汶川地震断层滑动及形变演化模拟研究

2008年5月12日,四川汶川Mw7．9地震发生在青藏高原东缘龙门山断裂带的北川和彭灌断层上,地表破裂最大右旋走滑4．9m。地震发生后,中国地震局立即组织了GPS、In—SAR、地质等监测。中国地震局地震研究所在完成GPS监测任务的同时,复测了四川GPS控制网A级和B级点、三角点,获得464个高精度GPS同震形变。并根据其中13个1HzGPS连续站数据获得震时动态形变序列,用震后GPS监测网获得震后8个月47个站的震后形变序列,用日本宇航局的ALOSPALSAR数据获得InSAR同震形变场。     

昆仑山8.1级地震对川滇地区地壳水平形变的影响

为了从整体上(较大尺度)跟踪区域应变场的时空变化,并更客观地描述区域运动场,文中在区域无旋转的基础上使用了以提取中低频应变信息为主的连续非线性应变模型。根据《中国地壳运动观测网络》位于川滇地区GPS测站所产生的复测资料(1999年~2001年~2004年),以1999年~2001年的运动为基本参考(阶段性形变背景),从2001年和2004年两期资料中分离出了2001年昆仑山8.1级地震对其产生的主要影响量。结果表明:①昆仑山8.1级地震对川滇地区产生了可识别的影响,且形变的方式与形变背景既有一定的相似性又有一定差异;②震前运动场非常有序;震后的位移场有序与杂乱并存,GPS测站的位移量一般为数毫米;③震前的主应变场基本为近东西向显张性、南北向显压性,且以张性为优势;震后四川地区基本上为东西向压、南北向张,且以压性为优势,云南地区北东向张、北西向压,且以张性为优势;④震前面应变以膨胀为主,收缩区基本位于川滇块体的东界及附近地区;震后四川地区为面收缩地区(越往北越大),南部为面膨胀地区。从整体上看,昆仑山8.1级地震对川滇地区能量的积累有积极作用,重点应注意西昌-东川段及附近地区。     

川滇地区现今地壳形变及其与强震时空分布的相关性研究

本文通过分析80年代以来的川滇地区跨断层形变测量资料、区域垂直形变测量资料及部分大区域GPS测量资料，认为该时间域内川滇地区地壳形变处于相对弱状态，并直接导致了自1981年道孚6．9级地震后至今川滇地区6级以上地震基本上未沿主边界断裂展布，且具有准顺时针旋转迁移的分布特征。基于此，认为未来几年内川滇地区地震危险性预测研究的重点应是川滇地区中部。最后根据现今地壳形变测量资料和地震分布特征提出了川滇地区活动地块时段性划分的概念，并给出了初步的划分结果。     

川滇地区强震孕育过程中的中等地震动态演化特征

引用有关地震活动的频度面积S值方法^[1],对川滇地区1970年以来6．7级以上强震前后的中等地震活动进行研究,发现强震的S值在震前和震后的异常变化特征既有共性又有个性。共性主要表现为：在震前S值异常为高值或低值异常,震后下降或上升;对特定区域研究发现,滇西南地区强震的孕震区中等地震活动的S值震前异常主要为高值,而滇西地区强震孕震区中等地震活动的S值震前异常主要表现为低值。表明对川滇地区强震孕震区中等地震活动的频度面积S值方法的动态追踪,利用其变化规律可以为强震的预测预报提供一定的判定指标。     

汶川地震同震形变场对川滇地区主要活动断裂地震发生趋势的影响

以所建立的川滇地区主要活动块体及其周边断裂带的模型和前期利用GPS及水准资料反演所得到的断裂带长期运动速率作为基础,将汶川地震引起的同震错动量加入到三维断裂几何模型中,计算出汶川地震大范围的同震形变场,然后基于该同震形变场和活动断裂三维几何模型反演了各条断裂对该同震形变场的反映,并通过与各断裂带长期运动速率对比,得到了汶川地震对川滇地区各主要活动断裂带发震趋势的影响．结果表明,在汶川地震引起的同震形变场作用下,在川滇交界东部地区,龙门山断裂带南西段地震危险性提前了305a,鲜水河断裂带南东段大致提前了19a,安宁河断裂带和则木河断裂带分别提前了21a和12a,大凉山断裂带北段和南段分别提前了9.1a和18a,马边断裂带的地震危险性则提前了51a;对川滇交界西部的丽江——小金河断裂带南西段、怒江断裂带、龙陵——澜沧断裂带、南汀河断裂带、中甸断裂带等断裂带地震的能量积累也有促进作用;相反在鲜水河断裂带北西段、小江断裂带等历史地震频发的断裂带上,地震危险性具有一定的减速作用．      

川滇地区活动地块现今地壳形变特征

位于青藏高原东南缘的川滇菱形块体的地壳运动主要以鲜水河、安宁河、则木河、小江、红河、澜沧江、龙门山等深大断裂的强烈构造活动为特征,新生代以来受青藏高原物质向东侧流动及阿萨姆顶点楔入的作用,使该地区构造活动复杂,地震活动强烈而频繁,是研究地壳形变与地震的有利地区之一.但由于形变观测资料时空分布的制约,以前很多学者对川滇地区活动断裂的GPS形变研究主要以大尺度为主,主要反映川滇块体的整体运动特征,而对于利用GPS研究各个块体间的相互作用及其对边界带的活动构造的作用缺少深入的分析,本文正是基于1998～2002年间该地区200多GPS点位的三期GPS复测资料(网络工程和973项目),将川滇地区分为9个次级活动块体,计算了各个活动块体的欧拉旋转矢量和主要活动断裂的运动速度,并分析了该地区的应变场特征和地震危险性.结果表明川滇地区活动块体的运动有以下特点:     

唐山7.8级地震的地壳垂直形变

本文根据1976年唐山7.8级地震前后的水准复测资料,研究了这次地震前后大面积地壳垂直形变的特点。结果表明,在震前震中区地壳运动有一个长期缓慢运动-活跃-“平静”-发震的过程。地震前后的地形变资料表明,地壳形变与地质构造有密切的关系,震后形变与以往强烈地震的震后形变具有某些共同的特点。     

宜宾北4.7级地震活动背景、特征及其与鲁甸5.6级强震呼应成因分析

通过对宜宾北4．7级地震震中及附近地区地震地质、地震活动背景、区域地震活动性、水位资料的分析，表明宜宾北4．7级地震震前经历了区域地震活跃至平静、再发震的过程，其部分地震学参数存在异常，川12井水位也出现较大异常，并对宜宾北所处的华蓥山断裂带上的中强震与川滇交界附近地区南北地震带上的强震存在较高的对应关系成因进行了分析，认为华蓥山断裂带上中强地震活动对川滇交界地区南北地震带上强震的发生存在中短期预报意义。     

2001年昆仑山口西8.1级地震与1927年古浪8.0级地震的相似性

对20世纪中国大陆巨大地震进行了研究,认为1927年古浪8．0级地震与2001年昆仑山口西8．1级地震在构造上,与川滇地区的相对位置上,以及孕育、发展和发生的过程都具有一定的相似性,这2个地震对其后川滇地区地震活动形势的影响也具有相似性;这2次地震的发生对中国大陆的地震活动强度有一定的缓解作用;2003年至2005年川滇地区地震活动水平为6．0～6．9级。     

汶川地震前后川滇及其邻区GPS水平运动演化特征

利用川滇及其邻区2004-2007年、2007-2009年GPS水平运动观测资料,对汶川地震前、震时与震后地壳运动及主要活动断裂带构造变形演化特征、汶川地震可能的同震与震后影响进行了分析.结果表明:2007-2009年汶川震区呈现出显著的右旋逆冲同震变形;大震在一定程度上对甘川交界及其北侧的西秦岭构造区、安宁河—则木河断裂的构造运动有所促进;对鲜水河断裂构造运动总体反映调整影响但对其南段可能有促进作用.     

Characteristics of Far-field Precursory Anomalies Before the M_S8.1 Earthquake in the West of Kunlun Mountains Pass

In this study, a number of typical precursory anomalies recorded by stations in Qinghai, Gansu, Sichuan, Xinjiang, Ningxia, Hebei and Shaanxi provinces and autonomous regions before the M_S8.1 earthquake in the west of Kunlun Mountains Pass are collected and checked. According to the standards of earthquake cases in China, the criteria of the precursory anomalies are determined, and 53 distinguished. The characteristics of these anomalies before the M_S8.1 earthquake are analyzed, with results showing a very large earthquake affected area. The precursory anomalies recorded by instruments were 2900 km away from the epicenter, and according to the study in this paper, reached 2100 km away. The results also show that the anomalies present characteristics of long duration, multi-measurement items and large-amplitude variation. The authors believe that in large earthquake monitoring, attention should be paid to the variation of data over a large area, ranging up to thousands kilometers, with much denser earthquake observation networks.     

A Shear-wave Splitting Study of the Yingjiang M_S6.1 Earthquake Sequence Occurring on May 30,2014

Earthquakes of M_S5. 6 and M_S6.1 occurred in Yingjiang,Yunnan on May 24 and May 30,2014 respectively. In this paper,we use the waveform data recorded by mobile seismic stations( KAC) which were set up in the source area after the Yingjiang MS5. 6earthquake on May 24,2014 to study the shear-wave splitting characteristics of Yingjiang M_S6.1 earthquake sequence with the SAM method. The result shows that predominant polarization of fast shear-waves before the M_S6.1 earthquake is consistent with the direction of regional principal compressive stress,and predominant polarization of fast shear-waves before the M_S6.1 earthquake show better consistency and smaller dispersion compared to after the M_S6.1 earthquake,and there may be a deflection for the fast shearwaves predominant polarization between the M_S6.1 earthquake sequence and foreshock sequence. We found that the time-delays generally exhibited a lower level before the M_S6.1earthquake and a relatively higher value after the M_S6.1 earthquake.     

Variation of Seismic Frequency in the Yunnan Region After the Indonesia Earthquake With Ms8.7

The seismic frequency increased significantly in the Yunnan region after the Indonesia earthquake with M_S8.7 on December 26, 2004. This was estimated by analyzing the seismic frequency ratio between the influenced and normal times, the spatial distribution characteristics of the increased seismic frequency, the temporal-spatial distribution and types of seismic swarms. Seismic frequency increased at 71.3% of the statistical sites in the Yunnan area. The maximal increase ratio is 18.2.     

2001年10月27日云南永胜6.0级地震的前兆异常特征

系统研究了水胜地层前云南地区的各种前兆异常，发现：震前2个月水胜地区的断层面总面积、多分维、蠕变、地层活动频度熵、地层活动强度熵呈明显异常；层前1年滇西北为低温异常区和高雨量异常区；展前3年滇西北地区GPS测量存在明显的奇异水平运动异常和最大剪切应变异常；震前2．5年至数十天云南地区出现大量的定点前兆异常成团分布，尤以滇西北最为集中。经分析后认为，水胜6．0级地层的各种前兆异常是明显的，普通存在的；水胜6.0级地层的孕育时间为2．5年；目前云南地区仍存在3个孕震区(滇西北、小滇西、滇东南)，未来3年甚至更短时间内云南地区的6级地震可能发生在第3个孕展区——滇东南地区。     

Accurate Location of the Yao＇an Earthquake Sequence and the Yongsheng Earthquake Sequence

The Yao＇an Ms6.5 earthquake occurred on Jan. 15, 2000 and the Yongsheng Ms6.0 earthquake occurred on Oct. 27, 2001 in Yunnan Province, China. They are both located in the middle of the Dian block. Their epicenters are close to each other, the tectonic and strain characters of the earthquakes were similar, and there were many aftershocks after the two main shocks. In order to further study the spatial-temporal distributions and fault rupture characters of the main shocks and aftershocks, the latter are located using the Geiger earthquake location algorithm （Geiger） and the double difference earthquake location algorithm （DD） based on the seismic phase data of the two earthquake sequences. They were recorded by two Near Source Digital Seismic Networks （YNSSN and YSNSSN） deployed by the Yunnan Seismological Bureau （YNSB）. Then, two main shock parameters were relocated using DD based on the data of larger magnitude aftershocks and the two main shocks that were recorded by the Kunming Regional Digital Seismic Network （KMSN）. Combining the spatial- temporal distributions of the two earthquake sequences, the tectonic and strain characters of earthquakes, the rupture processes of the two aftershock sequences along faults are analyzed and discussed contrastively.     

Accurate Location of the Yao''''an Earthquake Sequence and the Yongsheng Earthquake Sequence

INTRODUCTIONEarthquake sequence is a series of centralized earthquake events in space-time after a largerearthquake.Since these earthquake events occur in a small space and are sequential in one specialtime,their seismogenic structure,mediumcharacteristics and earthquake mechanisms must be similar.By studying one earthquake sequence,the seismic activitytrend after a large earthquake can beconjectured.Some characteristics of the earthquake source development process and physic states canal…     

Application of Ambient Stress Parameters to Short-Term Prediction of the 2004, Ms5. 0 Shuangbai, Yunnan Earthquake

Based on the data recorded by the regional digital seismic network of Yunnan and using new methods, the short-term variations of the ambient stress field of Yunnan and its adjacent areas are monitored in real time. With the in-depth analyses of the spatial-temporal evolution of the ambient stress field prior to the 2004, Shuangbai M_S5.0 earthquake, concrete procedures for predicting the three elements of the earthquake are presented.     

2004年苏门答腊地震粘滞性松弛效应对华南地区地壳水平活动的影响

2004年苏门答腊地震后, 不同学者根据不同观测数据(地震波、 GPS), 得到了此次地震的断层滑动模型。 反演过程中使用半无限空间模型时, 无法利用远场观测数据进行约束, 势必影响远场形变的解释。 基于Hoechner等使用的断层几何模型和GPS同震位移数据, 本研究利用球体位错理论反演方法反演了2004年苏门答腊地震断层滑动模型, 得到的矩震级为9.24, 最大滑移量为30.4 m, 由于考虑了曲率的效应, 该模型在远场同震位移的计算结果与GPS数据吻合较好。 然后, 选取了2001—2004年和2004—2007年两期的GPS水平位移速度场, 研究2004年苏门答腊地震对华南地区地壳水平活动的影响, 从两期的GPS水平位移速度场差异可以看出地震后华南块体有向西南方向的运动趋势, 华南块体受到此次地震明显的震后影响。 最后, 基于反演得到的断层模型, 利用Tanaka等提出的粘弹性球体位错理论对华南块体两期GPS水平位移速度场差异进行模拟, 得到华南块体内部粘滞性系数为2×10¹⁹ Pa·s, 当考虑地幔粘滞性松弛效应后, 两期的速度场差异的均方根值由3.2 mm减少为1.9 mm。 可见在研究2004年前后中国大陆GPS水平位移速度场时, 若继续以华南块体为基准, 需考虑此次地震的地幔粘滞性松弛效应。     

2018年9月12日陕西宁强5.3级地震震害特征及发震构造背景

2018年9月12日在陕西省汉中市宁强县与四川省广元市交界处(32.75°N,105.69°E)发生5.3级地震。现场调查结果表明,此次地震最高烈度为Ⅵ(6)度。Ⅵ度区等震线呈椭圆状,其长轴呈北东走向,主要涉及到陕西省和四川省广元市的13个乡镇。部分震区房屋建筑出现轻微破坏现象。这次地震的发震断层是龙门山断裂带中的青川断裂。     

一个地震短临前兆的演变现象

在地震预测第一线的实践中,发现一个具有显示地体构造运动和地震短临前兆意义的小震组合。2005年8月5日在云南会泽县与四川会东县交界发生的会泽会东5.3级地震之前约2个月时间内,这个小震组合发生了连续的演变现象。识别、跟踪和把握这种小震组合及其演变对于提高地震短临预测很有价值。