的应力场最大主压应力方向一致,由北向南,由最大主压应力轴接近水平,过渡为最大主张应力轴接近水平,一定程度揭示了板块俯冲的状态.结合南区和西区的地震深度差异及机制解中断层面的倾角,推测在中帕米尔的东部,由北向南的板块俯冲至150~170km深度,俯冲角度为60°左右.     

逆冲型地震强地面运动特性的研究——以1999年台湾集集地震和2008年汶川地震为例

<正>相对于走滑型和正断型地震,逆冲型地震具有更强的地表作用,相应的潜在地震灾害也严重得多。具有极大破坏性的逆冲型大地震一般发生于大洋板块的俯冲边界或大陆碰撞边界,而罕见于陆内构造环境。作为特例,1999年台湾集集7.6级地震和2008年四川汶川8.0级地震均发生于陆内逆断层上。其中,汶川地震发生在高倾角的铲形逆断层上,是更加特殊的震例。由于地震规模巨大,震区人口密集,这两次地震都造成了严重的地震灾害和大量人