2020年阿拉斯加两次MW>7.5地震的应力触发关系研究

地震应力触发理论认为,相邻的大地震之间存在应力触发关系。2020年在阿拉斯加俯冲带发生了两次M_W>7.5地震,分别为7月22日M_W7.8地震和10月19日M_W7.6地震,为研究“双震型”大地震的触发作用提供了机会。利用近场的GPS同震位移和远场的地震波形资料,采用不同的断层参数,反演了M_W7.8地震的4个滑动破裂模型,并结合初始破裂模型,计算了在M_W7.6地震震中位置引起的库仑应力变化。研究结果显示,在5个模型中有4个计算出的应力变化都远远超过了触发阈值0.01 MPa,表明前一个地震对后一个地震有明显的触发作用。根据M_W7.6地震发震断层两侧的闭锁程度变化,以及该区域板块俯冲速率,估算M_W7.8地震使M_W7.6地震提前32年发生。     

俯冲带上特大地震静态库仑应力变化对后续余震触发效果的研究

地震静态触发研究在全世界范围内广泛开展,并取得显著成效;但是否所有的大地震,地震静态触发都有很好的效果,对此目前还不甚清楚.本文通过计算最近发生在俯冲带上的三次特大地震(2011年日本东北地震(M_w=9.1)、2010年智利地震(M_w=8.8)与2004年苏门答腊—安达曼地震(M_w=9.0))所产生的静态库仑应力变化,考察主震库仑应力变化对其后续余震空间分布的影响,从而研究俯冲带上特大地震对地震的触发效果.计算结果显示:对于2011年日本东北地震,仅有47%的后续余震发生在库仑应力增加的区域;2010年智利地震也只有47.6%的余震位置处于库仑应力变化的正值区;2004年苏门答腊地震触发了49.8%的后续余震.文中通过进一步改变模型参数(如:采用不同的有效摩擦系数,使用不同作者给出的震源模型等)进行计算,结果表明这三大地震对后续余震的触发比例仍然不高(最好情况下,触发比例也不超过60%).但对于板内地震(如:2008年汶川地震,1999年集集地震),主震对后续余震的触发比例超过85%.由此可以推知,对于俯冲带上的特大地震,地震静态触发效果不显著.因此,对于俯冲带上大地震的触发问题,还需深入研究.     

2010年MS7.1级玉树地震同震库仑应力变化以及对2011年MS5.2级囊谦地震的影响

2010年4月14日青海省玉树藏族自治州发生M_S7.1级地震.和传统的板内地震相比,玉树M_S7.1级地震的余震具有数量少、震级大的特点.研究玉树地震主震与余震之间的关系,对于我们了解余震的发震机理具有十分重要的参考价值.本文利用弹性位错理论和分层岩石圈模型,计算玉树地震引起的同震及震后黏弹松弛应力场变化,讨论M_S7.1级玉树地震对余震分布的影响以及与2011年囊谦M_S5.2级地震之间的触发关系.结果显示,玉树地震导致了四处明显的库仑应力增强的扇区,2010年4月13日至6月17日的870次M_L>1.0级余震主要分布于主震破裂面附近区域以及破裂面东北端的应力增强扇区.分析玉树地震对余震分布的影响时,有效摩擦系数以及计算深度的选取对计算结果的影响较小,是否考虑区域构造应力场的影响较大.考虑区域构造应力场时,占总数86.7%的余震位于库仑应力增强区,地震应力触发理论较好地解释了余震的分布.选取囊谦地震震源机制解的两个节面作为库仑应力计算中的接收断层参数,并且考虑不同黏滞系数下的玉树地震同震及震后黏弹松弛效应,模型计算结果均表明囊谦地震位于玉树地震所导致应力影区,仅依靠地震的静态、震后黏弹松弛应力触发理论,无法解释囊谦地震的发生,说明该次地震可能是一次独立的事件.     

青藏高原南缘2015年尼泊尔MW7.8地震发震构造

2015年4 月25 日尼泊尔M_W7.8特大地震发生在喜马拉雅山南麓, 震源机制解表明该地震为低角度逆冲型地震.通过收集地震区的活动构造研究资料、卫星影像解释和野外实地考察,认为尼泊尔M_W7.8地震区地表分布三条主要的逆冲断裂,由北向南分别为喜马拉雅主中央断裂(MCT)、喜马拉雅主边界断裂(MBT)和喜马拉雅主前缘断裂(MFT).主边界断裂和主前缘断裂为晚更新世以来的活动断裂,但至今为止也没有发现喜马拉雅主中央断裂晚第四纪活动的依据.野外调查未发现尼泊尔M_W7.8地震在喜马拉雅山南麓的主要断裂上形成地震地表破裂带.喜马拉雅山南麓的构造特征为薄皮构造,表现为浅部陡倾断坡-深部缓倾断坪(7°左右)-深部断坡(11°左右)的构造样式.深部断坡-断坪又称为主喜马拉雅断裂(MHT),其中的深部断坡是尼泊尔地震主震(M_W7.8)和最大余震(M_W7.3)的发震构造.余震大致沿北西向的高喜马拉雅山前缘呈条带状分布,主要分布在低喜马拉雅山区内.剖面上,余震大致分布在主喜马拉雅断裂的上盘推覆体内,推测尼泊尔M_W7.8地震时深部断坡发生错动,其地震位移沿深部断坡-断坪向南传播引起上盘的褶皱带缩短变形,进而触发低喜马拉雅和次喜马拉雅褶皱带内产生次级破裂从而产生余震.     

维西—乔后断裂带上连续地震的应力降和两种不同的孕震机制

2021年5月21日云南省维西—乔后断裂带上发生M_S6.4漾濞地震,造成了大量的人员伤亡和财产损失.该断裂带上还曾先后发生过2013年M_W5.3和2017年M_W4.91两次洱源地震.本文反演了维西—乔后断裂中南段2013年、2017年与2021年三次地震震群的震源机制解,使用谱比法计算了主震和较大的前震、余震共17个事件的拐角频率与应力降.结果表明：2013年M_W5.3主震与M_W4.96余震均为正断层事件,随后的地震序列皆为右旋走滑事件,2017年M_W4.91主震与M_W4.89前震均为右旋走滑事件.发生在东南侧15 km左右的2021年漾濞M_W6.2主震也为右旋走滑事件,但前震和余震震群中包括约70%的走滑事件和30%的正断层事件,推测发震断层为维西—乔后断裂带的次级断裂;2013年M_W5.3主震的拐角频率为0.68±0.03 Hz,应力降为11.98-1.52/+1.66 MPa, 201...     

2004年印尼苏门答腊MW9.0地震前地震活动增强现象及其与地球自转的关系

选取2004年12月26日印尼苏门答腊M_W9.0地震的余震分布空间范围为研究区域,该区域位于缅甸小板块中部,纬度范围为2°N~15°N.根据USGS地震目录,研究了2004年印尼苏门答腊M_W9.0地震前地震频次的时空变化,并分析了地震活动与地球自转的关系.结果显示:1)在余震区域范围内,地震频次自2000年开始出现了明显的上升趋势变化,反映了地震活动的增强过程,临近地震发生前,地震频次有一定幅度的回落;2)通过地震频次空间扫描,发现震前在震中附近区域地震活动增强显著;3)在1990~2004年的15年中,单位时间内发生的地震数在地球自转季节性变化减速时段与加速时段之比值r_da在震前出现明显的上升过程:1998年~2002年r_da缓慢上升,2002年底r_da快速上升达最高值,之后,r_da呈现下降趋势,直至苏门答腊M_W9.0地震发生;4)2000年1月~2004年11月间,在纬度1°N~7°N的空间范围内的震中附近地区, 5.5级以上地震都发生在地球自转季节性变化减速时段内;5)地震活动累积年频次相对于其长期平均值的变化量ΔN与地球自转"十年起伏"变化关系表现为地球自转减速时ΔN上升,地震活动增强,加速时ΔN下降,地震活动减弱.这些现象并非偶然,可能预示着地球自转减速与苏门答腊M_W9.0地震之间存在着某种联系,这些结果对地震孕育过程的认识和地震预测研究具有一定的价值.     

用大量地震震源机制解检验2008年汶川地震对后续地震的触发作用

2008年汶川M_S8.0强震过去已十几年,这期间,震源区发生了大量的余震,震源周边地区发生了多次中强震.本研究利用大量震源机制解资料系统地研究汶川地震对其周边中强震及其余震触发作用,并将研究结果与先前研究结果进行了对比和分析,获得以下结论:(1)汶川地震对其周边发生的中强震存在一定的触发作用;(2)当等效摩擦系数为0.4时,由三种震源破裂模型获得的余震触发率均为65%左右(以0.01 MPa为阈值);(3)随着等效摩擦系数的增大,余震震源机制解节面上ΔCFS为正的地震数增多,反映主震触发作用增强,这与等效摩擦系数增大地震难以发生并不矛盾,而是反映等效摩擦系数增大时,断层面上正应力对ΔCFS的贡献增大,同时表明在分析库仑应力触发作用时,合理选取等效摩擦系数是至关重要的;(4)统计余震震源机制解节面上受到的库仑应力大于某一数值和小于其相反数的地震数之比时,随着统计阈值的增大,比值呈现出增大的趋势,同时比值也变得离散,该现象还有待于进一步研究.     

优化交通灯系统在2021年漾濞ML 6.7地震的应用

<正>1研究背景Gulia和Wiemer(2019)通过对比大地震前后震源附近b值演化过程,将交通灯系统用于大地震后同等级别地震发生的决策问题。但其给定判断阈值为大地震前b值10%的变化,缺少统计检验依据。2021年5月18日,云南大理漾濞县发生M_L 4.7(M_W 4.2)地震,19日发生M_L 5.0地震,21日发生M_L 5.9(M_W 5.2)地震,21日发生M_L 6.7(M_W 6.1)地震。其中,18日M_L 4.7、19日M_L 5.0地震及M_L 5.9地震被认为是M_L 6.7地震的前震。此次漾濞系列地震为典型的前震—主震—余震序列,采用基于b值变化显著性评估改进的交通灯系统,对此次漾濞地震序列进行活动性分析,希望可以为大地震序列性质判定提供参考依据。     

2017年伊朗MW7.3地震的震后余滑分布及其对2018年MW6.0地震的触发影响

收集了覆盖监测区域的Sentinel-1卫星雷达影像,利用短基线集干涉测量技术提取了2017年伊朗萨波尔扎哈布M_W7.3地震后283天的地表时序形变,通过二步法反演得到其震后余滑分布,之后采用差分干涉技术获取了2018年发生于同一地区的贾万鲁德M_W6.0地震的同震形变场,并将反演所得的发震断层参数作为应力计算的接收断层参数,来分析2017年M_W7.3强震及其震后活动对2018年贾万鲁德M_W6.0地震的触发影响。结果表明：萨波尔扎哈布地震的震后形变主要由孕震断层面的余滑运动所致,震后283天余滑模型的累积滑移量达到0.7 m;2018年贾万鲁德地震的发震断层走向为355.6°,倾角为89.4°,同震断层破裂以右旋走滑为主,兼具部分正断层运动。本文所得的贾万鲁德地震断层平面上的库仑应力变化表明,2017年M_W7.3主震及其震后余滑对2018年M_W6.0地震的发生具有一定的触发效应,M_W6.0地震的发生可能与区域板块的活动性相关。     

2016年日本本州东岸近海MS7.2地震前后的地壳运动

2016年11月22日日本本州东岸近海发生东日本M_W9.0大地震的M_S7.2强余震。本文利用美国内华达大学内华达大地测量实验室网站获得此次大地震周围共30多个GPS连续观测站及其它台站的IGS08全球参考框架坐标时间序列,采用北京附近的GPS连续观测站BJSH作为区域位移参考框架的核心站,获取了此次M_S7.2强余震的同震水平位移和区域参考框架位移时间序列,得到了此次强余震前后的位移时空变化图像。结果显示:尽管本州东岸近海M_S7.2地震作为东日本M_W9.0地震的强余震,受其震后形变的影响强烈,但其地壳水平形变的前兆规律与已观测到的大地震一致;不同的是东日本M_W9.0地震前的垂直位移无积累,而本州东岸近海M_S7.2地震前后的垂直位移保持M_W9.0地震后均匀而缓慢的衰减变化;临震前震中附近的GPS连续观测站的东西分量明显减速,有的甚至减至零,是明显的短期前兆异常。此外,本文还进一步讨论了两种同震位移及其成因,并推断地壳...     

2018年台湾浅滩MW5.7地震的余震序列及发震构造研究

2018年11月26日台湾浅滩北缘发生M_W5.7地震,震中不在已知的深大断裂上,且由于缺乏近台控制,破裂方向存疑.本文基于福建、广东和台湾的宽频带台站记录,利用微震检测技术获取了更加完整的余震序列,检测出的余震数量是福建台网定位结果的4倍,这些余震集中在2 km×8 km的近EW向条带内.同时利用GCAP方法反演了主震及5个强余震的震源机制解,反演结果显示主震及强余震均为高倾角的走滑型地震,主压应力方向为NW-SE向,反演得到的震源深度略有差异,主震震源深度14 km,M_W3.9以上强余震的震源深度在12～17 km之间.主震东西两侧余震活动存在显著差异,其东侧余震活动主要集中在主震后一个月内,而西侧余震活动在主震后半年内都比较活跃,说明东侧应力水平在主震之后得到较为充分的释放.另外,穿过震中区的多道地震剖面揭示的震中区浅部活断层走向为EW,具有显著的走滑特征,其空间位置与余震分布、震源机制解吻合.基于余震的时-空分布、震源机制解和浅部活断层特征,推测此次M_W5.7地震发震断层为近EW向的台湾浅滩断裂,可能是台湾岛B F...     

2014年于田MS7.3地震对后续余震和远场小震活动的动态应力触发

本文采用离散波数法,计算了2014年于田M_S7.3地震的断层破裂在近场和远场产生的库仑破裂应力变化,并结合地震活动特征,讨论了M_S7.3地震对后续余震活动和远场区域小震活动的动态应力触发作用.结果表明, ① M_S7.3地震产生的库仑破裂应力变化对其西南侧主体余震区的地震活动起到了抑制作用,这可能是本次M_S7.3地震序列余震活动水平不高的主要原因;距主震约30 km的北东方向余震区后续地震活动受到了主震产生的动态和静态应力变化的共同触发作用,动态应力变化峰值为2.78 MPa,静态应力变化为0.80 MPa,这与该区余震较为活跃相一致;距主震约45 km的北部余震区受到动态应力触发作用,应力变化峰值为0.72 MPa. ② M_S7.3地震产生的动态库仑应力变化空间分布呈非对称性,其中北东方向、北部余震分布与动态应力变化正值区存在相关性,从应力变化的角度解释了M_S7.3地震的后续余震空间活动特征. ③ M_S7.3地震在沙雅、伽师地区的远场接收点产生的动态应力变化峰值分别为0.09 MPa、0.1 MPa,对两个区域的小震活动具有动态触发作用.     

2014年四川康定MS6.3和MS5.8地震的应力触发研究

以2014年四川康定M_S6.3和M_S5.8地震为研究对象,计算了2次主震在近场和周围断层造成的库仑破裂应力变化,研究主震与余震的触发关系,以及2次主震对周围断层施加的应力负荷作用。结果表明:2次主震的共同作用控制了后续地震活动的演化趋势,其中康定M_S6.3地震产生的库仑破裂应力变化对后续余震事件的触发占主导作用。鲜水河断裂带南段和安宁河断裂带受到了一定的应力加载作用,未来地震活动的趋势可能会加强。     

2008年新疆于田MS7.3地震对后续 地震的完全库仑应力触发作用

在离散波数法基础上计算2008年3月21日新疆于田M_S7.3地震造成的近场区域完全库仑应力变化, 分析该变化对余震发生所产生的影响, 得到了此次地震在2008年10月5日乌恰M_S6.8地震震中处所产生的动态库仑破裂应力变化. 计算结果表明, 该地震近场区域库仑应力变化图像演化大概持续了60 s, 库仑应力变化对余震的触发率达到90%以上, 其中动态库仑应力变化图像更好地解释了余震的分布. 余震震中处的完全库仑应力变化计算结果表明, 其动态库仑应力变化远远大于静态库仑应力变化. 于田M_S7.3地震在乌恰M_S6.8地震震中处造成的最大动态库仑应力变化为0.12 MPa, 说明后者可能受到了于田M_S7.3地震的动态应力触发作用, 但不显著;而静态库仑应力则对其影响很小.      

云南大理MS6.4地震与意大利拉奎拉MW6.3地震序列的比较研究和危险性分析启示

云南大理M_S6.4地震和意大利拉奎拉（L'Aquila）M_W6.3地震都因未能准确做出危险性预测给人民生命财产造成重大损失。哪些工作可能向政府和公众说明“哪里可能发生地震”、“最大量级多大”、“未来发震趋势如何”等问题都值得深入思考。本文根据天气预报思路,将地震活动按丛集性做分区处理,从各区M-t序列、3级地震活动性、2年来地震能量释放升级趋势、G-R关系等几方面分析了这两次地震主震发生前的地震活动特征,对比分析了它们之间的相似性。认为这两次地震的相似性有以下几点:①震源深度都比较浅。云南大理M_S6.4地震震源深度8 km,意大利拉奎拉M_W6.3地震震源深度8.8 km;②b值相近。云南大理M_S6.4地震b=0.59,意大利拉奎拉M_W6.3地震b=0.61。G-R关系外推震级相近,均为M_GR6左右;③M-t图序列地震能量释放都呈升级趋势,地震活动也相似。平静打破后3级以上地震活跃,都出现震群现象,地震能量释放呈加速状态;④都属于前震-主震-余震型序列。意大利拉奎拉M_W6.3地震主震前最大前震为M_W5.2;云南大理M_S6.4地震主震前最大前震为M_S5.6,且前震震群特征明显。同时,本文讨论了按地震丛集性划分区域的合理性,认为按地震丛集性划分区域更容易把握区域地震活动的特点。这两次地震发生在不同区域,构造差异极大,属不同错动类型,用分区G-R关系和M-t序列分析,都得出较好的结果,再次说明了分区G-R关系和M-t序列分析对判断地震危险性的普适性特征,这为下一步产出“地震危险性云图”提供了依据。      

用ETAS模型分析自贡矿井注水触发地震

为研究自贡地区矿井注水与地震活动性之间的关系,按地震活动规律将注水区ML1.2以上历史地震活动划分为3个阶段,采用POWELL法反演了各阶段ETAS模型参数。结果表明,不存在注水的第1、2阶段背景地震比例约40%～50%,单个地震序列中余震较少。而在注水的第3阶段,由地震自激产生的余震比例较高(93.1%),而背景地震仅占6.9%,比第1、2阶段都要少,这一结果与已有的认识相矛盾。为此,提出单位时间背景地震的发生率,即ETAS模型参数中的μ值,作为判断注水触发地震的依据。计算结果表明,与前两个阶段相比,第3阶段的确拥有最大的μ值,说明注水对该区地震触发有明显影响。     

汶川MW7.9地震余震序列触发机制研究

余震触发机制的Dieterich解析模型被广泛应用于区域地震活动性的定量分析以及依赖时间的概率地震预测模型的建立等方面. 基于滑移速率和状态相依赖的摩擦定律和弹簧-滑块模型, 从Dieterich断层滑移速率方程出发, 给出了静态应力扰动下触发地震的时钟提前或推后的近似解, 从而明确地阐明了触发地震的产生机制与断层的演化过程密切相关, 并与传统位错模型下库仑应力扰动时间提前或推后量作了比较. 采用对数线性拟合方法求得了汶川M_W7.9主震后余震序列持续时间, 符合Dieterich理论结果. 以汶川余震序列为例, 给出了两种不同的应力扰动模式在该余震序列中的应用. 结果表明, 经典Dieterich扰动解无法给出主震发生后即时余震数量的异常增加, 而考虑主震前后剪应力速率变化的Dieterich分段解则可反映出余震发生率及个数随时间的演化特征.      

2010年智利Bio-Bío MW8.8地震前震中附近地区断层面上的摩擦系数变化特征

利用1990年1月1日—2010年2月26日期间发生在2010年智利Bio-Bío M_W8.8地震震中附近地区的100次5.0≤M_W≤6.9地震震源机制解结果,计算了断层面上的摩擦系数,并得到了摩擦系数随时间的变化。结果表明,震前从2006年初开始直至临近主震发生的约4年零2个月时间内,震中附近地区发震断层面上的摩擦系数随时间呈趋势下降变化;从2006年初的约0.73下降到临震前的约0.4,相对下降幅度达45.2%。这个结果对认识强震孕育过程以及地震预测研究均具有启示意义。      

2014年2月12日于田MW6.9地震破裂 过程初步反演: 兼论震源机制对地震 破裂过程反演的影响

通过反演2014年2月12日新疆于田M_W6.9地震的远震波形记录, 比较和分析了各种断层面倾角的破裂过程模型, 于震后2.2小时确定并发布了这次地震的破裂过程结果, 并讨论了震源机制不确定性对破裂过程反演的影响. 根据所确定的破裂模型可知, 2014年于田M_W6.9地震的滑动量分布比较集中, 具有朝西南延伸的优势破裂方向的特征. 这一特征与该地震的余震分布具有较好的一致性.      

2000年以来南美板缘强震对2014年智利M_S8.2地震触发关系的初步研究

计算了2000年以来南美板缘强震(先前地震)对2014年4月1日智利北部M_S8.2主震、2014年4月3日M_S7.6强余震以及本次主震对其后续余震的应力触发作用,研究结果表明:先前地震在主震震源机制解2个节面上产生的库仑应力变化均为正;采用不同的有效摩擦系数,在主震破裂面上产生的库仑应力变化超过阈值(0.01MPa)的子元最低占22.2%,库仑应力变化为正子元的比率最低和最高分别为74.3%、95.5%。先前地震和主震在4月3日M_S7.6地震震源机制解的2个节面上产生的库仑应力变化也均为正,且远大于触发阈值;最低有58.2%的破裂面子元上库仑应力变化超过触发阈值,最低有64.0%的破裂面子元上库仑应力变化为正。故先前地震有利于本次主震的发生,先前地震及本次主震又有利于M_S7.6强余震的发生。根据全球CMT目录搜索到的8次余震震源机制解资料,计算了本次主震在后续余震震源机制解节面上的库仑破裂应力变化,计算结果显示,主震对其后续余震的触发效果不明显,由于余震资料的有限性,主震对余震的触发作用还有待于进一步研究。