2020年7月12日河北唐山5.1级地震发震断层判定及其区域构造意义

2020年唐山古冶5.1级地震是唐山地区继1995年古冶M5.0地震以后时隔20多年发生的又一次超过5级的地震,但有关此次地震的发震断层尚无准确判定,这增加了唐山地区未来地震危险区域的判断难度。文中基于唐山地区的构造活动特征分析,结合震后应急科学考察、野外地质地貌调查、区域形变场数据、震源参数和小地震重定位等资料,综合分析得出唐山古冶地震的地表宏观震害呈NE向和NW向十字交叉形态,震害和应力集中区域内只有NW向的抹轴峪断裂为一条中更新世断层,NE向的唐山-古冶断裂是区域最重要的全新世活动断层,且2条共轭断层的性质与唐山古冶地震的震源参数和地震序列重定位结果具有很好的一致性。由于唐山断裂带呈右旋走滑运动且区域主压应力方向为NE—NEE,唐山-古冶断裂在向E扩展过程中受到青龙山复背斜的阻挡,深部资料显示青龙山复背斜是区域物性差异的分界部位,因此综合判定唐山-古冶断裂和抹轴峪断裂为唐山古冶地震的共轭发震断层。唐山古冶地震是华北平原一次典型的中等强度走滑型地震。晚更新世晚期以来,华北平原内的地震以走滑型为主,这是华北克拉通对来自青藏高原向E扩展的远程效应和太平洋、菲律宾板块向W俯冲共同作用下的应变响应。

2020年古冶M_(S)5.1地震前后岩石圈磁场变化特征

总结归纳河北及邻近地区2014年以来4级以上中强地震震兆异常特征位置,结合2020年古冶M_(S)5.1地震发生前后岩石圈磁场H矢量、D、F总场3个要素地磁异常变化图像,分析发震前后岩石圈磁场震兆异常变化特征。结果表明:①河北及邻近地区7个M≥4地震均发生在岩石圈磁场各地磁要素0值线附近的高梯级带、0值线附近及矢量方向转向等特征部位;②古冶M_(S)5.1地震符合河北中强地震岩石圈磁场震兆异常空间位置特征,概率达75%;③丰南M_(S)4.5地震后唐山岩石圈磁场异常区异常特征出现增强,原地震危险区有再次发震的可能。

2020年唐山5.1级地震发震背景分析

1976年唐山7.8级震后40多年,地处唐山断裂东北端点的古冶发生了2020年7月12日5.1级中强地震。本文综合构造背景、多年小震时空图像背景、多次地震的震源机制解结果,同时根据现场考察等资料以及前人相关研究成果,分析这次地震的多元发震背景。结果表明:此次地震发震断裂为与唐山断裂带共轭的抹轴峪断裂,未来该区域仍具有一定发震风险。通过此次研究,对唐山老震区孕震构造背景有了新的认识。

基于PI方法的华北2019年以来3次M_(S)≥5.0地震回溯性预测研究

本文应用图像信息(PI)方法对2023年山东平原M_(S)5.5地震、2021年江苏大丰海域M_(S)5.0地震和2020年河北古冶M_(S)5.1地震进行了回溯性预测研究。以华北局部(32°N~42°N,114°E~122°E)为研究区域,在网格尺度分别为0.5°×0.5°和1.0°×1.0°且预测窗长为5 a的两组参数模型下,获取2019—2027年逐年滑动的预测窗热点演化图像。结果显示,当网格尺度为1.0°×1.0°时,PI热点效果优于0.5°×0.5°网格,且对平原地震和大丰海域地震的发震位置指示作用较好。当时间窗长和归一化阈值绝对值同时增大,个别窗口存在古冶地震的有效热点,但未找到热点能同时覆盖3个地震震中所在网格的参数模型。不同参数模型下的PI热点显示,未来3~4 a郯庐断裂带渤海段存在发生M_(S)≥5.0地震的风险。本文研究结果对于华北局部地区M_(S)≥5.0地震危险性分析具有一定的参考意义。