甘肃夏河断裂新活动的发现——兼论2019年夏河MS5.7地震的发震构造

2019年10月28日甘肃夏河MS5.7地震发生于临潭—宕昌断裂与西秦岭北缘断裂之间,震中周边断裂的发育情况不明,断裂研究程度低,且无明确的地表断裂与该地震相关。本文通过遥感解译和野外调查,完善了震中周边断裂即临潭—宕昌断裂、夏河断裂东段和达麦—合作断裂的几何展布图像和新活动特征,结合小震精定位和震源机制,综合分析并构建了夏河地震的发震构造模型。研究结果显示:夏河地震的周边断裂包括两条已知、但研究程度不高的西秦岭北缘断裂和临潭—宕昌断裂,以及仅标绘在地质图上、活动未知的夏河断裂和达麦—合作断裂;首次发现了夏河断裂东段的新活动,活动性质兼具左旋走滑和向北逆冲,前人基于小震定位判定的发震断层(走向312°,倾向42°,倾角48°)可能是夏河断裂东段派生的一条隐伏分支,该分支在平面上与夏河断裂东段呈小角度斜交(夹角22°),在深部归并到夏河断裂,滑动方向(滑动角48°)与夏河断裂东段的活动性质(兼具逆冲和左旋)一致。夏河断裂东段在构造上可能归属于临潭—宕昌断裂西段,是西秦岭北缘断裂正花状构造的组成部分,2019年夏河MS5.7地震代表临潭—宕昌断裂西段的构造活动。

2019年甘肃夏河MS5.7地震前重力场变化

本文对2017年以来中国地震局在南北地震带采集到的5期相对重力测网数据进行了平差计算,简要分析了甘东南研究区内测点平差精度,进而分析了2019年10月28日甘肃夏河MS5.7地震前的区域重力场变化。结果表明:(1)研究区内90%测点平差后重力值精度小于10×10^-8 m·s^-2,与绝对重力观测结果符合性也较好,表明观测质量较高,数据可靠;(2)2017年4月至2018年4月,临潭—宕昌断裂南西侧重力正变化、北东侧重力负变化,与2017年8月8日九寨沟MS7.0地震前重力变化反向,断裂西段夏河、合作附近出现显著的重力差异变化;(3)2018年4月至2019年4月,临潭—宕昌断裂南西侧重力变化-10×10^-8~-30×10^-8 m·s^-2、北东侧重力变化+20×10^-8~+30×10^-8 m·s^-2,夏河MS5.7震中附近重力变化不明显,呈现出围绕夏河县、泽库县和碌曲县等三县交界地区准四象限分布的特征;(4)强震易发生在重力变化四象限分布中心地带或正、负异常区过渡的高梯度带上,九寨沟MS7.0地震后,我们曾基于流动重力异常变化在夏河MS5.7地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点预测。

2019年长宁6.0级与夏河5.7级地震前的地磁日变化异常

运用地磁低点位移、地磁加卸载响应比和地磁逐日比三种地磁日变化异常分析方法,分析了2019年6月17日长宁6.0级和10月28日夏河5.7级地震前的地磁前兆异常现象。研究发现,两次地震前三种方法分析的结果均出现了异常,两次地震均发生在异常集中交汇区域。综合分析表明,应用地磁低点位移、加卸载响应比和逐日比预测区叠加法可以提高震中位置预测的准确度。

2019年甘肃张掖5.0级、夏河5.7级地震前地磁低点位移时空分布特征

2019年甘肃张掖5.0级、夏河5.7级地震前中国大陆均有明显的“地磁低点位移”现象出现,2次地震震中均位于低点位移线出现明显转折的区域。通过对2次低点位移异常日中国大陆地磁台站低点时间进行梯度法分析,研究了2次中强地震震中位置与低点时间高梯度带分布间的关系。研究结果表明:①在2次低点位移异常日都同步出现了地磁垂直分量低点时间高梯度带分布;②2次中强地震震中位置均位于低点位移线出现明显转折处和低点时间高梯度带1.0 h/(°)等值线附近;③利用低点时间梯度法对低点位移异常进行分析有利于改进原有异常识别方法,较少虚报率。