泸定M S6.8地震震前变形特征及鲜水河断裂南东段地震活动性

针对鲜水河断裂带南东段的历史地震活动性和近10 a该断裂带上发生的中小震群展布特征,利用GNSS观测数据给出2022年泸定M S6.8地震震源区及周边区域的速度场、应变率场,识别此次地震震前的变形特征。GNSS速度场显示,鲜水河断裂带南东段走滑速率约为10 mm/a,区域整体运动为ES向,与断裂构造运动具有一致性;应变率场结果显示,发震断裂仍存在较强的剪切应变积累,汶川特大地震后随着应变能不断释放,龙门山断裂带的卸载作用间接影响鲜水河断裂带的南东段,该断裂长期处于应变积累高值的过渡区,现今仍具有较高的断层闭锁状态,该地区的地震活动趋势和地震危险性值得进一步关注和研究。

山东平原M5.5地震区域的地震活动性参数因子分析

引入因子分析方法,对平原地震区域中小震序列的16种地震活动性参数进行降维综合,发现目前综合指数W处于平静幕的最高值区。通过进一步单因子分析结果推测,平原地震区域地下介质可能发生变化,未来华北地区地震活动性有增强趋势。

新疆努尔加水库周边区域地震活动性特征

水库库区附近的地震活动性对水库的安全运行有重要影响。为了进一步理解构造活跃区地震活动与水库蓄水的关系,以新疆努尔加水库为例,采用模版匹配滤波方法对2014—2018年库区附近的地震事件进行了检测,完备震级(M_(C))由检测前的1.1降低至0.5,b值为0.86。利用双差定位法对检测事件中的1064个事件进行了重定位,地震定位结果及波形相似性分析显示,水库蓄水后在库区下游形成的两个地震丛集分属于不同的发震构造。受库区东西两侧昌吉背斜和喀拉扎背斜的控制,两丛集地震活动分别位于积累了大量形变的反冲断层上盘和背斜生长行成的膝折带中。地震活动在时间上还与蓄水水位的周期性变化相关。根据地震活动时空演化特征推断,库水沿着砂砾岩层向下渗流,改变了介质强度或断层的摩擦阻力,促使构造应力的释放,这是地震活动增加的主要物理机制。

地震统计区地震活动性参数b值和ν_(4)计算分析−以华北地区为例

本文通过收集最新现代地震资料,采用历史地震与现代地震联合求取地震活动性参数的方法,按不同地震统计时段和震级段,基于Matlab程序中给定函数计算并拟合了华北平原地震统计区、郯庐地震统计区、长江下游-南黄海地震统计区、汾渭地震统计区的b值和ν_(4),并将结果与五代图推荐的b值和ν_(4)进行地震危险性分析对比,进而分析最新现代地震资料对b值和ν_(4)的影响。研究结果对地震统计区确定b值和ν_(4)有一定参考意义,对地震区划、工程场地地震安全性评价、省级地震危险性区划编制工作具有实际意义。

地震活动性多参数方法研究华北地区强震危险性

利用华北地区38年中小地震进行b值扫描,作为该区域背景应力水平,结果显示华北平原地震带和郯庐断裂带渤海区b值较低,应力积累水平较高。依据一定分区原则,将研究区划分为6个区域,采用多参数组合分析方法,并结合各分区历史强震活动水平,初步判断出各区的地震危险性,结果表明:山西带、燕山带、郯庐断裂带安徽区、山东区都处于较低或中等偏低的应力背景下,以中小地震滑动为特征,未来发生大震的可能性较小。郯庐断裂带渤海区正处于较高应力状态下,以平均震级较大的频繁中小地震滑动为特征,属于华北地区未来最有可能发生强震的区域。华北平原带正处于高应力背景下以稀疏的中小地震滑动为主要特征,未来存在发生大震的可能性。

陕西凤翔井水位和区域应力场变化与地震活动性关系研究

陇县-宝鸡断裂带的北段闭锁程度较强,但关于其南段的闭锁性研究较少。承压含水层的观测井被认为是灵敏的“体应变计”,井水位的上升或下降变化往往能反映区域应力处于拉张或挤压状态。陕西凤翔井位于陇县-宝鸡断裂的中南段。基于对凤翔井水位在2013-2023年期间变化趋势的分析,利用气压系数和M_2波潮汐因子等滑动拟合,计算了不排水条件下,该井含水层的孔隙度、固体骨架的体积压缩系数和水的体积压缩系数。通过该井水位变化量和含水层垂向应力变化量的关系式,定量分析了该井周边地区构造应力场的时序特征。结合区域内GNSS基线和面应变变化,以及2013年以来的地震活动,综合分析认为,该区域的应力场变化分为两个阶段:(1) 2013-2017年,凤翔井水位下降,垂向应力减弱,处于拉张环境,地震频次较低;(2) 2017-2023年,凤翔井水位趋于平稳,垂向应力在零值上下波动,拉张减弱并逐渐转变为应力积累增强阶段,地震频次有所增加。综合近十年凤翔井水位、垂向应力、 GNSS基线和面应变以及地震活动性分析可知,陇县-宝鸡断裂带中南段应力积累较弱,形变量较小,处于相对稳定的状态。

依兰-伊通断裂温泉带地球化学特征及地震活动性研究

通过对依兰―伊通断裂上神农温泉、鳖龙温泉、乔屯温泉等8个地下2000 m左右的温泉点进行研究,分析温泉水水质类型、补给来源、水-岩石平衡状态及循环深度,讨论温泉水深循环对地震活动性的影响。同时,对该断裂附近的温泉水进行化验,分析地下温泉水Na^(+)、HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)、Cl^(-)等离子的含量及变化,探讨与断裂带附近的地震活动之间的关系。得出初步研究结论:研究区内温泉水化学分析数据差异较大,北东方向的温泉TDS和阴阳离子浓度较高,向南西逐渐递减;近年来,温泉温度呈递减趋势,地震活动较少;研究区内TDS含量、主要离子含量等指标呈现空间分布特征,在空间分布上受活动构造控制较明显。

台湾地区浅层地震活动性模型初步研究

本文从中国台湾地区气象厅(CWB)网站收集到了1900-2022年ML2.0以上震源深度小于350 km的地震目录数据集,按照台湾地区更新完善后的地震目录(1900-2014)建议的方法,将该地震目录的地震震级统一为矩震级MW。以此地震目录数据集为基础分析台湾地区的地震活动特征,探讨台湾地区不同时期记录的完备性震级下限MC的历史沿革。本文采用目前国际比较流行的Gardner-Knopoff除丛方法删除了地震目录中的前震和余震,分别选用GardnerKnopoff时空窗、Grun thal时空窗、Uhrhammer时空窗计算获得了相应的主震目录。结果表明,不同的除丛方法对地震目录影响显著。本文推荐使用Gardner-Knopoff除丛方法的Uhrhammer时空窗参数去除地震目录中的前震和余震事件,并建议在概率地震危险性分析中应该考虑由多种除丛方法引起的认知不确定性。文中采用Stepp(1971)方法对台湾地区的地震目录进行了完整性分析,根据各震级档地震平均发生率估计的方差偏离所绘制的预期回归线的时间,给出了各震级档的完整性时间表,避免了人为主观判断所引入的认知不确定性。最后,分别利用Weichert(1980)、Bender(1983)以及Kijko等(2012)的极大似然估计方法对台湾地区G-R关系中的活动性参数进行估算,获得了台湾地区的地震活动性参数值。本文的研究结果能够为后续台湾地区的概率地震危险性分析提供数据输入,为下一代区划图的编制提供地震活动参数计算方法和参考。

腾冲及邻区构造应力场与地震活动性研究

以云南腾冲及邻区为研究区域,使用FM_(S)I 方法进行应力场反演;在此基础上,进行了断层滑动趋势和地震活动性分析。结果表明:腾冲及邻区的震源机制主要以走滑型为主,最大应力主轴σ1沿 NNE—SSW 向,最小主应力轴σ_(3)沿 NWW 向,并且最大、最小主应力轴都是近水平向。研究区域具有较强滑动趋势的断层走向范围主要为40°—80°、160°—200°、220°—260°、340°—360°;断层倾角为50°—70°,这与该地区的构造背景相符。结合该地区的断层分布分析认为,腾冲火山区附近的大盈江断裂、龙川江断裂、龙陵—瑞丽断裂未来可能具有较明显地震活动趋势。2000—2021年该区域发生了7次4.0级及以上的中强地震,且2012年之前研究区域内地震活动较多,4.0级及以上地震事件大部分都发生在2011年前后;其间,2次中强地震活动均发生在滑动趋势较强的断层周边。

2023年8月6日山东德州平原M 5.5地震同震变形及地震活动性变化数值模拟

2023年8月6日,山东省德州市平原县发生M 5.5地震,造成了严重的经济损失,打破了山东省近40年未发生M≥5.0地震的平静期。平原地震震中区域人口稠密,经济发展迅速,其引起的区域地震活动性变化与未来强震发生的可能性是社会关注的热点。本文通过有限元数值模拟方法,建立三维模型研究震中孕震环境及其邻区同震形变应力场,利用假定破裂模型模拟地震同震位错,根据库仑应力变化理论探究周围区域地震活动性变化。结果表明,本次地震主要形变集中于发震断层10 km范围内,震中位置库仑应力下降超过500 kPa,未来短期内强震发生概率不大。平原地震对附近地震活动性造成了一定影响,可能促进了北部走滑型中小震活动,抑制了西侧正断型地震的发生。对于华北平原及邻近断层地震活动性变化仍需要更长时间地震数据和更深入的研究工作。

“地震活动性与地震前兆”专辑前言

在人口密集区和城市区发生强震和大地震会造成严重的灾害并伴有生命与财产损失。尽管地震预报是世界级的科学难题,仍有一些多震的国家坚持地震预报相关的科学探索,中国是其中之一。中国大陆和台湾岛的历史地震和现代地震频繁,仅在过去的半个世纪中发生在人口密集区或城市区、伴有严重或巨大灾害与生命财产损失的事件就有1966年河北邢台MS6.8和MS6.2、1970年云南通海MS7.8、1973年四川炉霍MS7.6、1974年云南永善MS7.1。

阿富汗地震R/S分形特征及地震活动性分析

地震的发生具有非线性特征,分形理论能够刻画地震时空分布特征及其变化过程。本文基于R/S分析方法确定阿富汗主要地震带的分形特征,利用ARIMA模型对兴都—库什山地震带可能发生的年度最大震级进行预测。R/S分析表明,兴都—库什山地震带Hurst指数为0.9125,地震活动记忆周期为8年;苏莱曼山地震带Hurst指数为0.7281,地震活动记忆周期为9年。兴都—库什山和苏莱曼山地震带地震活动的变化趋势与历史变化一致,且兴都—库什山地震带的趋势延续性比苏莱曼山地震带更为显著。ARIMA模型预测结果显示,2022—2026年兴都—库什山地震带可能发生的年度最大震级分别为M_(b)6.2、M_(b)6.1、M_(b)5.8、M_(b)5.8和M_(b)6.1。

大连普兰店—长海北西向构造带地震活动性分析

大连普兰店—长海北西向构造带是大连地区地震较活跃地区,历史上在1861年普兰店东发生6.0级地震。自有现代地震记录以来,小震活动成团簇状并呈现出较明显的北西向条带。本文对1970以来大连普兰店-长海北西向构造带地震活动性进行分析和研究,掌握该地区的地震活动规律。研究表明该地区地震活动有明显的活跃和平静周期,地震活跃周期时间跨度为6-8年,地震活跃周期开始和结束与辽宁地区中强地震有一定的呼应关系,说明该地区弱震活动能反映出周边地区构造应力变化,为周边地区中强地震的预报提供重要预测指标。

天然和人为地震活动性的对比研究

为了充分发挥现有的区域性、地方性数字地震台站在防震减灾中的作用,中国地震局地球物理研究所与美国达拉斯南卫理大学地球科学系合作开展“中美合作延庆—怀来盆地和海城地区天然和人为地震活动性的对比研究”。该合作项目以北京西北的延庆—怀来盆地与东北辽宁的海城地区作为流动地震观测试验场,计划在现有台网的基础上,在近震源与区域性的距离上布设15套由STS-2型宽频带数字地震仪组成的流动地震台网加密观测,以改善在区域性距离上台距过长、不利于分析、解释、研究所观测到地震记录的状况。2002年秋,双方在河北怀来一带首先架设了5个宽频带数字地震台并随即投入观测。到2003年3月上旬,中方又在预定地点架设了另5个宽频带数字地震台。目前,已建成的10个宽频带数字地震台仪器运行正常,运用已获得的研究区內天然和人为地震的高质量记录，合作双方按照计划开展了相关的研究工作。

2008年汶川M_S8.0地震前龙门山—岷山构造带的地震活动性参数与地震视应力分布

本文利用四川区域台网最近30多年的地震资料,计算了2008年四川汶川M_S8.0地震前沿龙门山—岷山构造带的多个地震活动性参数(包括震级-频度关系中的a、b与a/b值,复发间隔T_r值),同时,计算了震前2年多的时间内M_L≥3.5地震的视应力.在此基础上分析了地震活动性参数值和地震视应力的空间分布与汶川主震破裂范围、M_S≥5.0余震分布的关系.主要结果表明:①汶川地震前,沿龙门山岷山构造带的地震活动性参数与地震视应力的分布均存在显著的空间差异.其中,龙门山断裂带中-北段的绵竹茂县段与江油—平武段具有远低于区域平均值的显著异常低b值、低a值、相对较高a/b值以及较小复发间隔T_r值的参数值组合,反映这两个断裂段在汶川主震之前已处于高应力闭锁状态,且发生强震的概率明显高于其他段落.这两个段落成为汶川主震破裂的中心段落和破坏严重的地段;②汶川地震前,位于前述两断裂段之间的龙门山断裂带北川段具有较高的b值与a值、较低a/b值的参数值组合,显示出应力积累水平不高的状态.汶川主震后,北川断裂段的余震强度与频度均偏低,缺少M_S≥5.0的余震;③地震活动性参数与视应力显示汶川地震之前龙门山断裂带南西段的应力积累水平明显低于中-北段,这种差异可能与汶川主震破裂沿断裂带中-北段呈北东向单侧扩展有关.另外,地震活动性参数值组合也反映龙门山断裂带南西段近期发生大地震的可能性较小.

岩石细观破裂的实验观测研究及其对认识地震活动性的启示

对合一条预制中心割缝的大理岩六边形试件进行了对边均匀加压实验，在扫描电镜下实时观测了细观裂纹的起裂、扩展过程，研究了它们与外载大小和方向之间的关系．用实验过程中拍摄的显微照片测量与计算了裂端距（割缝周围次级裂纹开裂点至割缝端点的距离）与外载方向之间的关系，并分析了当加载方向变化时裂纹扩展的特征及变化规律．最后将实验结果与滇西北洱源－鹤庆断裂尾端张性盆地的发育过程做了对比，发现两者在受力方向改变时，次级断层的发育过程具有相似之处．

首都圈地区的地震活动性与断裂的关系

通过地震学参数研究构造脆性变形的方法 ,着重分析了首都圈地区地震活动的“时、空、强”及其震源机制分布特征与断裂活动的关系 ,展示出该地区断裂活动的定量性规律 ,由此获得了首都圈地区上地壳变形的物理模型。结果表明 :首都圈地区地震活动的“时、空、强”及其震源机制分布特征与断裂活动性质吻合较好 ,NE或NEE向和NWW向 2组断裂构成共轭断裂 ;沿NWW -SEE向的张家口 -渤海湾断裂带两侧形成了燕山块体、晋北块体、太行山块体和冀中块体的基本活动体系 ;在NWW -SEE向串列状的块体边界上形成一定量的NWW向地震活动密集带 。

中国川西地区鲜水河断裂和则木河断裂几何学、运动学特征及地震活动性对比研究

鲜水河断裂与则木河断裂在几何学特征、运动学特征和地震活动性方面既有明显的相似之处，又有着重要的差别。由于这两条断裂带都位于川滇菱形块体的北东边界，同属川西巨型左旋走滑断裂带的组成部分，因此在断裂的几何格局、活动方式和地震活动等方面有许多相似之处。然而，在菱形块体自北西向南东方向运动的过程中，由于其东部受到四川地块的阻挡使得块体边界的位移呈现由北西向南东递减的趋势，进而造成了两条断裂带在地震活动性方面的差异。根据详细的野外调查和已有成果，我们认为，断层的活动方式、滑动速率以及变形和变位的调整方式等运动学特征决定了两条断裂带在地震活动性方面的特征，而这些又与断裂带的几何学特征及与周围断裂的组合方式密切相关。通过对两条断裂带的对比研究，可以使我们对每条断裂有更好的理解和深入的认识。

京津唐地区地壳三维P波速度结构与地震活动性分析

本文利用华北遥测地震台网和首都圈数字地震台网112个台站记录到的1993～2004年发生在首都圈地区3983次地震的P波绝对到时资料和相对到时资料,采用双差地震层析成像方法联合反演了京津唐地区地壳三维P波速度结构和震源参数.京津唐地区的三维P波速度结构图像在浅层上很好地反映了地表地质、地形的特征.在平原和凹陷的盆地处呈现P波低速速度异常,而在隆起的山区或基岩出露区显示为P波高速速度异常.在研究区域内震级M≥6.0历史地震和经过重新定位后的震级M_L≥3.0的地震的震源位置在10 km深度和15 km深度处的P波相对速度扰动图上的投影都显示出相似的特点,即:绝大部分的地震的震源位置在P波相对速度扰动图上的投影分布在低、高速异常的交界地带,且偏高速体一侧,只有极少数的地震分布在P波速度异常体内部.

汶川地震断裂带滑移行为、物理性质及其大地震活动性--来自汶川地震断裂带科学钻探的证据

断裂带物质组成、结构及其物理性质是理解断裂变形机制和地震破裂过程的基础和关键,断裂带地震(黏滑)和非地震(蠕滑)滑移行为不仅对了解地震活动性和山脉隆升过程具有重要意义,而且直接为防震减灾提供科学依据.我们以穿过龙门山映秀—北川和灌县—安县断裂带的汶川地震断裂带科学钻探(WFSD)岩心和地表出露的断裂带为研究对象,通过对断裂岩组成、结构、显微构造和钻孔物性测井数据进行分析研究,确定了龙门山逆冲断裂带滑移行为和物性特征,初步探讨了大地震活动性和有关断裂带的隆升作用:(1)映秀—北川断裂带倾向NW,浅部倾角~65°,发育的断裂岩厚约180~280m,由碎裂岩、假玄武玻璃(地震化石)、断层泥和断层角砾岩组成.断裂带具有高自然伽马、高磁化率值、低电阻率、低波速等物理性质以及对称型破碎结构.断层泥普遍具有摩擦热效应的高磁化率值和石墨化作用特征,是古地震滑动的岩石记录.表明映秀—北川断裂带为经常发生大地震的断裂带,晚新生代以来类似汶川地震的大地震复发周期小于6000—10000年,具有千年复发周期特征.(2)灌县—安县断裂带倾向NW,浅部倾角~38°,发育的断裂岩厚约40~50 m,仅由断层泥和断层角砾岩组成,具有典型的"压溶"结构,表现出蠕滑性质.除压溶作用外,定向富集的层状黏土矿物和微孔隙的发育使断层强度变弱.断裂带具上盘破碎的非对称型破碎结构,除具低磁化率值特征外,其他物性与映秀—北川断裂带一致.(3)根据断裂岩厚度与断层滑移量相关经验公式关系,以及断层产状,粗略估算映秀—北川断裂带自中生代以来累积垂直位移量大于9km,灌县—安县断裂带累积垂直位移量小于3km.映秀—北川断裂带长期大地震产生的累积垂直位移量是龙门山隆升的主要贡献.