2016年门源MS6.4地震前兆异常演化特征

本文对2016年青海门源M_S6.4地震之前震中周边前兆台站的观测资料进行了回顾性分析,结果显示有15项定点前兆测项震前呈异常,主要集中在距震中300 km的范围内,其中形变类异常最先出现,之后以流体类异常为主,临震阶段以电磁类异常为主。震前前兆异常的演化在时空上具有阶段性和迁移性,震前异常出现时间随震中距的变化划分为三个阶段:α阶段为远源场前兆异常从震中向外围扩散的过程,异常主要出现在震前390—630天;β阶段为前兆异常大范围分布,主要出现在震前100—200天;γ阶段主要为近源场异常向外扩散。      

门源M_S 6.4地震形变同震响应特征分析

整理2016年1月21日1时13分青海门源M_S 6.4地震数字化形变观测资料,分析此次地震同震响应记录,重点研究地倾斜同震响应随空间的变化特征。结果发现:地倾斜同震响应与地震台站位置有关,对于不同台站,同震响应具有不同的变化形态。统计认为,同震响应曲线形态具有的优势指向对发震断层走向具有一定指示意义。     

2016年门源MS 6.4地震震前短期微动态位移特征

<正>1研究背景青藏高原东北缘是青藏块体向大陆内部扩展的前缘部位。该区遍布第四纪活动逆冲断裂、走滑断裂和活动褶皱,地壳水平向长趋势运动以NEE向运动为主,新生代以来构造变形强烈,受挤压缩短和左旋剪切作用,历史上发生多次7级以上地震。2016年1月21日,青海省门源县附近（37.68°N,101.62°E）发生MS 6.4地震,震中距西宁西北约115 km,震源深度11.5±2.0 km,地震导致600户房屋受损,9人避险时受轻伤,各项经济损失预计达7 600万元,未造成人员死亡。     

结合钻孔水位、 GPS资料分析2016年门源MS6.4地震前分量钻孔应变异常特征

针对青海门源台分量钻孔应变观测, 从不同观测频段角度进行异常分析, 结果表明在2012年下半年挤压应力增强的背景下, 各频段分别表现出大幅压缩异常、 潮汐因子时空演化以及高频异常信息增强的现象。 同钻孔的水位观测也表现出在挤压应力作用下流体向外逃逸、 水位下降的现象。 而跨区域主要构造的GPS站速度剖面结果也反映了2013年后区域构造运动有明显增强迹象。 2016年门源6.4级地震就是在这些观测反映挤压应力增强的背景下发生的, 但此次地震事件可能并未完全缓解区域的应力积累, 后续强震危险性仍需进一步关注。     

2016年青海门源MS6.4地震重定位

利用中国地震科学台阵探测项目中部分台站和青海、甘肃地震台网的观测资料,选取最佳速度模型,利用逆时成像技术对2016年1月21日青海门源M_S6.4地震的起始破裂点和震源中心进行成像分析.结果表明:门源地震的发震时刻为北京时间2016年1月21日1时13分11 s,起始破裂点位于 (37.67°N,101.61°E),震源深度为9.41 km;震源中心的位置变迁可以分为1—6 s和7—10 s两个阶段,且均基本位于倾角约75°、倾向NE的斜面附近.根据震源中心的迁移特征,推测走向为335°,倾角为56°,滑动角为97°的节面为门源地震的破裂面.结合该地震滑动角较大及高倾角逆冲构造的活动特征,认为门源M_S6.4地震应为冷龙岭北侧高倾角次级逆断层活动的结果.      

2016年门源6.4级地震地磁谐波振幅比异常特征分析

2016年门源6.4级地震为甘—青地区孤立地震事件,且震中附近地磁台站分布均匀,分析总结此次地震前后地磁谐波振幅比变化特征。结果显示：①地震发生前后,震中附近台站地磁谐波振幅比下降—转折—恢复的异常变化过程,持续时间约1—2年;②震中距较小的台站记录显示,地震基本发生在谐波振幅比曲线转折恢复的变化后期阶段,且异常持续时间长;震中距较大的台站记录显示,地震一般发生在曲线趋势性下降—转折阶段,且异常持续时间稍短;③地震发生后,距震中较近的台站1年内Y_ZHx（NS）和Y_ZHy（WE）方向所有或大部分周期基本趋于恢复状态,且同步变化;距震中较远的台站1年内Y_ZHx（NS）和Y_ZHy（WE）方向大部分周期未达到恢复状态,且不同步变化显著。     

2016年门源MS6.4地震前亚失稳短期前兆综合分析

1 研究背景地震预报要取得防灾减灾实效,关键在于短—临预报.亚失稳是断层失稳前区域应力由积累为主转变为释放为主的最后阶段,马瑾等(2012,2014)总结了震前应力积累、亚稳态、亚失稳态3个阶段的不同特点,指出失稳错动是由断层各部位独立活动向协同化活动的转化过程,偏离线性的亚稳态是应力释放、协同作用的开始,亚失稳阶段...     

2016年青海门源MS6.4地震震前应变积累及同震变形特征

2016年1月21日青海省门源县发生了M_S6.4地震, 发震断裂为冷龙岭北侧断裂, 震中位置与1986年门源6.4级地震相同。 本文收集了本次地震震中及其周边区域1999—2015年GPS观测资料, 解算了GPS速度场、 跨断裂连续观测站基线时间序列和应变率场。 结果显示, 祁连山断裂带为一条宽度约60 km的连续变形带。 在断裂带南侧地壳运动以顺时针旋转为主, 运动量值没有显著差异; 跨过断裂带到达其北部之后, 地壳运动量值明显减小, 显示出该断裂带的强烈活动特征。 冷龙岭断裂左旋走滑速率为6.17±0.41 mm/a, 挤压速率为1.83±0.38 mm/a, 断层闭锁深度为22.1±3.1 km。 利用GPS连续观测站数据解算的地震同震位移显示, 震中西南侧26.8 km处的青海门源(QHME)测站记录到了明显同震位移, 其水平运动方向为北东向, 与逆冲为主的震源机制解一致。     

2016年门源6.4级地震序列b值变化特征及周期谱分析

本文对门源区域1970年以来的地震目录及2016年1月21日门源6.4级地震的地震序列、余震分布、不同时段完整震级、b值、地震周期特征等方面进行分析探讨.分析认为该区域的5级以上中强震多发生于b值的下降时段,中等地震存在3～5年的周期特征,6级以上地震的周期约为20年;本次6.4级的地震序列表明,余震密集发生于震后的10余天内,这个时段余震频次达到了5个月以来地震总数的85%以上.主震发生后,随着余震的增多,a值、b值都有上升的迹象,这表明区域应力状态得到了一定缓解,当b值趋于稳定时,可能预示着地震序列将进入结束状态.运用该区域主震前的地震目录分析计算发现,本次6.4级地震就发生在a值高值区及b值低值区,显示空间b值对本次强震的发生地点具有一定的指示意义.     

Analysis of Abnormal Characteristics of Regional Crustal Deformation before the Menyuan MS6.4 Earthquake by GPS Continuous Data

In order to study the characteristics of crustal deformation around the epicenter before the 2016 M_S6.4 Menyuan earthquake, the GPS continuous stations of the period from 2010 to 2016 were selected according to the observation data of the tectonic environment monitoring network in Chinese Mainland. The deformation characteristics of the crust before the earthquake were discussed through inter-station baseline time series analysis and the strain time series analysis in the epicentral region. The results show that a trend turn of the baseline movement state around the epicenter region occurred after 2014, and the movement after 2014 reflects an obvious decreasing trend of compressional deformation. During this period, the stress field energy was in a certain accumulation state. Since the beginning of 2014, the EW-component linear strain and surface strain rate weakened gradually before the earthquake. It shows that there was an obvious deformation deficit at the epicentral area in the past two years, which indicates that the region accumulated a high degree of strain energy before the earthquake. Therefore, there was a significant background change in the area before the earthquake. The results of the study can provide basic research data for understanding the seismogenic process and mechanism of this earthquake.     

2016年门源6.4级地震前视应力变化特征

基于科学台阵的观测资料,计算了2016年门源6.4级地震前约2年震源区80km范围内105次1.5≤M_L≤3.3地震的视应力。结果显示,研究区域2015年1月13日～2016年1月20日的地震视应力明显高于2014年3月23日～2015年1月12日,视应力其特征表现为震前1年明显升高—明显降低—临震前2个月小幅升高,2个时段扣除震级影响的规准化视应力对比表明,震前1年研究区域应力水平相对升高,规准化视应力空间分布图像显示,皇城-双塔断裂附近存在显著高值异常区,距离震中约48km。视应力异常、平安水位和乐都气氡破年变异常表明,研究区域附近震前应力水平较高,与2016年门源6.4级地震前震源区应力场增强存在较好的对应关系,是1次测震和前兆异常显著的震例。视应力异常可在较长时间显示高应力水平状态和异常地点,前兆破年变异常可以从时间紧迫性给出判断,因此,结合可信度较高的测震和前兆异常可以给出一定程度的地震预测。     

青海门源MS6.9地震震前OLR异常与InSAR同震形变关联性分析

对比分析利用涡度距平法提出的2022年1月8日青海门源 M_S6.9 地震震前射出长波辐射(OLR)短期异常分布和震后InSAR技术提取的门源地震同震形变空间分布,结果显示,震前红外辐射增强区与InSAR同震破裂形变区的空间位置基本吻合,扩展形式基本相似(同震破裂形变区分布在红外辐射异常区内部)。在震前的全国范围OLR空间分布上,仅青海德令哈—西宁—甘肃武威一带出现了呈“哑铃”状近WE向展布的OLR热辐射增强区,空间可辨识度高,OLR异常时空演化过程遵循了岩石应力加载破裂过程中的热异常规律,显示热异常变化与应力变化存在关联; InSAR技术提取的同震形变同样位于肃南—祁连断裂(俄堡段)、托莱山断裂和冷龙岭断裂的交汇区。InSAR同震形变结果揭示了地表形变以水平方向为主,断层运动具有典型的走滑变形特征。InSAR同震形变结果为红外遥感反映地震形变提供可检验的地质实体监测证据,验证了门源地震前辐射增强异常是地震构造地应力强度变化的遥感物理参量反映。     

2016年门源6.4级地震前连续重力频率特征分析

利用兰州地震台及高台地震台连续重力资料,分析研究了2016年1月21日门源地震前连续重力变化特征。对震前5 d及震后2 d秒采样数据使用快速傅里叶变换（FFT）变换方法进行功率谱分析,发现其频率幅度持续增大,临震前一天减小到正常值后发生地震,同时对震前6 d秒采样数据进行滤波处理,发现在临震前48 h观测到重力扰动信号,周期为4~8 s。门源地震前观测到的频率特征及重力扰动信号分析,可能反映了门源地震前孕震的一个整体过程,这为揭示门源地震产生机理提供了参考。     

2022年1月8日青海门源MS6.9地震震前变形特征分析

2022年1月8日1时45分27秒青海海北藏族自治州门源县发生 M_S6.9地震,基于大地测量资料详细分析震源区的构造运动、应变演化以及深部变形特征,对于发震机理及震后危险性分析具有重要的意义。本文利用1991—2016、2017—2020期中国大陆地区GNSS速度场,分析了青藏高原东北缘各断裂带的运动学特征、门源地震震中和周边区域的地壳应变及其动态演化特征;结合剖面投影和非线性拟合算法,定量计算了托莱山、冷龙岭断裂的滑动速率和闭锁深度,得到以下认识:①青藏高原东北缘不同断裂带的运动学特征差异较大,整体以地壳缩短运动为主,局部区域伴随旋转运动; ②震中位于面膨胀率和最大剪应变率高值区的边缘,与前人关于强震地点的认识基本一致; ③区域应变参数的时空演化过程显示,震中附近应变特征整体变化不大,表明断层可能处在孕震晚期阶段; ④托莱山断裂带具有较高的滑动速率和闭锁深度,结合库仑应力的研究结果认为,该断裂未来一段时间的地震危险性仍值得关注。     

汶川8.0级地震前GPS与跨断层资料反映的运动与变形演化特征

为了研究与总结2008年5月12日汶川8.0级地震前GPS与跨断层资料反映的龙门山断裂带及其周边地区的运动、构造变形、应变积累演化过程,以及汶川地震临震阶段可能的物理机制,本文综合1999~2007期GPS速度场、1999~2008年大尺度GPS基线时间序列、1985~2008年跨断层短水准等资料进行了相关分析与讨论。结果表明:(1)GPS速度剖面结果显示,宽达500km的川西高原在震前有明显的连续变形,而四川盆地一侧和跨龙门山断裂带基本没有变形趋势,表明震前川西高原在持续不断地为已经处于闭锁状态的龙门山断裂带提供能量积累。(2)GPS应变率结果显示,震前龙门山断裂带中北段的NW侧EW向挤压变形明显,变形幅度从远离断裂带较大到靠近断裂带逐渐减小,而断裂带变形微弱;龙门山断裂带西南段周边形成了显著的EW向挤压应变集中区,应变积累速率明显大于中北段。(3)断层闭锁程度反演结果显示,除了汶川地震的震源位置闭锁相对较弱,且西南段有大概20km宽度断层在12~22.5km深度为蠕滑状态以外,震前整条龙门山断裂基本处于强闭锁状态。(4)大尺度GPS基线结果显示,跨南北地震带区域的NE向基线从2005年开始普遍出现压缩转折,反映NE向地壳缩短的相对运动增强。(5)跨断层短水准场地结果显示,震前年均垂直变化速率和形变累积率很低,表明断层近场垂向活动很弱、闭锁较强。通过以上分析认为,在相对小尺度的地壳变形中,震前龙门山断裂带深浅部均处于强闭锁状态,断裂带水平与垂直变形都很微弱,这可能经历了一个缓慢的过程,而且越是临近地震的发生,微弱变形的范围可能越大;在相对大尺度的地壳变形中,震前龙门山断裂带西侧的巴颜喀拉块体东部地区经历了地壳缓慢且持续的缩短挤压变形,为龙门山断裂带应变积累持续提供了动力支持。     

康定6.3级地震前鲜水河南段跨断层形变异常分析

2014年11月22日,四川省甘孜州康定县（30.3°N,101.7°E）发生6.3级地震,震源深度18km。地震发生在有跨断层形变测量场地的鲜水河断裂带康定至道孚之间的色拉哈断裂。结合该断裂带2000年以来的跨断层形变观测资料,笔者重点对老乾宁、折多塘监测场地在康定地震前的观测资料进行了分析,得出了以下结论：①从2013年5月开始,老乾宁基线观测曲线持续上升,反映出鲜水河南段断层张性活动有所增强;②老乾宁、折多塘场地短水准观测曲线2014年5月至9月加速下降,断层压性活动增强,有明显的短期异常;③老乾宁、折多塘短水准异常对康定6.3级地震的短期预测有着明确的指示意义。     

利用InSAR技术研究2016年青海门源MW5.9地震同震形变场及断层滑动分布

2016年1月21日, 青海省门源县冷龙岭断裂带附近发生了M_W5.9地震。 基于Sentinel-1A影像, 采用差分干涉雷达测量技术研究了此次地震产生的同震形变场, 结果表明, 门源地震的形变影响范围约20~30 km, 形变态势在升降轨道形变场均显示为隆升, 基本沿冷龙岭断裂呈近似同心圆展布, 推测可能是冷龙岭断裂与民乐—大马营断裂之间的一条逆断层, 沿雷达视线方向最大形变量级约为6 cm。 均匀滑动反演显示门源发震断层长7.3 km, 宽6.2 km, 走向298.6°, 倾角34.5°, 倾向宽度9.5 km, 沿走向滑动量为170 mm, 沿倾向滑动量为460 mm, 矩震级为M_W5.97; 分布式滑动反演显示门源地震以逆冲为主, 兼具少量右旋走滑分量, 滑动量主要集中在沿断层倾向方向, 距离地表5～15 km处, 最大滑动量约0.3 m, 位于断层倾向深度10 km处, 矩震级为M_W5.93。