2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震震源参数和破裂特征

2023年12月18日23时59分(北京时间)甘肃积石山发生6.2地震。中国地震局地球物理研究所在震后启动快速响应,组织相关领域研究人员对此次地震的震源参数、震源机制、破裂过程和地震辐射能量等进行了估计,余震序列进行了重定位,基于震源模型进行了震动图模拟、同震形变场模拟。结果表明,此次地震发生在拉脊山东侧,以逆冲机制为主,能量集中在前约8 s内释放;极震区震动烈度可能达Ⅷ度以上,可能的受灾范围近6 000 km~2;此次地震引起了显著的同震位移,最大水平向位移达到7.8 cm、垂直向位移达到15.8 cm。

GNSS约束的2022年泸定M6.8地震滑动分布及同震应力变化

2022年9月5日四川泸定县发生M6.8级强震,震中位于鲜水河断裂东南末端,野外地质调查初步结果显示本次地震并未发现明显的地表破裂迹象.本文基于震后科考GNSS流动观测和震中周边连续站观测资料,解算并提取震中90 km范围内31个测站的静态水平向同震位移.结果显示:GNSS同震形变场空间分布呈现明显的左旋走滑特征,观测到的最大水平向同震位移达23 cm,震中距50 km范围内同震位移量普遍大于1 cm.基于GNSS观测资料反演得到的同震滑动分布显示泸定地震地表破裂主要集中在磨西至田湾之间,主破裂深度2~8 km,最大滑动量~1.96 m,地震矩9.25×10^(18)N·m,对应矩震级M_W6.6.静态库仑应力结果显示本次地震增强了震源破裂区周边活动断层的库仑应力,并触发了大量余震,余震主要发生在库仑应力增强区域.结合震间闭锁分布、历史地震及库仑应力变化,我们认为未来需要密切关注与磨西断裂交接的安宁河、大凉山断裂以及康定—磨西段的地震危险性.

川滇菱形块体东边界震源机制与应力场特征

文中利用四川、云南、重庆、青海、甘肃地震台网以及西昌密集台阵和巧家密集台阵的数字地震波形资料,采用CAP全波形反演方法及HASH初动极性和振幅比方法,获得了川滇菱形块体东边界区域3 951组M L≥1.0地震的震源机制。进而基于以上震源机制,采用阻尼区域应力场反演算法(MSTASI)和Vavrycuk的迭代联合反演方法获得了研究区的构造应力场分布特征、主要活动断裂的应力性质和摩擦系数。结果显示,研究区震源机制P轴、T轴以及最大主应力轴σ1和最小主应力轴σ3总体上倾角较小,揭示了近水平的挤压或剪切应力环境。σ1以NW-SE和NWW-SEE向为主,从北到南有顺时针旋转的趋势,应力性质以走滑型为主,局部兼有逆冲型和拉张型,整体分布特征与区内走滑型边界断裂活动性质一致。R值具有明显的空间差异,鲜水河断裂-龙门山断裂-安宁河断裂交会地区R值相对较高,有明显的挤压特征;鲜水河断裂带、安宁河断裂带北段和小江断裂带的R值均在0.25~0.5之间,表现为NE-SW向挤压和NW-SE向拉张,拉张应力可能远小于挤压应力;大凉山断裂带北段和则木河断裂带的R值均在0.5~1之间,表现为NW-SE向压缩和NE-SW向拉张,且挤压应力大于拉张应力。研究区域主要断裂的摩擦系数也有差异:安宁河断裂带和大凉山断裂带北段的摩擦系数相对较低,在0.75以下,鲜水河断裂带、则木河断裂带及大凉山断裂带南段的摩擦系数偏高,在0.80以上。川滇菱形块体东边界活动断裂带上的构造应力相对较高,尤其是鲜水河断裂带和小江断裂带的应力更高,需要关注其地震危险性。

2024年1月23日新疆乌什M_(S)7.1地震地质灾害和地表破裂

2024年1月23日新疆乌什M_(S)7.1地震是自1992年吉尔吉斯斯坦Suusamyr M_(S)7.3地震以来发生在天山地震带内的最大地震。主余震初步精定位和第一时间野外调查结果表明,乌什MS7.1地震的余震带总体走向NE,长约62km,主要分布在盆山交接部位。地震产生了边坡失稳、岩崩、滚石、地裂隙等次生地质灾害,主要集中在沿构造走向微观震中两侧30km范围内。由微观震中向N约7km、向S约13km以外,地质灾害迅速减轻,且山前断层陡坎(F_(5))未见任何新鲜的活动迹象。结合中国地震局地质研究所产出的InSAR同震形变场初步结果,判定此次主震的发震断层为一条倾向NW、未错出地表的逆冲断层。在GCMT震中所在的恰勒玛提河,沿西域砾岩背斜南翼发现了总体走向N60°E、长约2km、最大垂直位错约1m的地震地表破裂带。该地表破裂在较老地貌面上基本沿先存断层陡坎发育,总体受一条倾向SE、与主震发震断层倾向相反的逆断裂控制。地表破裂带长2km,规模远小于乌什M_(S)7.1地震余震带,其是由M_(S)7.1主震所致还是因M_(S)5.7余震造成的,以及产生地表破裂的SE倾逆断层与NW倾主震发震断裂之间是何种关系,还需进一步研究。

国家测震台网中心强震动数据处理系统的设计与实现

为满足国家测震台网海量强震动观测数据的处理时效性、格式标准化、产品丰富度等需求,开发了兼容多类强震动观测站点且具备数据快速汇集、处理及归档等功能的强震动数据处理系统。该系统提供地震波形人机交互数据预处理界面,对加速度记录进行预处理,进一步分析预处理后的加速度事件波形数据,计算得到地震动各项参数,包括峰值加速度(PGA)、峰值速度(PGV)、峰值位移(PGD)、仪器烈度、持时、傅氏谱、反应谱和三联谱等,可以导出地震元数据、地震记录波形,对各类数据进行归档存储。该系统具有平台统一性、功能集成性、数据完备性等特点,有效提升了日常数据处理和管理能力,能在地震应急、震害评估和科学研究中发挥实效。

2024年1月23日新疆阿克苏地区乌什7.1级地震的快速产出参数

2024年1月23日02时09分(北京时间)新疆阿克苏地区乌什县发生M_(S)7.1地震。中国地震局地球物理研究所在震后启动快速响应,组织相关领域研究人员对此次地震的震源参数、地震辐射能量等进行了估计,并对余震序列进行了重定位,同时基于震源模型进行了震动图模拟、同震形变场模拟。结果表明,此次地震发生在天山山脉内,以逆冲机制为主,能量集中在前约25 s内释放;极震区震动烈度可能达Ⅸ度以上,可能的受灾范围近65000 km^(2);此次地震引起了显著的同震位移,最大水平向位移达到21 cm、垂直向位移达到38 cm。

2023年甘肃积石山M_(W)6.0地震震源特征与灾害机理

2023年12月18日发生的甘肃积石山M_(S)6.2(M_(W)6.0)地震是一次导致较大伤亡的小规模逆冲型强震(M≥6)事件.我们在破裂过程快速反演后,开展了地震矩张量和破裂过程联合反演,比较分析了此次地震的发震断层参数;在此基础上,测定了地震的辐射能,确定了较宽频带范围内的震源特征,据此讨论了与震源过程相关的灾害机理.结果显示,本次地震断层东倾的可能性更大,主要破裂区域位于积石山县与大河家镇之间,空间上与烈度分布显示的极震区位置较为一致.地震的上盘效应,破裂朝西北及浅处扩展的多普勒效应,以及容易在浅土层中放大的高频地震波辐射,可能是此次地震震害严重的主要震源因素.

美国地震监测现状综述

美国的地震监测工作起步较早,在台网设计、设备研制、软件研发、标准制定、数据管理和新技术应用等领域处于领先地位。近年来,随着移动互联网的发展,以及强震动观测、地震预警和大规模流动台阵等项目的推进,美国的地震数据产品实现了从单一向多元化、定制化的跨越。我国的地震监测工作虽起步较晚,但随着国家地震烈度速报与预警、“一带一路”地震监测台网和中国地震科学实验场等一系列重大项目的实施,地震站网密度、监测预警能力、地震数据智能处理、服务水平和新技术应用等方面都取得了跨越式发展。为更好地了解国际地震监测现状,文章从地震监测架构、地震台网布局、数据处理系统、地震预警系统和数据产品五个方面介绍了美国的地震监测工作进展,并与我国地震监测进行对比分析,可为我国地震监测预警事业规划和发展提供参考。

2023年甘肃积石山M_(S)6.2地震序列及发震构造分析

2023年12月18日23时59分,甘肃省临夏州积石山县发生了M_(S)6.2强震,震中位于柴达木—祁连地块东北缘拉脊山断裂系南段。本文基于地震重新定位与震源机制和应力反演结果对此次地震的发震构造进行了分析,并对区域危险性进行了初步探讨。采用甘肃和青海地震台网的观测数据,利用双差定位方法对震后10天的地震序列进行重定位,共获得605个高精度定位结果,结果显示主震震中位置为(35.748°N,102.812°E),震源深度为16.4 km。余震序列主要分布在6—15 km深度处,水平分布上,在震源区域内呈长轴沿NW−SE向展布,逐渐向北转变为近NS向展布,深度剖面显示出断层倾向为NE向。应用FocMech-Flow自动化流程反演震源机制解,获得M_(S)6.2主震的最佳双力偶解,节面Ⅰ走向302°、倾角58°、滑动角45°;节面Ⅱ走向184°、倾角53°、滑动角138°。其中,节面Ⅰ走向与震源区附近余震展布方向一致,可判定其为发震断层面。应力场反演结果表明震源区应力性质主要为逆冲型,最大主应力轴为WSW−ENE向。结合区域重力异常和已有地质资料,判断此次地震的发震断层为积石山东缘断裂系中的一条较深的反冲断层,并将其命名为“大河家断裂”。现有历史地震资料表明,近二十年来柴达木—祁连地块发生的强震具有向东迁移的趋势,此次地震的发生,暗示出位于积石山东部的西秦岭北缘断裂带未来的强震危险性有所增加。

2014年新疆于田MS7.3级地震序列重定位

2014年新疆于田发生MS7.3地震,这一地区6年来连续发生2次强烈地震,震中相距不到110km.由于初始定位误差较大,于田地震的发震断层仍不清楚.本研究的主要目标是利用地震精定位方法对于田地震序列及其背景地震活动进行重新定位,确定于田地震的发震断层.本研究使用双差定位方法对于田地震序列进行重新定位.这一方法假设两个地震的震源距小于事件到台站的距离,两个事件到同一台站的走时差主要归因于其空间位置的偏移,因此可消除由于速度模型不准确引起的定位误差.重定位后得到了435个地震的位置参数.结果表明,2014年于田MS7.3级地震发生在阿尔金断裂带的西端,余震分布的优势方向为北东向,展布长度约33km,震源深度主要集中在4~12km,多数余震位于主震的西南侧.NS,EW和UD方向的定位误差分别为0.5km,1.1km和1.7km.于田地震余震序列总体衰减较慢.根据余震分布特征和震源机制解,认为此次地震的断层面为北东向的节面,阿尔金断裂的西南延伸分支断层是这次地震的主要发震构造.于田地震的发生与巴颜喀拉块体的东南向运动有关.

华北地区勒夫波噪声层析成像研究

利用华北地震科学台阵200个流动地震台站、14个月的连续波形数据,通过互相关方法提取了勒夫波的经验格林函数,使用多重滤波方法测量了5229条勒夫波的群速度频散曲线,采用噪声层析成像方法得到了研究区域4～30s的勒夫波群速度分布图像,横向分辨率在多数区域可以达到0.25°×0.25°.层析成像结果显示,短周期的群速度分布特征与地表地质和构造特征基本一致,华北盆地和山西断陷带内的盆地呈现低速异常,燕山隆起和太行山隆起表现为高速异常;中周期的群速度分布图揭示了华北盆地内部隆起和坳陷的空间分布范围及沉积层的厚度差异.勒夫波频散曲线具有明显的分区特征,太行山隆起、燕山隆起和鄂尔多斯块体东北缘的频散曲线形态基本一致,和其它典型克拉通相似;张渤地震带和山西裂谷盆地的频散曲线基本一致,接近于埃塞俄比亚裂谷.中西部块体的平均频散曲线和其它典型克拉通相似,而东部块体的频散曲线和中西部块体存在较大差异,且低于其它典型克拉通,表明东部块体的地壳受到了强烈的破坏和改造,而中西部块体受改造的程度较低,仍具有稳定克拉通的物理性质.太行山重力梯度带的东西两侧在地形地貌、速度结构、频散特征、地壳厚度、岩石圈厚度以及地幔过渡带厚度均存在显著差异,是划分华北克拉通破坏空间范围的一条重要界线,推测华北克拉通的破坏范围主要在太行山重力梯度带以东.

云南鲁甸M_S6.5地震余震重定位及其发震构造

整合了鲁甸震区周边的云南省地震台网、昭通市地震台网、巧家台阵,以及流动台站2个月的震相观测数据,对鲁甸地震序列进行了重新定位,得到了1 750个地震的震源参数。重定位结果显示,余震有2个优势分布方向,分别为SE向和SW向,具有不对称的共轭分布特征。2个余震条带的展布长度相当,约为16km,夹角约100°。余震分布显示鲁甸地震的发震断层为高倾角的走滑断层。主震位于2个余震条带中间略偏西南的位置,早期余震主要沿NW-SE向垂直于昭通-鲁甸断裂分布,主震西南侧的余震可能为后期触发的。根据余震分布与周边断层的关系、主震震源机制、烈度分布的长轴方位,以及滑坡分布等资料,认为鲁甸地震的发震断层为NW向的包谷垴-小河断裂。包谷垴-小河断裂南北两侧无论是在地震活动、深部速度结构,还是块体运动方向和速率方面都存在显著差异,断裂北侧的高速异常可能是阻止余震向北继续扩展的主要原因。

2011年云南盈江M_S5.8地震及其余震序列重定位

使用川滇地区三维走时表和三维速度模型,利用单纯形法对2011年3月10日云南盈江MS5.8地震进行了重新定位.震中位置为97.901°E,24.677°N;震源深度13.1km.使用双差定位方法对其余震序列进行了重定位.余震呈现明显的时空分布特征:余震主要分布在大盈江断裂的两侧及中段和北东段的转折处,余震带长度约12km;余震自西南沿大盈江断裂带北东段向北东方向移动,在大盈江断裂中段和北东段的交界处,余震逐渐向中段断裂移动;余震震源深度有向地表迁移的趋势,主震发生后10个小时内的余震最小深度接近2km,表明这次地震的破裂已接近地表.结合地震定位结果,作者认为这次地震震中位于盆地内部、深度浅、距县城近是导致本次地震破坏严重的主要原因.

华北地区基于噪声的瑞利面波群速度层析成像

本文利用华北地震科学台阵2007年1～4月份、190个宽频带和10个甚宽带垂直分量的地震噪声数据,通过互相关方法提取了瑞利面波的经验格林函数,用多重滤波方法测量了瑞利面波的群速度频散曲线.我们将研究区域划分为0.5°×0.5°的网格,利用噪声层析成像方法得到了研究区域7 s、12 s、16 s、23 s 的瑞利面波群速度分布图像,所得结果较好地揭示了地壳内部、尤其是浅部地壳的横向速度变化.研究表明,短周期的群速度分布同地表地质结构、地形密切相关;华北地区的地壳结构具有明显的横向不均匀性,华北盆地及山间的沉积盆地显示出低速异常,而基岩广泛出露的太行山和燕山隆起区,呈现高速异常;多数强震(M≥6.0级)都发生在高群速度与低群速度的过渡地带.

背景噪声频散曲线测定及其在华北地区的应用

利用华北地震台阵垂直分量的观测资料,采用滑动绝对平均方法对资料进行预处理,通过互相关方法从背景噪声中提取瑞利面波的格林函数,开发了群速度频散曲线的自动提取工具,测量了位于华北盆地、燕山隆起和太行山隆起的3条频散曲线,反演得到了3个区域的S波速度结构.研究分析表明,滑动绝对平均方法可以有效降低地震和台站附近干扰源的影响.为了得到可靠的层析成像结果,应计算格林函数的信噪比,选择高信噪比的格林函数测量其频散曲线,进行层析成像反演.当信噪比大于7时,一般都能得到稳定可靠的频散曲线.群速度频散曲线的最大可信周期(Tmax)与台站间距有关,华北地区最大可信周期以不超过台站间距的1/12为宜,周期大于Tmax时不同月份测得的频散曲线变化较大.

倾斜界面和各向异性介质对接收函数的影响

接收函数方法自Langston提出以来,经过近30年的不断发展,接收函数在提取方法、反演技术以及界面成像等方面取得了重要进展,已逐步成为研究地球内部、特别是地壳上地幔结构的重要手段.近年来,随着观测和研究的不断深入,倾斜界面和各向异性介质对接收函数的影响也逐渐引起人们的重视.本文通过建立不同的倾斜界面和各向异性模型,计算了不同模型的理论接收函数,比较系统的阐述了径向和切向分量接收函数的变化特征.通过分析发现倾斜界面和各向异性介质都能使接收函数的切向分量产生明显的能量,并使径向和切向分量呈现周期性的变化.倾斜界面和各向异性介质产生的接收函数波场特征的差异主要表现在周期性和转换震相的到时差上.通过分析不同方位角的径向和切向接收函数,研究直达P波和PS转换波振幅及到时随方位角的变化规律,可以较好地区分倾斜界面和介质各向异性的影响.

利用噪声层析成像方法研究华北克拉通的壳幔速度结构

华北克拉通形成于太古代至早元古代，是世界上最古老的陆核之一。与全球多数克拉通不同的是，华北克拉通形成后，中生代以前一直保持稳定。但白中生代以来，特别是在燕山期，华北克拉通东部遭受了强烈的改造，其岩石圈被减薄，或被称为受到了“去根”作用。由于华北克拉通在全球克拉通中的特殊性，华北的岩石圈减薄问题得到了国内外学术界的广泛注意，对华北克拉通遭受破坏的动力学过程是近年来国际地球科学研究的热点之一。但目前有关华北克拉通破坏的范围、破坏机制，以及深部控制因素还存在较大争议。

汶川M_s8.0级地震余震分布及周边区域P波三维速度结构研究

利用川滇地区长期积累的地震走时观测资料和汶川地震余震观测资料对汶川地震震源区及周边区域地壳和上地幔P波三维速度结构进行了研究.结果表明,浅部P波速度分布与地表地质之间具有很好的对应关系.龙门山断裂带在20 km以上深度表现为高速异常带,彭灌杂岩体和宝兴杂岩体为局部高速异常区.龙门山断裂带中上地壳的局部高速异常体对汶川地震的余震分布具有明显的控制作用.在余震带南端,余震全部发生在与宝兴杂岩体对应的高速异常体的东北侧;在余震带的中段,与彭灌杂岩体对应的高速异常体在一定程度上控制了余震的分布;在余震带的东北端,宁强—勉县—带的高速异常体可能阻止了余震进一步向东北扩展.龙门山断裂带中上地壳的P波高速异常表明介质具有相对较高的强度,在青藏高原物质向东挤出过程中起到了较强的阻挡作用,有利于深部能量积累.在30 km深度之下,扬子地块具有明显的高速特征,其前缘随深度增加向青藏高原方向扩展,在下地壳和上地慢顶部已达到龙门山断裂带以西.

2016年11月25日新疆阿克陶M_W6.6地震发震构造与地表破裂

新疆阿克陶MW6.6地震发生在帕米尔构造结北部木吉断陷盆地西端附近,是公格尔拉张系自1895年塔什库尔干7级地震以来发生的最大地震。对于此次地震的研究,不仅对理解帕米尔高原内部现今构造变形、应力状态及动力学过程等非常重要,也将为该区的未来强震趋势预测提供依据。高分辨率卫星影像解译、初步的野外考察、In SAR数据分析以及主余震重新定位结果表明,阿克陶MW6.6地震破裂走向107°、倾角76°,发震断层是公格尔拉张系最北段的全新世活动转换断层——NWW走向的木吉右旋走滑断裂。该地震破裂长度超过77km,可能包括了至少2次破裂子事件。沿木吉断裂在2处（中国地震台网测定的震中以东2.4km及其以东约32.6km附近）发现了数十米长、走向95°～110°、小规模右旋张扭地表破裂带,走滑量10～20cm。这一结果与张勇等在震后2h给出的震源破裂过程一致。重新定位的主震位于木吉断裂上,震源深度约9.3km。绝大多数余震主要分布在木吉断裂南侧1走向NWW、长逾85km、宽〈8km、深5～13km的条带内。余震带的北边界上陡下缓,很好地限定了木吉断裂的铲形深部几何结构。这次地震的发生表明帕米尔高原内部上地壳变形仍以近EW向拉张为主。