2014年于田Ms7.3地震地表破裂特征及其发震构造

2014年2月12日在新疆于田县境内西昆仑山东段地区发生了Ms7.3级强烈地震,震后野外考察表明,这次地震在海拔4600～5100m的地区形成了由一系列张裂隙、张剪裂隙、剪切裂隙以及挤压鼓包和裂陷等雁行状组合而成的地表破裂带,破裂带沿阿尔金断裂带西南段的两条近平行的分支断裂阿什库勒-硝尔库勒断裂和南硝尔库勒断裂分布,整体呈NEE走向,全长约28 km,其中,沿阿什库勒-硝尔库勒断裂展布的地表破裂带长约10km,主要呈N63°～65°E走向,以左旋走滑伴随伸展性质的破裂为主,最大左旋位移约0.7m,最大垂直位移约0.4m;沿南硝尔库勒断裂展布的地表破裂带长约15km,呈N54°～60°E走向,以左旋走滑伴随逆冲性质的破裂为主,最大左旋位移约1 m,最大垂直位移约0.75m;上述两破裂带之间沿N15°E方向由零星的张裂隙和右阶雁行状分布的张裂隙或张剪裂隙组成的不连续破裂带长约5km,显示为伸展具有左旋走滑的性质;另外,在南硝尔库勒断裂北侧沿N100°～110°E方向展布一系列具有挤压、右旋走滑性质的地表破裂带长约4km,宽约2km,与NEE走向的左旋走滑破裂带构成同震共轭破裂带.这种特殊的地表破裂样式是近期发生的强地震中结构最复杂的走滑断层型地表破裂.发震断裂属于阿尔金断裂带西南段尾端分支断裂,它与郭扎错断裂和龙木错断裂构成“阿尔金断裂”向SW方向的延伸部分,它们是青藏高原西部晚新生代强烈活动断裂,其大地震活动是由于印度和欧亚板块间碰撞而产生大陆变形的应变能释放过程.

2008年于田Ms7.3地震前重力场动态变化特征分析

基于1998年以来的中国大陆流动重力网观测数据,分析2008年3月新疆于田7.3级地震前区域重力场动态变化的演化特征。结果表明:区域重力场动态演化图像反映了该地震孕育的中长期(2～10年)基本信息;该地震孕育时的显著重力标志为持续多年的正重力变化(上升)和较大规模的重力变化梯级带,前者有利于地震能量的不断积累,后者有利于地震破裂的发生;该地震孕育过程中相关重力场变化呈增大-加速增大-减速增大的过程,与1976年唐山7.8级地震具类似特征;与该地震有关的多年(8年)最大累积重力变化达200×10-8ms-2。

新疆于田县2014年Ms7.3级地震前和田地震台前兆资料异常分析

分析研究了和田地震台前兆仪器在新疆于田Ms7.3级地震前后的观测资料,发现形变学科的JB型模拟水平摆、CZB-2型竖直摆钻孔倾斜仪、电磁学科的ZD9A-II地电场仪等仪器的观测资料,在此次地震前后都有不同程度的异常变化。

2014年新疆于田MS7.3地震的发震构造及余震特征

利用2014年10月至2019年9月期间欧空局Sentinel-1卫星采集的合成孔径雷达数据分析了2014年2月12日新疆于田MS7.3地震的震后形变场。结果表明,此次地震造成了南硝尔库勒断裂上明显的震后形变,首次从地震形变场的角度验证了此次地震的发震构造为NE向的左旋走滑断裂,而非部分研究所认为的近NS向断裂。由合成孔径雷达干涉测量得到的多年平均速率图显示主震的西侧仅出现了少量震后余滑且仍为强闭锁区,这意味着2008年和2014年于田两次MS7.3地震之间的区域仍存在发生强震的风险;在2014年主震的东侧,南硝尔库勒断裂和阿什库勒—硝尔库勒断裂呈蠕滑状态,故而余震较少,表明该区域近期发生强震的风险较低。

2008年3月21日新疆于田MS7.3地震破裂过程研究

利用IRIS全球地震台网30°—90°的长周期P波记录,反演了2008年3月21日新疆于田MS7.3地震的破裂过程,得到了此次地震的破裂时空图像,并初步分析了余震分布与主震断层滑动量分布的关系.结果表明,此次地震是一个破裂尺度长100km、宽20km的破裂过程;破裂持续时间约为40s,在第13s时地震矩释放速率达到峰值,断层面上一次大的破裂行为几乎构成了整个地震的破裂过程.地震所释放的标量地震矩为4.23×1019 N·m,其矩震级为MW7.02.由主震断层静态滑动量分布图可以看出,整个破裂区以正断左旋走滑为主,显示出双侧破裂特征,最大滑动量为151cm,位于初始破裂点沿断层出露地表处.精定位后的余震在断层面上的投影结果显示,80%以上ML4.0—4.9余震和全部ML≥5.0余震均发生在初始破裂点附近区域及其南西方向,位于主震破裂滑动位移量迅速减小的区域,反映了震源区介质强度的不均匀性.

基于多波段遥感影像绘制震中分布图——以2014年新疆于田Ms7.3级地震序列为例

GMT是一款具有灵活性强、功能强大的绘图软件。以多波段的遥感影像TM为例,通过绘制2014年于田7.3级地震序列震中分布图,详细介绍了多波段遥感影像数据在GMT中加载方法和处理流程。

金州断裂盖州北—鞍山段古地震破裂的新证据

1975年海城MS7.3地震是中国第1次成功预报的7级以上破坏型地震,避免了大量人员和财产损失。但在地震后的调查中并没有发现较为连续的地表破裂带,只在零星地点发现了一些地表裂缝和喷砂冒水现象。该地震的等震线表现出较为明显的共轭特征,因此研究者对于海城地震的发震断层一直存在一定争议。文中对与海城河断裂共轭相交的金州断裂盖州北—鞍山段进行了遥感影像解译、微地貌测量和古地震探槽开挖等工作,发现金州断裂自大石桥市沿NE向至鞍山市南,在盆山过渡带的晚更新世和全新世地貌面上存在较为明显的沿NE向展布的断层陡坎。由于人类活动,断层陡坎展布不连续。断层陡坎的高度多为1~2m,最大可达3m;在海城市南葫芦峪村开挖的古地震探槽揭露出盖州北—鞍山段具有宽约20m的基岩破碎带,晚更新世晚期—全新世以来(距今(37.6±2.2)ka)至少发生过2次古地震事件。较新的一次地震发生于全新世(距今(11.7±0.8)ka以后,很可能为距今400~500a)。由于全新世地层太薄所限,无法识别出更多全新世古地震,但可以判断金州断裂盖州北—鞍山段为晚更新世晚期—全新世活动断裂。

2014年新疆于田M_S7.3强震构造背景及其与2008年M_S7.3地震之间的关系讨论

首先介绍了2014年2月12日新疆于田MS7.3地震的区域构造背景与断裂活动情况;然后分析了此次MS7.3地震震中位置以及周边历史地震震源机制特征,认为2014年2月12日于田MS7.3地震发生在阿什库勒断裂东支上,2014年MS7.3地震和2008年MS7.3地震是阿尔金断裂带南端尾部向西南方向延伸,由左旋走滑为主逐渐转变为拉张作用为主的过程中,在阿什库勒断裂带不同位置发生的2次地震,它们存在着相同的力源作用,2008年MS7.3地震对2014年MS7.3地震的发生有促进作用;最后利用分层地壳模型计算了2008年MS7.3地震对2014年MS7.3地震的库仑应力作用,结果同样显示2008年MS7.3地震促进了2014年MS7.3地震的发生。

2008年于田M_S 7.3地震地表破裂带特征及其构造属性讨论

新疆于田MS7.3地震发生在西昆仑块体与昆仑-柴达木-祁连块体之间的阿尔金断裂西南端NE向张剪切段邻近区域,也是阿尔金断裂、康西瓦断裂和昆仑断裂带西端玛尔盖茶卡断裂等交会部位,对理解青藏高原的变形及其动力学演化过程具有十分重要的作用。高分辨率卫星影像解译和野外考察表明,于田地震在阿什库勒火山群南部玉龙喀什河源头近SN向雪山西麓断裂上形成了由不同走向、不同滑动性质的地表破裂组合而成的地震地表破裂带,整体呈NS—NNE向展布,全长约31km。在地表破裂带测量到的最大左旋走滑位移1.8m,最大垂直位移约2.0m,发震断层应归属到阿尔金断裂西南尾端的张性区构造,符合昆仑-柴达木-祁连块体与西昆仑块体向东滑移在其与西昆仑块体之间的张剪切边界力学性质,显示出昆仑-柴达木-祁连块体存在向东滑移的现象。

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.

基于GF-1卫星影像解译2014年新疆于田M_S7.3地震同震地表破裂带

2014年2月12日新疆于田发生MS7.3地震,震中位于平均海拔5 500m的藏北地区。本文利用国产GF-1号卫星对震前、震后数据进行对比解译,快速获取了该次地震的同震地表破裂带,破裂带沿硝尔库勒盆地南缘的多个洪积扇体后缘发育,断续延伸,走向NEE62°,以弧形断层陡坎为主,未见明显水平位错,长度约9km。阿尔金断裂在硝尔库勒盆地共发育3条分支断裂,均发育古地震破裂带,其中沿盆地北缘和中部的分支断裂未见同震破裂,最新地表破裂带位于南缘断裂的东北段。结合震后余震分布,确认该次地震的发震构造为硝尔库勒南缘断裂,是青藏高原北部阿尔金断裂带西段尾端张性区的一次新破裂事件。本次应用也展现了国产高分辨率数据在中国西部高海拔地区地震应急工作中所发挥的重要作用。

新疆全区和分区地壳速度模型的分析

首先分析了新疆地震台网长期使用的“3400走时表”,并拟合得到了符合该走时表的速度结构模型.然后对新疆地区2009年1月～2013年12月间记录的所有地震震相数据进行了速度拟合,并对速度的可靠性和稳定性进行了模拟分析.提出了根据地震密集区域划分和建立分区地壳速度模型的概念.采用以2014年新疆于田MS7.3地震为中心、半径为1°范围内、自2009年1月以来所有地震事件的震相数据,拟合了适合于于田的地壳速度模型,该模型在于田MS7.3地震的精定位和地震序列的震源深度确定中得到了应用.

2014年新疆于田M_S7.3地震序列重定位及其发震构造初步研究

2014年2月12日在新疆于田县发生了MS7.3地震,主震前一天在震区发生了MS5.4前震,震后余震活动频繁,由于震区台站十分稀疏和不均匀、地壳速度结构复杂,台网常规定位结果精度有限,很难从中获得序列的空间分布特征和活动趋势的正确认识.本文首先利用位于震区附近的于田地震台5年记录的远震波形数据,采用接收函数方法研究了震区附近的地壳结构,建立了震源区的地壳速度模型.在此基础上,联合震相到时和方位角对2014年于田MS7.3地震序列(从2014年02月11日—2014年04月30日,共计577次地震)进行了重新绝对定位.结果显示,(1)重定位后的前震和主震震中位置明显向地表破裂带及其附近的阿尔金分支断裂(南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂)靠近,两者相距5.4km,主震位置为36.076°N、82.576°E,震源深度为22km,前震位置为36.055°N、82.522°E,震源深度为19km;(2)本文重定位结果显示,余震序列沿NEE-SWW展布,优势分布长度约73km、宽度约16km,平均震源深度为14.8km,其中77%的余震分布在地表破裂带的西南端,这部分余震中少数沿阿什库勒—肖尔库勒断裂分布,绝大多数沿北东东向的南肖尔库勒断裂分布,位于地表破裂带东北端的余震沿阿什库勒—肖尔库勒断裂分布,但发生在地表破裂带的余震极少;重定位后,位于地表破裂带西南侧的震中分布由台网目录的近南北向变为北东向,与地表破裂带、南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂走向一致;(3)沿重定位剖面的地震分布,可推断位于地表破裂带西南段的南肖尔库勒断裂与位于北东段的阿什库勒—肖尔库勒断裂倾向反向,南肖尔库勒断裂的倾向为SE,阿什库勒—肖尔库勒断裂的倾向为NW,这与本次地震野外考察得到的断裂性质一致.综合重定位结果、地表破裂带分布、震源机制解、南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂的性质认为,2014年于田MS7.3地震的发震构造为阿尔金断裂西南尾段的两条分支断裂——南肖尔库勒断裂和阿什库勒—肖尔库勒断裂.

2014年于田M_S7.3地震对后续余震和远场小震活动的动态应力触发

本文采用离散波数法,计算了2014年于田MS7.3地震的断层破裂在近场和远场产生的库仑破裂应力变化,并结合地震活动特征,讨论了MS7.3地震对后续余震活动和远场区域小震活动的动态应力触发作用.结果表明,1 MS7.3地震产生的库仑破裂应力变化对其西南侧主体余震区的地震活动起到了抑制作用,这可能是本次MS7.3地震序列余震活动水平不高的主要原因;距主震约30km的北东方向余震区后续地震活动受到了主震产生的动态和静态应力变化的共同触发作用,动态应力变化峰值为2.78 MPa,静态应力变化为0.80 MPa,这与该区余震较为活跃相一致;距主震约45km的北部余震区受到动态应力触发作用,应力变化峰值为0.72 MPa.2 MS7.3地震产生的动态库仑应力变化空间分布呈非对称性,其中北东方向、北部余震分布与动态应力变化正值区存在相关性,从应力变化的角度解释了MS7.3地震的后续余震空间活动特征.3 MS7.3地震在沙雅、伽师地区的远场接收点产生的动态应力变化峰值分别为0.09 MPa、0.1 MPa,对两个区域的小震活动具有动态触发作用.

强震前的“加速矩释放”(AMR)现象:对一个有争议的地震前兆的回溯性震例研究

近年来,国际上对于强震前的加速矩释放(AMR)现象是否可作为一种可靠的、带有普遍性的地震前兆现象争议较大.本文以2008年3月21日新疆于田 M_s 7.3地震为例,试图从前兆存在的客观性和与地震发生的物理相关性两方面考察本次地震前的 AMR 现象.用"破裂时间分析"方程中的幂指数 m 作为描述震前加速矩释放"程度"的参量,在时间-空间-地震序列截止震级组成的三维参数空间(T,R,M_c)内考察 AMR 现象存存的客观性.考虑了多种因素对 m(T,R,M_c)分布图像可能的影响,其中,余震是否删除和 M_c 对计算影响不大,但 M_L 6.0以上"干扰"事件的影响则较大.结果表明,于田地震前的确存在 AMR 现象,但得到的 m(T,R,M_c)分布图像较为复杂,可观测到两个明显的 AMR 集中分布区.此外,在以实际震中为圆心的多个圆形区域内,使用固定时间窗向实际发震时刻滑动逼近,可观测到 m 值逐渐减小,即加速特征逐渐明显的过程.对震前矩释放程度 m 值的时-空扫描结果显示,出现 AMR 现象的空间区域与震中位置似有较好的对应,但其时-空演化图像与滑动时-空窗的选取有关.这表明,本次 M_s 7.3地震前的确存在 AMR 现象,并与其孕震过程在物理上相关.但本文仅是一个震例的研究,无法给出具有统计显著性的结论。此外,用 AMR 来约束地震发生的时间看来是困难的.

2014年新疆于田M_S7.3地震及余震序列定位研究

使用区域一维速度模型,利用单纯形法,结合和田台阵的方位角测定了2014年2月12日新疆于田MS7.3地震的主震位置。使用双差定位方法对于田主震和465次余震序列进行了重新定位。结果表明：NS、EW和UD3个方向的平均相对误差分别为0.13km、0.14 km、0.15km,平均走时残差为0.012s。余震整体分布呈北东向展布,并向主震的西南和北东两个方向延伸,主震的西南方向长近40km、宽约30km,北东方向长近20km、宽约20km,震源深度集中在5-15km。余震序列的空间形态沿破裂显示了分段和非均匀特征：主震的西南方向地震数量较多,展布较宽,且近南北向分布,震源深度优势分布在5-15 km之间;北东方向地震较少,震源深度优势分布在5-10km之间;靠近山脉的地震震源要比远处的深。余震序列的时间特征为在震后的3天内,震源深度集中在5-15 km,此后的震源深度集中在5-10km,震源深度总体呈现变浅的趋势。

2014年新疆于田M_S7.3地震序列特征及早期趋势判断

介绍了2014年2月12日新疆于田MS7.3地震的基本参数、发震构造和地震序列特征,并与2008年于田MS7.3地震序列特征进行对比分析。结果显示,2014年于田MS7.3地震有MS5.4直接前震,序列强余震频次低、余震衰减较快,目前最大余震震级为MS5.7;通过分析历史地震序列类型、计算于田单台序列的h值、b值、主震释放的能量与序列能量的比值等参数,初步判断于田MS7.3地震序列为"前震—主震—余震型"。

2014年新疆于田M_S7.3地震序列和震源特征初步分析

2014年2月12日新疆于田发生MS7.3地震,震中位置36.1°N、82.5°E,震源深度约17km,于田地震发生在西昆仑断裂与阿尔金断裂交汇区内,基于远震波形记录反演的震源机制为走滑型,此次地震破裂比较集中,滑动主要分布在深部,破裂未出露地表。截至2014年2月23日12时00分,于田MS7.3地震序列中2、3级地震较为丰富,衰减较为正常,b值约为0.7,h值为1.29,等待时间法显示4.5级以上余震遵从线性关系,符合以往主-余型地震的特征。基于由断层面上滑动位移反演结果和震源参数计算得到的经验关系认为,于田地震的动态破裂过程为应力下调模式,即地震能量的释放可能并不十分完全,这与该地震b值小于2008年于田MS7.3、2012年于田MS6.2地震b值的特征相符。

2014年2月12日于田M_S7.3地震前形变异常

介绍了2014年2月12日新疆于田MS7.3地震周围区域前兆监测能力及震前和田台金属摆存在的趋势性异常和中短期异常,并与2008年3月21日于田MS7.3地震前兆异常进行对比分析。研究结果表明,本次地震前趋势性异常表现为2012年以后金属摆倾斜趋势性东倾变化,中短期异常表现为两分量的速率变化加速、停滞,矢量方向和模长突变的特征;2次7级地震前和田台金属摆倾斜趋势性异常相同,都发生在趋势性东倾阶段,而中短期异常在持续时间、异常特征和发震间隔等方面存在显著不同。

新疆两次于田M_s7.3地震宏观异常对比分析

2008年3月21日和2014年2月12日在新疆和田地区于田县先后发生两次Ms7.3地震,两次地震震中相距110 km.根据大震现场考察的结果,两次地震的宏观异常表现有较大差异.本文从发震构造、震源深度和震源机制的角度,结合发震时间和空间分布等,分析了两次于田地震宏观异常异同点的可能原因,初步总结了新疆地区地震宏观异常的空间分布特征、物理特征和时间特征,并结合哈萨克斯坦地震生物观测的研究现状,对我国现阶段的地震宏观观测给出一些建议性意见.