利用双台站背景噪声分析2017年墨西哥M_W7.1地震震源区的地震波速变化

背景噪声中包含有丰富的地球内部结构信息,可以用来监测地震波速度变化.基于墨西哥中部G.UNM和MX.TLIG两个地震台站2016年4月1日至2018年4月1日的连续波形资料,本文首先对其进行不同频带下的背景噪声互相关处理,然后采用小波变换对获取到的互相关函数进行滤波来解决台站间距过长所引起的互相关函数不稳定问题,最后分别通过Stretching方法和MWCS方法测量得到的走时偏移来提取地震波速度变化.结果表明:利用小波变换能有效提高互相关信噪比和结果精度;采用Stretching方法发现震源区浅部5~10km的地震波速在地震中上升约0.07%,而在2~5km的地震波速则有约0.05%的下降趋势;MWCS方法计算结果稳定性稍差,但变化趋势与Stretching结果相同.造成该地震波速变化的主要原因可能是2017年地震所引起的脆性岩层结构破裂.

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。

2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常空间分布机理分析

对甘东南地区2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常特征进行总结梳理。根据活动构造单元对地球物理观测台站进行区域划分,统计了相关构造单元上异常的数量和百分比,以及不同学科震前异常数量、百分比、异常持续时间等特征,并对异常的空间分布和机理进行分析,讨论了活动构造对异常分布的影响、异常强度与震源机制及断层应力之间的关系。结果表明:①2013年岷县漳县M_(S)6.6地震比2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常百分比高,两次地震的震前电磁异常和跨断层水准测量异常均较为显著,而流体异常不明显;②震前地球物理观测异常分布与活动构造相关,2013年岷县漳县M_(S)6.6地震震前异常主要集中在东昆仑-西秦岭断裂带和六盘山-海原断裂带,2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前异常则主要集中在龙门山断裂带和东昆仑-西秦岭断裂带;③两次地震震前地球物理观测异常分布均与GNSS速度场分布特征有较好的对应关系;④安德森断层应力模式解释了2013年岷县漳县M_(S)6.6地震(逆冲型)比2017年九寨沟M_(S)7.0地震(走滑型)的形成需要更多的应力积累,因此2013年岷县漳县M_(S)6.6地震虽然震级较小但震前异常更显著。

东昆仑断裂带东端的构造转换与2017年九寨沟M_s7.0地震孕震机制

2017年四川九寨沟M_s7.0地震是继2008年汶川M_s8.0地震和2013年芦山M_s7.0地震之后,青藏高原东缘在不到十年的时间内发生的第三个震级M_s7.0以上的强震.这次地震发生在东昆仑断裂带东端,作为青藏高原东北缘的一条大型左旋走滑断裂带,东昆仑断裂带与东端其它构造之间的转换关系仍不清楚,因区内地质构造和地形复杂,东昆仑断裂带东端的主要构造仍缺少深入的研究.本文在总结区域地震构造活动特征、历史地震和现代地震基础上,通过东昆仑断裂带东端已有的和最近开展的活动构造定量研究结果,并结合现今GPS变形场资料和2017年九寨沟M_s7.0地震灾害特征分析,发现东昆仑断裂带最东段塔藏断裂上的左旋走滑除了一小部分继续向东传播转移到文县断裂带上外,大部分转化为其南侧的龙日坝断裂带北段、岷江断裂和虎牙断裂上的近东西向地壳缩短,这可能是岷山隆起的构造机制,而2017年九寨沟M_s7.0地震正是左旋走滑的东昆仑断裂带在东端继续向东扩展的结果.

2017年九寨沟地震所受历史地震黏弹性库仑应力作用及其后续对周边断层地震危险性的影响

首先对2017年九寨沟MS7.0地震周边断裂活动和历史地震特征进行了阐述;然后利用黏弹性地壳模型,计算了1933年叠溪地震、1976年松潘震群和2008年汶川地震对2017年九寨沟地震的同震和震后库仑应力作用.该结果显示1933年叠溪地震对九寨沟地震具有延缓作用,而1976年松潘震群和2008年汶川地震对九寨沟地震的黏弹性库仑应力作用为正;随着下地壳和上地幔黏弹性物质的持续作用,前述几次地震总的黏弹性库仑应力在九寨沟地震破裂中心点处负的库仑应力逐渐减弱,而在破裂北段这些库仑应力逐渐转为正值,并促进了九寨沟地震的发生.本文也计算了九寨沟地震后对周边断层的库仑影响,并将此影响值转换为对断层能量积累的影响时间上,结果显示塔藏断裂带西段和中段在内的多条断裂带受到黏弹性库仑应力影响时间值超过10年.将库仑应力影响时间值加入到部分已知离逝时间的断层段上,也得到了这些断层段的未来30年特征地震发生概率.最终结果认为玛沁断裂带、玛曲断裂带、哈南—稻畦子断裂中段和西段等断层段的强震危险性需要重点关注.

东昆仑断裂带东端和2017年九寨沟7.0级地震区深部电性结构探测

东昆仑断裂带是青藏高原北部一条近EW走向的巨型断裂,其东南尾端发生分叉形成了复杂的马尾状断裂系统,2017年在该区域发生了九寨沟M_S7.0地震。文中对跨过东昆仑断裂带东端和九寨沟地震区的3条剖面上的大地电磁探测数据进行处理分析,采用三维电磁成像反演技术获取了三维深部电性结构图像。所得结果表明,东昆仑断裂带东端及周边区域内的东昆仑断裂、白龙江断裂和光盖山-迭山断裂表现出向SW倾斜的电性差异带,这些断裂向下延伸并合并于中下地壳的低阻层中,共同组成了由南向北扩展的花状构造。在马尾状构造中,隐伏的虎牙断裂带(北段)在深部表现为明显的低阻边界带;塔藏断裂的规模明显小于虎牙断裂(北段),并与虎牙断裂(北段)组成单侧花状结构;白龙江断裂和光盖山-迭山断裂依然表现为由南向北扩展的花状构造,2组花状结构在深部衔接并统一归并于壳内的低阻层中。2017年九寨沟7.0级地震的震源区位于高、低阻交界区域,处于松潘-甘孜地块壳内低阻层向NE涌动的端点附近,根据震源区的电性结构和流变结构推测震源深度≤11km。虎牙断裂(北段)的延伸深度和规模大于东侧的塔藏断裂,是2017年九寨沟地震的发震断层。松潘-甘孜地块北部中下地壳发育南西深、北东浅的低阻层,表明青藏高原向NE推挤的运动方式是2017年九寨沟地震的动力来源。

2017年漾濞M_(S)4.8和M_(S)5.1地震序列的微震检测及重定位

基于云南地震台网记录到的2017年漾濞M_(S)4.8和M_(S)5.1地震序列的地震目录和波形数据,采用结合波形互相关的双差定位方法得到了M_(S)5.1主震前7天至主震后30天共258次地震事件更加准确的震源位置,然后利用匹配定位方法获得了更加丰富的地震目录,并对其余震活动的时空演化特征进行了初步分析。双差重定位获得了漾濞地震序列中193次地震的精确位置,水平方向和垂直方向的定位误差均值分别为1.3 km和1.9 km,重定位及震源机制解反演结果显示维西—乔后断裂中南段应为此次地震的发震断层。使用匹配定位方法检测得到了1 625次中小地震事件,事件数量是云南地震台网目录中的6倍,被检测事件主要为主震后早期余震及M_(L)≤0微震事件。对比2016年云龙M_(S)5.0地震序列的研究结果后初步分析认为,"震群(多震)型"和"主余型"地震序列的一个主要区别可能是"震群(多震)型"地震序列的余震数量相对更少、余震活动衰减得更快。

2017年M_W6.5九寨沟地震激发的同震库仑应力变化及其对周边断层的影响

2017年8月8日21时19分在我国四川省北部阿坝州九寨沟县发生了M_W6.5左旋走滑型地震.该地震发生在青藏高原巴颜喀拉块体东北缘,东昆仑断裂南东段的塔藏断裂、岷江断裂和虎牙断裂的交汇地带.包括此次地震,近年来在巴颜喀拉块体周缘已发生了九次6级以上强震,表明巴颜喀拉块体周缘主要活动断裂上的应力水平仍处于不断调整之中.本文采用库仑应力模型研究2017年M_W6.5九寨沟地震激发的库仑应力变化、该地震与周边地震的应力触发关系以及强震对周边主要活动断裂的应力扰动.强震序列包括周边区域1536—1975年M≥6历史强震和1976—2017年的M_W≥6 gCMT地震目录中的强震,共计32个.研究结果表明:(1)2017年M_W6.5九寨沟地震激发的同震库仑应力变化仅在局部范围内超过0.1×10~5Pa,且75%的余震(～12.7天)受到该地震明显的同震应力触发作用,而其余25%的余震落在应力影区,采用最优破裂面可以进一步提高同震库仑应力变化与余震分布的空间相关性;(2)2008年M_W7.9汶川地震对2017年M_W6.5九寨沟地震的发生有一定的促进作用,在后者震源处激发的同震库仑应力变化为(0.026～0.263)×10~5Pa,震后黏弹性库仑应力变化为(0.010～0.032)×10~5Pa.该库仑应力的变化范围取决于汶川地震源断层参数和九寨沟地震接收断层参数.2013年M_W6.6芦山地震对九寨沟地震的发生几乎没有影响(<0.001×10~5Pa);(3)1654年M8.0甘肃天水南地震对九寨沟地震的发生有明显的促进作用,在九寨沟地震震源处激发的同震库仑应力变化为(0.410～1.266)×10~5Pa,震后库仑应力变化为(0.147～0.490)×10~5Pa.1879年M8.0甘肃武都地震可能有比1654年M8.0甘肃天水南地震更强的应力触发作用,但也有可能对九寨沟地震的发生起到抑制作用.在选取的8个九寨沟地震接收断层面上,其中6个接收断层面上该地震所激发的同震库仑应力变化为(0.913～2.364)×10~5Pa,2个接收断层面上该地震所激发的同震库仑应力变化为(-1.326～-0.454)×10~5Pa;在4个接收断层面上震后库仑应力变化为(0.094～1.072)×10~5Pa,在另外4个接收断层面上震后库仑应力变化为(-1.593～-0.106)×10~5Pa.1933年四川叠溪地震对九寨沟地震的发生影响较弱,其所激发的同震库仑应力变化为(0.015～0.080)×10~5Pa,震后库仑应力变化为(-0.029～0.025)×10~5Pa;(4)九寨沟地震仅在其附近的岷江断裂北段、塔藏断裂和虎牙断裂南段造成较明显的同震库仑应力变化,其分别为0.09×10~5Pa、(0.14～2.03)×10~5Pa和0.25×10~5 Pa.而进一步顾及其余31个强震的库仑应力作用则发现,同震库仑应力增加非常显著的主要活动断裂分段为:岷江断裂北段南侧和岷江断裂南段的库仑应力变化分别升高5.6×10~5Pa和9.8×10~5Pa.鲜水河断裂北段南侧库仑应力升高23.0×10~5Pa,鲜水河断裂南段道孚—康定段的北侧库仑应力升高9.0×10~5Pa,而最南端库仑应力升高3.0×10~5Pa;龙门山断裂带中段的北侧库仑应力变化为(6.1～7.4)×10~5 Pa,中段库仑应力增加(2.1～11.5)×10~5Pa;西秦岭北缘断裂东段库仑应力变化为4.4×10~5 Pa;龙日坝断裂北段最北侧的库仑应力变化为2.0×10~5Pa;小金河断裂北段库仑应力变化为1.7×10~5Pa;安宁河断裂北段库仑应力变化为1.6×10~5Pa;(5)由于下地壳和上地幔的黏弹性松弛作用,所有强震在九寨沟地震震后20年造成的黏弹性库仑应力变化在鲜水河断裂、龙门山断裂中段、塔藏断裂以及秦岭南缘断裂西段比较显著,其分别为:(1.0～3.0)×10~5Pa、2.8×10~5Pa、(2.3～2.7)×10~5Pa和0.9×10~5Pa.但总体上黏弹性库仑应力变化没有改变各断裂上的同震库仑应力变化空间分布.总的库仑应力变化在鲜水河断裂北段南侧和南段的道孚至康定段北侧、龙门山断裂中段北侧、岷江断裂南段和北段南侧、虎牙断裂、塔藏断裂以及西秦岭北缘东段很显著(均超过4×10~5Pa).由于库仑应力明显升高可能预示着地震潜在危险性增强,因此这些断裂分段可能将来需要重点加以关注.

2017年九寨沟M_S7.0地震InSAR同震形变场与断层滑动分布反演

联合升、降轨Sentinel-1A卫星的差分干涉数据反演2017年8月8日四川九寨沟M_S7.0地震的断层滑动分布。首先对SAR复数干涉像对进行"二通"差分干涉处理,获取了覆盖震区的多视向InSAR同震形变场;然后利用四叉树和均匀采样法分别进行近、远场数据降采样,在此基础上,利用弹性半空间矩形位错模型,反演发震断层的几何参数和最优滑动分布。结果显示:(1)InSAR干涉条纹呈蝶状分布,最大LOS向沉降和抬升形变量分别为-20.3cm、11.3cm;(2)发震断层以左旋走滑为主兼有少量正断运动,断层走向为154°,倾角为82°;(3)断层滑动分布集中在2~15km深度,平均滑动角为-22°,最大滑移量约为0.68m,位于沿断层面深约9km处,地震释放的能量约为9.6×10^(18) N·m(M_W6.6),与测震学的研究结果基本一致。

三种方法分析2017年宁夏固原M_(S)4.6地震的震源机制解

利用宁夏区域地震台网的波形数据,基于三种不同速度模型分别使用相对稳定的Hash方法、Snoke方法及gCAP方法计算2017年9月2日宁夏固原M_(S)4.6地震的震源机制解,并根据这些结果给出了该地震的震源机制中心解。结果表明,该地震的震源机制中心解为节面Ⅰ:走向:41°,倾角:79°,滑动角:-175°;节面Ⅱ:走向:310°,倾角:85°,滑动角:-11°。基于速度模型3的Hash方法结果和中心解结果之间的最小空间旋转角数值相对最小,震源机制解参数最接近中心解的结果。速度模型分层越精细,结果的精度相对越高,其中Hash方法及Snoke方法的反演结果受速度模型的影响较为明显,与Snoke方法相比,Hash方法对台站分布的要求较低,但对波形质量要求较高,要确保整个波形段和剪切波段具有一定范围的高信噪比。在实际应用中,对于台站方位角覆盖不是很好的区域地震台网来说,或者地震震中位于台站分布相对稀少的地区且可利用台站数目不是很多的情况下,在精细速度模型和波形信噪比的阈值等参数设置较为准确的情况下,可以考虑使用Hash方法来丰富计算结果。

2017年九寨沟7.0级地震前应力状态及b值异常特征研究

2017年8月8日青藏高原东缘四川九寨沟地区发生7.0级强震,依据前人研究结果分析九寨沟7.0级地震发震构造,并计算震前应力状态。结果显示:本次地震受到构造和历史强震的影响,是发生在历史强震引起的应力加载区域。另外,采用中国地震台网1990年以来的地震目录,在评估目录完整性的基础上,利用最大似然法计算得到2017年8月8日九寨沟7.0级地震前震源区及邻区地震b值空间图像。结果显示,九寨沟7.0级地震发生在四川北部地区显著低b值高应力异常区域内部(0.82>b>0.75)。所以,研究区域内外历史强震可能促进了九寨沟7.0级地震的发生。

基于ShakeMap_CNST的2017年精河6.6级地震灾害快速评估

基于考虑区域地震动衰减关系、场地效应及震中破裂等多因素的烈度快速评估模型,结合震害预测方法,研发了一套震害预测系统,并以2017年8月9日精河 M S6 . 6地震的震害预测为例,将对其的预测结果与当前主流系统进行对比。结果表明,采用ShakeMap_CNST系统能对地震的影响范围和烈度进行更为准确的估计,在人员伤亡、受灾人口估计、紧急安置人数及经济损失评估等方面,相对于其他系统,本系统的结果与现场调查的结果更为接近。

2017年全球地震灾害概要

根据2017年全球地震灾害资料,总结了2017年全球地震灾害数据,对当年主要地震灾害进行了描述,并对当年重大灾害地震事件的灾害损失特征进行了分析。通过比较当年震级相当的几次地震,可以发现设防建筑在地震中受损较小,能够有效地减少财产损失以及人员伤亡;而非设防建筑则会在地震中造成不可估量的损失。

2017年九寨沟M_S7.0地震对附近断层的影响分析

2017年8月8日四川省九寨沟发生MS7.0地震,引起了专家们对其附近地区未来强震危险性的关注。根据弹性半空间位错理论,利用通过远场地震波形资料和InSAR资料联合反演得到的2017年九寨沟MS7.0地震震源断层面上的位错分布,计算了九寨沟MS7.0地震在附近断裂带上产生的剪切应力、正应力和库仑破裂应力。不同深度的水平面上剪切应力、正应力和库仑破裂应力的分布显示, 2017年九寨沟MS7.0地震对其震中附近的塔藏断裂、岷江断裂北段、东门沟断裂和虎牙断裂北段等的影响明显,对其他断裂带的影响不甚明显。随着深度的增加,影响似有减弱的趋势。本文还给出了剪切应力、正应力和库仑破裂应力在塔藏断裂、岷江断裂北段、东门沟断裂和虎牙断裂北段断层面上的分布,计算了断层面上不同深度区域内剪切应力、正应力和库仑破裂应力平均值。据此分析表明, 2017年九寨沟MS7.0地震可能使塔藏断裂、东门沟断裂、岷江断裂北段发震时间推迟,使虎牙断裂带北段断层面变得容易错动,其发震的危险性可能会增加。

2017年伊拉克M_W7.3地震的类型界定及其震后趋势分析

2017年伊拉克地震发生在我们划分的巴格达地震区,鉴于不同机构提供的该震震级参数相差较大,本文利用孕震断层多锁固段脆性破裂理论,分情况讨论了该震所属地震类型,并分析了巴格达地震区地震趋势.结果表明:若2017年伊拉克地震为M_W7.3,则该震为第3锁固段向峰值强度点演化过程中发生的1次显著前震,该区未来将发生M_W7.7~8.2(双震型为M_W7.5~8.0)标志性地震,目前已接近临界状态;若2017年伊拉克地震为M_W7.5,除可能为显著前震外,还可能为标志性地震(双震)之一,若如此两年内该区将发生另一次M_W7.5地震;若2017年伊拉克地震为MS7.8,则该震为第3锁固段峰值强度点对应的标志性地震,与我们对该震的前瞻性中长期预测结果相符.我们判断该震不为主震,预测该区未来还将发生M_W7.8~8.3(双震型为M_W7.6~8.1)标志性地震,目前该区远离临界状态.

巴颜喀拉块体东北缘GPS应变率空间分布特征及其与2017年九寨沟M_S7.0地震的关系

巴颜喀拉块体东北缘是构造变形和地震活动较强的区域,2017年九寨沟MS7.0地震就发生在该区域内。利用多尺度球面小波方法解算GPS应变率场,分析巴颜喀拉块体东北缘2009年至2017年的应变率场分布特征,该方法的优点是可以将GPS应变率场按照不同的空间尺度进行小波分解,给出不同空间尺度的应变率场。结果表明在2017年九寨沟地震之前,震中附近应变积累显著,虎牙断裂北延断裂的左旋走滑速率为3.0 mm/a,拉张速率为3.1mm/a,表明该条断裂以左旋走滑为主兼有拉张特征,与九寨沟地震的震源机制解一致。除九寨沟震中附近外,在岷县与漳县交界处、理县和汶川、青川等地区主应变率、面应变率、最大剪应变率也较大,这可能与2013岷县漳县(MS6.6)、2008年汶川(MS8.0)、2014年理县(MS4.8)以及2014青川县(MS4.8)地震有关。

2017年精河M_(S)6.6地震的断层参数和破裂过程

利用远震资料、近场强震资料和合成孔径雷达干涉同震形变资料确定了2017年8月9日精河M_(S)6.6地震的断层面参数及震源破裂细节。为得到可靠的断层几何参数,发展了一套基于In SAR数据滑动分布反演的三维格点搜索流程,对本次地震断层面的走向、倾角和震源深度进行了格点搜索。结果显示,地震断层面走向为95°,倾角为47°,震源深度为14 km。基于搜索得到的断层模型进行破裂过程联合反演的结果显示:精河M_(S)6.6地震为一次单侧破裂事件,最大滑动量约为0.8 m,滑动区域集中在断层面上震源以西5-15 km,沿倾向15-25 km,破裂主要发生在10 km深度以下区域。断层面上的平均滑动角为106°。整个破裂过程释放的标量地震矩为3.6×10^(18)N·m,对应矩震级为M_(W)6.3。破裂过程持续约9 s,期间的破裂速度约为2.1-2.6 km/s。由于地震破裂主要集中在10 km以下,未来可能需要关注该区域0-10 km发生潜在地震的可能性。

区域一维速度模型对地震定位的定量影响——以2017年九寨沟M_(S)7.0地震序列为例

利用2017年8月1日至2017年12月31日四川地震台网和甘肃地震台网记录到的发生在青藏高原东缘的731个地震事件的9 284条Pg震相到时数据,首先反演了该地区的"最小一维速度模型",并将该模型和选取的速度模型建立对比模型,以九寨沟地震序列为研究目标,定量讨论了两种速度模型分别在绝对定位和相对定位方法中对定位结果的影响。所得定位结果表明:反演获得的"最小一维速度模型"在重定位中可以有效地减小地震走时均方根残差;绝对定位比相对定位更加依赖于一维速度模型,一维速度模型会直接影响绝对定位结果中的震源分布形态,但在相对定位结果中仅起到调整地震事件相对位置的作用;在地震绝对定位中,震级越大的地震对于速度模型越敏感,而这一特点在相对定位中表现得并不明显。通过本项研究可知,在地震定位研究中,联合采用绝对定位和相对定位方法是最佳策略。