2001年新疆昆仑山M_(S)8.1地震前地脉动参数异常变化

1研究背景。冯德益等(1994)研究发现,在中强地震发生前后地震波参数和地脉动参数都会有各种异常形态出现,且短周期地脉动参数异常可用于地震短期预报。李志雄等(2008)编制了海南数字地脉动参数处理系统,系统自动计算2005—2007年海南地震台网各个台站的地脉动参数,发现在海南及邻区显著地震前和地震活动活跃时地脉动参数有一定异常变化。

昆仑山口西8.1级地震前重力变化

利用青藏地区 1998～ 2 0 0 0年绝对重力和相对重力观测资料获得的区域重力场空间动态变化结果 ,初步分析了该区重力变化特征及其与监测区内 8.1级大地震的关系 .结果表明 :①昆仑山口西 8.1级大地震发生在重力负值变化高值区附近的重力变化高梯度带上 ;② 8.1级大地震前的主要构造变形与能量积累在震中的南侧 ;③主震震中以东重力负值变化高值区的范围与野外地质考察结果的破裂区域吻合得较好 ;④重力负值变化高值区的分布与GPS观测给出的应变场第二剪应变高值区一致 .

华北地区的水平运动场与昆仑山8.1级地震的可能关系

为从整体上把握区域应变场的时-空变化态势并更加真实地描述区域运动场,在区域无旋转的基础上,使用以提取中、低频应变信息为主的连续应变模型,利用“中国地壳运动观测网络”在华北地区400余个GPS测站的复测资料(1999年、2001年和2004年),分析了华北地区1999～2001年水平运动场的空间变化及2001～2004年相对于1999～2001年运动的差异性变化,结果表明:1)华北地区非均匀应变比较明显,不同时段的结果在空间上的表现形式也不一样;2)前后两个时段的运动具有明显的不一致特性;3)2001年昆仑山8.1级地震等事件对华北地区地壳变形可能起主要控制作用,使华北地区在东西向出现明显的拉伸;4)从整体上讲,2001年昆仑山8.1级地震等事件的发生对华北地区积累的能量具有一定程度的减缓与释放作用,华北即将进入强震活动期的条件似乎还不完全具备。

基于DINSAR的2001年昆仑山口西8.1级大地震形变探测

2001年11月14日发生的昆仑山口西8.1级大地震造成了长度近400km的破裂带,以断裂带最西端的震中地区为实验区,选取多时相ERS-2SAR影像和航天飞机SRTMDEM数据,采用两路和三路雷达差分干涉处理方法分别提取了地震形变信息。结果表明:在地形起伏大的高山地区,采用外部DEM的两路差分方法可以取得更好的结果;昆仑山地震造成的太阳湖南侧断裂带为左旋走滑。

利用断层围陷波研究昆仑山口西8.1级地震破裂面

利用横跨地表破裂带的小点距的地震测线, 对2001年11月14日昆仑山口西8.1级地震进行了断层围陷波的观测实验. 经过数字滤波和频谱分析等技术, 由地震记录图中分离出了断层围陷波. 资料处理结果表明: ①无论是人工地震震源还是天然地震震源, 只要位于断层带内或紧靠断层带, 均能激发断层围陷波; ②断层围陷波的能量主要集中于断层带内, 其振幅随测点与断层带距离的增加而急剧衰减; ③断层围陷波的优势频率与断层的宽度及断层带内介质的速度有关, 断层带越宽, 或断层带内部介质速度越低, 则观测到的断层围陷波的优势频率越低; ④断层围陷波存在着频散现象; ⑤根据昆仑山口西地震测线断层围陷波的观测结果, 可推断该处破裂面宽度为300 m左右, 远远大于地表破裂带的宽度.

昆仑山8.1级地震对川滇地区地壳水平形变的影响

为了从整体上（较大尺度）跟踪区域应变场的时空变化，并更客观地描述区域运动场，文中在区域无旋转的基础上使用了以提取中低频应变信息为主的连续非线性应变模型。根据《中国地壳运动观测网络》位于川滇地区GPS测站所产生的复测资料（1999年～2001年～2004年），以1999年～2001年的运动为基本参考（阶段性形变背景），从2001年和2004年两期资料中分离出了2001年昆仑山8．1级地震对其产生的主要影响量。结果表明：①昆仑山8．1级地震对JII滇地区产生了可识别的影响，且形变的方式与形变背景既有一定的相似性又有一定差异；②震前运动场非常有序；震后的位移场有序与杂乱并存，GPS测站的位移量一般为数毫米；③震前的主应变场基本为近东西向显张性、南北向显压性，且以张性为优势；震后四川地区基本上为东西向压、南北向张，且以压性为优势，云南地区北东向张、北西向压，且以张性为优势；④震前面应变以膨胀为主，收缩区基本位于川滇块体的东界及附近地区；震后四川地区为面收缩地区（越往北越大），南部为面膨胀地区。从整体上看，昆仑山8．1级地震对川慎地区能量的积累有积极作用，重点应注意西昌一东川段及附近地区。

SPOT和IKONOS影像在昆仑山口西8.1级地震中的应用研究

昆仑山口西8.1级地震发生在青藏高原北部可可西里无人区,这里气候寒冷、空气稀薄,野外考察极其艰难.利用高分辨率卫星影像进行地震地表破裂带解译,10m分辨率SPOT卫星影像能够清楚地反映出地震地表破裂主破裂带的形迹;1m分辨率IKONOS影像,是一幅真实的地表微缩景观,形象、直观地反映出地震地表破裂的精细结构及运动特征.研究表明:昆仑山口西8.1级地震地表破裂带位于东昆仑断裂南麓冲洪积台地或冲洪积台地后缘的地貌陡变带,在布喀达坂峰以东的地表破裂带长近350km,由3条次级破裂组成,走向100°,是一条叠置在先存地震破裂带上的地震地表破裂带.流经破裂带的一系列沟谷发生左旋同步扭曲,平均滑动速率为13.4～16.8mm/a.宏观震中位于93°17′E,35°47′N玉西峰附近的地震破裂带上,这里最大地震位错为7.8m,地震破裂带最宽达1 250m,这与中国地震局推测的宏观震中93.3°E,35.8°N非常接近.

昆仑山口西8.1级地震前库尔勒测区相对应力场变化

2001年昆仑山口西MS8.1地震震前,库尔勒台站钻孔应变仪记录到了特大应变变化,经多次异常落实、实地调查并进行了多次论证,确认异常是可靠的。根据库尔勒台记录资料计算了相对应力场并对其进行了分析、讨论。结果表明,昆仑山口西MS8.1地震前主应力方向出现偏转变化,最大偏转量达83°。主应力值变化达1400kPa,剪应力增大了523kPa。研究了相对应力场的基本特点,并讨论了有关问题。

昆仑山口西8.1级地震后青藏高原北部地区地震活动初步研究

利用相关震例分析了昆仑山口西8.1级地震后青藏高原北部地区未来1～3年地震活动特征.结果表明,沿东昆仑构造带及邻近地区发生MS≥7.0地震后青藏高原北部地区中强地震活动有增强的趋势,祁连山地震带和东昆仑地震带的地震活动具有交替发生的特征,未来1～3年中强地震主体活动区为大型走滑活动断裂上应力转换部位和挤压会聚构造区,如东昆仑断裂带中东段和祁连山地震带中东段和西段.

昆仑山口西8.1级地震对鲜水河断裂带断层活动的影响

利用1981年以来鲜水河断裂带跨断层短水准、短基线观测资料,计算多年来断层的水平扭错、水平张压以及垂直升降变化量,以此分析各测点断层随时间推移的活动习性。认为:昆仑山口西8.1级地震后,鲜水河断裂带中南段断层的走滑和张压活动分量有所改变,垂直升降活动变化则不明显。中段的沟普测点扭错活动量在逐渐减小,类似道孚6.9级地震后扭错活动逐步衰减的趋势,该测点1997年后结束了的压性活动,在2002～2005年间快速逼近"闭锁",直至2006～2007年间改变了多年的活动习性,出现张性活动趋势。同样,以左旋扭错为主的老乾宁测点在该时间段内也改变了多年的断层活动习性,出现右旋运动趋势。

2001年昆仑山口西8.1级地震区的冻土及地震破坏特征

通过对 2 0 0 1年昆仑山口西 8 1级地震区冻土震害考察研究表明 ,震区主要存在冰碛、冲积、洪积和湖积等成因的冻土 ,沿地震破裂带冻土厚度变化较大。震区冻土变形破坏主要包括地震构造成因的地震破裂带和由地震振动引起的裂缝、液化、震陷和崩塌等。冻土中地震破裂带在地表主要以脆性变形为主 ,在地震断裂左旋走滑运动作用下 ,主要由剪切裂缝、张裂缝和开裂的挤压鼓包等组成。裂缝、液化、震陷和崩塌等变形破坏的展布特征及其组合形式与震区岩土与环境条件密切相关 ;本次地震震害具有地震破裂带规模大、有建筑物分布的青藏公路一线地震烈度衰减较快和震害分布受岩土条件影响大等特点。

昆仑山口西8.1级地震地表破裂参数相互关系的新认识

地震地表破裂带调查表明,昆仑山口西 8. 1级地震的破裂长度为 426km,最大水平位移6m左右,地震破裂位移的分布明显地受断层活动段控制。该次地震的破裂长度远大于统计值,文中应用地壳极限线应变的概念,通过比较中国大陆内部几次走滑型强震的地震破裂最大位移与破裂长度的关系,论述了昆仑山口西 8. 1级地震中各次级段破裂的相对独立特征,认为该次强震不是一次整体性破裂事件,而是由连续触发的几次地震组成。

昆仑山口西8.1级地震引起的地下流体远场响应研究

通过对2001年11月14日中国西部昆仑山口西8.1级地震引起的川滇块体内四川地区地下流体远场响应的分析研究,得到了地下流体在四川地区表现出的远震响应的分区特征。探讨了四川地区地下流体远场响应与区域构造、活动断裂以及断裂带间相互作用和昆仑山口西8.1级地震远场构造的相互联系,分析了四川地区地下流体远场响应表现出的对远震的孕震、震时和震后响应的阶段性特征,认为地下流体远场响应所包含的远震"孕震响应"、"震时响应"和"震后响应",正是昆仑山口西8.1级地震在孕育—发展—发生的全过程中在震源外的远场反映。

2001年昆仑山口西8.1级特大地震孕育过程及中强地震活动图像演化

通过在百年时间域、45°×35°空间域对2001年昆仑山口西8.1级特大地震的孕震过程和中强地震活动图像演化进行时空扫描研究,认为该地震存在清晰的长期、中期、短期和临震几个孕育阶段,给出了各阶段清晰有序的地震活动图像,并找出划分各孕育阶段的标志性地震.同时指出8.1级特大地震的特殊性和预测预报的困难性.

昆仑山口西8.1级地震前地震活动性异常特征

利用地震活动图像演化动态跟踪、地震活动参数时间扫描及震群判定等目前较为成熟的地震预测方法,研究了2001年昆仑山口西8.1级地震前地震活动性异常。结果显示8.1级地震前地震活动性异常有序性明显,地震空区、地震条带、震群活动异常突出,且呈现配套特征。研究认为地震空区图像演化对揭示特大地震的孕育场有所帮助;大范围前兆震群活动是特大地震前多点应力积累、释放的前兆反应;结合地震活动参数扫描异常综合分析,特大地震前可能做出一定的中期-短期预测。

科里奥利力效应与昆仑山口西8.1级地震后两侧地震活动的可能关系

根据物理学中科里奥利力原理,分析了以走滑断层为主的大地震产生的科里奥利力对地震断层两侧邻近地区地震活动的可能影响。结果表明,在昆仑山口西8.1级地震后东昆仑断裂带南北两侧邻近地区较大地震一般发生在8.1级地震产生的科里奥利力引起的库仑破裂应力增加地区。

昆仑山口西8.1级地震异常综合特点及孕育过程初步探讨

昆仑山口西8.1级地震前,青藏块体出现了有序的地震图像演变过程:地震空区时间跨度数年至数十年,空间跨度数百至上千km;地震条带时间跨度数年,空间跨度数千km。1990年以后,青海、甘肃、四川、新疆、宁夏诸省的前兆观测台网记录到一批典型的远场前兆异常,这些趋势性异常变化与孕震空区、地震条带形成时段大致相当;空间上主要分布在祁连山构造带、东昆仑构造带、西秦岭构造带、南北构造带及天山构造带。远场前兆异常与空区图像的时空演变有较好的互补性和关联性,文中讨论了两者演化的有序性和阶段性与昆仑山口西8.1级地震孕育的时空过程。

昆仑山口西8.1级地震前青海省形变、地热前兆特征研究

通过对青海省地倾斜、地应力、深井地温三种前兆观测资料的分析与研究,得到昆仑山口西8.1级地震前的强震远场前兆的一些特征,并与近场前兆异常特征进行了比较.结果对强震短期预报有意义.