2023年甘肃积石山6.2级地震发震构造浅析

2023年12月18日23时59分,甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震,造成人员伤亡和财产损失。本次地震发生在青藏高原东北缘地区,受青藏高原向NE向扩展挤压作用的影响,区域发育两组较为典型的断裂构造:NWW向大型左旋走滑断裂带是活动块体运动边界,另一组NNW向右旋走滑断裂则发育在块体内部构成次级块体边界。此次积石山6.2级地震就发生在NWW向西秦岭北缘左旋走滑断裂带和NNW向日月山右旋走滑断裂带之间的大型挤压阶区内,初步判定其发震构造为以逆冲作用为主的拉脊山断裂带东南段的积石山东缘断裂。余震展布范围严格限制在黄河以南的积石山东麓大河家第三系盆地内,根据黄河以北拉脊山和以南的积石山山脊线及坡折带存在较大不连续性,且沿黄河南岸发育较明显的断层三角面等构造地貌特征,推测沿黄河发育有一条调节区内挤压变形差异的横向断裂。断裂切断拉脊山北缘断裂带东南段,使积石山东缘断裂成为一个长度不足40 km的独立活动段,判定原震区近期发生更大地震的可能性不大。

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。

中强地震发震构造标志浅析——以2023年积石山M_(S)6.2地震为例

地震地表破裂是地震发生的重要特征,是研究地震动力学、构造变形的重要手段。一般认为,M6 3/4以上的地震才会形成地表破裂。但近年来,也有M6.0左右的地震发生了地表破裂。本文旨在探讨中强地震地表破裂的识别方法。中强地震发震构造的识别具有一定的挑战性,主要表现在以下几个方面:(1)中强地震地表破裂的规模(位错量、宽度、长度和深度)较小,容易被黄土层厚覆盖,掩盖地表破裂的痕迹,不易识别;(2)非构造成因裂缝干扰,使得难以区分构造成因地表破裂。本文以2023年积石山M_(S)6.2地震为例,对中强地震构造成因破裂的识别标志进行了初步分析,提出了以下识别标志:(1)地表破裂几何展布和剖面形态,地震伴生的次生灾害(滑坡、崩塌、砂土液化等)的线性分布为识别发震构造提供参考和线索;(2)地表破裂沿破裂走向呈现稳定地穿越不同地貌单元,至少穿越一条沟谷等低凹地貌;(3)地表破裂在地质剖面上表现出稳定的产状;(4)地表破裂伴生构造形态,地表沿破裂发育雁列式褶皱(挤压鼓包)与张裂缝交替出现的现象。本文提出的识别标志为中强地震发震构造的识别提供了新的思路。

2022—2023年四川泸定M_(S)6.8、M_(S)5.0和M_(S)5.6地震序列的发震构造及成因

四川泸定2022年9月5日发生M_(S)6.8强震,随后10月22日和2023年1月26日又分别发生M_(S)5.0和M_(S)5.6强余震,主震和两次强余震的震中相距仅几公里却有着截然不同的震源机制解,因此,探究三者的发震构造、联系及成因至关重要.本研究利用国家地震台网记录到的这三次地震序列的连续波形数据及震相资料进行双差重定位,并进一步采取CAP波形反演方法和P波初动极性反演方法获得研究区M_(L)2.5+的79个余震震源机制解.结果显示,主破裂沿鲜水河断裂磨西段,破裂彻底,余震活动性不高.沿主断裂分布的余震具有明显的分段特征,断层近直立且西北浅东南深.主震及磨西段大部分余震均为走滑机制,是典型的印度—欧亚板块挤压旋转造成鲜水河走滑断裂带应力失稳触发的强震活动.发生在贡嘎山地区的余震是M_(S)6.8主震触发的震群活动,震级水平不高,分布弥散,并没有触发与主断裂共轭的燕子沟、海螺沟和磨子沟次级断裂,而是触发了与主断裂近平行的次级隐伏断裂——贡嘎山断裂.M_(S)5.0和M_(S)5.6两次强余震均发生在该次级隐伏断裂上,断层倾角40°~50°且震源深度较浅.贡嘎山地区拉张型地震活动明显不同于走滑型为主的鲜水河断裂带,可能是印度—欧亚板块挤压旋转作用下贡嘎山快速隆升而地表快速剥离导致局部因重力卸载而垮塌造成的,M_(S)6.8主震有明显的触发作用.三次泸定强震的发生,释放了磨西段及西侧贡嘎山地区部分应力,但并未改变"Y"字形交汇区强震发生的可能性.

西巩驿—李店断裂晚第四纪活动特征——及对1352年会宁7级地震发震构造的初步探讨

西巩驿—李店断裂为陇中盆地内部发育的一条活动断裂,断裂活动性的认识对评估陇中盆地内部地震危险性,以及深入理解印度板块与欧亚板块碰撞的远程响应具有重要的科学意义。遥感解译和地震地质调查结果表明:(1)西巩驿—李店断裂位于陇中盆地中部,断裂长度约120 km、走向NWW、倾向NW、倾角75°~80°。(2)断裂活动的分段特征明显,断裂中部位于加里东期花岗岩隆起区,地表出露不明显,据此将断裂划分为东、西两段。(3)西段新活动现象明显,主要表现为线性陡崖、高约几米的陡坎地形、山梁和冲沟水系的左旋位错等;东段地表构造地貌人为改造严重且黄土区滑坡发育,断层断错晚第四纪的剖面出露较少,晚更新世有活动,性质为逆冲兼左旋,浅地表局部表现为视正断。(4)结合14C测年结果分析,初步认为西段存在全新世活动,且活动性质为逆冲兼左旋走滑,全新世以来的垂直滑动速率为0.342 mm/a±,晚更新世晚期以来的左旋滑动速率最大为1.60~1.67 mm/a。(5)西段在晚更新世晚期以来至少发生过两次地震事件,一次发生在(11 808~11 401) a B.P.之前;一次事件发生在(6 291~6 120) a B.P.至(5 309~5 050) a B.P.之间。(6)结合前人研究资料分析认为,西巩驿—李店断裂西段可能为1352年会宁7级地震的发震断裂,为本区NEE向构造应力作用下NWW向断裂左旋逆冲作用发震。

核电厂地震安全性评价中的断裂构造调查与评价

本文针对当前工作中存在的问题,对核电厂地震安全性评价工作中断裂构造调查与评价的技术思路、发震构造鉴定、能动断层鉴定与调查、地表断裂影响评价、发震构造与能动断层的关系等方面的问题,从核安全法规的层面进行了分析和讨论,认为对核安全法规的正确认识和理解,是较好地解决当前问题的重要途径。

广西某铝矿排泥库工程场地发震构造及地震危险性评价研究

针对广西平果那荣排泥库加高扩容项目,通过地震地质调查等方法,并结合地震活动性,研究其工程场地发震构造及地震危险性。通过两次地震的震源机制解分析,可得右江断裂是排泥库地震的主要发震构造,右江断裂的活动容易导致排泥库发生泥浆泄漏事故;通过采用时间相依的地震潜势评估方法结合消逝比分析,未来50年,右江断裂带有可能发生中强震;未来百年内,排泥库附近可能发生5级左右地震。研究可为类似尾矿库加高扩容工程及抗震设计提供参考,意义重大。

西秦岭夏河断裂的西延活动特征——兼论2017年青海泽库M_S4.9地震成因

2017年青海泽库M_S4.9地震的震中位于走向南北的日月山断裂附近,而小震优势排列和震源机制解却和日月山断裂矛盾。本文通过活动断裂遥感解译和野外考察,在震中附近发现了EW走向和NW走向的断裂,它们属于夏河断裂西端构造,EW走向断裂倾向N,其运动性质兼具左旋走滑和逆冲。同时,我们使用双差定位方法对泽库M_S4.9地震开展重定位,发现小震排列也呈NW和EW两段,横跨EW走向段的小震指示倾向N的断层面。通过对比夏河断裂西端构造和地震排列特征,我们发现夏河断裂的三维几何和运动性质与小震排列和震源机制具有良好的对应关系。因此,我们推测夏河断裂是泽库M_S4.9地震的发震断裂。结合区域构造背景分析,我们认为夏河断裂可能是西秦岭北缘断裂西端帚状散开的分支之一,此次地震可能代表西秦岭北缘断裂西端的构造活动,同时也可能受到日月山断裂右旋剪切的影响。本文研究结果进一步凸显了鉴定构造活跃区次级先存断裂新活动特征、完善区域活动构造图像的意义。

2023年12月18日甘肃省积石山6.2级地震的控震构造及特征

2023年12月18日23时59分在甘肃省临夏州积石山县发生6.2级地震,造成了严重人员伤亡,及时了解此次地震的发震构造及其特征,对于分析区域未来强震危险性具有重要意义。综合区域地震构造、地质、震源机制、地震烈度和余震重定位等资料,对此次地震的控震构造及特征进行综合分析后认为,此次强震是发生在西宁—兰州断块内部的一次北北西向逆冲断层作用事件,距震中最近的拉脊山逆冲断裂带构成了此次地震的控震构造。该断裂带处于北西向日月山右旋走滑断层与北西西向西秦岭北缘左旋走滑断层交汇部位,整体呈北西至北北西向弧形展布,包含了南缘与北缘两条倾向相反的分支断裂带。震中位置、余震及烈度分布等数据指示此次地震的具体发震断层为拉脊山北缘逆冲断裂带南段的东支断层带,余震分布和极震区范围等符合逆断层型地震的上盘效应特征,但是否引起同震地表变形,还需进一步的现场调查确定。综合研究认为,此次积石山地震是在印度与欧亚板块持续陆陆碰撞作用下,青藏高原东北缘的西宁—兰州断块沿海原左旋走滑断裂向东侧向滑移过程中,在北东向挤压构造应力场下,引发日月山断层与西秦岭北缘断层构成的区域共扼走滑断裂系交汇挤压部位发生逆断层活动的结果。此次强震进一步指示青藏高原东缘的向东挤出构造体系仍是近年来我国陆内强震活动的主要控震构造,并警示应重视活断层相对发育的断块内部城镇密集区的强震灾害风险。

新疆拜城连续两次5级地震发震构造浅析

2020—2021年在库车坳陷西段的拜城盆地北缘同一构造区内先后两次发生5级破坏性地震,地震造成大量房屋损毁和人员伤亡,尤其是2021年3月24日拜城MS5.4地震,地震不仅造成大量建筑物损毁和数人死亡,还在拜城盆地北缘的吐孜玛扎背斜西倾伏端发现一条长约4 km的左旋走滑同震地表破裂带。震中地质调查发现,在吐孜玛扎背斜带南翼发育一条N倾的逆冲断层,沿断层断错距今79.9±9.6 ka以来的山前洪积扇和河流低阶地,晚第四纪以来断层垂直活动速率为0.16 mm/a。综合对比两次地震的余震序列、震源机制解和地表破裂特征,两次地震的发震构造背景相同,断层断错类型一致,产生原因为背斜内部含盐构造在挤压环境下脆性破裂,构造成因上应属于“挤压盐构造地震”。同时,由于挤压盐构造通常埋深较浅,使得它能够产生浅源、超浅源的地震,这也是拜城两次5级地震造成了异常严重破坏的主要原因之一。

四川西部理塘—巴塘地区的活动断裂与1989年巴塘6.7级震群发震构造研究

四川西部的理塘-巴塘地区以近SN向的断裂构造为主,并发育1组NNE和NW向的共轭剪切破裂带.文中在详细的TM卫片和航空照片判译的基础上,以活动构造地貌学为主线,重点解析了该地区断裂构造晚更新世-全新世以来活动的表现形式,确定近SN向的金沙江断裂带晚第四纪以来的近EW向的缩短速率为2 ～3mm/a,NNE向巴塘断裂的右旋水平滑动平均速率为1.3 ～2.7mm/a,NW向理塘断裂的左旋水平滑动平均速率为2.6 ～4.4mm/a.结合地球物理场、震源机制解、GPS测量等资料,分析了该地区现今地壳运动的总体态势及其所导致的块体运移规律,指出1989年巴塘6.7级震群的成因,是由于NNE向巴塘断裂和NW向理塘断裂共轭剪切所派生的近EW向正断层的张性破裂所致,揭示了一个挤压构造环境内正断层发震的典型震例.

2008年汶川8.0级地震的发震构造:沿龙门山断裂带新生的地壳深部断裂

在区域地质构造研究中,龙门山断裂带也称为龙门山褶皱-冲断带或推覆构造带。许多研究者认为,2008年汶川8级地震的发震构造是这条断裂带或其中央映秀—北川断裂。笔者在深入分析龙门山断裂带的构造演化和岩石圈结构构造特征的基础上,着重探讨8级地震的发震构造,提出不同的认识。龙门山断裂带经历了松潘—甘孜造山带的前陆褶皱-冲断带(T3-J)、造山带(K-E)和青藏高原边缘隆起带(N-Q)3个动力学条件不同的演化阶段,在前两个阶段断裂带递进发展,第三阶段断裂带则被改造。从三维空间看,龙门山断裂带位于松潘—甘孜地块东南缘的上地壳内,并被推覆到扬子陆块上;而松潘—甘孜地块的中—下地壳和岩石圈地幔发生韧性增厚,而且向扬子陆块壳下俯冲,从而使浅、深部构造在垂向上形成"吞噬"扬子地块的"鳄鱼嘴"式结构。虽然在平面上汶川8级地震的主余震分布与映秀—北川断裂一致,但从剖面上看其震源所构成的震源破裂体位于龙门山断裂带之下的扬子陆块内。这种不一致性表明,8级地震的发震构造不是龙门山断裂带,而是扬子陆块内新生的高角度断裂,其走向基本与龙门山断裂带一致。推测这一震源断裂的形成过程是:当松潘—甘孜地块向东南推挤时,其前缘"鳄鱼嘴"构造咬合并错断被吞噬的扬子陆块部分,形成具有右旋逆平移性质的新断裂,导致汶川8级地震的发生。

南海北部滨海断裂带的深部地球物理探测及其发震构造研究

滨海断裂带为华南亚板块与南海亚板块的分界断裂,是南海北部陆缘的重要控震构造和发震构造。为了探明南海北部海陆过渡带特别是滨海断裂带两侧的深部地壳结构变化特征,在南海北部进行了一系列的海陆地震联测的实验,根据海陆联合深地震探测的结果,南海北部以滨海断裂带为界,断裂带西北部为华南亚板块的典型陆壳,地壳厚30km,上地壳下部存在一层速度为5.5～5.9km.s-1、厚度为3.0～4.0km的低速层,埋深约10～18km;断裂带东南部为南海亚板块减薄型陆壳,厚25～28km,上地壳下部的低速层逐渐减薄并最后尖灭。滨海断裂带为一个上下连续倾向SE的低速破碎带,宽度6～10km。滨海断裂带与上地壳下部的低速层的交接构造部位形成南海北部的重要应力集中带和应变能积聚带,是地震孕育、发生的深部动力学条件。滨海断裂带的发震构造属NEE向与NW向相交切的断裂构造型式,以NEE向的滨海断裂带为主,NW向断裂带为辅。

2022年1月2日宁蒗M_(S)5.5地震发震构造研究

2022年1月2日云南省宁蒗县发生M_(S)5.5地震,地震位于川滇边界处泸沽湖附近。历史上该地区曾多次发生5.5级左右的中强地震,震区构造复杂,NW向和NE向断裂展布相互交织,构成棋盘格状。据野外地质调查,震中区附近NW向永宁断裂和NE向日古鲁-岩瓦断裂具有明显的晚更新世活动迹象,同时对永宁新生代构造盆地和新生界具有明显的控制作用。根据泸沽湖西侧地质钻孔推测永宁盆地内尚发育1条与永宁断裂平行的NW向隐伏断层。地震震源机制解、同震位移场、地震烈度分布特征及地震现场破坏调查结果表明,此次地震与NW向永宁活动断裂密切相关。

2011年8月11日新疆阿图什—伽师5.8级地震震害调查及发震构造讨论

根据地震现场调查资料,阐述了2011年8月11日新疆阿图什—伽师5.8级地震受灾区的环境及其地质构造背景,分析了场地效应及断层效应,重点对灾区典型的震害特点进行了较为全面的分析总结,确定此次地震发震构造为柯坪断裂西段。

基于重力资料从深部断裂系统讨论湛江湾地区的发震构造

湛江湾地区的新构造基本都是推测断裂,地表并无较大规模的断裂构造显示,这给研究湛江湾地区的发震构造特征带来了困难。文中利用能够反映深部断裂的重力资料,通过解释、分析并结合地质构造与地震活动对湛江湾地区的发震构造予以讨论。湛江湾构造区位于粤桂琼交界沿海地区一条规模宏大的NEE向高重力梯度带内。经过逐图详细分析解释80多幅成果图像,得出湛江湾构造区就位于NEE向与NW向2个巨型断裂系内一个范围不大的交会区间,而规模亦较大的NE向断裂斜贯中部。这3组断裂带在重力资料成果图像中都有较明显的表现,尤其是NEE向断裂和NW向断裂,其重力异常等值线或梯度带明显,浓黑条带显著,重力结构好,规模大,切割深。NEE向断裂起区域控制性作用,具有明显的主导地位,切割NW向和NE向断裂的频次高,力度大; NW向断裂规模也大,活动性也强,但仍受NEE向断裂的控制,多被其截断; NE向断裂截切NEE向、NW向断裂仅限于局部段,频次低,深度浅。结合地质构造特征及地震活动分析认为,湛江湾地区以NEE向断裂为控震构造,发震断裂以NEE向断裂为主,NW向断裂为辅,两者共轭活动,其具备发生6. 5级地震的构造条件。

灵丘盆地主要活动断裂和1626灵丘地震发震构造

灵丘盆地位于山西地堑系的东北部,曾于1626年发生7级地震。文中通过解译SPOT5影像、分析SRTM3数据和野外调查,对该盆地进行宏观的构造地貌分析和对比,结合探槽以及地质剖面确定主要活动断层的几何分布和最新活动特征,进而探讨灵丘地震的发震构造。结果显示:太白维山山前断裂大部分段落最新活动时代限于晚更新世晚期。NE向的水涧-落水河断裂灵丘县城以西段造成同级地貌面高差约6m,其中最新活动在地表残留高约1m的断层陡坎,县城及以东段无明显地貌表现;NW向的华山河断裂具有枢纽断层特征,在盆地北部断裂向西倾并造成华山河Ⅰ级阶地两侧约10m的高差,在盆地南部断裂向东倾,剖面和相关地貌揭示该断裂在南段为一条高角度的活动正走滑断裂;据此认为,1626年灵丘地震为水涧-落水河断裂西段和NW向的华山河断裂共轭作用的结果。

甘肃夏河断裂新活动的发现——兼论2019年夏河MS5.7地震的发震构造

2019年10月28日甘肃夏河MS5.7地震发生于临潭—宕昌断裂与西秦岭北缘断裂之间,震中周边断裂的发育情况不明,断裂研究程度低,且无明确的地表断裂与该地震相关。本文通过遥感解译和野外调查,完善了震中周边断裂即临潭—宕昌断裂、夏河断裂东段和达麦—合作断裂的几何展布图像和新活动特征,结合小震精定位和震源机制,综合分析并构建了夏河地震的发震构造模型。研究结果显示:夏河地震的周边断裂包括两条已知、但研究程度不高的西秦岭北缘断裂和临潭—宕昌断裂,以及仅标绘在地质图上、活动未知的夏河断裂和达麦—合作断裂;首次发现了夏河断裂东段的新活动,活动性质兼具左旋走滑和向北逆冲,前人基于小震定位判定的发震断层(走向312°,倾向42°,倾角48°)可能是夏河断裂东段派生的一条隐伏分支,该分支在平面上与夏河断裂东段呈小角度斜交(夹角22°),在深部归并到夏河断裂,滑动方向(滑动角48°)与夏河断裂东段的活动性质(兼具逆冲和左旋)一致。夏河断裂东段在构造上可能归属于临潭—宕昌断裂西段,是西秦岭北缘断裂正花状构造的组成部分,2019年夏河MS5.7地震代表临潭—宕昌断裂西段的构造活动。

青海玉树2010-4-14地震发震构造与地震滑坡危险性初步评价

2010年4月14日07时49分(北京时间),青藏高原中部,青海省玉树县发生了Ms7.1级大地震(玉树地震)。据统计,截至2010年4月25日,玉树地震造成了2220人死亡,70人失踪,12135人受伤,约1.5万户民房倒塌。地震引发了多处山体滑坡(泛指崩塌、狭义的滑坡、泥石流、滚石等斜坡物质运动形式)。本文基于GIS技术,选取PGA/烈度、距离发震断裂、坡度、坡位、岩性、距离断裂、距离水系等7个因素作为玉树地震滑坡影响因子,开展玉树地震滑坡危险性初步评价工作。基于因子分级对滑坡发生的相对重要程度,按照0～9的分级方式,分别建立地震滑坡影响因素的专题GIS图层。这7个因子的权重也采取以0～9的分级方式进行赋值。根据影响因子权重与内部分级级别,计算出研究区内每个栅格的滑坡危险性指数。将研究区危险性评价结果分为4类,分别为极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区,得到研究区滑坡危险性评价结果。分析了地震区内主要县城与公路可能遭受的滑坡危险性。希望本文成果能为灾区紧急救援、以后的决策、恢复重建、防灾减灾等方面提供参考。

从深部断裂系统讨论肇庆地区的发震构造

对肇庆地区重磁资料系统处理得到的图像进行解释和研究,认为肇庆地区深部存在近东西向、北西向、北东向三组断裂系统,东西向肇庆-广州断裂横贯全区,深及30km以上。北西向肇庆-开平断裂图像反映很清楚,但切割深度相对较浅,在10km左右。北东向吴川-四会断裂规模较大,切割深度在20km左右。其中近东西向是深部主要断裂系统,也是主要活动断裂,它与北西向断裂交汇部位是中强震主要发震构造。