2015年尼泊尔M_W7.9地震对强余震的触发作用和对周边断层的影响

基于EDGRN/EDCMP程序,计算了尼泊尔M_W7.9地震引起的库仑应力变化对强余震的触发作用和对周边断层的加/卸载作用。结果显示:4月25日M_W6.7和4月26日M_W6.8强余震均受到明显触发作用,地震产生的应力场扰动有利于2015年5月12日M_W7.2强余震的发生。单独反演破裂模型和联合反演破裂模型的计算结果均显示:余震的分布和库仑应力变化的正值区有很好的对应关系,分别有85.5%和75.8%的余震落在库仑应力变化正值区。雅鲁藏布江缝合带西段的西侧受到超过10 k Pa的库仑应力加载。喀喇昆仑断裂、班公错怒江缝合带、格林错断裂的库仑应力加载约为1 k Pa。龙木错—邦达错断裂、玛尼玉树断裂以及嘉黎断裂受本次地震的影响较小。在震中的西北和东北方向,藏南典型南北向伸展构造受到了库仑应力加载作用,量值约为1 k Pa。

2015年尼泊尔Gorkha M_W7.9地震与Kodari M_W7.3地震InSAR数据反演及其应力触发分析

根据喜马拉雅断裂系的构造形态,采用缓倾角反铲型断层模型模拟MHT上地震破裂部分的坡坪式发震构造。利用Alos-2及Sentinel-1获取的InSAR数据,反演获得了2015年尼泊尔Gorkha地震及其最大余震Kodari地震的同震滑动分布模型。与单独利用Alos-2或Sentinel-1 InSAR数据的反演结果相比,利用Alos-2和Sentinel-1 InSAR数据联合反演能够提供Gorkha地震破裂的更多细节信息,尤其对深部信息的约束更加明显。联合反演得到的破裂深度最大可达24km,穿过了该区域的闭锁线,到达了闭锁和蠕滑的转换区域。反演的断层模型倾角在3°~10°之间,最大滑动量出现在地下17km处,约4.5m。Gorkha地震和Kodari地震发震性质相似,都是发生在MHT断层上的低角度逆冲型地震,其中Gorkha地震略带右旋分量。反演结果还显示,Gorkha地震与Kodari地震的破裂滑动在空间上存在互补性,Kodari地震就发生在Gorkha地震的破裂空区内。通过计算Gorkha地震对Kodari地震发震断层的库仑破裂应力加载,发现Kodari地震震中恰位于库伦破裂应力正负交界区域,库仑破裂应力加载达0.4MPa,表明Kodari地震可能受到了Gorkha地震的触发。

汶川Mw7.9地震周边地区布格重力异常与岩石圈垂向构造应力场

前人研究给出,龙门山断裂带中南段地壳均衡异常显著,具有发生7级以上大地震的深部动力背景。2016年6月,我们围绕该均衡异常显著区域开展重力/GNSS加密观测,提高了该地区布格重力异常和地壳均衡异常场的空间分辨率。依据上述观测结果与前期同类观测数据,反演了汶川MW7.9地震周边地区地壳密度构造。结果显示,龙门山断裂带是地壳密度变化的高梯度带,其东侧地壳较薄,但其西部明显变厚,上、中、下地壳变化趋势均呈现上述特征;研究区东侧的莫霍面深度为35~40km,西侧为60~65km。此外,利用重力/GNSS联合观测数据计算了汶川MW7.9地震震中区周边地区岩石圈承载的垂向构造应力场,结果表明,汶川MW7.9地震震中区北部、宁强、峨眉山周边地区蓄积了-30 MPa至-40 MPa的负向构造应力,龙门山断裂带中南段蓄积了约40 MPa的正向构造应力,区域最大垂向构造应力分布在龙门山断裂带中南段,临近芦山MW6.6地震。统计结果表明,地震多发生在垂向构造应力高梯度带附近,或垂向构造应力的高值区域。

2020年西藏定日M_(W)5.6地震震源参数估计和应力触发研究

2020年3月20日青藏高原西南缘定日县发生M_(W)5.6地震,距2015年尼泊尔M_(W)7.9地震~250 km.尼泊尔地震,尤其是震后余滑是否触发了此次定日地震还有待研究.本文联合合成孔径雷达和区域地震波资料研究定日地震的破裂特征.首先利用近场形变和宽频带地震波资料,通过贝叶斯自举优化算法揭示定日地震的均匀滑动模型;然后在此基础上构建断层几何模型并反演震源滑动分布.研究发现定日地震的发震断层走向~334°,倾角~51°.破裂主要集中在约2.0~5.5 km深度范围内.破裂范围~5.6 km×4.4 km,释放总的地震矩~3.33×10^(17)N·m.最大滑动量~1.27 m,发生在3.786 km深度.破裂以正断滑动为主兼少许右旋走滑分量,同区域历史地震表现出相似的破裂机制,表明印度板块向北东方向挤压欧亚板块,在藏南地区产生了近东西向的张应力.库仑应力变化研究表明,尼泊尔M_(W)7.9地震主余震和定日地区四次历史地震共同触发了2020年定日M_(W)5.6地震,其中尼泊尔地震震后2年的余滑引起的库仑应力变化占库仑应力增加总量的~40%,震后余滑在未来地震危险性评估中发挥的作用不容忽视.

2015年尼泊尔MW7.8地震前磁扰动极化异常特征分析

文中基于中国大陆地区48个台站的地磁秒值资料,采用极化法对2015年尼泊尔MW7.8地震前的磁扰动特征进行了分析。极化法的逐步计算结果与地磁K指数的对比分析表明极化高值异常与空间磁场活动之间没有相关性,可用于提取震磁异常信息。距震中1500km范围内台站的极化值在震前98d出现了同步性高值异常,考虑到磁场变化具有区域同步性,提出了极化逐日相关分析。研究发现地震孕育过程中各台站间的极化相关性明显增强,而地震发生在同步性转折阶段。基于极化值相对变化量进行的空间异常分析显示,尼泊尔地震前>20%的台站出现持续3d以上的异常,且具有明显的区域性特征。文中从构造动力演化角度对地磁极化异常的孕育和发展进行了解释,对磁场变化机理进行更进一步的探索。研究认为,多台同步性极化异常和逐日相关转折对强震具有重要的指示意义,该成果能为强震监测预测提供新的技术途径。

青藏高原南缘2015年尼泊尔M_W7.8地震发震构造

2015年4月25日尼泊尔M_W7.8特大地震发生在喜马拉雅山南麓,震源机制解表明该地震为低角度逆冲型地震.通过收集地震区的活动构造研究资料、卫星影像解释和野外实地考察,认为尼泊尔M_W7.8地震区地表分布三条主要的逆冲断裂,由北向南分别为喜马拉雅主中央断裂(MCT)、喜马拉雅主边界断裂(MBT)和喜马拉雅主前缘断裂(MFT).主边界断裂和主前缘断裂为晚更新世以来的活动断裂,但至今为止也没有发现喜马拉雅主中央断裂晚第四纪活动的依据.野外调查未发现尼泊尔M_W7.8地震在喜马拉雅山南麓的主要断裂上形成地震地表破裂带.喜马拉雅山南麓的构造特征为薄皮构造,表现为浅部陡倾断坡-深部缓倾断坪(7°左右)-深部断坡(11°左右)的构造样式.深部断坡-断坪又称为主喜马拉雅断裂(MHT),其中的深部断坡是尼泊尔地震主震(M_W7.8)和最大余震(MW7.3)的发震构造.余震大致沿北西向的高喜马拉雅山前缘呈条带状分布,主要分布在低喜马拉雅山区内.剖面上,余震大致分布在主喜马拉雅断裂的上盘推覆体内,推测尼泊尔M_W7.8地震时深部断坡发生错动,其地震位移沿深部断坡-断坪向南传播引起上盘的褶皱带缩短变形,进而触发低喜马拉雅和次喜马拉雅褶皱带内产生次级破裂从而产生余震.

2015年4月25日尼泊尔M_w7.8地震孕育过程分析与震后趋势研判

基于作者提出的孕震断层多锁固段脆性破裂理论及板间地震区划分原则,划分了伊斯兰堡—加德满都地震区.从孕育周期界定与主震事件判识角度,分析了该地震区大（巨）震事件的孕育过程,研判了其未来震情.结果表明：伊斯兰堡—加德满都地震区至少已经历三个完整的孕育周期,是一个Mw8.3～8.6地震危险区;2015年4月25日尼泊尔Mw7.8地震,是该区当前孕育周期第三锁固段损伤累积至峰值强度点时发生的一次标志性大震事件;2015年5月12日尼泊尔Mw7.3地震发生后,该地震区再次处于临界状态,将发生Mw8.0～8.2地震.

2018年阿拉斯加湾M_W7.9地震震源复杂性

2018年1月23日,在美国阿拉斯加湾海域发生了一次MW7.9地震.震源机制解表明这次地震以走滑为主,可能发生在近东西向或南北向的陡倾角断层上,早期余震并非线型展布.我们利用视震源时间函数分析确定了此次地震的总体破裂方向,并结合余震的空间展布特征构建了相互交叉的双断层模型,进而通过联合反演远场P波和SH波数据获得了此次地震的时空破裂过程.视震源时间函数分析表明总体破裂方向既非东西也非南北,而且反演结果表明,两个断层上都发生了错动,总体破裂时间～50s,释放标量地震矩～8.11×1020 Nm.震源时间函数表现出多事件特征,且两个断层破裂的时间过程也不相同.破裂首先在南北向断层的南端开始,很快触发了东西向断层,最后终止于南北向断层的北端.每个断层都具有相当的时空复杂性,位错分布很不均匀.东西向断层具有三个凹凸体,一个位于震源附近,其他两个位于断层两端.南北向断层有两个凹凸体,均位于断层北段,最大滑动量～5.0m就出现在这里.发生最大位错的南北向断层延伸至阿拉斯加海沟,增加了触发阿拉斯加海沟其他断层发生破裂的可能性.

2008年5月12日汶川M_W7.9地震的同震粘滑过程研究

2008年5月12日中国汶川发生了MW7.9地震,全球数字地震仪台网(GSN)74个台的地震仪和陕西周至地震台的数字水位仪都很好地记录到了该地震的同震粘滑错动过程和止滑过程。分析GSN74个地震台的记录后发现:汶川MW7.9地震的同震粘滑错动过程是一次多点粘滑错动过程,主要由四个子粘滑错动事件构成,整个粘滑错动过程的持续时间不少于86.6s;地震的弹性破裂过程与粘滑错动过程同时进行,是粘滑错动和弹性破裂共同作用的结果,是一种“粘滑错动+弹性破裂”的机制。对周至地震台数字水位仪记录分析后发现:汶川地震的同震粘滑错动过程与P.N.Sundaram[1]作的岩石粘滑错动实验结果一致,粘滑错动过程可细分为粘结(stick)和滑动(slip)二个过程。汶川地震在止滑过程中激发出了长周期勒夫面波(XsQ)和瑞雷面波(XsR)。研究粘滑震相有助于认识震源的粘滑错动过程,研究止滑震相有助于预判震灾损失。

尼泊尔M_W8.1地震对我国大陆井水位动态的影响及其地震预测意义

分析了尼泊尔M_W8.1地震引起的中国大陆井水位同震响应变化特征,并利用同震水位阶变量反演中国大陆震时应力调整状态。结果显示,尼泊尔M_W8.1地震引起中国大陆井水位的同震响应主要表现为振荡型与阶变型变化。从震时应力调整状态来看,中国大陆受此次地震影响较为明显的区域主要是南北地震带,特别是甘青交界、云南地区及川渝黔交界等应力增强明显。从震例分析来看,在尼泊尔M_W8.1地震发生后的2a内,中国大陆有4次地震发生在甘青交界与云南地区,这表明水位同震效应阶变反演的震时应力增强区域,可能对未来地震危险区具有一定的指示意义。

汶川地震后中下地壳及上地幔的粘弹性效应引起的应力变化与芦山地震的发生机制

采用多层粘弹性模型计算了2008年5月12日汶川MW7.9地震对周围地区尤其是龙门山断裂带南段的影响,结合地震活动性分析,探讨了2013年4月20日芦山MW6.6地震的发生机制,并对沿龙门山断裂带芦山地震与汶川地震之间的地震空段进行了分析。计算结果表明,由于下部地壳及上地幔的粘弹性效应,芦山地震震源处对应的汶川地震同震库仑应力变化(ΔCFS)为-0.1bar以下量级,其后随时间逐渐增加,在芦山地震前增加到了0.4bar(有效摩擦系数为0.4)或0.6bar(有效摩擦系数为0.2)以上。这表明,芦山地震的发生与汶川地震的非弹性触发密切相关。芦山地震与汶川地震之间的地震破裂空段存在1970年大邑M6.2地震的库仑应力阴影区(下降区),汶川地震及芦山地震未能使阴影区发生根本变化,因此,如没有其他不可知因素,该空段短期内整体发生破裂,引发大地震的可能性不大。

2015年4月25日尼泊尔Mw7.8级地震的孕震构造背景和特征

2015年4月25日尼泊尔发生M w7.8级大地震,震源机制解结果一致表明该地震为低角度逆冲型.迄今发生百余次余震,其中包括M s7.0级以上强余震,并触发正断层型小震群.此次地震发生于喜马拉雅碰撞造山带中段,位于1934年比哈-尼泊尔M w^8.1级和1505年木斯塘M w^8.2级地震之间的地震空区内,是自1950年察隅M w^8.4级地震以来喜马拉雅主逆冲断裂上发生的最大震级地震.为更好地理解这次地震,本文综述喜马拉雅造山带的构造背景、断裂组合构成和几何形态、历史强震分布和破裂范围、现代小地震活动性特征、强震孕育的基本模式、震间加载和同震位移的空间互补性.在简单介绍同震破裂的断面初始解基本特征基础上,初步讨论了这次尼泊尔地震与喜马拉雅带特征型地震的关系,与2008年汶川地震的比较,以及低角度逆冲地震破裂的地表出露和对区域地震危险趋势的指示意义等问题.

2015年4月25日尼泊尔M_w7.9级地震震源过程

当地时间2015年4月25日14点11分（UTC2015-04-25 06：11：26）,喜马拉雅南侧尼泊尔境内发生了Mw7.9级地震,美国地质调查局提供的震中位置为（28.147°N,84.708°E）,震源深度为15.0 km.这次地震以及伴随的次生灾害滑坡、雪崩等对包括首都加德满都在内的尼泊尔以及中国西藏的喜马拉雅北部地区造成严重破坏,带来了重大的人员伤亡和财产损失.这次地震发生在印度板块和欧亚板块碰撞汇聚带之喜马拉雅弧型活动构造区.该地区印度板块以-40 mm/a的速率北向俯冲于欧亚大陆板块之下,喜马拉雅和印度板块汇聚率达-18 mm/a（Bilham等,

2015年尼泊尔Mw7.8地震的震后形变机制——震后余滑效应和黏滞性松弛效应

利用较为完善的球体位错理论,结合尼泊尔地震震后1年GPS数据,研究2015年尼泊尔Mw7.8地震震后形变机制。探索了两种不同的震后形变机制模型:①单一的震后余滑模型(模型1);②震后余滑和黏滞性松弛联合模型(模型2)。模型1研究结果表明,震后余滑主要发生在20~35 km深度处,位于同震破裂的下倾区域;余滑以逆冲为主,伴随有右旋走滑分量,其中最大逆冲和走滑分量分别为20 cm和11 cm;震后余滑释放的地震矩为1.23×1020Nm,等效于Mw7.33地震。模型2得到的余滑分布与模型1相一致,但累积滑动量略小,释放地震矩为1.1×1020Nm,等效于Mw7.32地震。模型2研究表明尼泊尔地震震源区岩石圈弹性层厚度和地幔黏滞性系数的最优值分别为40 km和2×1019Pa·s。综上所述,尼泊尔地震震后1年时间内,震后余滑效应起主导作用,黏滞性松弛效应起次要作用。

利用GPS位移反演日本M_w9.0仙台地震及M_w7.9强余震静态位错模型

基于GPS观测的Mw9.0日本仙台地震同震形变及震后8h的地表形变,考虑分层介质模型的影响,反演了主震及震后8h的断层的位错分布.结果显示,主震位错对应的矩震级为Mw8.98,最大同震位错量可达23.3m,在震中区显示出纯逆冲特性,震中两侧断层错动显示出一定的走滑分量.另外,约90%的地震能量发生在40km深度以上.而由震后8h的地表形变反演的结果显示,这一期间释放能量约相当于一个Mw8.13的地震,位错主要分布在主震破裂的西南区域,最大位错量约1.5m,破裂峰值区与Mw7.9强余震有明显的对应关系,暗示震后8h的断层错动主要是由Mw7.9强余震引起的.另外,主震破裂的深部延伸面在震后0.2～0.4m的滑动可能主要是无震余滑.

临震预滑在青藏活动地块区的观测证据

实验室内大量岩石黏滑实验表明:对存在断层的岩石加压,岩石在黏滑失稳前会有预滑,预滑会出现在断层的某个区域.由于浅源地震也是断层失稳破裂的结果,近年来临震预滑作为一种地震前兆信息日益受到地震学界关注.但目前尚缺乏广泛的野外观测证据来证实黏滑实验中的预滑现象在构造地震前也普遍存在.本文对青藏活动地块区内姑咱地震台等12个台的应变仪和水位仪的记录作对比分析后发现:在汶川MW 7.9级地震前数月,各台陆续记录到了一些"阶跃式"波形.在对观测结果可靠性讨论的基础上,用岩石黏滑实验结果和颗粒物理原理来解释这种"阶跃式"波形可能是预滑震相Xp.姑咱等12个地震台观测到预滑震相Xp表明:在青藏活动地块区临震预滑是普遍存在的.这种"准同步"的临震预滑,特别是2008年4月18日和5月6日2次幅度较大的预滑可能引发了汶川MW 7.9级地震.因此,关注预滑,特别是临震预滑对预测未来强震有一定的前兆意义.