2014年8月3日云南鲁甸M_(s)6.5地震触发滑坡遥感解译研究

不同地貌环境下的同震触发滑坡类型会有巨大差异,确认同震滑坡类型对认识致灾特征有重要意义。本文以2014年8月3日云南鲁甸M_(S)6.5地震触发滑坡为例,利用多时相高分辨率卫星、航空遥感数据,结合遥感解译及野外调查方法,分析这次中强地震触发滑坡的主体类型。研究结果表明,①本次地震触发滑坡数量6209处,总解译面积9.72km^(2),其中10处面积大于70000m^(2)的滑坡造成震中区主要的堰塞湖堵江、生命线中断等严重灾情;②同震滑坡主体为基岩崩塌,物源区较小、流通区狭长,堆积区沿坡脚倒石堆,具有同震滑坡解译面积大而体积小的特征;③本次鲁甸M_(S)6.5地震触发滑坡具有中国西部高山峡谷地貌背景下的以基岩崩塌为主的特征。以上认识对该地区地震滑坡的定量研究有一定借鉴意义。

川滇交界东段昭通、莲峰断裂带的深部结构特征与2014年鲁甸M_S6.5地震

2014年鲁甸M S6.5地震位于川滇菱形块体向东突出的过渡变形区大凉山次级块体南东缘的昭通、莲峰断裂带内部,属于青藏高原东南缘南北地震带的中南段,近十多年来,该断裂带及其周边中强地震的发生频次明显增多,昭通、莲峰断裂带是否具备孕育和发生强震的深部构造背景成为一个亟待研究的问题.为了研究昭通、莲峰断裂带的深部结构特征及孕震背景,探求2014年鲁甸M S6.5地震的成因的深部动力机制,本文充分收集了四川、云南等区域数字地震台网和“中国地震科学台阵探测-南北地震带南段”(“喜马拉雅”项目Ⅰ期)流动地震台阵的观测数据,应用区域震和远震联合反演的方法得到川滇地区三维速度结构图像,在此基础上重点剖析和研究了昭通、莲峰断裂带P波速度结构;再对昭通、莲峰断裂带及周边区域的重力、航磁数据进行三维视密度和视磁化强度反演,得到了壳内不同深度层视密度的横向变化特征和反映壳内磁性物质的分布范围以及结晶基底的视磁化强度异常分布情况,综合分析研究昭通、莲峰断裂带的深部结构特征及孕震动力环境.研究结果表明:川滇交界东部昭通、莲峰断裂带及其周边地区上地壳物质存在显著的横向介质差异,中下地壳深度范围大凉山次级块体西南缘存在低速异常分布,并呈现出近SN向的展布特征,2014年鲁甸M S6.5地震位于该高低速异常的分界线附近略偏向高速体一侧.P波速度结构还揭示了鲁甸M S6.5主震震源体下方中下地壳存在大范围低速异常分布,P波速度异常扰动与重磁异常的展布特征、梯度变化在深度和分区特征上均具有较好的联系和可比性,结合昭通、莲峰断裂带中下地壳范围内存在大范围的低密度弱磁性异常分布,综合表明了该区中下地壳物质相对较为软弱,这种特有的深部物性结构特征有利于应力在脆性的上地壳内积累和集中.研究结果还揭示了共轭断裂的深部构造形态,高低航磁异常边界与NW向的苞谷脑—小河断裂的深部展布形态相一致,苞谷脑—小河断裂处于航磁异常突变带附近,昭通断裂北段(昭通—鲁甸段)位于上地壳强磁性、高波速异常区内且具有深大断裂的深部地球物理场响应特征,因此该断裂段(昭通—鲁甸段)具备发生7级及以上强震的深部构造背景.当大凉山次级块体内部的中下地壳低速管流层自NW向SE方向运动到昭通、莲峰断裂带附近时,受到华南块体的强烈阻挡,应力在昭通、莲峰断裂附近基底性质存在差异处集中,脆性上地壳中低强度区域在横向挤压的构造应力场作用下易于破裂从而引发强震,这也正是昭通、莲峰断裂带内部鲁甸M S6.5地震孕育和发生的深部构造环境.

基于D-LinkNet的2014年云南鲁甸M_(S)6.5地震建筑物损毁与重建评估

基于谷歌影像和无人机遥感影像,利用D-LinkNet神经网络提取2014年云南鲁甸M_(S)6.5地震震中龙头山镇建筑物灾害信息,并计算平均震害指数的统计值,得出此次地震的烈度。基于D-LinkNet模型进行检测,将损毁建筑物的提取结果与建筑物群变化的检测结果进行相交,构建重建评估系数,确定研究区的重建程度。评估结果为研究区的地震烈度既有Ⅷ度又有Ⅸ度。2015年的重建恢复等级为“一般恢复”,2018年为基本“完全恢复”。将损毁及重建评估结果与中国地震局等相关部门发布的相关信息进行对比,证实了本方法的准确性。

基于强震和测震数据对鲁甸6.5级地震发震断层方向的研究

2014年8月3日16时30分,云南省昭通市鲁甸县发生M6.5地震,宏观震中位于鲁甸县龙头山镇(27.1°N,103.3°E),深度约12km。发震断层为NW向包谷垴-小河断裂,是NE向昭通-鲁甸断裂系的NW向次级走滑断层。文中利用鲁甸地震50个强震台站观测记录与135个测震台站观测记录,分别进行峰值加速度计算和S波辐射图案匹配,对此次地震发震断层方向进行讨论。结果表明,"NW向"的断层方向更符合强震、测震仪器观测值,同时与地震灾害现场调查结果一致。

基于时-空ETAS模型的新疆伽师地区背景及触发地震活动的探讨

新疆伽师地区历史上发生过多次M_(S)6.0以上地震,2020年1月19日该地区再次发生了M_(S)6.5地震。这些地震属于独立的背景地震活动,还是与已发生的其他地震存在一定的相互触发关系?探索与此问题相关的背景地震活动和触发地震活动特征,对深化这一区域地震活动特征的认识具有重要意义。为此,文中利用时-空ETAS模型对该区1970年1月1日以来的地震序列进行分析,拟合得到了较为稳定可靠的模型参数,给出了区域背景地震活动水平、表示地震活动丛集特征的丛集率指标及包含背景及丛集活动的总活动水平等结果,并利用随机除丛方法将背景地震活动与丛集活动剥离开来,得到了每个地震事件作为背景事件或触发余震事件的概率。结果显示,研究区北部与南部的背景地震活动和触发丛集活动存在明显差异,丛集地震活动为总体地震活动的主要成分;计算结果表明,此次M_(S)6.5地震被触发的可能性达99%,其中2020年1月18日M_(S)5.3地震对其触发贡献最大,达94%;在对其他地震事件具有触发贡献的个体中,2020年4月21日M L4.1地震“干预”其他事件发生过程的平均能力相对较高,达0.505,但需要通过其他手段进一步佐证。文中工作是中国地震局开展的针对此次地震的虚拟科考工作的一部分,所得结果可以为后续深入研究该地震提供帮助。

红石岩与甘家寨特大型地震崩滑体特征及其成因

2014年云南鲁甸M_S6.5地震触发了大量滑坡和崩塌,其中规模最大的是红石岩和甘家寨,二者体积均超过1 000×10~4m^3。基于震后科考,对这2个崩滑体特征和成因进行了分析。结果表明:震区位于凉山次级活动块体的前缘部位,地震活动频繁,平均6a就有1次5级以上地震发生。频繁而强烈的地震活动,对浅层岩体造成累积的破坏效应,极大地降低了斜坡的力学强度,这是红石岩、甘家寨等崩滑体发生的基础条件。红石岩特大型崩滑体,其形成与巨大的地形高差、陡峭的地形坡度、软弱地层和节理、裂隙的发育有着内在的密切联系。其形成主要经历了3个过程:第1阶段,在强震动情况下,顺河节理、卸荷裂隙以及横河向节理进一步张裂、贯通,在垂向上分割出不同的块体;第2阶段,岩体沿层间节理进一步发展,切割垂直方向的块体,形成纵横立体交叉的岩石块体;第3阶段,前2个阶段形成的岩体失去稳定,向坡下倾倒、坍塌,并沿软弱地层滑面下滑、倾倒,堵塞河道形成堰塞湖。甘家寨特大型滑坡,则为大型凹坡中下部发生的风化层滑坡,其形成过程大致为:首先,在地震力和重力的双重作用下,四周土层向凹坡中轴的下部运动、聚集,因下部松散土层含水量和容重最大,其所遭受的地震惯性力最大,最先产生塑性破坏而挤压膨胀变形;第2阶段,因坡度较陡,随着斜坡下部挤压塑性变形区进一步扩大,在斜坡中部某个部位产生拉张区,当超过风化层抗拉强度时产生破坏,滑坡体顺势快速滑出。这2个特大型滑坡代表了鲁甸地震滑坡的2种主要类型,其成因及其形成机制对该地区的地震滑坡灾害具有一定的普遍意义。

滇东北地区地震弱活动前兆异常特征研究

以鲁甸M_S6.5地震震中附近的鲁甸大坪子泉水氡、水质观测资料为基础,通过对其地震前后的异常特征进行差异性对比,分析认为震前地震活动丛集,水氡、水质异常持续时间较长,幅度较大,表现为破年变异常现象;震后为小震群弱活动,水氡、水质异常幅度相对较小,持续时间较短,多次出现同步转折,表现为介质弱化区的前兆异常特征。从水样测试结果, GNSS位移观测资料、 GPS时间序列曲线及地震活动性等方面分析了鲁甸水氡、水质的异常机理,认为鲁甸的水质离子组分群体异常,与区域的变形活动有关,局部应力的不断积累,加剧了地下深部物质活动及构造活动;近期的同步转折现象属于介质弱化区应力调整状态下的前兆异常。

基于欧拉反褶积方法计算川滇交界重力变化场源特征

本文以川滇地区2012-2014年来的多期流动重力观测网络数据为基础,采用欧拉反褶积方法对引起重力变化的场源深度和空间分布规律进行了反演和解释.本文通过构建理论模型。得到了最优的反演参数,并对实际数据进行了计算和分析.结果表明:选择构造指数(SI)为1时适合对流动重力数据进行反演.实际资料的反演结果显示在2012-2014年间的重力变化场源位置更集中于垂直于昭通断裂的北西向分布,场源深度分布在30±10 km范围,形态与鲁甸地震发震构造位置相似.这可能与2014年8月3日鲁甸M_S 6.5地震前的中上地壳的深部应力场变化相关.依据本文研究结果和方法,可以开展由场至源的定量研究,为流动重力变化信号的反演和解释提供一条新思路.