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。

结合野外考察的2022年门源M_(S)6.9地震地表破裂带的高分七号影像特征

2022年1月8日,青海省门源县发生了M_(S)6.9地震。为及时全面了解地震同震地表破裂带的空间分布并准确判定发震构造,文中通过对震后高分七号遥感影像进行解译判读,综合野外考察核实,获得了门源M_(S)6.9地震同震地表破裂带的展布情况,并识别出多种典型的同震破裂地貌,总结了多种同震地貌的影像特征。结果表明,此次地震产生了2条主要的地表破裂带,呈左阶斜列展布。北支主破裂带分布于冷龙岭断裂西段,长约22km,走向100°N~120°E;南支次级破裂带分布在托莱山断裂东段的局部段上,长约4km,走向为N90°E,2条破裂带总长约26km;沿破裂带形成了一系列典型左旋走滑同震地貌,如张裂隙、张剪裂隙、挤压脊、挤压鼓包、左旋纹沟、左旋断错路基等;在此基础上,文中还对冷龙岭地区典型左旋地貌的累积位错进行了测量,并与前人的测量结果作对比研究,得到了较为准确的测量结果。文中基于高分影像对断裂沿线典型的断错地貌开展研究,不仅可为高分七号卫星数据的地质应用积累实例,所得结果也可为未来构造地貌研究提供强有力的数据支撑。

2022年青海门源M_(S)6.9地震地表破裂特征分类及震害分析

为了深入分析2022年1月8日青海门源M_(S)6.9地震引发的不同类型地表破裂特征及震害现象,本文依据沿此次地震地表破裂带进行的野外实地考察和无人机航拍解译,将破裂带沿线的典型同震地表破裂特征归纳为:(1)多种典型几何细结构,包括雁列状次级破裂、左旋左阶拉张区、左旋右阶挤压区以及树枝状、网状破裂等;(2)多种地貌标志物水平位错,包括牧区围栏、车辙印、动物脚印和冲沟冰面的左旋断错等;(3)多种类型垂直破裂,如逆冲型地震陡坎和正断型地震陡坎;(4)多种类型挤压破裂,如挤压脊和挤压鼓包;(5)不同类型张性裂缝带,如纯张性裂缝带和张剪性裂缝带.将地震引发的地质及工程震害现象归纳为:(1)跨地震断裂带的边坡垮塌失稳;(2)跨地震断裂带的公路、桥梁和隧道损坏;(3)地震断裂带附近区域的冰面鼓包、公路裂隙等形变现象.此外,对上述现象的展布特征和成因机制进行了分析讨论,并强调了加强跨活动断裂带时工程抗断及近断层强地面运动的抗震设防的重要性.

青海门源M_(S)6.9地震同震破裂的隧道破坏效应与启示

2022年1月8日青海省门源发生M_(S) 6.9地震,导致兰新高铁大梁隧道发生严重变形破坏。综合野外调查资料、InSAR地表变形数据及轨道控制网(CPⅢ)监测结果等,深入研究了青海门源M_(S) 6.9地震同震破裂带对兰新高铁大梁隧道造成的变形破坏特征。结果表明,海原断裂带冷龙岭-托莱山断裂段为此次地震的发震断裂,并形成长约21.5 km的同震地表破裂,变形性质以左旋走滑为主,地表的最大左旋位移约为3.1 m。同震破裂带在穿过大梁隧道部位时,导致隧道工程发生严重损坏,最严重的变形破坏集中出现在主破裂带两侧各60 m范围内。对比隧道变形量观测结果和同震地表破裂变形特征可知,隧道区跨断裂的最大垂直位移约为91.6 cm,最大左旋位错量约为2.88 m,冷龙岭断裂与大梁隧道夹角约为60°,经换算后对应的发震断裂最大左旋位错量约为3.08 m,指示同震地表破裂的最大走滑位错量与穿过隧道的断裂最大位错量基本一致,表明隧道工程在显著的同震变形中难以起到抗断作用。此次研究成果可为类似穿越活动断裂带的铁路工程规划建设及震害防治提供科学参考与借鉴。

2022年青海门源M_(S)6.9地震余震的空间迁移特征

精确识别和定位中强地震序列中的微震事件对于准确判定发震构造具有重要的意义。文章对2022年1月8日发生在青藏高原东北缘的青海门源M_(S)6.9地震序列进行精定位及微震检测研究。首先运用双差定位法对2022年1月8—16日由中国地震台网中心记录的1010个门源地震序列原始目录进行重定位,得到404个精定位地震目录。分别采用原始地震目录(CENC)和双差重定位目录(HypoDD),对震源区150 km范围内9个台站的连续波形数据进行微震检测。结果表明,基于CENC目录识别的余震个数是原始目录地震数量的3.0倍,基于HypoDD目录识别的地震个数是原始目录的2.1倍,是HypoDD目录的5.8倍;两种地震目录的微震检测均使得ML震级完备性从1.7级降低至1.1级。新的地震目录空间位置显示,主震发生后余震主要沿托莱山断裂向西侧扩展,8分钟以后,在托莱山断裂和冷龙岭断裂均发生破裂。根据本研究获取的更高空间分辨率的地震序列,同时结合震源机制解,认为2022年门源M_(S)6.9地震初始破裂位于近E-W向的托莱山断裂,并触发了NW-SE向的冷龙岭断裂,地震的发生主要受到印度板块北东向的长期挤压作用,应力不断积累最终断层失稳而引发地震。

2022年1月8日青海门源M_(S)6.9地震的同震地表破裂特征

2022年1月8日1时45分,青海省海北藏族自治州门源县发生M_(S)6.9地震,震中(37.77°N,101.26°E)位于祁连-海原断裂带冷龙岭断裂的西段,震源深度为10km。地震发生后,通过解译高分7号卫星的震后影像,快速确定了同震地表破裂带的主体破裂区位置,并第一时间进入震中现场开展野外地表破裂调查工作,获取同震地表破裂带精确分布位置、破裂长度、破裂特征、同震位错量等关键信息。根据震后遥感影像解译和现场调查结果可知,此次门源M_(S)6.9地震的地表破裂带由位于NWW向冷龙岭断裂西段和近EW向托莱山断裂东端的2段破裂带组成,走向分别为291°和86.9°,延伸长度分别约为26km和3.5km。地表破裂主要是由张裂隙、张剪裂隙、挤压鼓包和震陷等多类型破裂呈雁列状组合而成,总体以左旋走滑运动为主,局部兼有逆冲性质,最大同震左旋位错为2.77m。综合高分辨率遥感影像解译、现场调查、InSAR反演的震源机制和断层破裂模型、余震精定位等结果,确定门源M_(S)6.9地震发生于托莱山断裂与冷龙岭断裂在深部的交会位置,主要发震构造是冷龙岭断裂的西段(走向为112°,倾角为88°),其西侧的托莱山断裂东端同时发生破裂。1986年M_(S)6.4地震、2016年M_(S)6.4地震以及2022年M_(S)6.9地震皆发生于冷龙岭断裂的西段,短时间内发生的3次6级以上强震,说明该地区仍为应力和形变积累区域,仍具有发生特大地震的潜在风险。

2022年门源M_(S)6.9地震震区三维速度与发震机制研究

2022年1月8日,青海省门源县发生M_(S)6.9地震。使用青海、甘肃等区域数字台网所观测到的2009年1月1日—2022年2月8日间青海门源及周边地区(36°~39°N,101°~104°E)14869次地震事件的地震观测资料,基于双差成像(TomoDD)方法进行重定位分析,结果表明:门源及周边地区地震震源深度较浅,主要集中在5~15 km深度范围,其中10 km附近分布最多。推断该深度区域为门源及周边地区的主要孕震区。基于地震重定位结果和主震区三维速度结构分别对2016年门源M_(S)6.4地震和此次地震序列的发震机理进行分析对比,发现两次地震都位于高速异常体边缘,速度结构与断裂、地震序列吻合较好。2022年门源地震位于高速体的西端末梢位置,是该高速体受青藏高原东北缘顺时针应力作用导致的滑动产生的走滑型地震。

2022年青海门源M_(W)6.6地震发震构造——来自InSAR和高分影像约束

2022年1月8日,在青海省门源县海原断裂带冷龙岭断裂西段和托莱山断裂东端发生了M_(W)6.6地震,发育了明显地震地表破裂带.本文基于欧空局哨兵1号雷达影像,利用InSAR技术获取了门源地震的同震形变场,升降轨InSAR同震视线向位移表现出相反的形变特征,量级达到~60 cm左右,同震形变存在非对称性分布特征,结合高分7号观测解译了近断层地表形变.利用InSAR观测反演获得了发震断层参数及详细滑动分布,计算了同震库仑应力变化,并对发震构造及震中区域未来地震危险性进行了分析讨论.结果表明:门源地震至少有两条断裂发生了破裂,主断层对应冷龙岭断裂西段,InSAR确定的最优断层模型显示主断层东段存在沿走向变化特征,西段则在地质解译断层基础上向西延伸,次断层对应地质解译的托莱山断裂东端,两个断裂组成一个平躺的Y型分布.断层最大滑动量约为~3.7 m,断层浅部存在滑动,表明该地震破裂到了地表,地表破裂长度约19 km.主断层滑动主要集中在0~9 km深度范围;次断层滑动主要集中在0~4 km深度范围,InSAR确定的矩震级为M_(W)6.6.库仑应力变化结果显示民乐—大马营断裂、托莱山断裂和冷龙岭断裂中段(即1927年古浪地震未破裂段)未来地震危险性不容忽视.