阳江地区的震源机制解、发震构造与应力场

根据主震、余震、晚期余震震源机制解的P轴、T轴取向的变化,认为在地震序列发展过程中震源应力场曾发生复杂转换。文中还联系地质构造和地壳形变资料讨论了该区构造应力作用方式和发震构造。结果认为在区域性近南北向压力作用下,苍城—海陵大断裂及平冈断裂发生左旋滑动,断裂西北盘因各段滑动速度差异,诱导出洋边海引张应力机制,促发地震活动的模式能合理解释现场各种观测资料。     

2017年精河MS6.6地震邻区构造应力场特征与发震断层性质的厘定

2017年8月9日新疆精河发生M_S6.6地震,深入了解该地震的构造应力背景及其所破裂断层的活动特性对理解其孕震过程及震后的地震危险性估计十分重要.本研究自GCMT目录收集了2017年8月9日新疆精河M_S6.6地震震中及其邻区的253个震源机制解,应用MSATSI软件反演了该地震及其邻区的应力场.反演结果显示,西北区域应力场的最大主压应力轴的方位从西到东呈现出NNW-NS-NNE的渐变过程,东南区域应力场最大主压应力轴的方位稳定于NNE向,倾角都较小;最大主张应力轴都基本沿东西向,倾角相对较大;西北区域较大的R值显示出区域应力场主要受近NS向水平挤压作用,中部挤压分量相对较大,西部和东部挤压分量相对较小.根据所反演的区域构造应力场,结合发震的库松木契克山前断裂的地质调查参数,估算该断裂的理论滑动角为137.7°,误差为21.3°,验证了地质上得到的库松木契克山前断裂的逆冲兼右旋走滑性质.判断该断裂滑动性质的另一种方法是通过发生在该断裂上地震的震源机制验证.本研究首先计算了发生在库松木契克山前断裂不同机构给出的震源机制节面在所反演的局部应力场作用下的理论滑动角,发现理论滑动角与实际地震震源机制滑动角相差很小,验证了反演的局部应力场的正确性;而后计算了局部应力场作用下的库松木契克山前断裂上的理论震源机制与实际发生地震震源机制的三维空间旋转角,发现两者在给定的误差范围内是一致的.本研究自地球物理角度确证了库松木契克山前断裂的滑动性质,为该地区的地震孕育环境、地震活动性和地球动力学研究提供了基础.     

由向家坝水库震源机制探讨诱发地震的成因

金沙江向家坝水库是目前中国第三大水库,2012年底水库开始蓄水,水位升高71m;2013年6月底再次蓄水,升高的水位淹没到库尾段。该水库以及上游的溪洛渡水库布设了地震台网,有35台仪器连续记录,能够很好地控制库区及周边的地震。水库地震台网在2007年9月—2013年6月记录了库尾一带1级以上地震共计38次,平均每月发生0.66次。而2013年7—9月则记录ML≥1.0地震186次,平均水平达到每月62次,已经接近以往月均值的100倍,可判别为诱发地震。同期还记录1级以下地震553次,在强震背景区发生大量小地震已经引起巨大反响。震源位置采用3维速度模型进行重新修订,发现这些地震有94%发生在0~5km深度范围。利用水库地震台网的观测资料,取垂直向记录到直达P、S波的最大振幅,得到库尾一带蓄水之前9个、蓄水后69个小地震的震源机制,并进一步利用这些震源机制反演了南、北2个区的应力场,以期通过分析震源机制和应力场变化,探索水库诱发地震发生的特点及成因。结果显示,在蓄水后69个震源机制中走向滑动类型占最多,存在较多过渡类型,倾向滑动的正断层、逆冲断层数目较少,震源机制空间取向复杂、破裂类型多样,显示区域应力场对小震的控制较弱。利用这些震源机制反演得到南、北2个区的应力场差别较大,状态不均匀,北区呈现挤压应力状态,而南区呈现弱拉张状态,均与区域应力场不一致。穿过库尾的猰子坝断裂是活动断裂,却没有控制诱发地震,有可能表明水库蓄水抑制了逆断层的活动。库尾区分布碳酸盐岩、灰岩,存在溶洞。分析认为库水涌入溶洞,渗透到裂隙、节理,导致孔隙压力增加,摩擦强度、岩石破裂强度降低以及库水载荷加大造成弹性变形等共同作用是诱发地震的成因。     

海丰震群发震构造型式的讨论

海丰震区发育着规模宏大的 NE 向海丰——梅陇断裂及一系列与其平行的次级断裂.同时,还存在与其共轭的断续分布的 NW 向断裂.震群中的三个子群的主震的震源机制解非常类似,其中一节面为 NE,另一节面为 NW.从余震的空间分布及极震区的长轴方向来看,2月26日 ML3.3和4月9日 MLL,4.2地震的断层面为 NE 向;而3月14日 ML,3.4地震,其断层面应取 NW 向.又据137个小震的四个台的 P 波初动符号的组合特征,可划分为八个类型并作出相应的迭加震源机制解.综上所述,本区破裂过程,主震及Ⅰ、Ⅳ 类地震是岩块沿NE 及 NW 向共轭构造的粘滑;Ⅱ——Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ 类地震是岩块在粘滑过程中对前后邻接岩块引起平行滑动方向的挤压(前)和引张(后)的转换应力场所产生的剪切破裂.      

震源应力场与构造应力场

每个地震按照双力偶模型所得到的震源应力场,有的反映构造应力场,有的反映转换应力场。凡是在已存在的活动断裂上由粘滑发震的震源机制解而得出的P、B和T轴与构造应力场的最大、中等、最小的压力主轴是对应的,只是略有偏离。分析了岩块相对滑动产生的转换应力场,证明由转换应力场所产生的脆性剪切破裂而发震的震源机制解得出的P、B、T轴则与构造应力场三个主轴方向可以完全不符。通过对具体震例分析表明,当考虑了转换应力场之后可对几个地震区的应力场得到统一的解释。因此,在一个地区根据震源机制解来恢复构造应力场时必须先判明:是构造应力的直接作用下的粘滑或剪切破裂,还是转换应力场所形成的、共轭剪切破裂,前者可直接恢复构造应力场,后者则应经过转换寸能恢复构造应力场。     

1962年3月19日新丰江6.1级水库诱发地震时的构造应力

对1962年3月19日新丰江MS6.1水库诱发地震震源附近的花岗岩质构造岩,进行三轴强度实验。根据实验结果,利用摩尔强度理论探讨该地震发震时的构造应力。研究表明:①1962年3月19日新丰江MS6.1水库诱发地震发生时,构造应力在震源处岩体断裂面上应力集中部位的剪应力已高达164MPa,为该处抗剪强度的97%;其它走向、倾向相似的无应力集中的断裂面上的剪应力(构造应力)约为18MPa。②在近代构造应力场中,新丰江岩体中只有走向在N30°±50°W范围内的断裂,才存在破裂的可能。     

福建街面水库现代构造应力场分析

福建街面水库将于2006年底下闸蓄水,通过收集库区的地震震源机制解资料和本次工作得到的地震震源机制解结果,以及利用中小地震求解的综合震源机制解,本文分析了街面水库库区现代构造应力场特征:最大主压应力P轴为NW—SE方向,P轴倾角为23°;主张应力T轴为NE—SW方向,T轴倾角为3°。在这样的应力场中,主要以发生走滑型断裂运动性质的地震为主,同时还具有发生正断层运动性质的地震。     

2008年5月12日四川汶川8.0级地震与部分余震的震源机制解

采用区域和远台Pn或Pg初至波初动符号, 利用下半球等面积投影, 求解了2008年5月12日四川汶川8.0级地震和截止到2008年12月10日发生的部分4级以上余震的震源机制解。 汶川8.0级地震的震源机制为: 节面Ⅰ的走向为5°, 倾角为48°, 滑动角为39°; 节面Ⅱ的走向为247°, 倾角为62°, 滑动角为131°。 P轴方位角为309°, 仰角为8°, T轴方位角为208°, 仰角为54 °, B轴方位角为44°, 仰角为35°。 结合地质构造和余震空间分布, 可以确定节面Ⅱ为发震断层面。 根据震源机制解, 引发本次地震的断层活动主要表现为逆冲, 主破裂面为S67°W与该地震所在断层的走向基本一致(断裂总体走向N45°E)^[1]; 主压应力轴P轴为N51 °W, 主压应力轴P轴方位与该区域构造应力场方向基本一致。 根据余震震源机制解结果, 龙门山断裂带南段发生的余震与北段发生的余震的震源机制都具有优势分布, 且两者差异明显。 早期发生在南段的余震的破裂是以逆倾滑动为主, 兼有走向滑动; 而随着时间的推移, 余震向北段迁移, 在龙门山构造的北段地震震源的破裂方式以走向滑动为主, 兼有一定的逆倾滑动; 龙门构造带南段震源应力场受主震应力场的控制, 而龙门构造带北段震源应力场不仅受区域应力场的影响, 还受主震应力场的影响。     

皎口水库地震精定位、震源机制及发震机理探讨

利用双差定位法对宁波皎口水库2009—2021年地震进行重新定位,通过HASH方法计算了较大地震的震源机制解,基于精确定位后的地震震源位置分布、深度分布以及总体震源机制解特征,结合区域地质构造背景、库区地质条件以及水库水位变化,对发震构造及孕震机理进行探讨。结果表明,皎口水库2009—2012年地震序列与2018—2021年地震序列孕震机理相似,区域性断裂长兴—奉化可能为发震断层;库水通过断裂破碎带下渗,孔隙水压力扩散及库水对岩石的软化弱化长时间作用,造成断层面及其深部某些薄弱部位变为不稳定区域,最后在库水变化导致的加卸荷应力场作用下触发地震。     

水的渗透作用及新丰江水库地震的特点和机制

据具有孔隙的岩石中水的渗透作用及Mogi的地震分类原则,提出水的渗透过程形成了库区有效应力分布的非稳定的不均匀状态,水库地震的序列特点与其密切相关;讨论了水的渗透对引起主震的作用,得出水库区的渗透率约为10~(-4)达西,认为在蓄水前库区的构造应力场未达到临界状态,库水与地下水形成新水系,后在此基础上进一步渗透,孔隙压力增加,构造应力进一步集中,激发主震;根据库仑准则讨论了应力场的转换,提出主震后应力场的转换是造成前震和余震的震源应力场方向不同的原因     

湖南省黄石水库诱发地震的形成条件及成因探讨

在湖南桃源县黄石水库库区，由于张扭性活断层和深部岩溶的存在，水库蓄水后产生的附加应力场及水库区增强的岩石孔隙流体压力诱发了断层的断滑，使得库区应力集中区和岩溶发育区合二为一的地带发生构造型地震，从而在震活动的时间序列、空间规律，地震与库水位关系，震源深度、震情等方面表现出构造水库诱发地震的特点。     

龙滩库区水库地震震源机制及应力场特征

文中使用龙滩水库地震监测台网记录的波形数据,采用P波初动、SH波和P渡位移振幅比数据计算震源机制解的FOCMEC方法,获取了龙滩库区2006年9月蓄水至2008年底发生的73次M_L2.0以上地震的震源机制解,并在此基础上反演了库区应力场。龙滩库区2006年10月蓄水以来发生的2级以上地震以逆断层型为主,由震源机制解获得的2个地震丛集区应力场的主压应力都近于水平,取向都为NWW-SEE。反映出蓄水后库区仍为以水平NWW-SEE向压应力为主的应力场结构,且最大主压应力倾角更为水平。而最大主张应力及中等应力轴的分布则不一致,显示出在近水平的主压应力背景下,龙滩库区局部应力场的非一致性。通过对龙滩水库地震机制解特征及应力场的认识和讨论,初步提出了龙滩水库诱发地震的发震机理,认为载荷作用所引起的剪应力增大不是龙滩水库蓄水诱发地震的主要因素,而蓄水所产生的孔隙压力作用和库水渗透的润滑弱化作用的耦合作用可能是主要的成因     

鲜水河断裂带的地震发震构造型式的讨论

鲜水河断裂带是发育在印支期巴颜喀拉地槽区中的一条左旋平移的断裂带。沿断裂带发生许多强震,有些强震的震源机制解与构造应力场接近一致,等烈度线长轴与鲜水河断裂带走向平行;有些强震的震源机制解的主压力轴与构造应力场主压力轴则不一致,等烈度线长轴与鲜水河断裂走向成一定交角。这反映了它们之间的发震构造是不同的。本文着重讨论在统一的构造应力场作用下,如何产生不同的发震构造。     

汶川地震发震构造应力场分析

通过对汶川8级地震区的地震震源机制资料进行分析,得到了该区域内地震震源机制分布及分类特点,讨论了断裂重新滑动型地震的发震构造应力场的校对问题,提出了使用地震学的定标率来区分破裂型地震和滑动型地震的方法,并给出了汶川地震发震构造应力场的分布,结合龙门山断裂带的几何特征,分析了孕育和发生8级地震的构造原因。     

浙江珊溪水库2014年震群活动发震机理研究

本文使用双差定位法对2014年9月12日至12月30日浙江珊溪水库发生的4184次地震进行重定位,并采用CAP方法对11次M_L≥3.0地震事件的震源机制解进行反演,讨论了震群序列的活动特征及其与断裂之间的关系,分析了水库水位与地震之间的关系.重新定位的结果显示,在空间分布上,2014年震群序列发生在2006年震群序列NW向延伸的方向上,两者形成一条线性条带,该条带平行分布于双溪—焦溪垟断裂南侧.重定位得到的震源主要在0.7—6 km深度范围内分层分布,垂直于地震条带走向的震源剖面刻画出的结构面以高角度倾向SW.震源机制解结果显示多数地震为走滑型,均存在一个与地震条带走向一致的NW向节面,呈右旋走滑错动性质.考虑到断裂的定位误差,线性分布的震群活动极有可能沿双溪—焦溪垟断裂的破裂面活动,精定位的震源位置和震源机制刻画出了该断裂的几何结构和活动性质.但由于多数地震的震源深度在6 km以上,因此震群活动不能归为双溪—焦溪垟断裂活动的结果,即双溪—焦溪垟断裂不是这两次震群的发震构造,而且仍然属于水库诱发地震,而水库地震存在激发该断裂发生构造地震的可能.水库水位上升或者下降与震群活动关系不大,震群活动有随时间进一步增强的趋势, 可能是库水沿库底断层破裂面长期渗透和扩散增加了孔隙压所致.      

1997-1998年伽师强震群震源区应力场特征

利用1997-1998年伽师强震群中强地震震源机制系统聚类及震源区应力场反演,得到以下主要结果:(1)伽师强震群中强地震主要以走滑和正断层为主,伽师震源区主压应力方向为NNE或近NS向,与相邻的柯坪块体区域构造应力场方向不一致;伽师强震群的破裂面沿NEE方向,属左旋破裂;(2)4~5级中强地震应力场反演得到最大主压应力轴为NNE向,最小主压应力轴为NWW向,中等主应力轴倾角为65°,比较直立;(3)伽师强震群震源区应力场在强震前后经历了一系列变化。最后对所得结果进行了一定的讨论。     

溪洛渡库首区蓄水后震源机制分析

目前世界第三大水库溪洛渡的库首区遍布碳酸盐岩、灰岩,存在溶洞,蓄水后水位升高140m左右,随之发生6 000多次地震,但绝大多数是1级以下微震,最大震级仅仅ML3;集中在库岸两侧10km、深度5km、从大坝向上游沿库盆40km长度的范围内。微小地震对于水库、大坝的安全没有产生影响。使用较为密集的水库数字地震台网资料反演得到蓄水前后700多次地震的震源机制,并进一步反演了全区和分区的应力场,发现:震源机制空间取向复杂、破裂类型多样,应力状态不均匀、不稳定。与他人使用大量天然地震资料反演的区域应力场不一致,表明水库诱发地震没有受到区域应力场的严格控制。分析认为库水涌入溶洞、渗透到裂隙、节理,原来存在的小断层面或者间断面的孔隙压力增加,摩擦强度、岩石破裂强度降低以及库水载荷加大造成弹性变形等共同作用是地震的成因。并且首先主要释放的是已经积累的区域应力、局部应力,然后才表现出以库水载荷产生的附加应力为主。库首区没有较大的活动断层,2014年库水位将再度升高数十m,伴随裂隙的贯通,应力场的调整,回流的库水淹没库盆上游,还会发生中小地震乃至中等强度地震。溪洛渡水库大坝抗震设防水准较高,不会造成安全问题。建议在诱发地震继续活动期间,尽早实施详细的水文地质、地球物理探测,提供精细的科学资料,为确定诱发地震的成因、寻找控制诱发地震的技术条件,以减轻突发事件的影响,为其他类似水库发挥示范作用。     

2013年8月香格里拉德钦—得荣M_S5.9地震序列震源机制与应力场特征

利用中国区域台网地震波形记录,采用CAP方法反演了香格里拉德钦(位于云南省)—得荣(属于四川省)2013年8月28日MS5.1、8月31日MS5.9地震及8次MS4余震的震源双力偶断层面解和震源质心深度.结合震区地质构造、余震分布、烈度分布、动力学背景等资料,分析了此次地震序列的震源机制和应力场特征.反演结果表明,此次地震序列为节面倾角倾斜的正断层型地震,发震断层为NWW向活动构造带.序列中最大地震MS5.9和次大地震MS5.1地震的破裂节面分别为走向299°、倾角53°、滑动角-73°;走向290°、倾角55°、滑动角-72°.震源区受到强烈的水平拉张力、垂直挤压力作用.MS5.9地震后续余震T、P轴方位角随时间变化强烈,表明MS5.9地震后震源区应力调整作用明显.震源区应力场反演结果显示,地震发生的构造带上最大主拉应力为NNE-SSW向,最大主压应力为NW-SE向,与GPS观测所反映的地表最大主应力分布方向基本一致,表明震源区的应力状态可能主要受到背景大尺度构造应力场的控制.此次地震序列填充了川滇地区震源机制及应力场的空间分布图像,1976年以来可靠的震源机制解资料表明香格里拉次级块体是川滇块体及周边区域显著的拉张作用区域.香格里拉次级块体和保山次级块体正断层地震的断层节面及震源应力轴分布的空间变化,与GPS观测反映的地表最大主拉应力分布较一致,其空间分布特征反映了在青藏高原物质挤出背景下,块体之间相互作用、地势差异等作用对构造活动的影响.     

2021年5月漾濞MS6.4地震序列发震机理的应力分析

为了从应力的角度解释2021年5月漾濞M_S6.4地震序列的发震机理,本文开展了包括刻画断层结构,反演震源区应力场,研究应力场对断层的加载作用以及地震序列中较大地震对断层活动的库仑应力影响等4个方面的研究,具体的认识为,(1)相比于前人工作中利用区域台阵定位结果刻画的断层结构,结合布设在漾濞震源区的实时地震监测台阵捕捉的7905个余震位置和沿断层均匀分布的16个M3.5以上地震的震源机制,我们刻画了漾濞地震序列发震断层的精细结构：漾濞地震序列最主要的特征为NW向和NE向两组断层共同破裂,NW向断层为右旋走滑破裂,NE向断层为左旋走滑破裂;(2)利用震源区1°×1°范围内的90个历史震源机制反演了震源区的背景应力场,得到震源区为近南北向水平挤压,东西向水平拉张的走滑型应力状态,应力方位的不确定度很小,而主应力相对大小(R)的不确定度很大,为0.2～0.8;(3)分析了漾濞地震序列两组发震断层的稳定性,发现两组发震断层均为应力场作用下最易失稳的断层.此外,发生在两组断层上地震的震源机制分别与两个最易失稳断层的震源机制相似,说明了背景应力对断层行为的控制作用;(4)两组断...     

福建仙游震群序列发震构造分析研究

福建仙游地区自2010年8月开始出现地震序列活动,2012年地震活动水平有所提高,2013年以来地震活动水平进一步提高,ML3.0以上地震集中活跃。福建数字化地震台网对这些地震进行了较完整的监测,记录到丰富的观测资料。通过利用P、S波到时数据对ML≥1.0地震序列进行重新定位,发现地震序列空间位置和震源深度呈现出不同的时段性分布特征。同时利用福建数字化地震台网记录到的波形资料,采用"剪切-粘贴"法,获取了ML≥3.5的震源机制解和最佳震源深度。通过震群序列活动特征、震源位置分布、震源区断层活动分布以及震源机制解特征综合判断认为:仙游震群序列为库水下渗促使断裂滑动引起的构造地震,属于水库诱发型构造型地震,发震构造为穿过库区的NW向石苍断裂。