青海玉树Ms7.1级地震同震地表破裂构造

分析了青海玉树Ms7.1级地震中形成的同震地表破裂分布与构造特征.本次地震造成的地表破裂长这46km,地震造成240cm的最大相对水平走滑错动量,最大垂直错动量60cm.地表破裂所经之处可看到原有断层新近活动的明显迹线.依次分析了按空间尺度划分的4个层次破裂的走向变化、同级破裂排列、破裂末端变化等构造特征.Ⅰ级破裂作为本次地震产生的整个破裂带,总体走向119°,由3段自然分开、左阶斜列的Ⅱ级破裂组成.3段Ⅱ级破裂自NW向SE依次为隆宝镇段、结古镇段和禅古寺段,破裂性质总体以左旋走滑为主,各段略有不同.各Ⅱ级破裂带内部,分别由若干Ⅲ级破裂段落组成,总体呈现右阶斜列排列模式.Ⅲ级破裂本身由一系列简单的Ⅳ级破裂雁列或羽列右阶斜列构成.不同层次的地表破裂具有简单剪切构造带的变形特征,共识别出R、R’、Y、T和P五组基本破裂面.其初始破裂面展布特征可以用库伦破裂准则来解释,其中岩土体材料的内摩擦角大致为26～44°.各级破裂端部出现分叉、转向及逐渐消失等变形特征.

川西理塘活动断裂最新同震地表破裂形成时代与震级的重新厘定

在开展理塘左旋走滑活动断裂带的同震地表破裂实测填图基础上,结合历史地震资料及地震事件测年,对该断裂带的最新同震地表破裂形成年代和震级进行了重新厘定。结果表明:理塘活动断裂带的最新同震地表破裂可分为南、北2段,其中北段最长约25km,最大左旋错动量1.8m;南段最长约41km,最大左旋错动量3.2m。综合探槽揭露的地震事件及AMS-14C测年结果和历史地震资料的分析结果,北段和南段同震地表破裂应为2次地震沿理塘断裂带不同段先、后破裂的结果,属典型的分段破裂现象。其中北段破裂极可能是历史记载的1729年地震活动的产物,而南段由1948年大地震所产生。根据震级和地表破裂长度的经验关系计算结果,前者的矩震级(MW)约为6.7,后者约为7.0。2次大地震沿同一断裂分段破裂的现象表明,该断层带尚未破裂的段可能是未来强震活动的危险地段。

基于GF-1卫星影像解译2014年新疆于田M_S7.3地震同震地表破裂带

2014年2月12日新疆于田发生MS7.3地震,震中位于平均海拔5 500m的藏北地区。本文利用国产GF-1号卫星对震前、震后数据进行对比解译,快速获取了该次地震的同震地表破裂带,破裂带沿硝尔库勒盆地南缘的多个洪积扇体后缘发育,断续延伸,走向NEE62°,以弧形断层陡坎为主,未见明显水平位错,长度约9km。阿尔金断裂在硝尔库勒盆地共发育3条分支断裂,均发育古地震破裂带,其中沿盆地北缘和中部的分支断裂未见同震破裂,最新地表破裂带位于南缘断裂的东北段。结合震后余震分布,确认该次地震的发震构造为硝尔库勒南缘断裂,是青藏高原北部阿尔金断裂带西段尾端张性区的一次新破裂事件。本次应用也展现了国产高分辨率数据在中国西部高海拔地区地震应急工作中所发挥的重要作用。

西藏阿里阿鲁错地堑系的第四纪活动性、最新同震地表破裂及其地震地质意义

藏北高原非常薄弱的活断层调查程度和不完整的历史地震资料等,限制了对青藏高原内部活动构造的变形机制及强震活动特征等问题的深入认识。文中通过综合地质、遥感和地震等资料对阿里北部进行详细的活断层解译,重点对阿鲁错地堑系南段昆楚克错地堑西侧边界正断层的第四纪活动性、新发现的最新同震地表破裂及其震级与形成时间等进行了深入分析。研究结果表明,阿里北部第四纪期间以近EW向伸展变形为主,发育了以近SN向正断层和由NW向与NE向走滑断层构成的共轭走滑断层为主的高密度活断层系统。沿昆楚克错地堑西缘主边界正断层新发现的最新同震地表破裂整体沿NNW向雁列展布,总长约400m,最大垂直位移约0.8m,平均垂直位移为0.3~0.4m。结合历史地震记录和经典的“地表破裂位移与震级”统计关系式推断,该破裂应是震源深度为35km的1955年革吉县纳屋错东M_(W)6.5强震事件的结果。综合该地表破裂的发育特点推断,震源深度对地表破裂参数存在显著影响,震源偏深时的地表破裂长度可远小于震源破裂的最大长度,表明在活断层的地震复发模式研究中应注意随机性较强的断层局部破裂行为或小位移破裂事件。

2021年青海玛多M_(W)7.4地震同震地表破裂长度的讨论

同震地表破裂长度是区域活动断裂最大震级估算以及区域未来地震潜力评估的重要参数之一。2021年5月22日在青海省果洛藏族自治州玛多县发生了M_(W)7.4地震,其触发的同震地表破裂沿东昆仑断裂东南分支延伸线上的江错断裂分布。文中基于震后2次大范围的野外调查,结合无人机航拍影像和高精度地形数据的精细解译,明确了此次地震的同震地表破裂自西往东可划分为鄂陵湖南段、野马滩段、黄河乡段和江错分支段,最东端的地表破裂位置位于前人研究所确定的最东端以东2km以远,破裂全长约158km。此外,本研究在冬草阿隆湖以东的沙丘区域内发现了呈半圆弧形连续分布的地表破裂,而破裂在沿走向SE的优云乡段的传播过程中所经过的大面积沙丘覆盖区域也存在零星的张剪性地表破裂和断层陡坎,且陡坎的垂向位移可达30cm。对比已有的关于同震地表破裂长度的研究结果,分析认为本研究与其他结果之间存在差异的主要原因在于:1)本研究所得结果基于更广泛、详实的野外调查和更大范围的高精度影像的精细解译;2)分析过程中避免了阶区等段落几何复杂区两侧叠加段落的重复计算。结合巴颜喀拉块体周缘已有的强震震例,均显示青藏高原地区同震地表破裂的长度较全球平均值偏大。

同震地表破裂及活动断层迹线的几何形貌特征

天然断层面的几何形貌特征中隐含着大量与断层演化和破裂机制相关的信息,准确描述断层面的形貌特征对于认识断层的形成与发展,及其破裂过程具有重要意义。文中运用能谱密度分析方法,对全球52条同震地表破裂和300条活动断层的地表迹线数据进行分析和归纳,结果显示:1)它们的平均能谱密度曲线在频域上具有明显的3分段特征。在低频域,能谱密度曲线特征表征了km级以上尺度的构造块体边界的形貌特征;在中频域,则受到hm—km级尺度上的断层横向扩展、次级断裂的贯通以及地形因素的控制;在hm尺度上的拐点代表了重采样的有效长度,在hm级以下尺度的高频域,能谱曲线特征受到数据插值方法的控制;2)在km级以下尺度,同震地表破裂的能谱密度曲线显示3种破裂类型的断层迹线粗糙度之间存在明显差异:逆冲型>正断型>走滑型,这表明在该尺度范围内的破裂迹线几何形貌特征差异主要受破裂类型的控制;3)与同震地表破裂相比,活动断层迹线的能谱密度明显偏低。这表明随着破裂次数增加、断层活动历史增长,断层的粗糙度会逐渐减小,即粗糙度与成熟程度成反比。

2022年1月8日青海门源M_(S)6.9地震序列、地表破裂特征及其工程效应

2022年1月8日01时45分,青海省海北藏族自治州门源县发生M_S6.9地震。为深入了解此次地震的活动特征,以地震灾害损失调查为基础,结合无人机低空摄影测量以及余震数据分析等多种手段,对硫磺沟内的地表破裂带及交通系统的震害进行了初步调查分析,此次同震地表破裂以左旋走滑变形为主,伴有一定的逆冲分量,最大左旋位移量为3.1 m。地震还造成兰新高铁硫磺沟大桥、大梁隧道遭受严重破坏,主要表现为主梁侧翻滑移,轨道扭曲变形,隧道内部结构出现错位变形等现象。最后,对该地区今后桥梁的抗震设防措施提出建议。

青海门源M6.9级地震地表破裂特征及区域地震活动趋势分析

据中国地震台网正式测定,2022年1月8日1时45分青海海北州门源县发生6.9级地震,震源深度10 km。此次地震是2016年门源M6.4级地震之后冷龙岭地区再次发生强震活动。此次地震的宏观震中位于距门源县城浩门镇西北50 km的冷龙岭硫磺沟地区,并在硫磺沟—大西沟一带形成规模大且连续性较好的地表破裂。地表调查显示,同震地表破裂的总长度约为23 km,整体走向N40°~85°W,地表破裂主要由雁列的地震鼓包、张裂缝、剪切裂缝等形式组合而成,而且地表伴生了较多规模不等的滑坡、崩塌等次生地质灾害。根据地表破裂的规模、走向及破裂特点等,可将其分为3段:东段(硫磺沟段),长约10 km,走向N40°~60°W,破裂规模较小,以伴有重力作用的拉张裂缝为主;中段(道沟段),长约9 km,走向N70°W,破裂规模较大,以发育规模较大的地震鼓包和剪切裂缝为主,而且左旋位移较大;西段(大西沟段),长约4 km,走向N85°W,此段规模最小,以雁列的拉张裂缝为主。其中—东段一起组成了该破裂带的东支,而西段构成了西支,两者都具有明显的左旋走滑特征,并自东向西破裂整体呈左阶展布,在G227国道以东形成了具有拉张特征的左阶阶区。综合分析表明,此次,地震发生在祁连山块体的祁连-海原活动构造带,发震断裂应为海原左旋走滑断裂带的冷龙岭-托莱山断裂段。结合对祁连-海原构造带1900年以来强地震序列及托莱山断裂的初步研究认为,该构造带的历史地震活动整体具有不断向西发展的趋势,但在哈拉湖和托莱山之间存在较明显的地震空区,因而推断托莱山断裂未来的强震危险性有增强的可能。

2021年5月22日青海玛多M_(S)7.4地震地表破裂带及发震构造

2021年5月22日2时4分,青海省果洛藏族自治州玛多县发生了M_(S)7.4级强烈地震,震中位于巴颜喀拉地块北部边界东昆仑断裂带以南约70 km左右(34.59°N,98.34°E),震源深度17 km。震后的野外现场考察表明,这次地震在海拔4200~4600 m的高原面上形成了一系列由张裂隙、张剪裂隙、剪切裂隙、挤压鼓包和裂陷等多类型破裂雁行状组合而成的复杂同震地表变形带,总体表现为左行走滑运动性质,局部略带正断分量。该破裂带主要沿东昆仑断裂带南部的江错断裂分布,整体呈N105°E走向,全长约151 km。根据破裂带的走向变化和阶区特征,可将其分为四段:西段、中西段、中东段和东段。其中西段分叉为南、北两支,北支破裂走向N112°E,呈不连续分布,长约18 km,南支走向N94°E,呈连续性分布,长约25 km,最大左行位错约2.9 m;中西段全长约52 km,主要由约22 km长、呈N109°E走向的连续分布的地表破裂与稍北分布约30 km长、不连续分布的两支破裂组合而成,最大左行位错约1.9 m;中东段为总体呈N104°E走向的不连续地表破裂,全长约51 km,其中包含长约20 km的破裂空区;东段分叉为北、中、南三支,北支为走向N84°E、长约23 km的连续性破裂,最大左行位错约1.8 m,中间一支为N110°E走向、长约14 km的不连续破裂,南支则表现为零星破裂及系列滑塌,走向N120°E,长约6 km。这种两端发育较大规模分叉的"扫帚"状同震地表破裂在青藏高原已发生的走滑型地震中尚未报道过。这次地震的发震断裂为江错断裂,该断裂向西延伸可与2001年东昆仑MS 8.1地震的发震断层昆仑山口断裂相接,表明昆仑山口-江错断裂带与北部东昆仑断裂带中东部的托索湖-玛沁断裂挤压弯曲段共同构成了巴颜喀拉地块北部的宽阔边缘断裂带,并与南部的玉树-甘孜-鲜水河断裂带协同运动,共同调节着巴颜喀拉地块向东的运动和形变。由于东昆仑断裂带东部的玛沁-玛曲段是历史地震空区,因此可能是未来强震发生的区段。同时需要考虑到近20多年以来,巴颜喀拉地块周缘的强震活动具有跳跃性特征。因此,在未来的强震危险性评价中,应重点关注巴颜喀拉地块北边界带中东段玛沁-玛曲段和南部边界带鲜水河断裂带等的强震活动性及危险性。

2021年5月22日青海玛多M_(S)7.4地震的发震构造和地表破裂初步调查

北京时间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了M_(S)7.4地震,震中位于巴颜喀拉地块内部,距地块北边界东昆仑断裂带约70km。在综合分析震源参数、余震分布和In SAR反演结果的基础上,我们第一时间对发震断层和同震地表破裂进行了野外考察。初步研究表明,玛多地震的发震断层为NW走向、左旋走滑的昆仑山口-江错断层,破裂段为江错段。地表破裂长160km,主要由线性剪裂隙、斜列张裂隙和张剪裂隙、挤压鼓包、地震陷坑等多种构造类型组合而成,在河谷、沼泽地区伴有大量喷砂冒水、砂土液化现象和重力滑坡等。地表破裂带自西向东可依次划分为鄂陵湖南段、黄河乡段、冬草阿龙湖段和昌麻河乡段;不同段之间或走向差别较大,或以大的拉张阶区分隔。其中,鄂陵湖南段、黄河乡段的西段、冬草阿龙湖段的中段和昌麻河乡段的地震地表破裂带明显且可连续追踪,尤以鄂陵湖南段的地表破裂规模最大;其他段的地表破裂断续展布。根据冲沟、道路和拉张阶区裂隙宽度等可确定地表同震位移量为1~2m。

2022年青海门源Ms6.9地震地表破裂带及发震构造研究

2022年1月8日01时45分,青海省海北州门源县发生了M_(s)6.9级强烈地震,震中位于青藏高原东北缘海原断裂带中西段的冷龙岭断裂附近。震后的野外现场考察表明,这次地震在海拔3500~4100 m的高原北部祁连山区形成了一系列由张裂隙、张剪裂隙、剪切裂隙、挤压鼓包和裂陷等多类型破裂雁行状组合而成的同震地表变形带,表现为左旋走滑运动性质,总长约27 km。破裂带呈NWW—SEE走向,可分为南北两支,北支沿冷龙岭断裂西段分布,南支沿托莱山断裂东端分布,与北支间隔3 km呈左阶雁行排列。根据破裂带的走向变化和阶区特征,可将破裂带分为三段:西段、中段和东段,与地表同震位移分布特征较为吻合。西段为破裂带的南支,呈N93°E走向,长约4.5 km,最大左行水平位错约85 cm;中段为北支破裂带西侧部分,主要呈N102°E走向,长约7.5 km,最大左行水平位错约3.7 m;东段为北支破裂带东侧部分,走向呈N110~120°E走向,长约15 km,最大左行水平位错约3.0 m。门源地震震级与地表破裂带分布规模和变形强度的对比,表明本次地震的震源深度较浅,可能远小于10 km深。这次门源地震的发震断裂为海原断裂带呈挤压弯曲部分的冷龙岭断裂,具有花状构造特征。由于本次地震余震向SE方向扩展,表明具有应力向东迁移趋势,因此,冷龙岭断裂东侧处在海原断裂带上1920年海原大地震与2022年门源地震之间地震空区的金强河、毛毛山和老虎山断裂未来强震危险性升高,需要重点关注。

1948年川西理塘M7.3地震地表破裂特征及Riedel剪切构造分析

1948年川西理塘M 7.3地震是川滇菱形块体内部近一个世纪以来发生的震级最大的走滑型地震。在对此次同震地表破裂进行详细调查基础上,利用差分GPS对同震地表破裂带进行了精确测量与统计分析。结果揭示该地表破裂的现存长度为36 km,北端始于无量河以北,往东南沿藏坝盆地北东缘、德巫盆地东南缘,延伸至德巫乡北,分为南、北两段,而在交德附近存在约3 km长的地表破裂空区。对同震地表破裂的线密度和同震水平位错量进行分段统计后揭示,此次地震的宏观震中应位于德巫盆地中部交德东南约4~5 km处。对理塘同震地表破裂的Riedel剪切分析结果指示,该破裂带主要由R剪切组成,以发育雁列状排列的挤压鼓包(Push-up)为主要特征,伴有少量R′剪切与T裂缝,缺少P型与X型剪切。其中R剪切占95%以上,其在藏坝段(北段)的优势方向为318°,德巫段(南段)为315°,整条地表破裂带的R剪切平均方向为316°。同时发现,此次地震形成的雁列状挤压鼓包主要以平缓的"弧形"为主,这与1981年道孚MS 6.9地震和2010年玉树MS 7.1地震地表破裂带中出现大量反"S"形挤压鼓包有所不同,推断与走滑断裂滑动速率密切相关。沿强滑动速率走滑断层地震破裂带的Riedel剪切发育会更为完善,挤压鼓包也更发育,易形成反"S"形,反之则以平缓的"弧形"为特征。综合分析认为,1948年理塘同震地表破裂带的展布主要受藏坝盆地与德巫盆地控制,而且藏坝段(北段)与德巫段(南段)的R剪切方向存在偏差,这可能与两个拉分盆地的发育程度有关。

汶川地震小鱼洞地区的地表破裂和同震位移及其机制讨论

2008年5月12日在四川西部发生的汶川地震是一次以逆冲运动为主,兼有右旋走滑运动的斜滑型地震,形成了有史以来最长、最复杂的地表破裂之一。其中,很多复杂现象到目前为止还没有得到很好的解释或一致的认识,如小鱼洞地区出现的NW走向的小鱼洞断裂,在小鱼洞以北出现的2条相距11km的平行断裂同时破裂的现象等。通过在小鱼洞地区的详细野外调查,获得了详细的地表破裂分布及同震位移分布,在此基础上对小鱼洞地区地表破裂的机制进行了分析。结果表明,造成上述复杂地表破裂的根本原因是汶川地震的主断层北川-映秀断裂的产状变化,即北川-映秀断裂在小鱼洞以北向NW偏移约3.5km。其破裂机制是:1)北川-映秀断裂的右旋走滑运动在小鱼洞西侧的左阶挤压阶区引起的挤压隆升形成前冲断层,即小鱼洞断裂;2)由于北川-映秀断裂在小鱼洞以北向NW偏移3.5km,导致其断层面倾角变大,逆冲运动引起的断层上盘对下盘的挤压方向变化,结合右旋走滑引起的上盘对下盘的侧向推挤,两者共同作用突破了彭灌断裂,从而形成了2条相距11km的平行断裂同时错动的现象。另外,文中建议应该重视北川-映秀断裂右旋走滑运动分量、断层产状变化以及断层上、下盘的岩性差异对汶川地震地表破裂过程及地表破裂分布的影响。

2022年青海门源M_(S)6.9地震地表破裂特征的初步调查研究

北京时间2022年1月8日01时45分,青海省海北藏族自治州门源回族自治县境内发生M_(S)6.9地震,震源深度10km,震中位于青藏高原中北部的祁连-柴达木次级地块的北部、托莱山断裂带和冷龙岭断裂带的交会部位。此次地震是进入2022年以来全球震级最大的一次地震,也是青海省境内继2021年5月22日玛多M_(S)7.4地震后又一次6.0级以上地震,同时也是继1986年8月26日和2016年1月21日2次门源6.4级地震之后该地区发生的震级最高、地表破裂最长的地震事件。在综合分析震源参数、余震分布的基础上,我们第一时间对同震地表破裂进行了野外考察。初步调查表明,此次门源M_(S)6.9地震的地表破裂带长度>22km,由北支主破裂和南支次级破裂组成。其中,北支主破裂带沿广义海原断裂带中段的冷龙岭断裂西段分布,长度>18km,主体呈295°走向,最大同震水平位错位于中部硫磺沟一带(37.799°N,101.2607°E),水平最大位错量约3.1m,向两端逐渐衰减;南支的次级破裂分布在广义海原断裂带中西段的托莱山断裂东段局部段上,长约4km,呈275°走向,水平位错约1.0m,构成与主破裂带西段左阶斜列的次级分支破裂。南、北2支破裂段之间以拉张阶区斜列。整个地表破裂主要由线性剪裂隙、斜列张裂隙和张剪裂隙、挤压鼓包等多种构造类型组合而成。同震地表破裂具有典型的左旋走滑运动性质,同时兼有逆冲分量,最大垂直位错为0.8m。

2022年1月8日青海门源M_(S) 6.9地震地表破裂考察的初步结果及对冷龙岭断裂活动行为和区域强震危险性的启示

2022年1月8日青海门源M_(S) 6.9地震发生在青藏高原东北缘的祁连山断块内部,仪器震中位于海原活动断裂系西段的冷龙岭断裂带上,是该断裂系自1920年海原8.5级大地震后再次发生M>6.5的强震。考察结果的初步总结表明,此次门源地震产生了呈左阶斜列分布、总长度近23 km的南北两条破裂,在两者之间存在长约3.2 km、宽近2 km的地表破裂空区。南支破裂(F_(1))出现在托来山断裂的东段,走向91°,长约2.4 km,以兼具向南逆冲的左旋走滑变形为主,最大走滑位移近0.4 m。北支主破裂(F_(2))出现在冷龙岭断裂的西段,总长度近20 km,以左旋走滑变形为主,呈整体微凸向北东的弧形展布,包含了走向分别为102°、109°和118°的西、中、东三段,最大走滑位移出现在中段,为3.0±0.2 m。此外,在北支主破裂中—东段的北侧新发现一条累计长度约7.6 km、以右旋正断为主的北支次级破裂(F_(3)),累计最大走滑量约0.8 m,最大正断位移约1.5 m。综合分析认为,整个同震破裂以左旋走滑变形为主,具有双侧破裂特点,宏观震中位于北支主破裂的中段,其地表走滑位移很大可能与震源破裂深度浅有关,其中的右旋正断次级破裂可能是南侧主动盘向东运移过程中拖曳北侧块体发生差异运动所引起的特殊变形现象。印度与欧亚板块近南北向强烈碰撞挤压导致南祁连断块沿海原左旋走滑断裂系向东挤出,从而引发该断裂系中的托来山断裂与冷龙岭断裂同时发生破裂,成为导致此次强震的主要动力机制。在此大陆动力学背景下,以海原左旋走滑断裂系为主边界的祁连山断块及其周边的未来强震危险性需得到进一步重视。

2022门源M_(S)6.9地震地表破裂带震害特征调查

2022年1月8日,青海省海北藏族自治州门源县发生M_(S)6.9地震,震中位于青藏高原东北缘地区祁连—海原断裂带的冷龙岭断裂和托勒山断裂构造转换区域(37.77°N,101.26°E)。震后野外现场考察结果表明,此次地震形成的同震地表破裂带总长度约为26 km,整体走向NWW向,破裂性质以左旋走滑局部逆冲为主。断层错动造成的破坏形式以雁列式组合的张裂隙、张剪裂隙、挤压鼓包、断层陡坎等为主。其中,道河至硫磺沟段地表破裂最为强烈,规模大且连续性好,造成的震害最为显著,地表破裂规模向东、西两端逐渐衰减。破裂带穿过区域内多条河流,造成显著的冰面破裂变形,并沿河岸形成一系列的边坡崩塌、滚石等地质灾害。综合破裂带及震害规模分析,宏观震中位于道河至硫磺沟地区。

龙首山南麓新发现的地震地表破裂带——兼论1954年山丹M_(S)71/4地震发震构造

基于详细的遥感解译和野外调查,发现龙首山南缘断裂发育有较新的地震地表破裂遗迹,包括断层坎、地震鼓包、河道的系统位错等断层地貌标志,破裂带总长度超过20 km,沿断裂走向其垂向位移介于0.35~4 m,水平位移介于0.3~1.9 m,龙首山南缘断裂主体表现为逆冲性质,仅在西端表现为局部左旋走滑的性质。通过剖面和探槽揭示,龙首山南麓地区全新世以来发生多次断层活动,最新的一次在约3.96 ka以来。经过与区域内的强震记录比对,认为此次新发现的地震地表破裂带可能是1954年山丹M_(S)71/4地震所致。1954年山丹M_(S)71/4地震在浅表沿两条断裂同时发生了地表破裂,表现为正花状构造的变形样式。这种同震位移分配现象以往多发现于走滑型地震中,此次在逆冲型地震中发现。龙首山南缘断裂地表破裂带的发现为揭示1954年山丹地震的震源过程和破裂样式提供了新的证据和思路。

不同类型发震断层的同震地表破裂光学遥感特征研究

多平台、多传感器米级/亚米级光学遥感数据的快速获取能力的提升使震后应急期间及时、全面了解大地震同震地表破裂带的空间分布、单条破裂规模、平面组合特征及准确分析发震断层类型等成为可能。文章以2001年青海昆仑山口西M_(S)8.1地震、2008年四川汶川M_(S)8.0地震、2010年青海玉树M_(S)7.1地震和2014年新疆于田M_(S)7.3地震为大地震典型震例,选取震后高分二号(GF-2)、WorldView-2和Landsat-7等卫星遥感数据及航空遥感数据为主要光学遥感信息源。分析了遥感技术在地表破裂识别中的适用性基础上,根据同震地表破裂基本单元的几何形态特征和色调特征,建立了不同性质的地震陡坎、跌水、地震凹陷、地震裂缝、地震鼓包(梁)、挤压隆起/挤压脊、拉分盆地、断塞塘、断层槽谷等微型构造地貌和水系、河流阶地、洪积扇(台地)、湖积台地、公路、田埂等地质体/地物的水平断错地貌的遥感识别标识。根据不同地表破裂基本单元的空间分布遥感分析,可完善其平面组合特征及快速、准确推断发震断层的类型。对于走滑型地震,结合里德尔剪切破裂模型,可快速分析主破裂带与次级破裂带、共轭剪切破裂等的空间关系,准确、完整掌握地表破裂可能出现的空间位置。不同类型发震断层的同震地表破裂光学遥感特征研究可为大地震后应急救援期间同震地表破裂的快速识别和分析提供技术支撑,遥感分析结果可为震后发震断层的空间延伸及类型判断、地震烈度图的精准修正等提供重要的辅助信息依据,同时也可针对性地指导震后地表破裂的科学考察。

逆冲型断裂同震地表变形定量分析的几个问题--以汶川M_S8.0地震为例

2008年5月12日四川汶川发生MS8.0地震,发震断裂在地表形成以逆断为主的破裂变形带。同震地表变形带的定量分析对理解地震的构造行为具有重要意义。文中以汶川地震典型调查点为例探讨了逆断型同震地表破裂变形带测量分析中值得重视并容易误解的几个问题,分析了地貌面标志和线性标志等测量数据与构造变形参数的几何关系,给出了变形参数的求解方法和相互关系。同时,就多观测点的定量数据在区域断裂几何结构变化和运动学分析中的运用进行了讨论。

2021年青海玛多M_(W)7.4地震分布式同震地表裂缝特征

地震地表破裂是理解大陆地壳变形模式和地震破裂行为的关键,也是活动断层避让带设置的直接依据。2021年5月22日青海玛多M_(W)7.4地震沿昆仑山口-江错断裂江错段形成了长达158km的同震地表破裂,造成沿线野马滩大桥、昌马河大桥坍塌。文中基于震后2次大范围现场调查资料和震区3~7cm分辨率的无人机航片,获得了本次地震详细的地表破裂,在精细填图的基础上,阐述了玛多地震地表破裂、地表裂缝、砂土液化带和带状塌陷等多种类型裂缝的分布特征及其意义。除在断裂相交处存在多条次级破裂外,局部存在大量延伸长、走向稳定、具有雁列特征的裂缝带,最远处与主破裂带的距离>5km;在震中附近及震中以西、以东多个段落跨断层数千米范围内存在分支破裂、斜列式地表裂缝、砂土液化带、带状塌陷和地裂缝等与同震变形相关的地表特征。玛多地震分布式同震地表裂缝的揭示,主要得益于大范围、密集的现场调查和厘米级高分辨率航片的精细解译,使小位移量破裂或微弱裂缝得到充分识别。由于缺乏明确的位错标志,难以甄别未在主破裂断层上的同震地表裂缝是构造成因还是震动成因,分析其空间分布形态、余震分布及其震源机制、区域构造背景等,经初步推测,不排除有些裂缝代表区域先存断层的继承性活动与次级断层触发活动的可能性。对分布式同震地表裂缝的精细刻画有助于全面理解地震破裂过程的机理,对于重要工程抗震减灾的有效设防具有现实意义。