芦山M_S7.0与九寨沟M_S7.0地震灾区房屋震害特征对比研究

通过实地调研“4.20”芦山7.0级地震灾区和“8.8”九寨沟7.0级地震灾区建筑物破坏情况,对灾区内框架结构、砖混结构和简易结构三种类型的建筑物震害特征进行了对比。结果表明:两次地震中相同结构类型的建筑物在同级别地震作用下其破坏程度不同,其中砖混结构和简易结构震害特征差异性较大,分析认为除地震本身作用外,灾区房屋的抗震性能不同也是造成两次地震建筑物震害特征差异较大的原因。最后提出了建议以供灾区恢复重建、农村民居安全建设等借鉴和参考。     

芦山M_S7.0地震箭杆林地表破裂带研究

中国地震局地球物理勘探中心芦山MS7.0地震现场工作队在地震应急考察期间发现了WNW向的箭杆林地表破裂带,并详细考察了该地表破裂带的产状、破裂面上的擦痕及断错特征,讨论了对该地表破裂带的不同认识以及对发震构造研究的意义.箭杆林地表破裂带位于雅安市上里镇箭杆林村二组西侧海拔1 529—1 578m、坡度30°—40°的山坡上.在长约80m的范围内,该地表破裂带分3段近直线展布,每段长6—10m,最宽约40cm.破裂带总体走向120°,破裂面平整,倾向SW,倾角62°—85°.破裂通过的岩性多为黏土,破裂面上有两组明显的新鲜擦痕,倾伏角较大的一组擦痕一般仅保留在距地面10—20cm以上的范围内,其下倾伏角较小的一组擦痕则覆盖倾伏角较大的一组擦痕.破裂经过处见一直径约4cm的树根被明显错断,上盘上升15cm,并向SE方向平移10cm;另见上盘地层发生翻转现象.经探槽揭示,破裂带上盘黑色腐植土层相对下盘上升约15cm.综合分析表明,箭杆林地表破裂带在芦山MS7.0地震期间经历了先逆冲、后左旋平移的运动过程.震源机制解表明,芦山MS7.0地震是错断面为NE走向的逆冲型地震.WNW向箭杆林地表破裂带可能是芦山地震产生的次级破裂带,是否存在NW--WNW向的发震构造值得研究.芦山MS7.0地震箭杆林地表破裂带的发现为发震构造和震害研究提供了重要的基础资料.     

芦山M_S7.0级地震与龙门山断裂带的活动性

2013年4月20日四川省芦山县发生了MS7.0级强烈地震,该地震的发生与龙门山断裂带的活动有直接关系。通过研究龙门山断裂带及周边区域的形变监测资料,得出：龙门山断裂带的活动趋势取决于巴颜喀拉块体与四川盆地的相对运动,而其运动的主要动力来自青藏高原和上扬子克拉通地块的推挤。结合发震区域地质构造和地壳形变观测数据分析结果,论述此次地震与龙门山断裂带的活动关系,并提出未来5年重点监视区域。     

芦山M_S7.0与岷县漳县M_S6.6地震前电磁扰动异常变化

应用四川芦山MS7.0和甘肃岷县漳县MS6.6地震震中周围部分电磁扰动观测台站资料,主要利用电磁扰动原始波形比较以及电磁脉冲能量分析两种方法,对两次地震前电磁扰动观测资料进行分析研究。结果表明:1两次地震前4个电磁扰动台站原始曲线出现异常变化,主要表现形式为观测值脉冲信号频繁突跳、增大以及震前波形畸变、反复出现阶跃;2两次地震前,电磁扰动台站都记录到了明显的脉冲能量增大的异常现象,主要异常出现的时间在几天~2个多月;3电场分量和磁场分量都在地震前记录到了异常变化,但反映出的异常时间及变化幅度不同步。对于研究所得结果,从地震电磁辐射的产生机制方面进行了尝试性的理论解释。     

芦山M_S7.0地震前川42井水位异常浅析

利用宝兴川42井2006年以来的水位观测资料,分析了该井水位在2013年4月20日芦山MS7.0地震前的变化特征。结果显示,川42井水位在芦山MS7.0地震前的2012~2013年年初出现了大幅度、快速度的下降和上升变化,这种变化反应了芦山地震前孕震区的应力变化过程,是芦山地震的前兆异常信息。     

芦山M_S7.0地震前后电离层电子含量扰动分析

基于IGS提供的GIM数据和陆态网测站数据,采用统计学分析法对芦山MS7.0地震前后各10天的垂直总电子含量(VTEC)进行统计分析.结果显示,4月16—21日出现明显的VTEC异常减少.因此,在排除太阳活动因素后,认为电离层的异常变化有可能是地震发生的前兆信息.     

海地M_W7.0级地震

海地共和国位于加勒比海东部,面积约2．78万平方千米。东邻多米尼加共和国,南临加勒比海,北濒大西洋,西隔风向海峡与古巴和牙买加相望,是东加勒比海岛国。     

芦山M_S7.0地震余震期间大地电磁视电阻率变化

以2013年4月20日芦山MS7.0地震震后5月3—24日距主震震中约7km处所观测到的大地电磁数据为基础,分析地下电阻率变化与较大余震(MS3.0)活动的关系.为确保用于地震异常分析的观测数据的可靠性,基于大地电磁方法的特点,使用稳定估算(robust)技术和相干度因子约束等方法得到各频点一定数量的自功率谱和互功率谱,再根据视电阻率和相位曲线的分布形态,剔除引起视电阻率和相位曲线突变的谱值之后得到高质量的视电阻率和相位曲线.此外,根据曲线形态和误差分布来判断数据质量,剔除可能受到干扰影响的数据,以获得能够真实地反映地下电阻率变化的视电阻率分析结果.结果显示:观测期内的yx极化模式的视电阻率值总体呈非单调的增大趋势,最大增幅达27%;yx极化模式的视电阻率值几乎在每个相对集中的较大余震丛集后均会出现高值,而较大余震丛集期间对应的则是视电阻率低值.从物理机制上分析地震的电阻率效应源于微裂隙内孔隙流体的变化,故推测芦山地震余震期间电阻率的增加趋势是由于震后应变释放区应力恢复和孔隙度恢复所致.     

2013年芦山M_S7.0地震前地电场变化特征研究

利用希尔伯特-黄变换方法对2013年芦山MS7.0地震前甘肃省平凉台、四川省成都台和云南省元谋台地电场观测资料进了分析研究。为增强对研究结果的说服力,还对平凉、成都和元谋地电场观测台站在正常时段变化情况,与地震发生前夕的处理结果进行了对比,对成都地电场观测台站在芦山MS7.0和汶川MS8.0地震前的变化情况也进行了对比分析,并得出:1希尔伯特-黄变换方法能够对地电场观测资料进行有效处理,处理结果简单直观;2在芦山地震前1~2个月地电场时频图出现能量增强现象,出现变化的周期范围约为90~1400h,能量最小变化幅度有3个数量级,最大变化幅度达到6个数量级;3通过上述三个地电场观测结果的对比,以及成都地电场观测结果的类比方式,大大提高了分析研究结果的可信度。在讨论部分,对地电场观测中能够观测到震前异常变化的可能性,从实验和数值模拟两个方面进行了相关论述。     

鲁甸M_S6.5、芦山M_S7.0、汶川M_S8.0地震前区域重力场时变

利用川滇地区不同时-空尺度的重力复测资料,系统分析了区域重力场时-空动态变化及其与2014年云南鲁甸MS6.5、2013年四川芦山MS7.0和2008年四川汶川MS8.0地震发生的关系。结果表明:1)强震发生前,重力场出现较大空间范围的区域性重力异常及与测区主要断裂构造带走向基本一致的重力变化高梯度带,可能反映地震前区域应力场的增强及沿主要断裂带在地震孕育发生期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形;2)多时-空尺度的重力场动态变化图像均出现较显著的相对重力异常变化,随着累计时间的增长,重力变化更为显著,可视为强震的中期前兆信息,强震主要发生在重力场变化分布差异较为剧烈的地区;3)重力场动态变化对强震的地点预测具有重要指示作用,大区域重力网能较好地判断强震主体地区,时-空分辨率较高的省局区域重力网能较好地判定强震发震地点,为更好地判定强震发震位置,则需要相应的更密集的观测网点控制;4)文章第一作者在汶川、芦山、鲁甸地震前的中期预测尤其是地点预测均取得较好成效。基于上述认识,进而强调在研究区形成的一些重力变化异常部位可能仍存在大震中-长期危险背景,需继续加强监视。     

2013年四川芦山M_S 7.0地震余震序列重新定位

利用Hypo2000+HypoDD联合定位方法,基于35个科考台站和四川测震台网记录资料,对2013年6月25日至2014年12月31日发生的芦山M_S 7.0地震余震序列进行重定位。重新定位后,EW、NS和UD向平均误差分别为0.141 km、0.143 km、0.147 km,平均到时残差0.066 s,震源深度优势分布范围8—18 km。定位结果显示,芦山地震余震呈带状分布,主要分布在大邑—名山断裂和双石—大川断裂之间,沿SW方向,长度约40 km。     

芦山M_S7.0地震后鲜水河断裂带南东段活动特征

在大地震沿鲜水河断裂带向ES迁移和鲜水河断裂带SE段较长时间未发生强震的背景下,本文收集了2013年芦山MS7.0地震前后(2010—2014年)鲜水河断裂带SE段3个跨断层短基线测点数据,分析了芦山地震前后该段近场断裂活动。研究结果表明:1)芦山地震前后,鲜水河断裂带在SE段断层的走滑方式存在左旋和右旋相互交替现象。2)芦山地震后该段近场滑动速率小于1mm/a,与震前较长时间的测量结果相比无明显变化,说明SE段已经进入震间锁闭阶段,应变持续积累,芦山地震并未对该区域断裂活动产生明显影响。根据断层运动随时间变化的模型,认为鲜水河断裂带SE段距离该段上次大地震时间长于EW段距离上次大地震的时间是2段滑动速率不同的原因之一。     

基于经验模型和物理模型研究2013 M_S7.0芦山地震余震序列

基于中国地震台网中心2013 MS7.0芦山地震余震数据我们首先确定了余震空间分布范围并根据G-R关系计算了主震后半小时内的完备震级Mc=3.5,并且得到了ML≥3.5和ML≥3.0的地震在2001年至芦山地震前的背景场地震发生率.通过Omori-Ustu经验定律和两种Dieterich模型对芦山地震余震发生率的拟合,我们发现阶梯型Dieterich模型只能模拟p=1的情况,从而造成了模拟曲线与观测数据的差别;前人研究表明震后滑移同样是产生余震的原因,如果假设余震序列由主震静态剪应力Δτ和震后滑移共同作用所产生,我们数值模拟得到的对数型Dieterich模型能够较好地推断余震发生率R随时间t增加而衰减的趋势,能够从物理机制上解释MS7.0芦山地震余震序列衰减指数大于1这一现象.通过对数型Dieterich模型的拟合并结合Andrews的方法,我们还得到MS7.0芦山地震Aσ约为0.155 MPa,ta约为8.4年,这一值与前人研究结果十分接近.     

芦山7.0级地震区域地震活动能量场分析

运用随机函数理论,系统研究2013年芦山7.0级地震前区域地震活动能量场的时空特征。结果表明,四川芦山7.0级地震前能量场的前2个主要特征值对应的典型能量场时间因子出现明显上升变化,可能是该次地震的中短期时间异常特征;而主要典型场的空间等值线形成局部能量高值异常危险区,该区域可能是芦山7.0级地震的中短期空间异常特征。     

芦山M_S7.0与岷县漳县M_S6.6地震前甘肃地区部分台站地电场变化

本文应用2013年芦山MS7.0与岷县漳县MS6.6地震震中周围的平凉等3个地电场台站观测数据,研究地震发生前后地电场在时间域、频率域内的变化。结果表明:1在芦山地震、岷县漳县地震前,位于青藏高原东北缘的平凉台记录到显著的地电场异常变化。2利用最大熵谱估计方法计算平凉、松山、古丰台在芦山地震以及岷县漳县地震发生前后地电场观测数据,得到在上述两次地震前均发生地电场功率谱密度(特别是低于4×10-3 Hz频段的成分)增大的现象,岷县漳县地震发生后,部分测向谱密度增大现象消失。3距离震源区越近,地震发生前后功率谱密度异常变化越明显,长短极距相关性越差,初步分析认为此现象的发生,可能是由于在震源孕育、发生过程中,台站所在位置地下介质形变激发宏观电磁辐射造成的。     

2013年芦山M_S7.0地震震源区的地震波速度变化研究

本文利用四川区域台网的连续波形记录,研究了2013年4月20日四川芦山地震前后震源区不同路径上介质速度的变化过程。结果显示,在地震发生前,本文使用的穿过震源区的所有路径上未能观测到速度变化,而几个台站对(SMI-YZP、XJI-EMS、WCH-MDS)之间的路径上,在地震发生后存在速度的快速减小,量级为0.4%,速度快速减小过程持续时间很短。只有少量台站对观测到速度变化,表明芦山地震震源区介质变化不显著。     

GPS观测揭示的芦山M_S7.0地震前龙门山断裂带南段变形演化特征

横跨龙门山断裂带南段的连续GPS测网记录到了2013年4月20日芦山MS7.0地震孕育过程相关的地壳变形信息,为研究此次地震前孕震区地壳变形动态演化过程提供重要的基础资料.研究表明,汶川地震的发生导致茂县-汶川断裂南段及以东地区挤压应变和左旋剪切应变加载.GPS跨单条断裂的基线平均缩短速率约为1~2 mm/a,跨越整个断裂带的基线平均缩短速率约为8~10 mm/a,且均表现出随芦山地震临近年均缩短速率逐渐减小的特征;多站组合的应变参数时序结果显示,龙门山断裂带南段主压应变率自西向东逐渐减小,主压应变方向为N30°~45°W近似垂直于断裂带;北川-映秀断裂以东地区以挤压变形为主兼有明显的左旋剪切变形,且面应变和第一剪应变随着芦山地震的临近应变率逐渐减小;北川-映秀断裂以西则表现为在时间进程上逐渐增强的右旋剪切变形.区域GPS变形场结果显示汶川震后龙门山断裂带南段挤压应变积累速率显著大于震前,且茂县-汶川断裂以东地区表现出左旋剪切应变积累特征.综合分析认为,汶川地震后巴颜喀拉块体东向运动加速,运动速度自西向东递减,致使在汶川地震中未破裂的龙门山断裂带南段的挤压应变积累水平进一步增强.     

芦山M_S7.0强震前单台波速比变化特征研究

在搜集和整理中国地震局四川数字地震台网2001年1月—2013年7月震相观测报告的基础上,采用单台多震和达测定法,重点分析研究了芦山地震前波速比时空变化特征.为保证计算结果的可靠性和稳定性,对所收集到的单台震相数据和计算结果的精度进行系统的筛选和限定,同时对出现异常的地震台,进行不同台站方位和距台站不同空间范围的波速比时空变化特征的分区细化对比研究.根据其存在的共性和差异,探讨预测孕震体空间尺度的可能性.结果发现,龙门山断裂带南段及附近地区的小金、蒙顶山、油罐顶、花马寺和五马坪等5个台站的波速比在芦山地震前均存在较明显的降低过程;小金、蒙顶山、油灌顶和花马寺等4个台站的波速比异常降低过程大约持续了3年半,震前除小金台未见明显回返过程外,其它3个台站均在震前1年左右出现回返特征;峨眉山台和五马坪台的波速比时间演化特征差异性较大,表现出一定的复杂性.从芦山地震前波速比时间变化特征的动态跟踪中还发现,强震前波速比异常区的范围具有向未来震中及其附近地区收缩的趋势.     

芦山“4·20”7.0级地震同震位移场考证及地表变形模式初探

针对2013年四川芦山7.0级地震震源机制与GPS同震位移场不完全一致的问题,利用高精度水平仪对LS05、LS06等6个GPS连续观测临时站观测墩进行了倾斜测量,对SCTQ墩面水准点高差进行了复测,并对该区域地表变形进行了调查。倾斜测量结果表明,LS06等5个站观测墩相对建站时均无明显倾斜。LS05站观测墩标的确相对建站时发生了倾斜,估计其倾斜量在0.4°～1.2°,倾斜方向以NW为主。无论该点倾斜发生于哪个时段,均不影响同震位移以S向运动为主的特征。对SCTQ基准站观测墩面水准测量结果表明,该站点观测墩非常稳定,未发生倾斜。野外地表调查表明,地壳挤压缩短变形特征较为明显,LS05测点周边确有SW向加速运动和剪切变形现象。综合分析认为,LS05、SCTQ和LS06等GPS测点表现出的左旋应变释放特征真实可靠。     

以形变观测为约束的芦山M_S7.0地震孕震机理数值模拟研究

本文以2013年4月20日芦山MS7.0地震前后在震中附近开展的形变观测研究结果为约束,利用震区天然地震成像、大地电磁测深、人工地震探测剖面、余震精确定位、震源破裂过程、地质考察、GPS观测、构造应力场等结果,建立了芦山地震震中及邻近地区的深浅部构造二维有限元数值模型,探讨了青藏高原向东挤出运动、区域地形特征、地壳内低速带和滑脱面、震区主要断裂带活动等可能因素对芦山地震孕育和破裂的控制作用.模拟结果显示,汶川地震后的青藏高原东部物质相对四川盆地运动速率增大是引发或加快芦山地震发生的主要动力学控制因素,龙门山断裂带西侧上中地壳内部低速带和滑脱面的存在是控制芦山地震震源位置的重要条件,其他因素则是控制龙门山断裂带长时间尺度区域构造活动的动力学因素;同时本文给出了主震破裂为复杂"y"型双破裂面的同震位移,模拟计算的地表垂直位移与观测结果一致,进一步支持了余震精确定位提出的主震为"y"型破裂面的推测.