汶川和芦山地震前后浅部应力对深部应力的响应及地震危险性分析

活动断层上盘浅部的高应力异常通常被认为是强震前兆之一,而低应力一般认为不会发生地震是安全的。然而多个震例表明,低应力状态下的地震危险性具有多解性。为进一步探讨强震前的应力异常特征,本研究利用2008年汶川MS8.0级地震和2013年芦山MS7.0级地震前的地应力测量结果和地震活动性参数b值,在考虑深部应力对浅部应力影响强度的基础上,建立了浅部应力对深部应力的响应模式,并对强震发生前不同的应力状态与地震危险性的关系进行了讨论。结果表明:活动断层上盘低b值对应浅部高地应力为潜在地震危险区,而对应低地应力则为地震危险性不确定区,需要借助更多的手段进一步确定;2008年汶川MS8.0级地震前的低应力状态可能反映了区域应力存在较强的调整。本研究对运用断层浅部应力状态评估断层地震危险性具有一定的启示意义。

青藏高原昆仑—汶川地震系列与巴颜喀喇断块的最新活动

青藏高原是中国最主要的地震活动区之一。最近十多年来,在青藏高原中部连续发生了1997年西藏玛尼Ms7.5级地震、2001年青海昆仑山Ms8.1级地震、2008年3月新疆于田Ms7.3级地震和5月四川汶川Ms8.0级地震及2010年青海玉树Ms7.1级地震,它们相继发生于青藏断块区巴颜喀喇断块四周边界活动断裂带上,是该断块最新活动的结果。发生于断块南北边界断裂上的3次地震都是走滑断裂错动的结果,发生在断块东南端的汶川地震则是挤压逆冲断裂的产物,而西北端的于田地震则呈现出张性特征,它们共同反映青藏断块区巴颜喀喇条状断块向东南方向滑动的最新活动。自1900年以来,青藏断块区和巴颜喀喇断块的强震活动表现出多期活动和区域性转移的特征,20世纪早期Ms7.0级以上强地震活动的主体地区在青藏断块区北部边界构造带,中期转移到高原南部喜马拉雅板块边界构造带和断块区南部断块,最近十多年来则在巴颜喀喇断块及周缘边界断裂上活动。青藏高原这种块体活动和地震活动与澳大利亚-印度板块对亚洲大陆的推挤作用相关,因而,青藏高原和巴颜喀喇断块的强震活动与澳-印板块边界苏门答腊强震活动相对应。目前苏门答腊地区强震活动仍在继续,因此,近期对巴颜喀喇断块及青藏高原南部地区的强震活动和强震危险性仍需加以注意。

2014年新疆于田M_S7.3级地震:巴颜喀喇地块侧向挤出的构造响应

青藏高原中北部的巴颜喀喇地块是近年来强震最为活跃的地区,自1997年以来在地块周围发生了一系列7级以上地震.2014年于田MS7.3级地震就发生在该地块西边界附近的硝尔库勒盆地南缘,该区是阿尔金断裂、康西瓦断裂和东昆仑断裂等多组不同走向大型走滑活动断裂带的交汇部位,不同断裂走向的突然转变及滑动速率差异使该地区形成局部的拉张应力状态,发育了多条NE和近SN向的左旋正断裂.通过余震分布、震源机制解结果等资料分析,认为此次地震的发震构造为阿尔金断裂西南端的一条次级断裂——硝尔库勒断裂,地震破裂特征为左旋走滑兼正断性质.在巴颜喀喇地块这一轮的强震活动中,其北边界和东边界都显示块体向东挤出约7m的位移量,但块体西边界产生的伸展量明显与整个块体向东的位移量不协调,2014年于田MS7.3级地震是巴颜喀喇地块向东挤出的构造响应和应变调整.模拟结果显示阿尔金主断裂上的库仑应力有所增加,东昆仑—柴达木地块可能为下一个强震活跃区,特别是阿尔金断裂的中西段,是今后应该重点关注和监视的地区.

发震构造呈复杂空间关系下相互影响发震的机理研究——以汶川地震为例

对发震构造呈复杂几何关系(发震构造在平面投影呈非平行关系)下彼此发震影响的机理进行了研究。从发震的"垂震底继"影响关系研究了1933年迭溪地震M7.5和1976年松潘MS7.2地震对后来发生汶川M8地震的龙门山地震构造的孕震能量叠加的加震作用;同时也指出汶川8级地震对周边断裂的减震作用,计算并指出了其影响减震的距离。研究对CPSHA中对发震构造呈复杂几何关系时,如何确定地震带内各潜在的震源空间分布函数fi,mj提供了大震加减震的判断理论依据。还讨论了汶川地震孕震模式的更复杂性,针对某些用巴颜喀拉块体向东南方向移动挤压龙门山孕震构造,进而解释汶川地震的逆冲性所带来的矛盾的观点,对其孕震的复杂性提出了问题所在和初步探讨。

巴颜喀喇断块边界断裂强震活动分析

断裂带上的地震活动,尤其是现代强震活动,一直是活动构造研究的重要内容。随着研究的深入,研究的对象也从一条断裂带上的强震活动,发展到多条断裂带所构成的空间内的强震活动和断块的强震活动。汶川地震和玉树地震后,巴颜喀喇断块的活动引起了广泛的关注。本文从巴颜喀喇断块整体运动的角度出发,根据断块周边各条断裂带上1900年以来的历史强震记录(Ms≥7)和现代强震活动,分析了断块的地震活动及其准周期性、震源机制、最大震级以及边界走滑断裂与强震活动的关系,主要的认识有:①1900年以来,地震活动呈现出3个地震系列,即:1923～1937年叠溪—花石峡地震系列、1947～1976年达日—炉霍地震系列和1997年开始的昆仑—汶川地震系列;②地震系列之间的时间间隔和每一次地震系列持续时间有较大的差异,达日—炉霍地震系列与前后两次地震系列差别较大,而昆仑—汶川地震系列尚未结束;③经过2次8级和8级以上大地震之后,昆仑—汶川地震系列虽然尚未结束,今后还可能发生较大地震,但是巴颜喀喇断块很可能已经历了本地震系列的大释放阶段,在该地震系列时间范围内大释放阶段之后的地震震级将小于大释放阶段的震级;④走滑断裂是控制巴颜喀喇断块运动的主要边界断裂,走滑型强震是地震系列的主体;⑤印度板块向北存在一个强烈的推挤过程,是使这些边界断裂带从孕震到真正发生强震的重要条件。

巴颜喀拉地块及其周边地震危险性分析

巴颜喀拉地块及其周边因地震动活动频繁成为中国地震预测研究的重要目标区,我们利用广义极值(GEV)分布对该地区的最大震级进行了极值统计分析。本文首先对于分布参数进行估计,然后计算出重现水平、地震平均复发周期与发震概率和震级危险率等参数,并比较了GEV分布99%分位数和b值截距法最大震级、历史最大震级。最后基于Monte Carlo模拟方法验证了运用GEV分布对研究区域做极值统计分析的稳定性。经计算,该地区6.0级地震的平均复发周期为1.8年,8.0级以上巨震的复发周期仅为76.8年。百年的重现水平高达8.08级。另外,该地块未来发生5.0~7.0级地震的概率较大,说明该地块未来仍然会比较活跃。Monte Carlo模拟结果表明,利用GEV分布探讨该地块的地震危险性在一定程度上是稳定的。

松潘—阿坝地块三叠系古地磁结果及运动学意义

迄今为止,位于扬子地块的西北缘,夹持于扬子、华北、塔里木和羌塘—昌都地块之间呈倒三角形构造区块的巴颜喀拉褶皱带尚未有构造古地磁研究成果报导。为配合该区油气勘查与油气资源评价,并对构造区块定位提供定量数据,开展了松潘—阿坝地块的古地磁研究。采样区集中在西秦岭构造区南亚带(摩天岭和若尔盖)、中亚带(洮河)和巴颜喀拉构造区的马尔康复向斜带(巴颜喀拉褶皱区)4个微地块。采样地层单元主要为三叠系。共采集57个采点,376块岩心标本。通过对岩石样品测试数据的分析和计算,获得洮河、巴颜喀拉、摩天岭和若尔盖(后两者夹于前两者之间)4个微地块古地磁极极点位置:经度为191.4°E^202.9°E,纬度为49.5°N^58.5°N。洮河和巴颜喀拉两微地块在晚三叠世的古纬度同为26.2°N,表明晚三叠世这4个被断裂相隔的微地块已构成一个统一的较大的地块。洮河和巴颜喀拉地块在三叠纪时的古纬度变化分别从早三叠世的13.4°N和11.3°N向北移动到晚三叠世的26.2°N,同时在北向移动过程中从早三叠世至晚三叠世分别发生了约40°和16°的逆时针旋转。

芦山地震前后巴颜喀拉地块东部断裂带形变分析

利用分布在鲜水河断裂带和龙门山断裂带上的跨断层流动场地资料,分析芦山地震前后,巴颜喀拉地块东部的形变特征。得出以下结论:1)在芦山地震前后,格篓坝子、沟普、老乾宁、龙灯坝、虚墟、侏倭、宝兴等场地映震效果良好;2)巴颜喀拉地块东部的鲜水河断裂带和龙门山断裂带在地震前后均发生高于常年背景值的活动,前者以加速水平运动为主,后者以加速压性运动为主,地块东部整体表现出ES向旋转加速运动的特征;3)汶川地震和芦山地震后,印度洋板块和亚欧板块拼合造成的构造应力在"三岔口"和"地震空区"区域持续加速积累,应加强地震危险性关注。

基于重力观测的巴颜喀拉块体强震震级模拟分析

以内蒙古乌加河地震台的连续重力观测资料为基础,应用PET重力仪采样率较高的特点,分析了PET相对重力仪与JCZ-1甚宽带地震仪的波形相关关系及同震形变物理特征。通过模拟分析乌加河地震台PET相对重力仪记录到巴颜喀拉块体周围发生的6次7级以上强地震的同震P波、S波及面波与震中距离、震级的相关关系,得出一般震级模型、地应力波模型和S波P波幅度比模型公式。通过计算3种震级模型理论震级与实际震级的误差及相关系数R值,得到理论震级与实测震级标准误差达到0.04,R值达到0.99,验证了模型的可靠性。对比分析理论震级与实际震级的误差与R值,揭示同震形变波形蕴含地球动力特征的物理机制。

巴颜喀拉块体强震活动与2010年玉树7.1级地震的关系

系统地总结分析了巴颜喀拉地块北、东、南边界带的构造特征、各个边界带上的强震活动、部分强震的震源机制解和区域地震活动,从而探讨了2010年玉树7.1级地震发生前巴颜喀拉地块地震活动特征。从2008年玉树地区地震活动变化、巴颜喀拉块体北边界和南边界强震呼应及块体动力学过程进行了地震趋势预测的思考。

2013年四川芦山7.0级地震前后三峡库区地震活动变化

采用地震活动性方法,在巴颜喀拉块体与三峡地区地震活动相关性分析基础上,重点研究2013年芦山7.0级地震前后三峡库首区地震活动的变化,探讨远场强震对三峡大坝的影响。研究认为,三峡地区地震活动一定程度受巴颜喀拉块体向东滑移与华南地块碰撞-俯冲动力作用影响,大震前后常伴有4级以上地震活动。大震前1~3月3级以上地震增强活动,震后活动减弱;或大震前地震活动增强一直持续到震后1~2月。芦山7.0级地震前三峡库首区微震频次上升,仙女山-九畹溪断裂深部构造运动增强;地震后库区微震频次下降,震源深度加深,高桥断层附近岩溶地区发生拉张正断型巴东5.1级地震。研究表明,远场大震引起的库区地震频次和强度的变化,对三峡大坝的安全不构成威胁,但大震前后库区4~5级地震活动可诱发滑坡、崩塌等地质灾害,防范这类灾害是库区防灾的重点。

东昆仑断裂带东段强震形势分析

围绕东昆仑断裂带强震构造背景及巴颜喀拉断块动力学环境,分析了1900年以来断块边界强震活动及强震周期性特征,探讨了东昆仑断裂带东段的强震危险性。