利用Virtual Quake地震模拟器研究鲜水河断裂带地震活动性与地震复发周期

2022年9月5日四川泸定6.8级地震发生在鲜水河断裂带磨西断裂上。本文依据鲜水河断裂带的断层几何形态、断层面物理力学参数、断层滑移速率等基础资料,构建断裂带三维模型,基于Virtual Quake地震模拟器开展鲜水河断裂带准静态数值模拟。对七条分支断裂独立模拟的结果显示模拟结果与历史地震的最大震级和复发周期具有较好的一致性。结果表明模型长度影响震级大小,滑移速率影响地震复发周期。断层面几何弯曲展布使得断层面应力分布不均匀,在弯曲处出现应力积累的现象,易触发地震,并出现了地震分段破裂现象,降低了几何弯曲断层的地震频次,为强震的孕育创造了条件。联合模拟的10000年时间内,鲜水河断裂带共发生了33次M≥7.0地震,最大震级为M7.6,地震活动性呈现一定的活跃期与平静期。断层系统地震间的相互应力作用和复杂的断层几何结构影响着地震迁移的复杂性。道孚断裂上相距40年发生两次M≥7.0地震,乾宁断裂北端相距5.8年发生M≥7.0双震,此类现象与历史地震有一定的相似性。     

由现今地震活动分析鲜水河断裂带中南段的活动习性与强震危险地段

左旋走滑的鲜水河断裂带属于川-滇活动地块的北东边界,历史上强震和大地震频繁发生,是川滇地区的主要地震带之一.其中,仅鲜水河断裂带中南段(道孚-石棉之间)在最近300多年中就发生震级M≥6.5地震10次.但自1981年道孚6.9地震后,该断裂带已平静了20余年.从而,沿鲜水河断裂带未来强震危险性如何?哪些段落最危险?是对中长期地震预测研究非常有意义、值得探索的科学问题.     

2011年炉霍M_S5.3地震前后地震活动及前兆异常分析

利用四川地震台站监测资料,分析了2011年4月10日炉霍MS5.3地震前后鲜水河断裂带地震活动特征和前兆异常情况,讨论了炉霍MS5.3地震后鲜水河断裂带未来地震趋势。结果表明,2011年4月10日炉霍MS5.3地震发生在1976年2月6日炉霍7.6级地震破裂区,震后余震活动微弱;震前鲜水河断裂带及其附近的流体和形变等出现了一些短期前兆异常;鲜水河断裂带中南段存在发生个别强震的长期背景,但是4月10日发生的炉霍MS5.3地震难以简单地作为鲜水河断裂带强震短期紧迫性和危险程度的直接证据。     

鲜水河断裂带强震相互作用的动力学模拟研究

以鲜水河断裂带为研究区,首先依据断裂带的地震活动特征,确定整个断裂带的应变积累速率;然后根据GPS观测资料给出的水平应变率和地质给出的鲜水河断裂带断层分段及其相应各段的滑动分布,确定断裂带分段的应力、应变积累速率和强震复发间隔．在此基础上,采用三维有限元模型定量研究断裂带上1893年以来M6．7级以上地震的相互作用及其对断裂带强震复发的影响．研究结果表明,鲜水河断裂带上强震的发生有利于后续地震的发生．强震之间的相互作用不仅影响了断裂带各分段的强震复发间隔,还影响了整个断裂带上的强震活动特征．     

鲜水河断裂带位移协调比异常与四川地震活动

依据断层活动位移协调比的概念,对鲜水河断裂带上流动跨断层形变观测场地资料进行精细化处理,计算2008年汶川MS 8.0地震后各场地的协调比序列,并计算同期发生在四川域内的3次、南北地震带北部甘肃南部的1次6级以上强震的协调比异常,发现临震前均在鲜水河断裂带上捕捉到显著或普遍的协调比异常.可见,几次强震的发生与鲜水河断裂...     

2010年以来四川地区中强地震震源机制反演及深度确定

2008年5月12日四川龙门山断裂带发生了汶川8.0级地震,之后四川境内发生了两次7.0级地震(其中一个是芦山地震),为了研究汶川地震之后龙门山断裂带及周边区域的地震活动性,本研究收集了国家地震台网和四川区域地震台网2010年1月1日—2017年12月31日四川地区发生的17次M≥5.0地震以及120多次5.0>M≥4.0地震的波形资料,利用波形拟合法反演了震源机制解及区域应力场.反演结果显示,位于龙门山断裂带上的地震,震源机制以逆冲型为主,鲜水河断裂带地震震源机制以走滑型为主,而川滇块体西南部的理塘断裂、金沙江断裂附近,震源机制解以正断层为主.根据震源机制解反演得到的龙门山地区、鲜水河地区的主压应力场方向为WNW、近EW向.川滇块体的巴塘、理塘等地区,其主压应力轴方向为12°左右,接近SN向,且仰角接近40°左右.本研究利用面波振幅谱特征对震源深度进行了精确定位,定位结果与中国地震台网中心(CENC),美国地震调查局(USGS),国际地震中心(ISC)等机构地震目录进行了对比.结果显示,四川地区强震震源深度主要分布在20km以上的中上地壳.龙门山地区震源优势分布在10～20km,鲜水河断裂地震震源深度在10km左右,川滇块体西南部的理塘断裂,巴塘断裂,金沙江断裂等地区,震源深度一般在5～10km范围.     

川西及鲜水河断裂带强震灰色预测

本文利用灰色系统理论,分别建立了川西、鲜水河断裂带强震灰色预测模型:x_1 (k 1)=398.049e~(0.0902k)-375.049;x_2 (k 1)=447.475e~(0.12k)-424.475。据此预测,鲜水河断裂带可能将于1992年发生一次震级M≥6(3/4)的地震。     

四川地区均衡异常与地震活动性关系的初步研究

本文以四川省1/3百万均衡异常图、1/3百万1977年～1985年四川省M≥3级地震震中分布图,以及1900年以来M≥6级地震震中分布图为基础,分析、研究了四川省重力场变化特征与地震活动性关系。发现强震发生地区与均衡重力异常区基本上一致。同时采用地震叠加法,将为期9年即1977年～1985年四川省3≤M<4级的地震构成的地震活动图象,结合四川省构遗体系分布,沿鲜水河断裂带、龙门山断裂带、安宁河断裂带,东西向选择四条剖面,将地震活动性水平A与均衡异常进行定量对比,发现了均衡地区也是地震活动性比较高的地区。     

一九八二年四川地震动态

据四川地震台网目录统计,1982年四川境内共发生M≥3.0级地震50次(见1982年四川M≥3.0级地震目录)。其中3.0～3.9级地震46次,4.0～4.9级地震3次,6级地震1次。 1982年6月16日,虽然发生了甘孜6.0级地震,但地震活动在全省范围内无明显增强的现象,在M≥3.0级地震的次数上,反比1981年减少了50％(1981年M≥3.0级地震为100     

巴颜喀拉块体东-南边界强震序列库仑应力触发过程

计算和研究了1973—2014年发生在巴颜喀拉块体东-南边界断裂带上的、由9次M_S≥6.3地震组成的强震序列引起的库仑静应力变化图像,分析序列中先发地震破裂对后发地震的应力触发作用。结果表明:(1)1973—1976年在巴颜喀拉块体东边界的虎牙断裂带上发生的4次强震存在着显著的应力触发关系,同时改变了龙门山断裂带中南段及周围区域的应力状态,相继触发了汶川M_S8.0地震和芦山M_S7.0地震;(2)南边界鲜水河断裂带自1973年以来发生的3次强震同样存在应力触发关系,2014年康定M_S6.3地震是巴颜喀拉块体东、南边界强震活动导致的库仑应力变化共同触发的结果;(3)序列中9次地震共同产生的库仑应力变化图像显示:龙门山断裂带南段的汶川地震至芦山地震破裂段之间的空区,鲜水河断裂带南段的道孚地震至康定地震破裂段之间的空区以及鲜水河断裂带、安宁河断裂带、龙门山断裂带交汇的三岔口地区均在库仑应力增加区的覆盖范围之内,需要重点关注。     

鲜水河断裂带强震的破裂过程与地震活动

鲜水河断裂带是我国西南地区地震活动最强烈的断裂带。本文通过研究发生在断裂带上强震的震源机制、震源过程、余震分布、地震迁移并结合宏观等震线、地震裂缝分布等资料,研究强震破裂过程与地震活动的关系。研究结果表明:1.鲜水河断裂带的基本破裂方式是左旋走向滑动,强震的压应力主轴存在一致性较好的优势方向,即北东东-南西西方向,且均接近水平。2.用P波频谱及面波方向性函数等研究结果表明,除北西段及南东段几个地震外,七级以上地震及多数六——七级地震的破裂面均为北西向,与鲜水河断裂带的总体走向基本一致。3.1890年以来,鲜水河断裂带强震破裂面展布及1955年以来3.0级以上地震震中分布图表明,在道孚——乾宁间存在的破裂面空段(长约10多km)比1955年以来3.0级以上地震活动缺震段(长约40km)明显的短,这表明1890年乾宁地震破裂面在近期有所愈合。这个缺震段的长度约相当七级左右地震的破裂长度。4.自1890年以来,带上发生的四个七级以上地震有两头迁移的特点。考虑到最后一次七级地震是1973年的炉霍地震,估计下次七级地震的位置在南东段,且在道孚——乾宁间的可能性最大。      

广西强震的空间分布与震源断裂方向

一、广西强震的空间分布 广西M≥5 3/4级的强震,有1875年6月8日凌云与凤山之间的6级地震、1890年8月29日陆川县乌石以东的5 3/4级地震、1936年4月1日灵山县平山附近的6 3/4级地震和1958年9月25日灵山县石圹的5 3/4级地震。这四次强震震中都分布在乐业——陆川断裂带上或其旁侧,基本上成带状,呈北西——南东向展布并与乐业——陆川断裂带的走向基本一致,说明乐业——川陆断裂带控制着广西强震的空间分布。强震主要发生在这条断裂带的两端,不同     

鲜水河断裂带上潜在震源区的地质学判定

鲜水河断裂是高频度的强震发生带,1981年道孚地震后,未来的强震往何处迁是地震预报以及地震区划研究中的重要课题。本文从断错地貌,滑动速率,大震同震位错以及断裂带上地震滑动模式的讨论出发,运用地质学方法寻找鲜水河断裂带上直到本世纪末的潜在震源区。结果表明,道孚以南松林口—惠远庙之间长达40公里的地段是发生M≈7级地震的可能性最大的潜在震源区,而康定断裂的北段也值得重视。     

龙门山断裂带南段应力状态与强震危险性研究

龙门山断裂带可分为南段、中段和北段,2008年汶川M8.0级地震发生在该断裂带中-北段. 龙门山断裂带南段是否存在发生强震的危险性倍受关注. 利用1977-2012年四川区域地震台网资料,获得了龙门山断裂带南段的地震活动性参数b值图像以及汶川地震前、后b值的差值Δb图像. 同时,根据宽频带数字地震波形资料,计算了2007年以来南段及附近区域M_L≥3.8级地震的视应力. 结果表明,2008年汶川地震后,龙门山断裂带南段天全-芦山、泸定和宝兴北部等区域应力增强,而靠近汶川余震区南端的大邑地区应力水平降低. 天全至宝兴段应力水平相对较高,具有发生中-强地震的条件. 鲜水河断裂带康定以南段应力水平低,短期内发生强震的可能性较小.     

鲜水河断裂带库仑应力演化与强震间关系

以鲜水河断裂带为研究区,首先验证了该断裂带上1893年以来M6.7以上地震的相互触发作用,然后采用更符合实际的分层黏弹介质模型研究强震震后黏滞松弛引起的库仑应力变化对后续地震的影响,并基于负位错理论计算鲜水河断裂带10个断层段的震间长期构造加载作用引起的断层上的应力积累.在此基础上,讨论同震、震后、震间效应引起的累积库仑应力变化与区域强震活动的关系,给出断层上库仑应力随时间的演化.结果表明,鲜水河断裂带上1893年以来发生的7次强震均在其前面一系列强震及构造应力加载的驱使下发生,同震、震后、震间三方面效应均引起了鲜水河断裂带不可忽略的库仑应力变化.对断层上的库仑应力状态的研究,可进一步为揭示地震的发生规律、找寻危险断层段提供线索.     

玉溪及邻区M≥6地震空间演化特征及原因分析

正玉溪及邻区M≥6地震主要分布在小江断裂带与楚雄—建水断裂带交界处,该区域从1500年以来共发生M≥6地震18组20次。通过解剖这些强震和大震前5级以上地震孕震和发震过程得知:当玉溪及邻区发生M≥6地震前,小江带北段的鲁甸、会泽、东川、寻甸等地会有5级以上地震发生,平均发震时间为14年6个月;或楚雄—建水断裂带北部的剑川、洱源、南涧、南华等也会有5级以上地震发生,平均为13年5个月。仅有1761年5月23日玉溪北古城     

2014年11月22日康定M6.3级地震序列发震构造分析

2014年11月22日在NW向鲜水河断裂带中南段四川康定县发生M6.3级地震,11月25日在该地震震中东南约10km处再次发生M5.8级地震.基于中国国家数字地震台网和四川区域数字地震台网资料,采用多阶段定位方法对本次康定M6.3级地震序列进行了重新定位;利用gCAP(generalized Cut And Paste)矩张量反演方法获得了M6.3和M5.8级地震的震源机制解与矩心深度,分析了本次地震序列的发震构造,并结合历史强震破裂时空分布和2001年以来小震重新定位结果,对鲜水河断裂带中段强震危险性进行了初步探讨.获得的主要结果如下:(1)M6.3级主震震中位于101.69°E、30.27°N,震源初始破裂深度约10km,矩心深度9km;M5.8级地震震中位于101.73°E、30.18°N,初始破裂深度约11km,矩心深度9km.gCAP矩张量反演结果揭示这两次地震双力偶分量占主导,M6.3级地震的最佳双力偶解节面Ⅰ走向143°/倾角82°/滑动角-9°,节面Ⅱ走向234°/倾角81°/滑动角-172°.M5.8级地震最佳双力偶解节面Ⅰ走向151°/倾角83°/滑动角-6°,节面Ⅱ走向242°/倾角84°/滑动角-173°.依据余震分布长轴展布与断裂走向,判定节面Ⅰ为发震断层面,M6.3和M5.8级地震均为带有微小正断分量的左旋走滑型地震.(2)序列中重新定位的459个地震平均震源深度约9km,地震主要集中分布在6~11km深度区间,余震基本发生在M6.3和M5.8级地震震源上部.依据余震密集区展布范围,推测本次康定地震的震源体尺度长约30km、宽约4km、深度范围约6km.M6.3级主震震源附近的余震稀疏区可能是一个较大的凹凸体(asperity),在主震中能量得以充分释放.(3)最初3天的余震主要分布在M6.3级地震NW侧;而M5.8级地震之后的余震主要集中在其震中附近.M6.3级地震以及最初3天的绝大部分余震发生在倾角约82°近直立的NW走向色拉哈断裂上;M5.8级地震与其后的多数余震发生在倾角约83°近直立的NW走向折多塘断裂北端走向向北偏转部位,M5.8级地震可能是M6.3级地震触发相邻的折多塘断裂活动所致.(4)康定M6.3与M5.8级地震发生在鲜水河断裂带乾宁与康定之间的色拉哈强震破裂空段,本次地震破裂尺度较小,尚不足以填补该强震空段.色拉哈段以及相邻的乾宁段7级地震平静时间均已超过其平均复发周期估值,未来几年存在发生7级地震的危险.康定M6.3级地震序列基本填补了震前存在于塔公与康定之间的深部小震空区,未来强震发生在塔公至松林口段深部小震稀疏区内的可能性很大.     

结合地震场有限单元分析看鲜水河带地震趋势

鲜水河带在我省未来地震趋势的估计中,显然占有重要的地位。道孚6.9级地震后,该带的趋势如何,引为人们的关切。我们曾先后在《对川滇地区7级以上强震的趋势意见》、《鲜水河带未来地震趋势意见》(内部资料)中除指出应注意甘孜段的危险动态外,着重考虑了向该带东南段(即断裂带的中南段)发展的可能性,1982年甘孜6级地震已初步证实了对前者     

四川西部鲜水河断裂带 预报地震的理想场所

为国内外地震学界所瞩目的四川西部鲜水河断裂带,是我国地震科研和地震预报的一个理想场所.我国地震部门已在这里建立起初具规模的地震监测台网,积累了很多重要资料.鲜水河断裂带位于四川省甘孜藏族自治州,从甘孜县东谷到石棉县田湾,全长350多公里.它是全世界近代最活跃的地震断裂带之一,本世纪以来已发生3次7级以上强烈地震和十多次五六级中强     

鲜水河断裂带未来首发强震危险性的研究综述

最近5年来,通过对地震活动性、震源物理、地形变测量、构造物理、活断层与强震复发周期的研究表明,鲜水河断裂带的两个段落,A.松林口—乾宁,B.乾宁—康定,很可能是本世纪末之前 M≥7地震的发生地点,值得加强研究和监视。