1738年青海玉树地震考证及其与2010年玉树7.1级地震关系探讨

2010年4月14日在青海玉树发生的Ms7.1级地震造成了严重的人员伤亡和重大的财产损失.根据现场考察结果,本次地震形成了长约51 km的地震地表破裂带,性质为左旋走滑,最大水平位错约1.8 m,其发震断裂为甘孜玉树断裂的玉树段.在此之前,于1738年12月23日前在玉树附近还发生过另外一次大地震,造成全户伤亡无存或不堪成户的达56户,被伤157户.现行地震目录将其震级确定为6(1/2)级.本文通过对地震史料的考证研究,结合历史地震形变带特征分析,认为本次地震的震级可达7(1/2)级左右,发震断裂为甘孜玉树断裂的玉树段和当江段的组合破裂,而2010年玉树7.1级地震仅是其中的玉树段再次破裂的结果,因此,其西侧的当江段具有再次破裂活动的较大危险性.

2010年玉树7.1级地震序列时空演化特征及早期趋势判断

本文利用青海地震台网获得的观测资料对玉树地震序列的时空演化特征进行分析和研究,结果认为Mc选取ML1.1能较好的刻画玉树地震序列的时空特征,其地震序列在时间上呈现三个密集和衰减阶段,在空间上具有分段集中分布的特征,并主要分布在主震震中的西北端、主震震中附近和主震震中东南端。采用类比、b值和h值等探讨了早期趋势判定问题。

2021年玛多M_(S)7.4地震与2010年玉树M_(S)7.1地震前频谱特征分析

为进一步验证和完善使用频带变窄且向低频段偏移特征识别前震的判定依据,本文基于青海、甘肃等区域数字化测震台网记录的波形数据,对比分析2021年玛多7.4级地震前148 d发生的2020年12月24日玛多4.2级地震与2010年4月14日玉树7.1级地震前的4.7级地震快速傅里叶变换的频谱特征。结果显示,玛多4.2级地震频谱的频段较宽,优势频段为0~5.0 Hz,玉树4.7级地震频谱的频带变窄且向低频端偏移的特征较为显著,优势频段为0~1.5 Hz。对比分析认为,“频带变窄且向低频偏移”现象对识别直接前震有较好的效果,需重点关注中小地震出现频谱偏移后短期内(1~3个月)震源区附近强震发生的可能性。

2010年青海玉树7.1级地震的前震识别及短临预报可能性研究

2010年4月14日青海玉树发生了7.1级地震,在震前2小时发生了一次4.7级前震。分析表明,玉树7.1级地震前一些主要的地震活动异常多有显示,例如空区、条带、增强和平静等,且与7级大震震例比较,这些前兆地震活动图像的演变具有类似的过程。跟踪这些图像及其演变有可能识别前震。最后评估了该识别方法的可信度。

2010年4月14日青海玉树7.1级地震前震中附近地区小震活动的周、月频次分布特征

根据Kolmogorov-Smirnov分布检验法,利用2000年以来1.7≤ML≤2.9地震目录,对2010年4月14日青海玉树MS7.1前震中附近地区2000年以来地震活动的月频次和2007年7月以来地震活动的周频次分布进行了检验。结果表明,地震活动周频次和月频次都不符合泊松分布和正态分布,但周、月频次累积次数的对数与周、月频次之间呈线性关系,类似于G-R关系。分析了周、月频次的标准差σ、CV值、偏度Sk、峰度Ku和bm值等参数随时间的变化,发现在2010年4月14日青海玉树地震前,这些参数都出现了不同程度的异常变化,其中周频次的分布参数随时间的变化似乎呈现出了某种周期性特征。

2010年青海玉树7.1级地震序列b值变化特征研究

对青海玉树7.1级地震序列在时空分布等方面的参数进行相关分析计算,分时段计算不同震级段的b值。发现第一时段（2010年4月13日至5月28日）的截距对后续地震的震级预测有明显指示作用,得到最大余震预测范围为5.5~5.8,后续余震证明分析结果基本正确。计算表明,该序列的完整震级应在ML1.2以上,另外,累计频次分析表明也有明显的阶段性。分析主震发生后的短期时段内序列参数,分时段b值结果对未来余震判断有一定的参考作用。

2010年玉树Ms7.1级地震发生背景及预测研究回顾

继2008年5月12日汶川8.0级地震之后,2010年4月14日我国大陆西部的青海玉树又发生了7.1级地震,造成了巨大的生命财产损失。值此玉树地震5周年之际,对该区域地震的预测研究进行回顾,从地震前兆资料、地震大形势、构造相互作用、应力的积累与释放、周边大震的影响等方面进行了经验总结和讨论。分析认为地震中长期预测仍将是地震预报和地震短临预报的突破口,从大的背景判定危险区域,投入监测力度,进而进行小区域研究分析,在震前找到一定的前兆信息或者资料积累等仍将是未来的努力方向。

2010年青海玉树Ms7.1级地震中心震源机制解及震源区构造应力场研究

2010年4月14日,青海玉树发生Ms7.1级地震。通过建立求解震源机制中心解的目标函数以及Levenberg-Marquardt迭代等数学方法求出了多个震源机制解的中心解,并结合前人资料,推断节面I(走向119.90°,倾角84.07°,滑动角-9.95°)为本次地震的主断层面。其次,从前人文献和Global GMT中共收集了50个该震源区震源机制资料,通过全局网格搜索法反演出该区的应力场,并基于反演得到的应力张量分析了玉树地区的震源机制表现。结果表明:(1)研究区域压轴(σ_(1))近北东向,张轴(σ^(3))近北西向,两轴近水平,与该地震的震源机制中心解均表现为走滑型应力状态。(2)受青藏高原物质东流及印度块体向北挤压,导致该区域发育多条北西—南东走向且以左旋走滑为主的断裂带,有利于此次玉树地震的发生。(3)此次地震未在反演出的应力场的最优节面(相对正应力和剪应力最大节面)上发生,推测该地震破裂不是将应力场作用于完整的岩石块体上导致的破裂,而是发生在已存在的薄弱面上的滑动。

基于GPS观测研究2010年青海玉树MS7.1地震震后地壳形变特征及其机制

2010年4月14日青海玉树MS7.1地震发生在青藏高原东南部甘孜—玉树地震带,在震后7～10天内,我们快速建立了由15个GPS测站组成的跨地震破裂带观测剖面,包括1个连续站,3个半连续站和11个流动站,对所有站进行了240多天的观测,获取了该次地震的震后形变时空特征.采用欧拉矢量和位错模型解算了背景速度场,并从GPS观测的形变场中扣除该分量.采用分层黏弹性位错模型计算余震引起的地表形变,结果表明余震对部分测站的位移造成不可忽视的影响.采用对数模型拟合位移时间序列,表明特征衰减时间为6.7±1.2天.利用最速下降法反演震后余滑时空分布,反演结果表明震后断层活动以左旋滑动为主,断层南盘具有少量的抬升.在空间分布上,余滑主要位于同震破裂区的两侧,西北侧的余滑几乎达到地表,而东南区的余滑基本在同震破裂区的下方,余滑最大的区域位于结古镇东南下方10～20km的深度范围.随着震后离逝时间的增加,2个余滑区在空间上保持不变,余滑区的面积逐渐扩大.余滑的矩释放为（1.5～5.1）×10^18 Nm,相当于1个MW6.1～6.4地震释放的能量.分层岩石圈黏弹性模型计算的地壳孔隙弹性反弹形变与地表观测值相差较大,不能解释观测到的震后变形.采用麦克斯维尔流变体模型计算下地壳和上地幔松弛引起的地表形变,显示出其对地表形变的贡献较小.GPS观测得到的震后形变所具有的快速衰减特征,以及余滑模型能够较好地拟合GPS地表形变,表明2010年玉树MS7.1地震后早期阶段的地壳形变主要是由余滑机制决定的.

2010年玉树Ms7.1级地震序列的时空特征研究

以2010年玉树Ms7.1级地震序列为研究对象,分析该地震序列的时空分布特征,发现玉树Ms7.1级地震的余震活动主要沿着主震的发震断裂分布,并向两侧破裂扩展;震级为1到3之间的余震活动最多,且余震活动基本发生在震源深度20 km以内,其中15 km以内的余震活动占多数。在此基础上,采用最大似然估法,计算得到玉树地震序列的b值随震级、深度和时间的变化特征。

2010年4月14日玉树M_S7.1地震对余震的触发研究

研究了2010年4月14日青海玉树7.1级地震产生的静态库仑破裂应力变化对余震及区域地震活动空间分布的影响。在考虑震源区附近区域构造应力场的基础上,由震源区构造应力和主震破裂产生的应力叠加,计算得到最容易破裂的余震断层面,进而计算玉树主震在上述余震断层面上产生的库仑破裂静态应力变化。结果表明,库仑应力变化图像与余震分布较为吻合,说明玉树主震对大部分余震有触发作用。利用相同方法计算了玉树主震对周边更大范围内地震的应力触发影响,发现大部分区域地震活动空间分布与库仑应力变化图像基本一致,中小地震大多发生在正向触发区域,但量值较小。对余震断层面与主震完全一致的情形进行了同样的计算,与前述方法计算结果的对比显示,考虑区域应力场的计算方式所得库仑破裂应力变化图像,能够更好地与余震及区域中小地震空间分布图像相吻合。

2010年玉树7.3级地震前阿尔法导航信号场强异常分析

利用俄罗斯三个阿尔法发射站与中国两个接收站雅安和通海之间形成的6条链路,获取阿尔法导航信号监测仪的场强数据,针对2010年4月14日青海玉树7.3级地震开展了震例分析研究。发现玉树地震前3天4月10日10:30左右,主台—雅安链路和主台—通海链路f1频率的场强都出现了显著的负异常,持续时间约为15分钟左右,同时两组异常序列呈现较高相关性,分析认为异常可能来源于同一个低电离层扰动。通过对当日所有链路的数据与背景数据对比分析,发现东、西副台与雅安、通海链路的f1频率场强均无异常变化,进一步表明这次低电离层扰动在主台-雅安和主台-通海2条链路的有效探测范围中。此外,f2频率和f3频率在全部6条观测链路上均无明显异常,说明低电离层扰动区在f2和f3频率的有效探测范围之外。这些结果的综合分析为扰动源方位判识提供了一定的科学依据。本文采用的方法可以作为未来分析阿尔法监测数据提取地震异常的一种有效方法。

青海玉树7.1级地震震害特点分析及启示

根据2010年4月14日玉树7.1级地震震害现场调查资料,对其震害特点进行了全面的分析总结,阐述了震区环境及其地质构造背景,对断层效应及场地效应等也进行了分析,并归纳总结了防震减灾的经验与启示。

影响地震救灾效率的因素分析——以汶川8.0级地震和玉树7.1级地震为例

从地震报告死亡人数与震后时间关系的角度来定义救灾效率;研究了近20年发生在世界各地的震级大、伤亡严重、破坏性极大的34个地震。采用多元素分析法,探讨了地震救灾效率与死亡人数、地震震级、烈度、人均GDP、人口密度以及最大救灾效率发生的时刻等之间的关系。研究发现:死亡人数是影响救灾效率的最主要的因素,随着死亡人数的增加,救灾效率会越低;震级以及最大救灾效率发生时刻与救灾效率之间也存在显著的负相关;而震区的经济水平和人口密度对救灾效率的影响并不显著。比较了2008年汶川8.0级地震和2010年玉树7.1级地震,发现玉树地震的人均救灾效率较汶川地震有大幅度提升。

青海玉树7.1级地震房屋建筑震害调查和分析

2010年4月14日青海玉树7.1级地震灾害严重,给当地居民造成了巨大的损失。房屋破坏是造成人员伤亡和巨大财产损失的主要因素,通过现场调查给出房屋建筑震害情况,分析了房屋建筑的震害特征,提出了地震灾区恢复重建建议。

玉树Ms7.1级地震甘达村段构造地球化学特征

为探究地震对断层带气体逸出的影响和震后气体地球化学特征随时间的变化,以及地震动力学特征,利用土壤气地球化学方法,于2010年4月14日青海玉树Ms7.1级地震断层甘达村段测量地表破裂特征和震后断层气氡和汞浓度,发现断层带土壤的气氡和汞浓度的平均值分别为9246 Bq/m3和4.2 ng/m3。破裂带中Rn浓度变化幅度大,而Hg的浓度变化较小。断层主滑面附近Rn浓度相对降低,为地表破裂后断层气逃逸所致。泉水气氡观测发现,震前氡浓度增高,表明地震断层活动性增强。因此巴颜喀拉地块向东不均匀挤压,使深部气体沿地震断裂逃逸至地表,这也是造成断层带气氡、汞浓度的增高的原因。

玉树7.1级地震断层地表破裂带应急科考

玉树7.1级地震断层同震地表破裂带由3条主破裂左阶组成,总体走向300°～320°,隆宝镇上见有约2km长的雁列式张裂缝,北侧主破裂长约16km,中间主破裂长约9km,南侧主破裂长约7km,总长约34km。各主破裂均由一系列支破裂雁列组成,支破裂表现为一系列挤压鼓包与张裂缝相间排列或雁列式张裂缝,最南端禅古寺表现为垂直位错。破裂为左旋走滑性质,最大走滑位移量位于北侧主破裂上,约1.8m。

玉树7.1级地震前后波速比变化特征分析

利用玉树、曲玛莱、杂多地震台观测到的数字震相资料,研究玉树Ms7.1级地震前后波速比时间演化特征。研究发现:3个台站平均波速比、波速比标准偏差在地震前后变化不相同,Ms4.7级前震发生时3个台站波速比都出现较明显的高值回返现象,其中玉树地震台波速比数值高达2.032。

运用亮度函数SSA扫描连续波形资料方法确定玉树7.1级地震前辐射源

对2010年4月14日玉树7.1级地震前3个月青海区域地震台网记录的无地震记录和无仪器故障的连续数字化观测资料进行FFT频谱分析,确定优势频率为0.03 Hz。通过Butterworth滤波器提取50.2~0.4 Hz的波形资料,运用亮度函数SSA扫描方法对提取资料进行扫描计算,亮度函数空间分布表明青海境内东昆仑地震断裂带内存在周期为30 s的辐射源,并对其呈现的时空特征做了初步的分析。结果显示,玉树7.1级地震前,由于受到青藏块体向北运动的影响,随着时间的推移辐射源有沿东昆仑地震断裂带由西向东逐步向玉树7.1级地震震中运动的现象。

玉树7.1级地震青海省地震系统应急工作概述

从灾情收集、地震现场、震情监测、趋势研判、区域联动、信息发布、后勤保障、灾害评估等方面对青海省地震系统在玉树地震中的应急工作进行了概述。