乌什 M_(S)7.1地震序列及应力降特征研究

研究乌什M_(S)7.1地震序列时间和空间变化以及震源参数特征,结果表明地震余震主要分布在主震北东和南西两侧,展布与迈丹断裂的走向基本吻合。目前序列b值为0.67,h值为1.3,p值为1.28。震源机制解为逆冲型,应力降处于低值水平,序列衰减基本正常。此次地震为主震—余震型,最大余震为M_(S)5.8地震。

乌什M_(s)7.1地震序列特征研究

深入分析2024年1月23日乌什M_(s)7.1地震序列的活动特征、序列参数以及序列类型。结果表明:乌什M_(s)7.1地震余震序列丰富,地震活动强度衰减较为缓慢,呈起伏式衰减特征;地震频度总体衰减较快。余震主要分布在盆山交接部位,长约200 km,宽约150 km,整体呈NE向展布。4次M_(S)>5.5强余震前一定程度表现出p值和h值偏低的现象。根据序列中最大地震的能量释放比、b值以及主震与最大余震震级的差值的情况分析,2024年1月23日乌什M_(s)7.1地震序列类型属于主震—余震型。

2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震序列频谱偏移特征分析

采用P波初动方法计算了乌什M_(S)7.1地震序列中M_(S)≥4.0地震的震源机制解,震源机制解在时间上存在前期一致性较好,后期一致性紊乱的特点。空间上,乌什县内震源机制解类型多为逆冲型,阿合奇县内震源机制解类型多为走滑型。利用新疆地震台网数字波形资料和快速傅里叶变换方法,计算乌什M_(S)7.1地震序列中M_(S)≥5.0地震序列的频率谱,计算结果显示,乌什县内发生的5级余震前期有频谱偏移特征,最后一个5级地震频带变宽,频谱偏移特征消失;阿合奇县内发生的5级余震均出现了频谱偏移特征。

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°。

2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震序列b值随时间演化特征

选取2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震序列目录,利用最大似然法计算该地震序列b值大小,分析震中区b值随时间的演化特征,得到以下认识:①震中区b值在强余震前呈明显下降变化特征,但无法准确评估b值下降后强余震的发生次数;②b值能够反映研究区不同时间的应力水平,对强余震的预测具有一定指示意义。

乌什M_(s)7.1地震重力场变化特征分析研究

利用南天山地区乌什M_(s)7.1地震发生后的流动重力观测数据,获取乌什M_(s)7.1地震前后南天山地区重力场变化,对该地区地震前后的一年和多年尺度重力变化、测段和测点重力变化特征进行研究。结果表明,乌什地震发生后,重力变化零等值线穿过震中地区,并出现重力变化的高梯度带。重力变化零等值线出现的区域,物质密度正在经历增加和减少的过渡过程。物质的增减差异导致强烈运动、能量积累。强震前的重力异常可能持续较长时间,有可能出现重力场变化较小的情况,因此提取和分析强震前的重力异常信号时,需要考虑较长时间跨度的重力观测数据。震后观测的流动重力数据能够较好反映发震断层的应力释放特征,有助于分析余震发展趋势。

2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震序列类型判定

利用新疆地震台网观测数据,对2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震序列进行分析,结果显示乌什地震序列的余震活动丰富,频度衰减较快。通过历史地震序列类比、序列参数(b值、p值、h值)、等待时间、震级差和能量比等参数的跟踪分析,判断此次乌什M_(S)7.1地震序列为主震―余震型。从历史地震序列类型的早期定性判定到地震序列参数定量计算的跟踪判定乌什7.1级地震序列类型,对地震序列类型的跟踪判定有一定参考作用。

乌什M_(S)7.1地震引起新55井、新46井水位水温同震响应分析

为研究乌什M_(S)7.1地震引起新55井、新46井水位不同程度的响应变化,对比分析观测井水位的同震响应特征,从含水层渗透性变化和地震波能量密度探讨了同震响应机理。结果表明:①伽师新55井和乌什新46井同震响应形态主要表现为井水位的大幅快速上升。②固体潮计算分析结果表明当地震波作用于新55井和新46井时,前者垂向水力交换增强,水平向水力交换减弱,含水层的水与井水进行交换,引起井水位同震上升变化;后者含水层渗透性增加,含水层水与井水进行交换,引起井水位同震上升变化。③地震能量密度计算结果显示新55井比新46井容易触发同震响应,这种差异性的响应可能与井含水层岩性有关。

2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震序列重定位研究

为深入研究乌什M_(S)7.1地震,采用双差地震定位法对地震序列进行重定位,定位结果显示:①重定位后主震空间位置变化不大,和重定位前的位置相距2 km,深度为25.6 km,比重定位前深度更深。②重定位后,地震序列沿迈丹断裂分布的收敛特征更加明显,同时存在余震向南移动的趋势,与地震烈度图和灾情分布特征一致。③迈丹断裂在受到山前挤压作用时,在主震震中附近受阻,形成明显的地震稀疏带。迈丹断裂乌什段发震构造比阿合奇段发震构造深,活动性比较弱,因此在主震震中SW向余震多而浅,NE向余震少而深。

2024年新疆乌什M_(S)7.1地震数据产品及其分析

2024年1月23日,地处印度洋板块和欧亚板块碰撞前沿地带的新疆乌什地区发生M_(S)7.1地震。地震发生后,中国地震台网中心立即启动应急响应,国家测震台网中心快速产出地震数据产品,为地震发震构造研究、震源区地震危险性评估提供基础数据。基于中国地震台网资料,采用双差定位方法,对新疆乌什地震及主震后38天内3487次余震进行重新定位。定位结果显示,主震震中位置为(41.28°N,78.62°E),震源深度为31 km,余震序列呈NE-SW向线性展布,扩展范围约80 km,震源深度优势分布在30 km以浅范围内,发震断层倾向NW。同时,基于所得地震定位和前人震源机制解结果,采用PSGRN/PSCMP软件包,计算本次地震不同深度上的库仑应力分布,根据结果分析表明,主震发生使得主震周边区域进入应力卸载状态,并分析了主震对余震发生的触发作用。最后,使用国家地震烈度速报与预警工程站网数据计算本次地震仪器烈度,显示最大烈度值为Ⅸ度,烈度区域小,且集中在主震NEE方向。基于上述结果,结合周边地质构造,认为此次新疆乌什M_(S)7.1地震事件为一次兼具走滑性质的逆冲型地震。

2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震前新疆地电优势方位角变化特征分析

通过对2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震前新疆境内5个地电台站观测数据的回溯性分析,计算地震前各台站地电优势方位角,总结数据变化特征,发现地震前各台站地电优势方位角均出现了不同程度的异常变化,异常表现为分散、集中、偏转和跃变的特征。其中震中附近的乌什台、温泉台地电优势方位角异常在时间上具有准同步变化。地震前震中500 km范围内的乌什、温泉、和田台不仅存在不同方位间相关系数的准同步下降变化,而且极化方位也出现了相似的线性极化增强现象,且乌什、和田台优势方位角的异常变化均呈现出向主压应力集中现象,说明在乌什M_(S)7.1地震前乌什、温泉、和田台观测到的地电数据变化,同此次地震具有一定机理上的联系。

基于RST算法提取乌什M_(S)7.1地震地表温度异常

为探讨RST算法在新疆地区地震热红外异常提取中的适用性,以乌什M_(S)7.1地震为例,构建研究区MODIS地表温度数据集,并对数据集进行逐像元时间序列趋势去除后,利用RST算法提取乌什M_(S)7.1地震地表温度异常信息。结果表明:乌什M_(S)7.1地震地表温度异常的变化过程分为“出现—消失—再出现—扩大—达到最大—消失”6个阶段;乌什M_(S)7.1地震的地表温度异常区域大致沿构造带的走向分布;乌什M_(S)7.1地震发生在地表温度异常面积出现最大值后的第99天。利用MODIS数据结合RST算法提取地震热红外异常在新疆地区相关研究中具有一定的可行性。

乌什M_(S)7.1地震前地倾斜、地应变加卸载响应比异常分析

基于岩石应力的本构关系,以2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震前震中及周边500 km范围内地倾斜、地应变数据作为“响应量”,利用库伦应力触发模型的加卸载响应比方法进行计算,结果显示,乌什洞体应变等3个测项均出现震前LURR异常,这表明震源区介质存在明显的应力积累过程,同时也说明从倾斜、应变的潮汐频段中能够提取出地震预测的有效信息。

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。

伊朗高原及周边地区M_(S)≥7.1地震的时空对称性研究及趋势预判

地震的时空对称性研究对防灾减灾有重要意义。结合可公度理论,利用蝴蝶结构图、可公度结构系,对伊朗高原及周边地区M_(S)≥7.1地震的时空对称性进行研究,同时进行二次预测对一次预测结果进行检验。结果显示:研究区时空对称性显著,2023年发生M_(S)≥7.1强震的信号最强,且通过二次预测检验;研究区震中在1960年前呈大幅度东西迁移,在1960年后呈大幅度南北迁移,震中向东南方向迁移,3或4个强震可构成一次回旋,且多为闭合环状;经向震中迁移呈双对称轴形式,在1960年前后对称轴由43°E转为53°E,纬向震中迁移在1960年后沿35.5°N对称,未来地震可能发生在44°E,37°N附近。

2021年滦州M_(S)4.3地震和2015年昌黎M_(S)4.2地震震源参数及构造意义研究

基于京津冀地震台网观测资料,利用CAP方法反演滦州M_(S)4.3地震、昌黎M_(S)4.2地震及其M_(S)3.3余震的震源机制,并利用近震深度震相获得更为准确的震源深度,结合双差定位法获得2个地震序列的震源分布结果,对发震构造及成因关联开展分析研究。结果显示:1)滦州M_(S)4.3地震的节面Ⅰ走向、倾角、滑动角分别为211°、85°、168°,节面Ⅱ分别为302°、78°、5°,震源错动类型为走滑型,震源深度为8 km,地震序列的震源分布呈NNE向,短轴剖面显示断层面倾角近垂直,认为其发震断层面为节面Ⅰ;昌黎M_(S)4.2地震及M_(S)3.3余震的节面Ⅰ分别为189°、68°、161°及190°、61°、170°,节面Ⅱ分别为286°、72°、23°及285°、81°、29°,震源错动类型同为走滑型,震源深度为10.5 km,地震序列的震源分布呈NNE向,短轴剖面显示断层面倾角近垂直,认为其发震断层面为节面Ⅰ;2)基于滦州M_(S)4.3地震、昌黎M_(S)4.2地震及滦州M_(S)7.1地震的震源参数结果,结合区域地质构造等资料分析认为,3次地震的发震构造不是上地壳先存断裂,而可能与震源区的深部构造背景密切相关,即壳内包体现象是孕育这些地震的共同基础。