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。

青川断裂及邻区现今地震活动性研究

近年来,青川断裂及邻区多次发生4.0级以上地震,为进一步研究该区现今地震活动性,结合现场地震地质调查和无人机摄影方法测绘构造地貌,揭示青川断裂的构造变形信息;采用CAP方法反演2008年5月17日至2021年12月31日研究区32次M_(W)≥4.0地震的震源机制解,进一步讨论断裂的构造变形特征;使用ω^(2)模型拟合震源谱方法获得研究区十年尺度的应力降动态演化,分析3次强震前后研究区的应力调整过程;通过三维P波速度结构反演,探讨研究区深部孕震背景;最后综合地质学和地震学研究结果分析青川断裂及邻区的现今活动性。结果表明:①地震地质调查和震源机制解的结果均反映青川断裂的运动性质为走滑兼挤压。②2008年汶川8.0级和2013年芦山7.0级强震前、后,研究区的应力水平在一段时间内呈现出升高-回落的调整过程。③体波层析成像的结果显示研究区的地壳浅层高低速异常表现以龙门山断裂带为分界线的空间分布特征。④青川断裂具有潜在地震发生的构造背景与能力,但目前该断裂及邻区的地震活动正处于强震序列衰减阶段,M 4.0以上地震活动呈逐渐减弱的趋势,高应力降地震事件明显减少,区域整体应力水平较低。

利用Virtual Quake地震模拟器研究鲜水河断裂带地震活动性与地震复发周期

2022年9月5日四川泸定6.8级地震发生在鲜水河断裂带磨西断裂上。本文依据鲜水河断裂带的断层几何形态、断层面物理力学参数、断层滑移速率等基础资料,构建断裂带三维模型,基于Virtual Quake地震模拟器开展鲜水河断裂带准静态数值模拟。对七条分支断裂独立模拟的结果显示模拟结果与历史地震的最大震级和复发周期具有较好的一致性。结果表明模型长度影响震级大小,滑移速率影响地震复发周期。断层面几何弯曲展布使得断层面应力分布不均匀,在弯曲处出现应力积累的现象,易触发地震,并出现了地震分段破裂现象,降低了几何弯曲断层的地震频次,为强震的孕育创造了条件。联合模拟的10000年时间内,鲜水河断裂带共发生了33次M≥7.0地震,最大震级为M7.6,地震活动性呈现一定的活跃期与平静期。断层系统地震间的相互应力作用和复杂的断层几何结构影响着地震迁移的复杂性。道孚断裂上相距40年发生两次M≥7.0地震,乾宁断裂北端相距5.8年发生M≥7.0双震,此类现象与历史地震有一定的相似性。

基于自动检测方法的福建地区断裂带地震活动性研究

利用福建地震台网88个地震台站于2015年记录的10个月的连续波形数据,基于台网约束下的长短窗特征触发式震相检测的模板事件识别方法和匹配滤波自动检测方法,识别出模板事件919个,匹配滤波后重新识别和定位了共计2243个地震事件,其中ML1.0以上地震1991次,主要集中在ML1.0—1.5之间,这极大扩充了该震级范围内的福建地震台网目录。重新定位的地震震源深度分布在0—20 km之间,多数发生在10 km内的上地壳。沿长乐—诏安断裂带和永安—晋江断裂带,地震分布集中且表现出明显的分段活动性。在长乐—诏安断裂带上检测到较福建台网目录更多的地震,且地震活动性表现为西南段较强、东北段较弱,沿断裂带的震源深度分布由南向北逐渐变浅,与莫霍面深度的变化相一致;在与之共轭的永安—晋江断裂带上则北西段地震活动更为集中,而东南段地震活动稍显分散。重新识别与精定位后的地震与福建地区地壳水平形变南强北弱、东强西弱的特点相一致。

四川稻城地区温泉流体地球化学特征及地震活动性分析

稻城地区位于青藏高原东南缘的川滇地块北部,为揭示该区域温泉流体地球化学特征以及其和地震活动性之间的关系,本次研究采集了稻城地区6个温泉的水样以及逸出气体样品。对温泉水中离子组分和浓度,温泉逸出气体组分及气体同位素进行了测试,得到以下认识。研究区温泉水化学类型主要为HCO_(3)-Na和HCO_(3)-Na·Ca型,通过阳离子温标估算热储温度在74℃~159℃之间,循环深度在2.2 km~5.0 km之间。温泉气体中CO_(2)主要是由储层中的碳酸盐岩受热分解或溶解产生的,氦来自幔源组分的比例较低,在0.4%~2.4%之间,研究区的温泉是由沿断裂带渗入的大气降水经地壳深部的热源加热形成的。在稻城地区,循环深度以及幔源气体贡献率等不同的温泉流体地球化学特征与地震活动性之间有很好的对应关系,并且研究区地震活动性要弱于周缘鲜水河断裂地区等深部流体上涌地区。同时在区域尺度上,未来位于断裂交汇部位的稻城仲堆温泉一带的地震活动性最值得关注。

复杂构造环境下水库地震活动性研究——以糯扎渡水电站为例

糯扎渡水电站位于澜沧江中下游,该地区构造环境复杂,活动断层发育,地震频发。本文利用区域构造、糯扎渡库区水荷载变化、云南省区域地震台网2000-2021年地震监测资料,对糯扎渡水库区域断层性质、库水位荷载变化、地震震源参数和水库蓄水前后的地震活动空间等进行综合分析。研究结果表明,糯扎渡水库影响区及附近区域活断层密集,构造环境复杂且存在应力水平较高区域,蓄水前库区地震活动强度较高。伴随蓄水量的增加,微小地震活动频度和强度逐渐增强,显示出蓄水对库区内断层上的应力分布具有明显的扰动作用。蓄水后水库坝区附近和澜沧江库区中段窝拖寨断层区的地震活动频度和强度有所增强,普洱大河库段地震活动强度则低于区域背景地震,但微小地震活动的频度有所上升,且与库水位的周期性变化有一定的相关性。地震活动的空间位置与库区内复杂的构造断层密切相关。在区域构造应力和库区水加、卸载的共同作用下,构成了糯扎渡水库影响区微小地震时间、空间、强度的活动图像。未来区内地震活动仍将受到区域构造应力影响和水位变化及水的渗透作用影响,其地震活动强度可能达到5.0级左右。

1950年西藏墨脱—察隅8.6级地震震源参数、发震构造及周边地震活动性

印度—欧亚板块的挤压碰撞形成了长达2500 km的喜马拉雅造山带.北京时间1950年8月15日22点09分,在喜马拉雅东构造结的墨脱—察隅一带发生了M_(S)8.6地震,是世界上有历史地震记录以来发生的最大的内陆型地震,整个青藏高原及毗邻的印度平原均有明显震感,给周边地区带来重大的经济和财产损失.我们基于前人在地震灾害、地震定位和震源机制等方面获得的研究成果,对墨脱—察隅大地震的震源参数、震源区地下结构、发震断层的构造特点进行了系统回顾.在此基础上,我们收集了不同机构给出的历史地震目录资料,总结了震前20年和震后10年较为完整的5.0级以上地震目录,分析了4个不同时间和空间发展阶段的地震活动性;同时利用现代地震目录和我们在震源区架设的近台观测波形资料,探讨了1964年以来发生的中小地震、2017年米林6.9级地震和2019年墨脱6.3级地震的发生机制.东构造结地区构造背景复杂,发育了三个不同方向、依次向南迁移的次级构造结,即南迦巴瓦构造结、桑构造结及阿萨姆构造结.在最年轻的阿萨姆构造结地区,印度板块不仅沿着米什米逆冲断裂向NE方向俯冲,同时沿着主前锋逆冲断裂向NW方向俯冲,阿萨姆构造结前缘的察隅岛弧和桑构造结表现出强烈的地壳水平缩短.这种持续不断的高强度的构造挤压应力作用,导致主前锋逆冲断裂和米什米逆冲断裂同时发生破裂,形成M_(S)8.6的墨脱—察隅大地震,并在米什米山和阿博尔山一带发生大范围的余震活动和明显的地表形变.早期地震发生机制的不确定性有待进一步深入分析,地震、地质、遥感和野外调查等多种研究手段的融合可以为其提供较为全面的观测依据.

地震活动性概率分析研究的历史、现状与挑战

地震危险性分析是地震学研究和防震减灾的重要内容之一,对城市规划、建筑物抗震设防标准制定、风险评估和减灾公共政策制定等具有重要的参考价值。地震危险性分析包括两个方面,即地震发生可能性的预测和地震破裂导致的强地面运动分布,其中,地震发生可能性或活动性预测,是地震危险性评估的基础,它给出在给定时间范围内关注地区发生地震的可能性。本文简要回顾地震活动性概率分析的研究历史,分析目前所面临的挑战,并展望未来努力的方向。

小江断裂带西支中南段断裂与地震活动性

根据野外的实地调查与探槽开挖,对小江西支断裂中南段杨林—前所、乌纳—阳宗海、阳宗海—澄江等分支断裂的展布特征、活动性进行研究.结果表明:3条分支断裂作多重左阶斜列展布,第四纪活动以左旋走滑为主兼有倾向运动;其中杨林—前所、乌纳—阳宗海断裂全新世以来左旋走滑活动强烈,为公元1833年嵩明8级大震的发震断裂.阳宗海—澄江断裂全新世活动显著,为公元1750年澄江61/4级地震的发震构造.