基于择优的块体模型解算南北地震带中南段主要断层滑动速率

利用1999 ～2007期GPS速度场数据,通过块体模型择优得到了南北地震带中南段主要块体边界带变形的适用模型,并给出了块体边界主要断层的滑动速率.结果表明,龙门山断裂带宝兴-汶川段张压速率较小,为0.5 ～ 1.8mm·a-1;汶川-茂县压性相对显著,速率达1.8～3.8mm·a-1;鲜水河断裂带张压及走滑速率存在一定的空间差异性特征,即炉霍以北张性滑动速率(8.1mm·a-1)比左旋走滑速率(4.8mm·a-1)大,炉霍-道孚段张压速率与走滑速率基本相同,道孚-康定段呈现出左旋走滑速率减小、张性速率增大的变化趋势,康定-石棉段表现出较明显的左旋走滑性质;小江断裂带走滑速率明显大于张压速率;红河断裂带空间分段性较为明显,北西段滑动量较小,但存在一定的张压分量(景东段速率4.7 mm·a-1),南东段(个旧以西)以走滑为主(速率4.5mm·a-1).     

张家口—渤海地震带岩石圈磁场时空变化特征

利用2016—2018年3期华北地区流动地磁矢量原始测量资料, 经数据计算获得2期华北地区和张家口—渤海地震活动带及邻区岩石圈磁场时空变化模型。 研究结果显示: 张家口—渤海地震带岩石圈磁场变化空间分布不均匀, 具有明显的分区特征, 在张家口段(西段)与北京段(中西段)分界处和北京段(中西段)与唐山段(中东段)分界处岩石圈磁场各要素具有明显的异常变化, 如水平矢量存在转向和幅值变化, 磁偏角与磁倾角具有正负异常高梯度带的特征, 这与张家口—渤海地震带构造分段性特征密切相关。 张家口—渤海地震带位于燕山块体与华北平原块体之间, 两者运动的平动速率之差是张家口—渤海地震带左旋走滑的直接动力来源, 而各断裂带左旋走滑速率之差很可能是岩石圈磁场空间变化分段性分布的主要原因。     

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.     

联合InSAR和GPS研究鲜水河断裂带炉霍—道孚段震间运动特征

鲜水河断裂带是位于青藏高原东侧的大型走滑断裂,地震活动性高,其炉霍—道孚段是少数观测到蠕滑现象的段落之一,但目前尚缺乏高分辨率大地测量数据的约束研究.本文综合利用InSAR和GPS观测数据研究炉霍—道孚段的运动特征,提出一种适用于研究震间形变的InSAR和GPS数据融合方法,将InSAR速度场和GPS插值速度场转换至平...     

鲜水河断裂带的断错地貌特征与断层沟通

摘要鲜水河断裂带是中国大陆内部少有的一条地震活动带,地震活动具有频度高、强度大的特点.沿鲜水河断裂带发育的一系列第四纪断层和一连串的大震所形成的断错水系及地震断层表明,鲜水河断裂是在统一的近东西向水平应力作用下作左旋错动的最新活动断裂,具有世界典型走滑断裂的线状特征.鲜水河断裂的地震断层以1725年康定木格错7.2级地震开始到1981年道孚6.9级地震近250年间,除道孚至乾宁间和乾宁海南至康定一段尚未勾通外,其余地段的地震断层均已连续布满全断裂带.以断裂破裂机制观点推测,这种地震断层只有连续布满全带,才能达到新的平衡,才能完成沿断裂带的地震活动周期,从这种意义上理解,破裂还将继续向断裂中段道孚至乾宁间以及断裂东南段乾宁至康定一段扩展.     

综合利用多种地壳形变观测资料计算鲜水河断裂带现今滑动速率

本文首先沿走向将鲜水河断裂带划分为炉霍、道孚、乾宁、康定和磨西五个断裂段,利用沿断裂带布设的跨断层短基线、短水准场地测量资料计算了近场的断层活动参数,利用覆盖断裂带相对较大区域的重力、GPS观测资料计算了重力场动态变化、GPS速度场.基于重力场动态变化和GPS速度场采用蚁群算法和粒子群算法（具有全局优化的优势）分别反演计算了五个断裂段断层活动参数,将结果中的走滑分量作为五个断裂段的现今走滑速率.通过对以上三类现今走滑速率及五个断裂段的地质平均滑动速率进行融合与对比分析,将重力资料反演计算结果作为断裂带整体走滑速率,与跨断层短基线、短水准测量计算的断层滑动速率结果进行对比分析,初步判定了各跨断层短基线、短水准场地所跨断裂的性质,最终给出了五个断裂段的现今整体左旋走滑速率和部分分支断裂左旋走滑速率,结果为：①炉霍段为9.13 mm·a^-1,虾拉沱区域西支断裂为2.46 mm·a^-1,东支断裂为5.84 mm·a^-1.②道孚段为8.57 mm·a^-1,东南段沟普区域西支断裂为1.78 mm·a^-1,东支断裂为6.79 mm·a^-1.③乾宁段为7.67 mm·a^-1.④康定段为6.14 mm·a^-1.⑤磨西段为4.41 mm·a^-1.本文还定性讨论了断裂带两侧重力、GPS测点覆盖范围内活动地块的三维弹塑性变形和古地震、历史地震造成的永久位错.

     

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。      

鲜水河断裂带的应力积累与释放

本文根据历史地震(Ms6.0)的资料,研究了鲜水河断裂带的地震活动性,并利用断层的位错模式进一步研究该断裂带的应力积累和释放过程.结果表明,该断裂带的强震活动大致以道孚为界,形成北西和南东两个活动地段,呈现南北交替活动的特征.地震能量的这种交替释放似具有准周期性质,Ms7.0级地震的平均复发周期为27.6年.给出该断裂带在三个不同时间段(1700-1811,1816-1967,1816-1982)强震断层作用引起的应力释放图象,讨论了前两个时间段地震应力场对其后发生的第一个大地震的重要影响.计算了1893年以来在断裂带南东段(相对闭锁段)的应力积累,示出相应的最大剪应力和流体静应力等值线图.最后,根据应力积累、附加应力变化、地震活动规律和应变释放曲线特征,估计了鲜水河断裂带的地震趋势.认为在本世纪末,在断裂带南东段的(1)康定-磨西段或(2)道孚-乾宁段或(3)乾宁-康定段将可能发生 Ms=7.40.3地震.      

从地震活动参数估计鲜水河断裂带的近期活动

本文利用b,N,E等地震活动参数沿断裂带的时空扫描结果,估计了鲜水河断裂带1973——1982近十年的活动特征,初步总结了鉴别轻微滑动、弱粘滑、粘滑和闭锁等不同性质的断层活动段以及划分该断裂带短期活动阶段的地震活动参数综合指标。最后就该断裂带自1973年6月以来及1981年道孚6.9级地震前后,从地震活动参数反映的断裂活动性质变化等问题,进行了初步讨论。      

基于GPS数据的海原-六盘山断裂带滑动速率亏损时空分布

利用青藏高原东北缘及周缘地区1999—2007年和2009—2014年2个时段的GPS水平运动速度场做约束,反演获取了海原-六盘山断裂带的闭锁程度和滑动速率亏损的时空分布演化。结果表明,海原断裂带以左旋走滑亏损为主,六盘山断裂北段以逆冲倾滑速率亏损为主,南段则以正向倾滑为主。其中,毛毛山断裂和老虎断裂西段在2个时段的闭锁深度都达到25km,最大左旋滑动亏损为6mm/a。老虎山东段和海原断裂(狭义)闭锁程度低,主要处于蠕滑状态。六盘山断裂2个时段的闭锁深度可达35km,最大逆冲滑动速率亏损为2mm/a。汶川地震后,六盘山断裂上逆冲滑动速率亏损高值区由中段迁移至北段且范围减小,南段则变成正倾滑速率亏损。毛毛山、老虎山西段和六盘山断裂的地震危险性要明显高于海原-六盘山断裂带其他断层段。     

2022年9月5日泸定MS6.8地震震源机制和辐射能量测定

<正>中国地震台网(2022)测定2022年9月5日12时52分四川泸定县(29.59°N, 102.08°E)发生M_S6.8地震,震源深度为16 km。本次地震震中位于鲜水河断裂带(徐泰然等,2022),该断裂带北起甘孜东谷附近,向南经过炉霍、道孚、康定一线,至石棉县安顺场一带逐渐消失,全长约350 km,总体走向320°—330°,呈略向北凸出的弧形,与甘孜—玉树断裂共同构成川滇地块的北边界和巴颜喀拉地块的西南边界。鲜水河断裂带作为中国西南山区现今活动强烈的大型左旋走滑断裂带,具有规模大、活动强、地震频度高等特点(陈桂华等,2008)。     

鲜水河断裂带断层活动“协同化”的演化特征

1997年11月8日玛尼7.5级地震前约1年的时间里,鲜水河断裂带北西段5个跨断层蠕变测点的走滑方式均为左行错动,走滑速率相差不大,活动比较规律(暂称为“协同化”),而在其他时段,各测点的旋性和速率差异都比较明显.通过考察鲜水河断裂带的走滑速率在玛尼地震前的细微动态演化过程,结合地震活动性的变化,研究该现象的演化特征.     

全新世以来鲜水河断裂的活动特征

鲜水河断裂带是中国西部重要的走滑强震带。活断层形迹受鲜水河基岩断裂的控制并表现明显的羽列特征。断错水系,断错阶地,断层陡崖,边坡脊及断塞塘等断错地貌现象给人以全新世以来断层强烈位错和强烈地震活动的深刻印象。若干资料表明,鲜水河断裂带南北两段长期滑动速率有着明显的差异。乾宁以北,滑动速率为 15±5毫米/年;乾宁以南,康定断裂为 5.5毫米/年。这种南北两段的速率差异是决定地震活动性差异的根本原因。最后,在滑动速率与同震位错的基础上,讨论了鲜水河断裂带上未来的大震趋势,认为乾宁—道孚间长达40公里的地段是可能发生7级地震的危险区。     

鲜水河断裂带北西段不同破裂源强震震级（M≥67）及复发间隔研究

鲜水河断裂带是四川西部一条晚第四纪强烈左旋走滑活动的构造带，历史上发生多次强震. 它与西北侧的甘孜—玉树断裂带一起，构成青藏高原东部的侧向滑移构造系统中的川滇活动地块的北边界——羌塘地块的东北边界. 鲜水河断裂带北西段可以分成4个段落，每一段落均可作为一个独立的基本破裂单元而发生地震破裂，亦有可能发生不同尺度的多段联合瞧裂. 对鲜水河断裂带北西段不同尺度破裂的震级及复发间隔进行研究. 根据该地区的地质、地球物理、测量及地震等方面的资料，结合我国强震复发的特点，分析了拉分盆地内部的滑动速率分布，以确定各段落的等效长度和倾向宽度，从而建立适合我国大陆走滑断裂的面波震级与断裂发震面积的关系式；进而运用地震矩方法，考虑断层之间的相互作用，结合专家意见建立了该段的矩平衡断裂破裂模型；最后，给出了鲜水河断裂带北西段各破裂源特征化地震的复发间隔、震级大小和不确定性，以及他与中小地震的联合震级分布. 结果表明，鲜水河断裂带北西段较易发生单段破裂，复发间隔在100～150年左右.     

鲜水河断裂带北西段不同破裂源强震震级（M≥67）及复发间隔研究

鲜水河断裂带是四川西部一条晚第四纪强烈左旋走滑活动的构造带，历史上发生多次强震. 它与西北侧的甘孜—玉树断裂带一起，构成青藏高原东部的侧向滑移构造系统中的川滇活动地块的北边界——羌塘地块的东北边界. 鲜水河断裂带北西段可以分成4个段落，每一段落均可作为一个独立的基本破裂单元而发生地震破裂，亦有可能发生不同尺度的多段联合瞧裂. 对鲜水河断裂带北西段不同尺度破裂的震级及复发间隔进行研究. 根据该地区的地质、地球物理、测量及地震等方面的资料，结合我国强震复发的特点，分析了拉分盆地内部的滑动速率分布，以确定各段落的等效长度和倾向宽度，从而建立适合我国大陆走滑断裂的面波震级与断裂发震面积的关系式；进而运用地震矩方法，考虑断层之间的相互作用，结合专家意见建立了该段的矩平衡断裂破裂模型；最后，给出了鲜水河断裂带北西段各破裂源特征化地震的复发间隔、震级大小和不确定性，以及他与中小地震的联合震级分布. 结果表明，鲜水河断裂带北西段较易发生单段破裂，复发间隔在100～150年左右.     

依兰—伊通断裂带黑龙江段构造运动特征

为研究依兰—伊通断裂带黑龙江段构造运动特征,基于2016—2019年GPS和地质资料,解算了该断裂的三维速度场,通过构建断层模型反演了滑动速率。结果显示:依兰—伊通断裂带黑龙江段总体呈下沉趋势,沉降速率在1~2 mm/a,断裂呈右旋走滑态势,闭锁层15 km以下走滑速率为(1.7±0.4)mm/a。佳木斯—萝北段以右旋走滑为主、拉张为辅;五常—佳木斯段以拉张为主、右旋走滑为辅。     

芦山地震断层的滑动分布与汶川地震断层的关系

本文利用2013年芦山M_S7.0级地震同震GPS数据反演了芦山断层几何与断层滑动分布,结果表明:芦山地震发震断层具有南陡北缓、上陡下缓的特征,低倾角的区域位于发震断层北段且靠近映秀断层的一侧;滑动分布模型的最大滑动量为0.82m,其深度为13.67km与小震发生集中平均深度12.5km接近.我们选取1998—2014年龙门山断裂带区域地壳形变观测数据,拟合获得了龙门山断裂带走向方向上的速度分量,发现在汶川M_S8.0地震与芦山M_S7.0地震之间宽度约30km破裂空区,龙门山断裂带西南段与东北段的形变分量以破裂空区为界方向相反.断裂带东北段(汶川地震主要发震断层)的形变分量方向与断层右旋走滑运动方向一致,而在断裂带西南段(芦山地震发震断层)的形变分量方向与断层左旋走滑运动方向一致.芦山地震走滑方向与汶川地震走滑方向相反是因为该断裂带构造运动在特有几何构造下受青藏高原东南向挤压,遇龙门山中段岩石圈楔状构造的阻挡,在汶川M_S8.0地震与芦山M_S7.0地震间的地震空区,形成了构造运动向其两侧分流的结果.     

滇中主要活断层现今活动性研究

为研究滇中地区主要断层的活动特征,利用1999—2007年和2011—2017年2期GPS观测资料以及地质资料,基于Okada位错模型反演了研究区域主要断层的滑动速率和闭锁深度。结果表明:(1)红河断裂带的走滑速率为(1.5±1.6)～(4.7±1.5) mm/a,倾滑速率为(-3.6±1.6)～(1.9±2.4) mm/a,断裂南段的活动性更强;(2)无量山断裂和南华—楚雄—建水断裂的走滑速率为(4.0±1.6)～(5.6±1.5) mm/a和(4.8±1.4)～(6.6±1.6) mm/a,倾滑速率分别为(-0.7±1.5)～(0.2±1.4) mm/a和(-5.8±1.5)～(1.7±1.8)mm/a;(3)红河断裂带元江—元阳段和洱源—弥渡段、无量山断裂带和南华—楚雄—建水断裂带西段处于震间闭锁状态,闭锁深度分别为6.8 km,7 km和7.2 km。     

天山地震带近期地壳形变分析及地震危险性评估

利用1999—2018年天山地震带GPS连续站及流动站观测资料,采用线性球面块体模型分别计算了1999—2007期,2009—2013期,2013—2017期的滑动速率,结合天山地震带基线及区域应变结果分析天山地震带近期地壳形变情况,对天山地震带的地震危险性进行评估。结果显示:北天山断裂带西段的挤压滑动速率有微弱的调整,基线结果显示北天山断裂带中西段远场挤压应变加载增强,同时还表现出时空非线性变形过程,需关注其强震危险。南天山断裂带西段的挤压速率处于稳定的高值状态,2013—2017期的挤压速率达到了(-12.5±2.0) mm/a,跨越南天山断裂带西段的基线和应变都是以挤压状态为主,结合地震活动状态的分析,认为该段发生地震的危险性较高。     

芦山M_S7.0地震后鲜水河断裂带南东段活动特征

在大地震沿鲜水河断裂带向ES迁移和鲜水河断裂带SE段较长时间未发生强震的背景下,本文收集了2013年芦山MS7.0地震前后(2010—2014年)鲜水河断裂带SE段3个跨断层短基线测点数据,分析了芦山地震前后该段近场断裂活动。研究结果表明:1)芦山地震前后,鲜水河断裂带在SE段断层的走滑方式存在左旋和右旋相互交替现象。2)芦山地震后该段近场滑动速率小于1mm/a,与震前较长时间的测量结果相比无明显变化,说明SE段已经进入震间锁闭阶段,应变持续积累,芦山地震并未对该区域断裂活动产生明显影响。根据断层运动随时间变化的模型,认为鲜水河断裂带SE段距离该段上次大地震时间长于EW段距离上次大地震的时间是2段滑动速率不同的原因之一。