2010年玉树7.1级地震趋势预测研究回顾

本文整理了自2008年5月12日汶川8.0级地震至2010年4月14日玉树7.1级地震前, 年度地震趋势预测和日常会商中提出的地震活动和前兆异常及其分析意见。 结果表明, 玉树7.1级地震前存在一些较为明确的有关地震活动水平和危险区域判定的预测依据, 但由于玉树地区地震监测能力较弱, 缺乏较为可靠的中短期前兆异常, 因此未将该区划定为年度地震重点危险区, 仅在我国大陆地震形势预测和强震主体活动地区估计上有所涉及。 2010年青藏块体中东部地区强震危险性增强, 但由于玉树地区震前地震活动性异常以平静为主, 地震前兆数量也较少, 因此未能在玉树7.1级地震前形成短临预测意见。     

青海玉树7.1级地震异常及其思考

玉树7.1级地震前,青海南部—西藏东部大范围区域存在6级、5级及ML4级地震空区,主震前130 min发生了4.7级直接前震。2009年11月以来,青海境内又显现多项较为突出的前兆观测异常。总结认为这些异常应属玉树7.1级地震异常。尤其是多震级档地震空区配套出现,表明该区应力处于逐级闭锁状态,对大震孕育区域有很好的指示意义,可作为今后大震跟踪的重要依据。     

巴颜喀拉块体强震活动与2010年玉树7.1级地震的关系

系统地总结分析了巴颜喀拉地块北、东、南边界带的构造特征、各个边界带上的强震活动、部分强震的震源机制解和区域地震活动,从而探讨了2010年玉树7.1级地震发生前巴颜喀拉地块地震活动特征。从2008年玉树地区地震活动变化、巴颜喀拉块体北边界和南边界强震呼应及块体动力学过程进行了地震趋势预测的思考。     

2010年4月14日玉树7.1级地震前异常特征及强震动力学关系探讨

The authors studied the seismic activity, precursory anomalies and abnormal animal behavior before the April 14, 2010 MS7.1 Yushu earthquake. Analysis showed that anomalies were not rich before the MS7.1 Yushu earthquake, but prominent anomalies were observed, such as the long and mid-term trend anomaly characterized by the seismic quiescence of MS6.0, MS5.0 and MS4.0 earthquakes, and the anomalies in precursor observation of surface water temperature in Yushu and Delingha and electromagnetic measurement in Pingan. There were a large number of animal behavior anomalies appearing one week before the earthquake. An M4.7 earthquake occurred 130 minutes before the main shock. In this paper, we studied the dynamic process of the Yushu earthquake preparation using the earthquake focal mechanism solutions on the Bayan Har block boundary since 1996. The results show that the Kalakunlun M7.1 earthquake in 1996, the Mani M7.5 earthquake and the Yushu MS7.1 earthquake have the same dynamic process. Long and mid-term trend anomalies may be related to the dynamics of evolution of different earthquakes. This paper also discusses the recurrence interval of strong earthquakes, foreshock identification and precursor observation of the Yushu MS7.1 earthquake.     

2010年青海玉树7.1级地震的前震识别及短临预报可能性研究

2010年4月14日青海玉树发生了7.1级地震,在震前2小时发生了一次4.7级前震。分析表明,玉树7.1级地震前一些主要的地震活动异常多有显示,例如空区、条带、增强和平静等,且与7级大震震例比较,这些前兆地震活动图像的演变具有类似的过程。跟踪这些图像及其演变有可能识别前震。最后评估了该识别方法的可信度。     

1738年青海玉树地震考证及其与2010年玉树7.1级地震关系探讨

2010年4月14日在青海玉树发生的Ms7.1级地震造成了严重的人员伤亡和重大的财产损失.根据现场考察结果,本次地震形成了长约51km的地震地表破裂带,性质为左旋走滑,最大水平位错约1.8m,其发震断裂为甘孜-玉树断裂的玉树段.在此之前,于1738年12月23日前在玉树附近还发生过另外一次大地震,造成全户伤亡无存或不堪...     

2010年4月14日青海玉树7.1级地震序列中小地震辐射能量的估计

本文利用震后架设的4个流动台站和震源区周围3个固定台站记录到的青海玉树7.1级地震序列波形资料,资料时间截止到2010年5月19日.经过传播路径效应和场地响应校正后,估算了玉树地震序列中80个中小地震的辐射能量.比较了辐射能量估计中不同方法之间结果存在的差异性,首次考虑了由于仪器频带宽度的限制而造成的中小地震辐射能量的低估与补偿问题,得到以下主要结论:(1)分别采用Andrews方法、震源实际谱方法(区分能量补偿前和后二种情况)和根据理论模型并将积分上限外推到所计算地震拐角频率的10倍的方法(理论谱方法)计算出的中小地震辐射能量4种结果基本上位于同一个量级水平之上,表明结果具有一定的可靠性和稳定性.这其中,Andrews方法得到的辐射能量最低,理论谱方法得到的结果最高,而由实际谱方法得到的地震辐射能量介于两者之间.(2)由古登堡经验公式得到的地震辐射能量远高于上述4种方法计算出的结果,能够达到理论谱方法结果的4倍,而且随震级的增大,由它带来的辐射能量的高估趋势更加明显.(3)由于没有考虑地震能量的补偿,Andrews方法得到的地震辐射量明显偏低.用两种不同方法进行地震辐射能量补偿后得到的结果比较接近,但考虑到仪器频带上限值设定的复杂性,认为由理论谱方法计算中小地震的辐射能量更加合适.(4)经过能量补偿后地震辐射能量要高于未作能量补偿的结果,能量补偿带来的辐射能量增加的作用对于小地震更加明显.在本文研究范围之内,不同方法得到的折合能量均明显存在随地震矩的增大而增大的现象,反映出玉树余震序列中大震地震辐射效率高于小震.     

2010年青海玉树7.1级地震发生的构造背景及其动力学分析

为了解2010年4月14日青海玉树7.1级地震活动背景和构造背景,探讨其发震的动力学过程,综合历史和现代地震资料,通过对玉树地震发震前的青藏高原东部地震活动特征分析,探讨了地震活动的大尺度时-空图像与玉树地震孕育发生的关系,研究其发震构造、震源机制解、余震分布和余震序列特征,从而综合探讨玉树地震发生的动力学背景和过程.结果表明,玉树地震的发生不是一个偶然事件,而是地震活动和构造运动的必然结果,是地震孕育和地球动力学过程的必然表现.     

2010年4月14日青海玉树7.1 级地震前震中附近地区小震活动的周、月频次分布特征

根据Kolmogorov-Smirnov分布检验法,利用2000年以来1.7≤ML≤2.9地震目录,对2010年4月14日青海玉树MS7.1前震中附近地区2000年以来地震活动的月频次和2007年7月以来地震活动的周频次分布进行了检验。结果表明,地震活动周频次和月频次都不符合泊松分布和正态分布,但周、月频次累积次数的对数与周、月频次之间呈线性关系,类似于G-R关系。分析了周、月频次的标准差σ、CV值、偏度Sk、峰度Ku和bm值等参数随时间的变化,发现在2010年4月14日青海玉树地震前,这些参数都出现了不同程度的异常变化,其中周频次的分布参数随时间的变化似乎呈现出了某种周期性特征。     

青海玉树与德令哈地热观测井在汶川与玉树地震前的异常特征

本文较为系统地分析了青海省玉树与德令哈二口地热观测井自2007年以来的水温观测数据,发现这两口井对2008年5月12日四川汶川MS8.0级和2010年4月14日青海玉树MS7.1级地震前均有较明显的前兆异常,此外某些强地震前也有类似的异常信息.进一步对每口井的水温异常信息(诸如异常幅度、持续时间)进行了定量分析,以及每口井对应不同地震的异常曲线形态对比、异常数据的相关性分析,得出这两口井在不同地震前的水温异常形态表现出高度相似性;通过对这些曲线形态的认识与分析,为今后利用水温数据进行经验预报地震的探索开辟一条新路径.另外得出玉树井水温异常的幅度随震级与震中距的不同呈规律性变化,具体表现在震级越大、井震距越小,对应的异常幅度越大、异常持续时间也越长,且玉树井的异常主要是中长周期的异常,这种特性对利用水温异常特征判断未来地震的强度有重要意义;德令哈井则呈现出短临异常特性十分明显的特点,这种特性对利用该井水温数据来判断发震时间有着重要意义.     

2010年青海玉树Ms7.1地震近断层地面运动估计

2010年4月14日在我国青海省玉树藏族自治州发生了M_s7.1级地震.地震给当地群众的生命财产带来巨大损失,其中最严重的破坏发生在震中东南的玉树县城.我们利用反演远场地震波形得到的震源破裂模型和Crust2.0提供的当地的地壳模型,计算了近断层地面运动（速度场和位移场）,再现了地震发生时当地的地面运动图像.根据这个图像,震源的单侧破裂过程导致了明显的多普勒效应.地震波自震中向四周扩散开去,但沿着断层向东南方向传播的地震波的幅度更大、波峰更密.玉树县城恰好位于地面静态位移较大的区域,也位于较强烈的位移波和速度波穿越的地带.与实际的地面运动相比,虽然我们的计算还不够精确,但无容置疑,破裂过程导致的多普勒效应是玉树县城遭受严重破坏的主要原因.     

2010年玉树7.1级地震震源区横波分裂的变化特征

本文对2010年玉树Ms7.1级地震序列的横波分裂的时空变化现象进行了研究.通过在横波窗内S波质点运动图的分析,从位于甘孜—玉树断裂带台站的地震记录中提取了S波分裂的快波偏振方向和快慢波之间的时间延迟.断裂带上3个台站的S波分裂的结果显示了NEE向快波偏振方向,与区域内最大主压应力方向基本一致.观测到了快、慢波到时延迟的趋势性变化,空间上,位于震源区甘孜—玉树断裂带的北支断裂上L6304和YUS台的到时延迟大于位于南支断裂上的L6303的结果,同时YUS台的到时延迟又大于L6304台的;时间上,YUS台的到时延迟在主震后迅速增大,持续一段时间后又减小.横波分裂现象主要由台站下方岩层中随应力分布排列的微裂隙控制,本文结果揭示了主震和余震过程中区域应力场的变化,玉树地震主震区的应力在主震后得到了释放,地壳应力向东南转移,导致了YUS台的到时延迟大于L6304台的;玉树地震的发震断裂是甘孜—玉树断裂的北支断裂,而南支断裂对其影响较小;YUS台附近的地壳应力在主震后得到了增强,随着余震活动导致的应力释放,后期应力减小.     

玉树MS7.1级地震部分余震重新定位及发震构造分析

综合利用玉树震区应急流动台站观测数据和青海地震台网固定台站观测数据,依据最新的人工地震宽角反射/折射剖面的速度模型,采用Hypo2000地震定位法,对2010年4月18日至4月29日期间玉树震区发生的部分余震进行了重新定位.重新定位后,震源位置的水平和垂直方向平均误差分别为1.35 km和4.68 km,走时残差为0.49 s.震源深度分布范围为1.48～19.85 km,平均震源深度为10.28 km.定位研究结果表明:玉树地震余震沿北西-南东向的甘孜-玉树断裂带的北支,即玉树-隆宝断裂分布,长约97 km.余震分布特征在主震(微观震中)两侧存在差异,可能反映了两侧构造特征存在差异.截止到4月29日,主震东南仍是应力的主要释放区域,余震强度大且活动密集的区域位于主震东南距主震约5 km、横向范围约20 km.主震破裂区的大部分应力在主震过程中得以释放,主震时应力未释放的区域成为主要的余震分布区.余震的连续发生可能已造成主震破裂区相互连通,且破裂范围向西北方向扩展.玉树主震及余震的发震构造为甘孜-玉树断裂的北支,即玉树-隆宝断裂段,断层性质为北东倾向的高角度左旋走滑断层.发震断层的倾角和宽度在帮洞两侧有所不同,帮洞以东发震断层宽度约为12 km,倾角约为83°;而帮洞以西发震断层宽度约为6.5 km,断层倾角约减缓为63°.     

2010年玉树MS7.1地震同震破裂、余震分布特征及其与构造的关系

针对2010年4月14日玉树发生M_S7.1地震,本文利用InSAR数据给出同震视线向位移确定出的发震断层空间展布,并以该同震位移为约束反演得到主震和最大余震的同震位错分布.结果表明,主震同震位错发生在东玉树断裂,最大余震同震位错发生在西玉树断裂东端;基于位错分布计算了同震库仑应力变化与西部余震集中区地震活动之间的关系,结果反映玉树主震后最为活跃的余震活动可能受控于近东西向的次级断层(走向约为85°),而非玉树主干断裂;玉树断裂带整体呈现为左旋走滑运动,但其具体断层运动形式表现出主干断裂典型走滑运动、走滑断裂间的拉张和逆冲性质的次级运动、次级断裂与主干断裂相互作用下更为复杂的多方向次级断层活动等等不同变形特征,而主震同震破裂与余震空间分布均与这些不同断层变形方式有着密切关系.     

玉树地震前不同空间范围内地震活动分布特征研究

北京时间2010年4月14日7时49分青海省玉树藏族自治州玉树县发生7.1级地震。 本文利用Kolmogorow-Smirnov分布检验法, 对玉树地区不同空间范围内1995—2010年小震月频次分布进行了检验, 得到玉树周边地区不同空间范围内小震月频次不服从正态分布和泊松分布, 并根据峰度、 偏度、 标准差σ、 C_V值以及b_m等统计参数, 对玉树周边不同空间范围内小震活动分布特征的时间变化进行了进一步分析。 结果显示, 在玉树地震前, 不同空间范围内小震月频次的峰度、 偏度、 标准差σ、 C_V值以及b_m等均表现出明显的异常变化。