2021年青海玛多MS7.4地震余震预测及效能检验

1 研究背景 2021年5月22日青海玛多地区发生MS 7.4地震,中国地震局针对此次地震快速组织开展了科学考察工作.根据科考阶段性成果交流形成的统一认识,玛多MS 7.4地震的发震断层为昆仑山口—江错断裂,地表破裂段为该断裂东段,即江错断裂段.为对震后震情形势进一步研判以及为前线科考人员提供"跟踪式"科技支撑,此次科考中对余震趋势评估成为一项重要工作内容.     

2021年玛多MS7.4地震前玉树地震台井水温异常特征

2021年5月22日青海果洛州玛多县发生MS7.4地震,震中位于( 34.59°N, 98.34°E) ,其震源机制解显示该地震为高倾角走滑型(张喆,许立生, 2021).玛多地震的发震构造为昆仑山口—江错断裂,是东昆仑断裂的一条分支断裂(王未来等, 2021).玉树地震台位于甘孜—玉树断裂附近.玛多地震震中和玉树地震台均位于巴颜喀拉次级地块内,玉树地震台位于巴颜喀拉地块的南边界.此次地震震中处于玉树地震台的NE方向,距巴颜喀拉地块北边界85 km (图1).     

2021年青海玛多MS7.4地震序列精定位与震源机制研究

利用双差定位法对2021年5月22日玛多M_S7.4地震序列中1 434个地震进行重新定位,使用TDMT矩张量反演方法求解玛多地震序列M≥4.5地震的震源机制解,综合分析得到如下结论:(1)玛多地震序列震中整体走向为NWW-SEE向,与昆仑山口—江错断裂展布方向相吻合,序列总长度170 km,呈NWW向和SEE向双侧破裂,主震西北侧存在NW向条带,可能是此次地震的分支断裂活动,在南东侧存在余震稀疏段以及横穿玛多—甘德断裂的余震分布带,推测可能是地下速度结构差异所致;(2)主震附近地震序列以左旋走滑型地震为主,优势走向为NWW向,倾向NE,倾角较高,与昆仑山口—江错断裂性质基本一致,结合余震定位结果推断昆仑山口—江错断裂为本次地震的发震断层;(3)主震附近地震序列P轴平均方位角为237°,P轴,T轴平均倾角分别为15°、16°,N轴平均倾角为65°,结合研究区构造特征推断,本次地震是由NEE-SWW向水平挤压应力推动NWW-SEE向断裂发生左旋走滑错动所致。     

2021年青海玛多MS7.4地震对周围地区的应力影响

为了探讨 2021 年青海玛多MS7.4地震对后续地震的影响,基于 2021 年青海玛多MS7.4 地震的破裂模型及均匀弹性半空间模型,本文计算了该地震在震中附近主要断层面上产生的同震库仑应力变化,结果表明库仑破裂应力加载区主要集中在东昆仑断裂东段西部、玛多—甘德断裂中段、昆仑山口—江错断裂西段,而库仑破裂应力影区主要集中在东昆仑断裂中段东部、昆仑山口—江错断裂东段、玛多—甘德断裂西段、达日断裂.其次,本文计算了该地震对周围地区造成的水平面应力变化及位移场.位移场的水平分量表明震中西南和东北两侧物质向震中汇聚,而震中东南和西北两侧物质向外流出,从位移场的垂直分量来看,震中西南和东北两侧表现出明显的隆升,而在震中东南和西北两侧表现出明显的沉降.水平面应力在震中的北东-南西两侧(东昆仑—柴达木断块东侧和巴颜喀拉断块西侧)增加(拉张),而在震中的北西-南东两侧(东昆仑—柴达木断块西部和巴颜喀拉断块东部)降低(压缩),在昆仑山口—江错断裂段附近,水平面最小主应力近 NW向,水平面最大主应力近 SW向,在一定程度上抵消了该区域构造应力场(SW向挤压,NW向拉张),结合位移场说明该次地震是在构造应力场作用下的一次正常应力释放.从整体来看,水平面最小主应力和水平面最大主应力的方向分布类似于磁场线的分布,并且两者互相垂直.     

基于断层倾角分段变化的玛多地震发震断层构造应力场演化数值模拟分析

2021年M_S7.4玛多地震是发生在青藏高原巴颜喀拉块体内部的一次左旋走滑型地震,地表沿发震断层——江错断裂形成了150 km长的破裂带和分叉现象.本研究基于玛多地震主震及余震的三维空间分布特征,依据断层走向与倾角的分段变化构建了江错断层的三维精细模型,并顾及GNSS速度场、采用黏弹性本构关系、依据库仑破裂准则,利用ANSYS有限元计算并分析了江错断层面上的应力演化过程.结果表明：江错断层面西段末端浅部区域(<10 km)、中段深部区域(>10 km)以及东段末端区域的库仑破裂应力积累速率和等效应力要显著大于其他区域,与玛多地震主震及余震序列存在较好的空间对应关系,意味着高水平的应力积累是诱发玛多主震及余震发育的主要原因.同时,地表沿江错断层分布的高应力区与玛多地震地表破裂带位置基本一致,表明玛多地震对地表高应力区产生的扰动是导致地表破裂的原因.而在震源深度(17 km)水平面内,江错断层东段末端应力集中区的空间范围远大于该处已发余震的分布范围,暗示玛多地震序列并不会使得江错断裂东段积累的构造应力全部释放;结合模拟揭示的江错断裂断层面上应力扩展趋势,推...     

2021年青海玛多M7.4地震发震断裂的典型同震地表变形与晚第四纪断错累积及其区域构造意义

发震断裂的最新一次地震同震变形和晚更新世以来的变形历史是约束发震断裂强震变形行为的基础数据,是认识发震断层上地表破裂型地震的复发特征、评估地震危险性的关键数据,对深刻理解发震断裂演化历史和区域构造空间演化与动力学具有重要意义.2021年玛多M 7.4地震为青藏高原内巴颜喀拉块体活动构造及其强震研究提供了一个机会.本文利用大疆M300RTK无人机搭配P1相机对5个典型观测点进行厘米级分辨率和精度的航空摄影测量和野外调查,详细定量解析了典型破裂特征,通过地貌填图和变形地貌测量分析了晚第四纪以来断错地貌记录的位移累积特征.根据破裂组合特征、同震变形量变化和几何结构,2021年玛多M 7.4地震发震断裂江错断裂同震破裂分为朗玛加合日段、野马滩段、拉木草—东湖段和朗玛哦尔—昌麻河段,整个地震事件是一次跨越四个断裂段的级联破裂过程.朗玛加合日段以左旋走滑变形位移为主兼具正断倾滑,倾滑量可达0.61±0.03 m.野马滩段以左旋走滑变形为主兼具逆断倾滑,在野马滩西观测点倾滑量可达0.31±0.04 m,左旋走滑量达到2.83±0.13 m,江错西观测点仍然有1.97±0.08 m的左旋水平位移.朗玛...     

2021年玛多MS7.4地震前大武水温变化原因辨析

1 研究背景 2021年5月22日,青海省果洛藏族自治州玛多县发生MS7.4地震,震源深度17 km,震中位于(34.59°N,98.34°E).此次地震位于巴颜喀拉块体南边界带,发震断裂为昆仑山口—江错断裂,震源机制显示为逆冲型破裂.此为2017年九寨沟MS 7.0地震后国内发生的又一次7级以上地震.大武地震台距本次地震最近,震中距180 km,震前水温观测数据出现明显变化,对此进行综合分析,以期判断地震前兆异常的可能性.     

基于深度学习震相拾取和密集台阵数据构建青海玛多Ms7.4地震震源区高分辨率地震目录

高分辨率地震目录有助于描绘断层的精细结构和认识发震断裂的构造形态及发震机制.基于玛多地震科考布设的短周期台阵数据,本文利用深度学习自动拾取P/S波震相、震相关联、绝对定位、相对定位等定位流程,构建了玛多Ms7.4地震后第14天至第43天的高分辨率地震目录,揭示了玛多震源区主震西侧以及主震向东20 km区域范围内的地震序...     

2021年青海玛多M_S7.4地震序列精定位研究

2021年青海玛多M_S7.4地震是近30年来青藏高原巴颜喀拉地块发生的又一次大地震,在空间上填补了该块体北边界东段的发震空白.文章采用双差定位方法对震后8天的余震序列进行重定位研究.结果显示:玛多地震余震序列总长度约170km,主震位于余震区中间,呈双侧破裂特征.余震主要呈北西西向的狭长条带状分布,整体走向为285°.震源深度剖面显示发震断层近垂直,在不同段落向西南和东北方向倾斜,表明发震断层具有复杂的几何形态.主震东南侧25km处存在余震稀疏段,长度约20km.在余震区东端出现马尾状分叉特征,展现了大型走滑断裂带的末梢效应.在西段北侧出现了NW向条带,可能是此次地震触发的分支断裂活动.本次余震序列的位置与昆仑山口-江错断裂东段距离最近,两者在空间展布上具有一定的重合度,推测其为本次地震的主要发震断层.     

基于余震重定位和震源机制解研究青海玛多MS7.4地震序列的发震构造和断裂形态

2021年5月22日02时04分(北京时间),青海果洛州玛多县发生M_S7.4地震,震后余震不断.地质调查和卫星观测对地表断裂痕迹有较好的约束.然而,对于理解区域应力场、地震的产生、传播和终止具有重要意义的地下断层几何结构的约束精度略显不足.利用国家地震台网的连续波形记录,本研究首先基于双差定位法对玛多地震震后25天的余震序列进行重定位,结果显示余震序列大致沿NWW向的江错断裂呈线性分布,位于主震震中两侧,延伸总长~170 km.主震东南侧存在一余震稀疏区,在断裂带东西两端余震分布转向且出现分叉现象,反映出发震断层的复杂几何形态,这与前人研究结果基本一致.进一步采用波形反演方法和P波初动极性反演方法,获得了玛多震源区132个中小余震的震源机制解与震源矩心深度,并基于此对该主余型地震的发震构造与断裂形态进行了初步分析.震源机制解结果表明,玛多M_S7.4主震的发震断裂主要为左旋走滑性质,余震与主震性质整体相同,在断裂带东段存在部分逆冲型余震.震源机制解约束的区域主应力方向约N60°E,与区内整体走滑断裂作用相一致.余震震源深度略微起伏,主要集中在10~12 km,且浅部余震较少,表明浅部应力可能主要通过主震释放,余震深度分布可能限定了主震同震破裂的下边界.玛多主震破裂起始于断裂带走向和倾向发生明显变化的位置,表明断裂带的复杂几何结构可能是此次玛多M_S7.4地震初始破裂空间分布的决定因素.主震破裂结束的两端都有"马尾状"构造(或次级断层),表明这种分叉断层复杂的几何形态可能控制着主震破裂的最终位置.