2014年云南鲁甸M_s6.5地震序列的双差定位

本文采用双差定位方法对云南鲁甸M_s6.5地震震后16天的地震序列进行重定位研究.重定位结果显示,主震位于27.11°N,103.35°E,震源深度约15 km;地震序列主要呈"L"形优势分布,分为SSE向和近EW向两支,并均呈现近垂直的震源分布特征,显示此次地震为走滑型,并存在两个不同方向的破裂面.虽然此次地震发生于NE向昭通断裂及其反冲断裂(龙树断裂、大岩洞断裂)附近,但这些断裂均为逆冲型断裂,被排除了作为发震断裂的可能性;鲁甸地震发生在呈放射性分布的多条断裂的交汇部位,SSE向破裂分支与包谷垴断裂的方向一致,近EW向破裂分支与小河断裂南端的走向一致.鲁甸地震可能已将包谷垴断裂和小河断裂在深部贯通.

鲁甸M_S6.5、芦山M_S7.0、汶川M_S8.0地震前区域重力场时变

利用川滇地区不同时-空尺度的重力复测资料,系统分析了区域重力场时-空动态变化及其与2014年云南鲁甸MS6.5、2013年四川芦山MS7.0和2008年四川汶川MS8.0地震发生的关系。结果表明:1)强震发生前,重力场出现较大空间范围的区域性重力异常及与测区主要断裂构造带走向基本一致的重力变化高梯度带,可能反映地震前区域应力场的增强及沿主要断裂带在地震孕育发生期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形;2)多时-空尺度的重力场动态变化图像均出现较显著的相对重力异常变化,随着累计时间的增长,重力变化更为显著,可视为强震的中期前兆信息,强震主要发生在重力场变化分布差异较为剧烈的地区;3)重力场动态变化对强震的地点预测具有重要指示作用,大区域重力网能较好地判断强震主体地区,时-空分辨率较高的省局区域重力网能较好地判定强震发震地点,为更好地判定强震发震位置,则需要相应的更密集的观测网点控制;4)文章第一作者在汶川、芦山、鲁甸地震前的中期预测尤其是地点预测均取得较好成效。基于上述认识,进而强调在研究区形成的一些重力变化异常部位可能仍存在大震中-长期危险背景,需继续加强监视。

基于勒夫波的鲁甸M_s6.5地震震源复杂性分析

2014年8月3日,云南省鲁甸县发生了Ms6.5地震,造成600余人死亡,震害之大出人预料.我们利用经验格林函数技术从国家地震台网记录的宽频带勒夫波提取了视震源时间函数,通过分析其方位依赖性获得了关于震源结构与能量辐射复杂性的认识,进而讨论了它们与震害之间的关系.对视震源时间函数的分析表明,能量释放的时间过程比较简短,83%的能量集中释放于前10 s,但这次地震发生于两个走向分别为60°和150°左右的相互交叉的断层,破裂开始于60°取向的断层,起初以双侧破裂为主,后来向60°方位的传播占优势,但很快触动了150°取向的断层,同样,起初以双侧破裂为主,后来向150°方位的传播占优势.由于两条断层同时参与了这次地震,近场能量辐射具有较强的方位复杂性,其中60°-210°方位能量辐射较强.所以,能量释放时间过程之简短但交叉的震源结构和依赖于方位的能量辐射应该是造成如此震害的主要原因.

2014年云南鲁甸M_S6.5地震异常及预测

通过分析2014年云南鲁甸MS6.5地震前震情跟踪过程中的显著异常,认为云南境内M≥6.5地震的长时间平静、M≥6地震的丛集活动以及M≥3地震月频次高值是震前云南地区地震活动异常的显著特征;滇东北地区M≥5地震活动的韵律特征、2008年后3、4级地震活动显著增强以及2014年以来滇东北地区的高水位异常是判定滇东北地区存在M≥6地震的主要依据。在多个地震同时孕育的过程中,对判定哪个危险区先发震是困难的,但每次地震都有新的前兆异常出现,为成组地震连发过程中,新地震的识别提供了依据。云南地区3级地震月频次异常和前兆突变异常增多是鲁甸MS6.5地震短期阶段最显著的异常特征。

2014年鲁甸M_S6.5地震序列发震构造的再研究

文中收集了震后约210d震区几乎所有台站的地震记录,特别挑选了速度模型和非线性定位技术,重新确定了鲁甸MS6.5地震序列的震源位置,而且利用与绝对定位时相同的速度模型借助双差定位技术确定了它们的相对位置。基于定位结果,通过震源位置的直线拟合估计了发震断层的走向和倾角,并为发震断层的成因提供了新的解释。结果表明,此地震序列可分为4个区域,对应于4个尺度和走向不同但近乎直立的断层,其中2个较大且相互铰接,是地震序列的主要断层,另外2个较小且距主震相对较远;这4个断层与当地固有断层一起形成以震中为中心的辐射状结构,呈现出复杂的发震构造,而这种构造的形成很可能与下地壳物质密度的变化有关。

2014年8月3日云南鲁甸6.5级地震序列破裂过程研究

本文利用主地震相对定位法,对2014年鲁甸MS6.5地震序列中的8月3日—9月30日地震进行了重新定位,借助于时空图像分析方法,对本次地震破裂过程进行了分析,得到如下结果:(1)2014年鲁甸MS6.5地震主要沿NW向破裂,存在沿NE向破裂的成分,但是NE向破裂并不明显;(2)地震破裂时,主要从主震震中处往ES方向传播,破裂带长度大约为10km,破裂面近乎直立;(3)余震活动主要集中于主震上方区域,震源深度大于主震的余震稀少.根据上述结果,结合当地的地震构造情况和本次地震的震源机制解,分析表明,本次地震的破裂面为NW向,其发震断层为包谷垴—小河断裂的可能性很大.

双差(DD)定位地震目录能用于地震序列的统计地震学参数计算吗?——云南鲁甸M_S6.5地震序列b值的空间分布

双差(DD)定位后的地震目录,较之地震台网给出的常规目录在精准度上有了提高,但同时完整性也有一定的下降。DD目录能否用于统计地震学参数的计算?在统计地震学参数的计算中,目录完整性是一个最基本的问题。文中针对2014年8月3日云南鲁甸MS6.5地震后40天的余震序列,对比分析了台网常规定位目录和一个DD目录,比较了分别用2个目录得到的余震序列的b值,讨论了DD目录用于计算b值等统计地震学参数的可信程度。结果表明,对于地震序列,DD目录完整性的下降与地震丛集性质相关,在地震丛集的边缘完整性明显下降,但在丛集的内部下降程度较低。用DD定位后的序列分布,讨论了鲁甸地震震源性质的相关问题。

2014年云南鲁甸M_S6.5地震灾害区域等级划分研究

对地震灾害区域等级划分模型进行了分析,并以2014年云南鲁甸MS6.5地震为例,对此次地震的地震灾害指数进行计算。讨论不同震害特征地震如何选取相应震害因素,能够充分的反映出灾区区域灾害等级差异。

云南鲁甸M_S6.5地震红石岩滑坡稳定性的数值模拟

2014年8月3日鲁甸MS6.5地震触发了大量的滑坡崩塌,其中,位于鲁甸县李家山村和巧家县红石岩村交界处的牛栏江干流北岸的红石岩滑坡规模巨大,与此处位于左岸的红石岩古滑坡体的前缘部分一起堵塞了牛栏江而形成高达120m、体积达1 200×104m3的大型堰塞体。通过震后开展的野外实地调查,获得了红石岩滑坡发生处的地形地貌、地质构造、岩体结构及物质组成等资料。以这些第一手资料为基础,构建了红石岩滑坡的边坡模型,并应用边坡稳定性分析软件Geo Studio中Slope/W模块分别计算了红石岩滑坡体震前坡体安全系数和地震作用下的坡体安全系数。结果表明,红石岩滑坡体发生处的坡体安全系数在地震前为1.450,处于相对稳定状态,而鲁甸地震的地震动作用则使坡体的安全系数降低至0.962,直接导致红石岩坡体的失稳。文中进一步讨论了坡体滑动面的存在与否对坡体稳定性的影响:安全系数计算的结果表明,在中强地震作用下,先存滑动面的存在是导致大型滑坡形成的重要条件;对于高陡岩质边坡,如果没有先存滑动面,只可能形成浅表性滑坡。

2014年云南鲁甸6.5级地震序列参数的早期特征

利用＂传染型余震序列＂（ETAS）模型,考虑不同的截止震级和序列持续时间的影响,对2014年鲁甸6.5级地震后9 d内的序列参数特征进行了研究。结果表明,当选取截止震级MC=ML2.0时,可获得相对稳定可靠的p值和α值等序列参数,其中p=0.89-1.10,显示了较慢的衰减特征,α值在震后5.0 d出现大幅下降,表明激发次级余震的能力出现显著变化。

2014年云南鲁甸M_S6.5地震前水管倾斜特征分析

选取2008年1月1日~2014年9月14日云南省前兆台网昭通、楚雄等6个台站的水管倾斜数据,通过对比同一台站、不同年份的水管倾斜年变曲线,对这6个台站的水管倾斜年变特征进行研究。对比分析了昭通、昆明等6个台站的水管倾斜在鲁甸MS6.5地震前的响应特征,结果表明：鲁甸MS6.5地震前昭通台水管倾斜EW向和楚雄台水管倾斜NS、EW向均表现出了一定的异常特征。

2014年云南鲁甸M_S6.5地震发震构造特征及动力源分析

通过对2014年8月3日云南省昭通市鲁甸县发生的MS6.5地震的震源机制解、余震空间分布、活动断裂组合样式和区域构造背景等特征的综合分析表明:(1)根据主震及4级以上强余震的震源机制解、余震空间分布、烈度长轴方向,判断本次地震的发震断裂为NW向的包谷垴—小河断裂;(2)根据地表GPS水平运动速率及水平缩短速率的差异性、断裂组合样式和历史余震深度,判断发震断裂具有薄皮-同向差异逆冲型捩断层的特征;(3)包谷垴—小河断裂活动可能主要受深部的"管道流"控制,"管道流"自NW向SE方向运动,在昭通断裂带处受到华南板块的差异阻挡,造成包谷垴—小河断裂西侧管道流运动速率大于东侧管道,从而驱动包谷垴—小河捩断层的左旋滑动,导致了鲁甸地震的发生。

2014年鲁甸M_S6.5地震及其强余震序列重定位

本文采用云南测震台网的观测报告数据,利用双差定位方法对2014年鲁甸M_S6.5地震及其强余震序列进行了重定位,获得了3 658个地震事件的震源参数。重定位后地震序列的震中分布显示,余震分布存在两个优势方向,分别为近EW向和SES向,呈共轭型分布,近EW向条带展布长度为30 km,SES向条带展布长度为20 km;震源深度的分布显示,地震序列总体表现为主震附近震源较深,沿近EW向和SES向逐渐变浅,地震序列的震源深度主要分布在4—20 km范围内。截至2017年2月28日,鲁甸M_S6.5地震震源区共发生(同一天发生的一组地震算一次)MS≥4.5强余震4次。重定位后的鲁甸4次强余震序列震中分布存在差异:2014年9月10日和10月27日两次强余震序列的展布特征与主震相同,而2016年和2017年另外两次强余震的后续余震仅分布在强余震的周边,与主震序列明显不同。综合重定位后余震序列分布、震源区地质调查资料以及前人研究认为,鲁甸地震的4次强余震序列是区域应力场和主震引发的震源区应力场共同作用的结果,2014年9月10日和10月27日的两次强余震序列主要受主震引发的震源区应力场的影响;而2016年和2017年两次强余震序列则主要受区域应力场的影响。

2014年鲁甸M_S6.5地震前后地震活动性

2014年8月3日在云南省鲁甸县发生M_s6.5地震,造成了巨大的人员伤亡和财产损失.关于鲁甸地震的起因,特别是鲁甸地震与溪洛渡水库之间的关系存在一些争议.分析中强地震前后地震活动性的变化可以为判断主震起源提供一定的依据.然而,由于鲁甸地震震中附近固定台站数目少、台站距离震中远及主震后尾波干扰等因素的影响,会造成地震目录的缺失,从而可能影响地震活动性的可靠分析.为了获得更加完备的地震目录,本文采用模板匹配方法对鲁甸地震前后小地震进行了搜索和识别.以台网目录中的541个事件作为模板,在主震之前33天到主震后5天的连续波形中识别出991个未在目录中列出的地震,使余震的完备震级从1.8降低到1.3.根据检测目录得到主震前33天内的&值为1.04±0.18,余震的b值在震后5天内由0.5左右逐渐上升至0.9附近并保持稳定;根据2009年到主震发生前的台网目录得到该区域的背景b值为0.93±0.04.即鲁甸地震前后区域地震活动b值均与背景b值接近,这与典型水库诱发的中强震具有的b值特征不相符.同时通过进一步分析台网目录,未发现溪洛渡水库蓄水前后研究区域内的地震活动性存在明显变化,这也与典型水库诱发地震区域的地震活动性特征不相符.综合以上结果,我们认为2014年鲁甸M_s6.5地震不具有典型水库诱发地震的特征.

2014年云南鲁甸M_S6.5地震断层面参数的确定

基于2014年云南鲁甸M_S6.5地震发生后的1 486个余震的精确定位结果,由小震分布确定断层面的方法对发震断层面及其共轭断层面参数进行了反演,得到了鲁甸M_S6.5地震的发震断层走向及倾角为148°、88°;其共轭断层的走向及倾角为85°、87°。在反演过程中,研究了共轭断层交汇部位地震事件对研究结果的影响,由于发震断层及其共轭断层的倾角和走向间的夹角均近90°,故影响较小。

2014年云南盈江M_S6.1、鲁甸M_S6.5、景谷M_S6.6地震前通海台垂直摆倾斜仪异常变化特征分析

对云南省通海地震台垂直摆倾斜仪观测资料在2014年云南盈江MS6.1、鲁甸MS6.5、景谷MS6.6地震前出现的异常进行了分析,结果表明,通海台倾斜仪在震前出现明显的中期、短临异常,有明显的趋势转折、破年变、矢量反向、速率超2倍均方差等现象。

2014年鲁甸M_S6.5地震前后介质波速变化特征分析

本文利用研究区内13个地震台站2014年1月至12月的连续波形数据,采用背景噪声互相关方法,提取了2014年8月3日鲁甸M_S6.5地震的同震波速变化。结果表明,鲁甸地震对介质波速的影响具有明显的空间差异性,较大幅度的同震波速变化主要集中于则木河断裂—小江断裂及莲峰断裂区域。其中,莲峰断裂SW段和则木河断裂NW段区域的波速出现了较为明显的同震降低,则木河断裂和小江断裂交界处则出现了明显的波速升高。通过对比研究区内介质波速的同震变化与鲁甸地震对周边主要活动断裂应力积累的影响后发现,波速变化与应力变化在空间分布上具有较高的一致性,且两者的变化幅度也成正相关关系。由此可以看出,鲁甸地震造成的应力变化可能是地下介质波速变化的主要原因。采用相同的方法对2014年4月5日永善MS5.1地震研究后发现,永善地震后鲁甸地震震源区及其附近区域波速明显升高。

2014年川滇交界东段鲁甸M_S 6.5地震序列重新定位及发震构造分析

为了研究鲁甸M_S 6.5地震的余震空间分布特征和探讨震区深部发震构造,本文利用四川、云南省固定地震台网观测资料和震后流动监测资料,采用双差定位方法对2014年8月3日至11日期间发生的鲁甸M_S 6.5主震及506个M_l≥1.5余震序列进行重新定位,获得了359个事件的重定位结果.研究结果显示:鲁甸主震的震源深度为13.8 km,与震源破裂过程显示的初始破裂深度较为接近,余震序列分布纵剖面还显示出余震主要分布在主震上方,且余震序列呈现出近EW向和NW向的不对称共轭状分布,优势分布方向为NW向的地震序列延展范围约20 km左右,并与昭通—鲁甸断裂相交,近EW向地震序列的延展长度约16 km左右.其中,在垂直NW向密集条带的震源深度剖面上,余震序列呈近于直立的条带状聚集,且余震序列震源深度分布的优势区间为3~15 km,较浅的震源深度说明了地震事件大多发生在脆性上地壳内部.地震重定位结果还表明了发震断层呈现高倾角分布的特征,结合震源机制解和地面地震地质调查及科考成果,综合表明和论证了此次鲁甸MS6.5地震的发震断层与NW向的包谷垴—小河断裂密切相关.