汶川MS8.0地震余震震源机制时空分布特征

本文利用CAP波形反演方法,获取了汶川M_S8.0地震序列中312个具有较高信噪比波形资料的4级以上余震的震源机制解和震源深度. 基于震源深度空间分布与震源机制时空分布,分析了主震后余震区断层行为特征与应力场时空变化,并对龙门山断裂带中北段的发震断层面几何形态进行了初步探讨. 获得的主要认识如下:(1)余震震源深度分布存在显著的空间分段差异. 绵竹以西的余震区南段与平武以东的北段余震深度范围大于中段(绵竹-平武段),但深度小于5 km的5级以上超浅源地震主要分布在明显偏离龙门山断裂带走向的理县NW向分支与余震区北端NNE向分支,而中段余震主要分布在7~19 km深度. (2)余震机制类型存在明显的时空差异. 余震区中段逆冲型地震占绝对优势,理县NW向分支余震则以走滑型为主,机制类型随时间变化不显著. 沿龙门山断裂带走向的余震区南段,早期(2008年8月底前)逆冲型地震比例高于走滑型、晚期走滑型地震比例显著升高并超过逆冲型;而余震区北段早期走滑型地震占绝对优势、晚期逆冲型地震比例大幅上升且超过走滑型. 南、北两段余震机制类型比例的显著变化,可能是余震区两端断层调整性运动的表现. (3)节面走向及P轴方位优势方向均存在显著的空间差异. 南段NWW向P轴方位与区域应力场一致,中段及理县NW向分支P轴优势方向NEE,而北段具NWW和NEE两个优势方向,这种差异反映了余震活动除了受区域应力场控制外,还受到主震引发的局部应力场的控制. 节面走向的多方位分布则反映不同走向的构造参与了主震后的余震活动. (4)沿龙门山断裂带走向,余震区南段具深部缓倾角、浅部高倾角的铲形断面特征;中段深部倾角均值较稳定、浅部倾角均值随深度减小而增大;北段倾角均值相对稳定,显示其断面几何形态相对简单. 上述不同区段倾角均值随深度的变化揭示龙门山断裂带中北段断层面几何形态复杂.     

区域最小完整性震级时空分布的确定以龙门山断裂带为例

文中首先介绍了估计M_C的拟合效果测试法,然后采用该方法确定龙门山断裂带及其附近最小完整性震级的时空分布,最后总结和讨论了该方法的优点以及在应用中存在的问题。 研究表明,拟合效果测试法基于G-R关系的幂率分布假设,通过由小到大不断调整起算震级和对观测数据进行拟合,将能最好拟合观测数据的G-R关系的起算震级作为最小完整性震级M_C。 该方法还通过定义一个拟合评价函数来衡量对观测资料的拟合优度。 应用结果表明,龙门山断裂带及其附近地区的最小完整性震级M_C从1970年以来呈现减小的趋势,反映监测能力的逐步提高; 由拟合效果测试法估计M_C值的空间分布,总体上与区域台网理论监测能力的分布相当,但可获得更多的分布细节。 另外,由于拟合效果测试法是一种基于地震活动性的算法,在应用局部地区较短时段的地震资料时,可能会过低或过高估计最小完整性震级M_C。 在计算出M_C的基础上,对研究区进行了b值的时间扫描,结果反映2008年汶川8.0级地震前3~8年,龙门山断裂带及其邻近地区背景小震活动的b值似乎略有升高。     

2008年汶川8.0级地震发生的历史与现今地震活动背景

为了了解2008年5月12日四川汶川M_S8.0地震发生的地震活动背景,本文综合历史与现代地震资料,从南北地震带中段及其邻区的视野研究了汶川地震前1~2千年的强震活动性,以及震前20年的地震活动性背景.结果主要表明：（1）至少在2008年之前的1100~1700年中,龙门山断裂带未发生M≥7的地震,相对其南、北两侧的其他活动断裂带（或段）形成一个地震空区,2008年汶川M_S8.0地震发生在该空区中;（2）17世纪以来,在由龙门山断裂带大部分地区、川北岷江-虎牙断裂带以及甘南文县-武都断裂带组成的巴颜喀拉块体东边界上共发生了12次M=6.5~8.0地震,显示出一个已持续了近400年、逐渐加速的应变能释放过程,2008年汶川M_S8.0地震属于该过程中两次巨大地震之一;（3）汶川地震前20年,龙门山断裂带中、南段不存在背景地震活动的平静,反而显示出比曾经发生过1879年M_S8地震的甘南文县-武都断裂带还略高的地震活动背景水平;（4）2008年汶川地震的强度远远超出龙门山断裂带的历史最大地震,说明仅基于数百年至一、两千年的历史地震记载,远不足以正确评估较低滑动速率的、大型活动断裂带的潜在地震危险性.     

2013年芦山地震序列震源机制与震源区构造变形特征分析

基于四川区域地震台网记录的波形资料,利用CAP波形反演方法,同时获取了2013年4月20日芦山M7.0级地震序列中88个M≥3.0级地震的震源机制解、震源矩心深度与矩震级,进而利用应变花（strain rosette）和面应变（areal strain）As值,分析了芦山地震序列震源机制和震源区构造运动与变形特征.获得的主要结果有：（1）芦山M7.0级主震破裂面参数为走向219°/倾角43°/滑动角101°,矩震级为M_W6.55,震源矩心深度15 km.芦山地震余震区沿龙门山断裂带走向长约37 km、垂直断裂带走向宽约16 km.主震两侧余震呈不对称分布,主震南西侧余震区长约27 km、北东侧长约10 km.余震分布在7~22 km深度区间,优势分布深度为9~14 km,序列平均深度约13 km,多数余震分布在主震上部.粗略估计的芦山地震震源体体积为37 km×16 km×16 km.（2）面应变As值统计显示,芦山地震序列以逆冲型地震占绝对优势,所占比例超过93%.序列主要受倾向NW、倾角约45°的近NE-SW向逆冲断层控制;部分余震发生在与上述主发震断层近乎垂直的倾向SE的反冲断层上;龙门山断裂带前山断裂可能参与了部分余震活动.P轴近水平且优势方位单一,呈NW-SE向,与龙门山断裂带南段所处区域构造应力场方向一致,反映芦山地震震源区主要受区域构造应力场控制,芦山地震是近NE-SW向断层在近水平的NW-SE向主压应力挤压作用下发生逆冲运动的结果.序列中6次非逆冲型地震均发生在主震震中附近,且主震震中附近P轴仰角变化明显,表明主震对其震中附近局部区域存在明显的应力扰动.（3）序列整体及不同震级段的应变花均呈NW向挤压白瓣形态,显示芦山地震震源区深部构造呈逆冲运动、NW向纯挤压变形.各震级段的应变花方位与形状一致,具有震级自相似性特征,揭示震源区深部构造运动和变形模式与震级无关.（4）不同深度的应变花形态以NW-NWW向挤压白瓣为优势,显示震源区构造无论是总体还是分段均以NW-NWW向挤压变形为特征.但应变花方位与形状随深度仍具有较明显的变化,可能反映了震源区构造变形在深度方向上存在分段差异.（5）芦山地震震源体尺度较小,且主震未发生在龙门山断裂带南段主干断裂上,南段长期积累的应变能未能得到充分释放,南段仍存在发生强震的危险.     

利用深度震相确定芦山地震主震及若干强余震的震源深度

通过收集芦山地震主震的远震波形记录,利用pP深度震相的动校正叠加法对主震的震源深度进行了确定,不同窗长的计算结果显示该地震震源深度在(16±1)km处,与目前主流结果 (14~18 km)一致;同时,利用"区域深度震相建模"(Regional Depth Phase Modeling,RDPM)方法对4次MS4.0以上强余震进行了震源深度的确定。通过对波形的比对,选择LTA台和PmP-sPmP震相对。为确保结果的可靠性,使用远震接收函数的H-k叠加结果修改了初始速度模型的莫霍面深度及波速比,并使用CAP方法计算了这些事件的震源机制解。结果显示,由RDPM得到的震源深度与利用区域直达波震相获得的精确定位结果几乎一致;4个事件中有3个的深度范围与CAP的结果相近,有2个与台网快报相差无几。事实证明,利用远震深度震相和区域深度震相都能对震源深度有很好的约束,对于台站稀疏的地区来说,深度震相提供了一种相对准确的震源深度确认途径。     

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.     

2008年攀枝花6.1级地震序列精定位

利用四川和云南区域数字地震台网震相到时资料,并结合Hypo2000+Hypo DD对2008年8月30日攀枝花MS6.1地震序列进行了定位。定位结果表明,地震序列的震中在空间上呈近SN向展布,余震密集区长度约为30km,主震震源深度约为14km。序列深度的分布范围主要为0~4、5~20km,而4~5km范围显示为明显的少震层。沿序列长轴的深度剖面显示,余震区中段存在1个不规则的少震的"空区",为1955年634级地震的破裂区,该地震发生在空区的南端。分析认为,2008年8月30日攀枝花MS6.1地震是因汶川8.0级地震后的应力调整造成未破裂的小凹凸体发生破裂所致。余震密集分布区沿垂直于破裂长轴的两个剖面则显示了在其北端地震震源分布更深,且断层面向NW倾斜,与已知的红格断裂的倾向一致。     

2022年芦山MS6.1地震序列的精确定位及发震构造

2022年6月1日在四川芦山发生了M_S6.1地震。为厘清这次地震的发震构造与2013年4月20日芦山M_S7.0地震是否相同,文中基于2013年4月20日—2022年7月1日四川地震台网记录到的芦山地区的震相数据,采用多阶段地震定位方法进行了精确定位,最终获得了6 992次M_L≥1.0地震事件的精确定位结果,定位误差为：水平向0.5km,垂直向0.7km,走时残差0.18s。主震的精确位置为(30.382°N, 102.943°E),震源深度为15.6km。定位结果显示,2022年芦山M_S6.1地震序列整体位于2013年芦山M_S7.0地震序列北东端的西南侧,余震密集区NE-SW向长约10km, NW-SE向长约8km。整个芦山地震序列震中分布区域的长轴呈NE向,沿其走向的震源深度剖面显示,2022年6月1日芦山M_S6.1主震和M_S4.5最大余震的震源深度约为15km,与2013年芦山M_S7.0主震的震源深度相当。M...     

木里震群震源机制解及应力场特征分析

<正>1研究背景2013年7月以来木里地区小震活动增强,截至目前,四川数字地震台网共记录7万余次小震活动,其中最大地震为2017年9月12日ML 4.4地震。该震群活动位于丽江—小金河断裂中段,关于该断裂,有研究如下：徐锡伟等（2017）基于地震地质学标志,认为宁蒗—木里—冕宁地区具有发生6级及以上强烈地震的能力;刘晓霞等（2021）基于GPS数据,认为丽江—小金河断裂带以木里为界,NE段存在从地表向深部延伸至15 km左右的断层强闭锁段。同时,雅砻江锦屏水库位于震群附近,有研究认为,锦屏水库蓄水对于该区域内发震构造背景和断裂活动有一定影响（蔡一川等,2015）;邵玉平等（2017）提出,     

南北地震带中段及周边中强地震序列类型的特征

文中根据南北地震带中段及附近区域1973年以来86次5.0级以上的地震序列统计结果,对地震序列类型和空间分布进行分析,结果表明:1)研究区域内的地震序列以主余型为主(51%),多震型次之(29%),孤立型最少(20%);同一序列类型中,随着地震震级增大,主余型地震所占的比例增加,多震型、孤立型逐渐减少,7.0级以上地震以主余型为主,无孤立型地震;对于不同破裂类型,逆冲型地震中主余型最多,多震型地震更可能为走滑和正断性质的地震。2)主余型和多震型地震序列的主震与最大余震震级的线性关系相对较好;绝大多数地震的最大余震多发生在震后20d内,主余型最大余震集中在震后3d内发生,多震型地震中次大地震集中在震后12d内发生,孤立型地震的最大余震多发生在地震当天。3)地震序列空间分布显示,主余型地震分布相对较广,多震型地震主要集中在川西巴塘—理塘、川东马边—昭通一带、川北松潘和滇西北云龙、姚安、龙陵及附近区域,甘孜-玉树断裂带、鲜水河断裂带NW段及四川盆地等地更易发生孤立型地震。4)地震序列类型的空间分布可能与本区域的地质构造和历史地震活动存在一定的关系。