基于区域构造应力场探讨2014年鲁甸地震余震活动发生在共轭断裂上的原因

2014年8月3日云南省昭通市鲁甸县发生MS6.5地震。该事件的特殊之处在于余震活动表现在共轭的昭通-鲁甸断裂和包谷垴-小河断裂上。为了从应力角度探究地震活动发生在2条断裂上的原因及确定主震发生在哪条断裂上,文中首先搜集了鲁甸地震周围的震源机制数据,求解了区域构造应力场,然后采用新发展的模糊聚类断层面拟合法获得了地震2条断层的产状参数:NNW-SSE向分支的走向和倾角分别为336.67°和88.41°,近EW向分支的走向和倾角分别为266.10°和86.42°。之后,将应力场投影到2条断层面上,发现包谷垴-小河断裂和昭通-鲁甸断裂的相对剪应力都很大,说明2条断层均可能发生地震活动。相比之下,包谷垴-小河断裂处的相对剪应力更大,可能预示着包谷垴-小河断裂的地震活动比昭通-鲁甸断裂更强烈。上述分析得到了2条断层上地震活动的M-T图和总体地震矩的支持。

2024年新疆乌什M_(S)7.1地震发震断层产状及其动力学探讨

大地震发生后,断层面产状快速确定对震后趋势判定具有重要参考价值。本文收集2024年新疆乌什M_(S)7.1地震序列的震源机制数据,对多家机构计算的该地震震源机制解进行中心解求解后,对震源机制的节面进行聚类分析,去掉噪声点的震源机制得到两簇结果,发现标准差较小的第二簇中心节面可能为发震断层面。然后,为进一步通过断层面与应力场关系验证可能的发震断层面,收集了该地区历史震源机制资料,反演得到乌什地震震源区的构造应力场,发现该地区受到NW—SE向的挤压应力和近垂直向的拉张应力;将应力场分别投影到两簇节面上,发现标准差较小的第二簇中心节面处于剪应力较大区域,并且正应力也有利于该中心节面破裂。综合其他资料分析,本研究推测2024年新疆乌什M_(S)7.1地震发震断层为NW向、低倾角断层,走向为244.62°,倾角为46.19°。

2023年土耳其双震震源处的断裂几何形状与应力场

2023年土耳其东南区域的东安纳托利亚断裂附近发生两次大于7级的大震,震后大量余震位置及震源机制数据为求解东安纳托利亚东南段的断裂形状和区域应力场提供了良好的基础.本研究首先搜集了土耳其双震序列之后的精定位结果,采用模糊聚类求解断层面的方法求解得到了双震余震集中区的8条子断层的几何形状.结果表明MW7.8级地震的4个子断层均为较陡、倾向西北的断层,与东安纳托利亚断裂的东北段的倾向一致;MW7.6级地震主破裂为陡倾北的断层,西端存在2条相向倾向、走向西北-东南的子断层,东端存在1条走向东北、倾向与东安纳托利亚断裂相向的断层.这些结果为精细研究地震破裂模型提供了基础.然后本研究搜集了土耳其双震周围的地震震源机制,分区域求解周围应力场.发现MW7.8地震破裂东北区呈现以NE-SW向挤压和NW-SE向拉张的走滑应力状态,表现了阿拉伯板块对安纳托利亚板块的斜向推挤导致的东安纳托利亚断裂走滑运动;MW7.8西南破裂区则表现为东西向拉张和南下-北上挤压的过程,此处在阿拉伯板块、非洲板块和安纳托利亚块体的交界部位,反映了非洲板块和阿拉伯板块对该地的北上向推挤和安纳托利亚块体被迫西向运移导致的东西向拉张状态;位于安纳托利亚块体内部的MW7.6地震破裂区应力场则表现为近南北向挤压和西下拉张,反映了阿拉伯板块和非洲板块的推挤作用和该块体的西向伸展的状态.将地震破裂应力场投影到这两次地震的震源机制中心解节面上,发现MW7.8地震的应力释放方向与构造应力场方向较为一致,而MW7.6地震发震断层面的应力释放方向与构造应力场方向相差较大,表明MW7.6可能受到MW7.8地震的触发而发生.

2023年山东平原M 5.5地震对周围区域的应力影响

为深度剖析2023年山东平原M 5.5地震对周围区域的影响,首先结合不同震源机制结果确定了本次地震的震源机制中心解:节面Ⅰ走向124.02°、倾角72.37°、滑动角-19.54°,节面Ⅱ走向220.16°、倾角71.41°、滑动角-161.36°,该地震的震源机制与当地的应力场较为符合,是在当地构造应力场作用下的一次正常能量释放,并且节面Ⅱ的相对剪应力和正应力的结果比节面Ⅰ更容易破裂,再结合该地震断层走向判断节面Ⅱ为本次地震的发震断层面。然后基于本次地震的破裂模型及均匀弹性半空间模型,计算此次地震对周围地区产生的地表同震位移场及水平应变场,发现震中北侧和南侧的物质向外涌出,而西侧的物质涌入震中,在发震断层附近呈现明显的走滑机制;震中南北两侧隆升,西侧沉降;震中西侧的面应变分布呈现压缩,南北侧呈现伸张。最后计算该地震在周围主要活动断层上产生的库伦应力变化,结果表明平原M 5.5地震对沧东断裂北段、聊城—兰考断裂北段、高唐断裂、徐黑西断裂和埕西—丰二庄断裂的库伦应力变化不明显,对齐河—广饶断裂西段和临邑断裂的最大应力卸载量达到了千Pa量级,对夏口断裂和陵县—阳信断裂的库伦应力最大增加量达到百Pa量级,对沧东断裂中段的库伦应力最大增加量和卸载量均达到千Pa量级,应注意沧东断裂中段库伦应力变化较高区域的地震活动性。

2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震震源机制及其对周围区域的应力影响

为研究2023年甘肃积石山6.2级地震对周围地区的应力影响,本文首先根据各个机构和学者提供的震源机制数据确定了本次地震的震源机制中心解。节面Ⅰ:走向159.08°,倾角40.57°,滑动角112.46°;节面Ⅱ:走向310.52°,倾角53.05°,滑动角71.88°。此次地震为逆冲型地震。将当地的应力体系投影到震源机制中心解的两个节面上,得到相对剪应力分别为0.797和0.951,可以看出该地震是区域构造应力场作用下的一次正常能量释放。拉脊山北缘断裂呈NNW走向,SWW倾向,倾角为45°~55°,与震源机制中心解的节面Ⅰ较为一致,判断拉脊山北缘断裂为此次地震发震断裂。基于该地震破裂模型及均匀弹性半空间模型,计算此次地震对周边地区产生的同震位移场及应变场。体应变在震中呈现拉张,距离震中较远的东北和西南两侧呈现轻微拉张,震中周边呈现压缩,东侧压缩表现更为突出。水平位移场表现为在震中西北侧和小部分东南侧的物质向外涌出,而东北侧和西南侧的物质涌入震中;与水平位移场相对应,垂直位移场在震中表现为隆升,而四周表现为略微沉降。

2023年甘肃积石山M_(S)6.2地震对周围断层的应力影响及对余震的触发作用

2023年12月18日,甘肃省临夏州积石山县发生M_(S)6.2地震,震中位于拉脊山断裂带。为深度剖析本次地震对周围断层和后续地震的静态库仑破裂应力影响,文章基于地震破裂模型参数和弹性半空间模型,计算积石山M_(S)6.2地震在周围主要断层上不同深度产生的静态库仑破裂应力变化,并评估这些应力变化对未来地震危险性的影响。结果显示:本次地震使青海南山—循化南山断裂、拉脊山北缘断裂和拉脊山南缘断裂部分区域的库仑破裂应力显著增加,青海南山—循化南山断裂东段的库仑破裂应力增加远超出静态应力触发阈值,并达到了0.022 MPa,表现出较高地震危险性;其他断层也呈现出不同程度的库仑应力变化,拉脊山北缘断裂和拉脊山南缘断裂部分区域的应力卸载量达到了万帕,青海南山—循化南山断裂除东段外的其他分段和庄浪河断裂的应力卸载量达到了百帕。对不同震源深度下断层库仑破裂应力变化进行对比分析,发现深度变化对此次地震库仑破裂应力变化模式影响很大。文章还计算了本次地震在较大余震断层面上的库仑破裂应力,结果表明:甘肃积石山M_(S)6.2地震在后续三次M_(S)≥4地震的断层面上产生的库仑破裂应力分别为0.024 MPa、0.033 MPa和0.034 MPa,均超过触发阈值(0.01 MPa),表明M_(S)6.2地震对这三次地震具有明显的触发作用。文章可为该地区未来地震可能性与危险性的评估提供一定的参考。

2024年1月23日新疆阿克苏地区乌什县M S7.1地震对周围断层的应力影响及对余震的触发作用

为研究2024年新疆阿克苏地区乌什县M S7.1大震对周边区域应力的影响,基于美国地质调查局(USGS)给出的主震破裂模型,计算此次地震对周边地区产生的同震位移场及应变场,结果发现:体应变在震源西北侧呈现拉张,东南侧呈现挤压;面应变的分布与体应变的形态基本相似。为研究该地震对余震的触发情况,首先需要确定接收断层的断层面参数,对中国地震台网发布的2024年1月23日到2024年4月10日的余震震源机制节面聚类分析,得到两簇结果,选择标准差较小的二簇节面进行平均,得到走向为243.91°,倾角为64.97°;将乌什地震震源区的构造应力场投影到该发震断层上,得到滑动角为61.02°。将这些参数作为余震接收断层的断层面参数,同样基于USGS给出的主震断层破裂模型,计算主震产生的静态库仑应力,研究发现:区内库仑应力均超过0.01 MPa阈值,且库仑破裂应力最大值达0.3 MPa,大多数余震处于库仑应力变化的高值区;表明主震产生的静态库仑应力促进了余震的发生。为研究该地震发生对周围断层的影响,根据前人给出的周边断层的几何和滑动特性,计算在周边断裂上沿滑动方向上的库仑破裂应力变化,研究发现:本次地震对迈丹—沙依拉姆断裂库仑应力最大增加量达到0.22 MPa,喀拉铁克断裂、衣木干他乌断裂、塔塔埃尔塔格断裂、奥兹格尔他乌断裂、柯坪断裂的库仑应力变化并不明显,迈丹—沙依拉姆断裂库仑应力增加最大,应注意该断层的地震活动性。

2022年墨西哥米却肯州7.6级地震序列的触发关系及发震动力学探讨

2022年9月19日墨西哥米却肯州发生M_(W)7.6地震,该地震位于北美板块与科科斯板块交汇处。为进一步研究本次地震对周围断层和后续地震的影响,剖析该地震的孕震背景和发生条件,首先使用包括USGS在内的多个国外地震机构得到的墨西哥M_(W)7.6地震以及后续的两次M_(W)>5.0地震的震源机制解,分别计算出震源机制中心解,然后通过计算主震产生库伦破裂应力变化来研究本次地震对后续两次地震的触发作用,最后收集了1976年1月1日至2022年5月31日发生在本次地震附近的M_(W)≥4.9的29条震源机制解数据,反演该地区的构造应力场,并模拟在局部构造及其作用下产生的各种断层形状及相对正应力和剪应力的分布情况。研究结果表明:①震源机制中心解表明主震和6.8级余震为逆冲型地震,而5.8级余震的震源机制为正断型地震;②本次地震对5.8级和6.8级余震的库伦破裂力变化均超过0.01MPa的阈值,表明这两次强余震可能是在主震的触发下发生的;③震源区应力场的主压应力轴为NNE-SSW向,主张应力轴近乎垂直。本地震序列的断层破裂近乎沿应力场的最大剪应力平面发生,最大限度地释放了构造运动积累的应力。

2023年土耳其双强震震源机制中心解及震源区构造应力场特征分析

为理解2023年2月6日土耳其双震震源区的构造应力场特征,剖析双强震的孕育背景和发生条件,根据1976年1月至2022年10月全球CMT目录的震源机制解反演了土耳其双强震震源区及其邻区震前构造应力场,并模拟在其作用下各种形状断层上产生的相对正应力和剪应力分布情况。结果表明:(1)研究区域震前主要处于NNW-SSE向挤压和WWS-EEN向的拉张状态,且以拉张应力为主。这与阿拉伯板块向北运动,推挤安纳托利亚地块和安纳托利亚块体被迫向西逃逸相对应。(2)M_(W)7.8地震的断层破裂几乎沿应力场的最大剪应力平面发生,是在区域走滑型构造应力场作用下,沿应力场最大剪应力平面进行的正常能量释放。M_(W)7.5地震与背景构造应力相差较远,推测为M_(W)7.8地震产生的应力变化触发的结果。

2022年9月5日泸定M_(S)6.8地震对周围地表和后续地震的影响及与背景应力的关系

为确定2022年9月5日四川泸定M_(S)6.8地震的破裂方式及对周围区域的影响,首先收集整理各机构和学者的震源机制解,给出可信的震源机制中心解,然后使用地震破裂模型计算了同震位移场和应变场,以及泸定M_(S)6.8地震对M_(S)5.0地震的库仑破裂应力变化,分析其对后续地震的影响。结果显示:震源机制中心解节面I走向为163.55°,倾角为79.39°,滑动角为-0.11°;节面Ⅱ走向为253.57°,倾角为89.89°,滑动角为-169.39°,是一次走滑型地震。位移场和面应变都呈四象限分布,且位移以水平位移为主,符合走滑型地震产生的位移场特征;M_(S)6.8级地震在10月22日M_(S)5.0地震的破裂面和滑动方向上产生的库仑破裂应力变化为0.168MPa,表明对后者的发生有触发作用;将当地的应力场投影到M_(S)6.8地震的断层面上,得到相对剪应力和正应力分别为0.772和0.225,表明本次M_(S)6.8地震是在当地应力背景下,应变能积累后的一次正常释放。

青海玛多地震震源区应力空间变化

1研究背景2021年5月22日02时04分青海省果洛藏族自治州玛多县发生M_(S)7.4地震,震中位于(98.34°E,34.59°N),震源深度17 km。震后发生多次余震,属于典型的主震—余震型地震。该地震序列并不是沿着平直断层发生的,东南段出现了沿走向的东向偏转,这种转向处的应力场相对于破裂断层的应力场有哪些改变,破裂性质是否发生变化,这是该区域地震动力学应该考虑的重要问题。本研究根据该地震序列的震源机制求解该地区的非均匀应力场,并给出动力学解释。

2022年9月17日中国台湾地震序列的触发机制及其动力学成因

2022年9月17—18日,中国台湾先后发生台东县M_(S)6.5和花莲县M_(S)6.9两次强震及多次余震。两次强震均为逆走滑型地震,且震中都位于台湾纵谷断裂带,该地区构造复杂,为晚中生代古太平洋板块朝东亚陆缘的消减带,具有逆冲型构造应力背景。对纵谷断裂带周围地区历史上发生过的地震进行统计发现,大部分地震为逆断型。为探究该地区此次发生逆走滑型地震的原因及其与构造应力场的关系,首先通过搜集研究区相关的地震震源机制,反演该地区的构造应力场,明确其是以走向为北西西向的压应力为主的应力场;然后将应力场投影到走向、倾角不同的断层面上,发现一些节面上表现出较大的相对剪应力和较小的相对正应力,说明这些节面上具有较强的剪切作用和较小的摩擦力,容易发生错动而产生逆断型、逆走滑型和走滑型的地震。同时,为明确短时间内两次强震间的触发关系,通过计算M_(S)6.5地震在M_(S)6.9地震破裂面和滑动方向上产生的库伦破裂应力变化发现,M_(S)6.9地震约在0.02MPa的库伦破裂应力触发下发生。相关结论对研究台湾纵谷带地震的发震机理和地球动力学具有一定的指导意义。