2022年四川芦山M_(S)6.1地震前应力状态研究

为研究2022年6月1日四川芦山M_(S)6.1地震的孕育和发生过程,采用CAP方法反演了2013年芦山M_(S)7.0主震及M_(S)≥5.0余震的震源机制解,并基于应力张量方差与b值时空分布特征,探讨了芦山M_(S)6.1地震的力学机制和震源区的应力状态。结果表明:2022年芦山M_(S)6.1地震震源机制表现出与2013年芦山M_(S)7.0主震和5级余震相似的逆冲型破裂特征,压应力轴方位与龙门山断裂带南段区域应力场一致。2013年芦山M_(S)7.0地震后震中及附近的应力张量方差和b值长期处于低值状态,2022年芦山M_(S)6.1地震前震中及附近出现了应力张量方差和b值的低值异常,表明芦山余震区处于较高的应力水平。分析认为:巴颜喀拉块体持续东向运动受到华南块体的阻挡,震中所在区域长期受挤压逆冲作用,从而使芦山余震区长期处于应力积累的状态,芦山M_(S)6.1地震也是在这种动力学背景下发生的。

中强地震发震构造标志浅析——以2023年积石山M_(S)6.2地震为例

地震地表破裂是地震发生的重要特征,是研究地震动力学、构造变形的重要手段。一般认为,M6 3/4以上的地震才会形成地表破裂。但近年来,也有M6.0左右的地震发生了地表破裂。本文旨在探讨中强地震地表破裂的识别方法。中强地震发震构造的识别具有一定的挑战性,主要表现在以下几个方面:(1)中强地震地表破裂的规模(位错量、宽度、长度和深度)较小,容易被黄土层厚覆盖,掩盖地表破裂的痕迹,不易识别;(2)非构造成因裂缝干扰,使得难以区分构造成因地表破裂。本文以2023年积石山M_(S)6.2地震为例,对中强地震构造成因破裂的识别标志进行了初步分析,提出了以下识别标志:(1)地表破裂几何展布和剖面形态,地震伴生的次生灾害(滑坡、崩塌、砂土液化等)的线性分布为识别发震构造提供参考和线索;(2)地表破裂沿破裂走向呈现稳定地穿越不同地貌单元,至少穿越一条沟谷等低凹地貌;(3)地表破裂在地质剖面上表现出稳定的产状;(4)地表破裂伴生构造形态,地表沿破裂发育雁列式褶皱(挤压鼓包)与张裂缝交替出现的现象。本文提出的识别标志为中强地震发震构造的识别提供了新的思路。

新源-和静M_(S)6.6地震余震序列自动处理结果

使用地震实时智能处理(RISP)系统处理2012-06-30新疆新源-和静M_(S)6.6地震序列,并与人工编目结果进行对比。结果表明,二者定位结果较为一致,发震时刻差值主要集中在±2 s内,震中偏差范围主要集中在10 km内,震源深度差值主要集中在25 km内,且以20 km内居多,震级偏差范围为±M_(L)0.4,多数集中在±M_(L)0.2。RISP系统检测到的相同地震同震相的到时差主要集中在±0.25 s之间,对Pg震相的识别率高于Sg震相。

乌什 M_(S)7.1地震序列及应力降特征研究

研究乌什M_(S)7.1地震序列时间和空间变化以及震源参数特征,结果表明地震余震主要分布在主震北东和南西两侧,展布与迈丹断裂的走向基本吻合。目前序列b值为0.67,h值为1.3,p值为1.28。震源机制解为逆冲型,应力降处于低值水平,序列衰减基本正常。此次地震为主震—余震型,最大余震为M_(S)5.8地震。

2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震序列频谱偏移特征分析

采用P波初动方法计算了乌什M_(S)7.1地震序列中M_(S)≥4.0地震的震源机制解,震源机制解在时间上存在前期一致性较好,后期一致性紊乱的特点。空间上,乌什县内震源机制解类型多为逆冲型,阿合奇县内震源机制解类型多为走滑型。利用新疆地震台网数字波形资料和快速傅里叶变换方法,计算乌什M_(S)7.1地震序列中M_(S)≥5.0地震序列的频率谱,计算结果显示,乌什县内发生的5级余震前期有频谱偏移特征,最后一个5级地震频带变宽,频谱偏移特征消失;阿合奇县内发生的5级余震均出现了频谱偏移特征。

2022年四川泸定 M_(s)6.8地震强震动特性研究

北京时间2022年9月5日12时52分,四川省甘孜州泸定县发生M_(s)6.8级地震。国家强震动台网获得了133组三分量加速度记录,在对记录进行初步筛选和滤波后,研究了PGA和PGV衰减关系、竖向地震动特点、地震动速度脉冲,对比分析了反应谱和设计谱,着重对石棉挖角台站附近震害与地震动的相关性进行了分析,结论如下:1)三种台站强震动记录的PGA和PGV拟合曲线都比较相近,PGA、PGV拟合曲线与霍俊荣的预测模型较为接近;2)竖向地震动偏大,约38.2%的强震动记录V/H大于2/3,可能是屋顶塌落、柱子扭转和天花板坠落等震害现象出现的主要原因;3)识别出具有速度脉冲特性的记录11条,该类记录对长周期结构影响较大;4)所选记录反应谱大多超过了罕遇地震设计谱水平段,具有速度脉冲特性的051SMW台站周围房屋破坏较严重,人员伤亡较重。

2022年12月29日吉尔吉斯斯坦M_(S)5.4地震前地球物理观测中短期异常特征分析

针对2022年12月29日吉尔吉斯斯坦M_(S)5.4地震,对震前地球物理观测中短期异常和时空演化过程进行分析。研究表明,震前地球物理定点观测异常数量不多,但存在一定数量的电磁异常,可能与地震大小和震源区构造的走滑性质有关。震前异常数量出现阶段性变化,异常数量存在增加过程。异常时空演化存在3个阶段的不同变化过程:第1阶段表现为近源区的前兆异常向外扩展;第2阶段表现为大范围出现异常;第3阶段表现为异常向震中收缩靠近。研究地震孕育过程中前兆异常的时空演化特征,特别是异常的收缩或扩散现象,对地震的危险地区和时间预测具有一定指导意义。

2023年甘肃积石山M_(S)6.2地震:一次逆冲为主的浅源强震

基于区域数字地震台网波形数据,在三维空间内利用波形拟合反演方法获得2023年12月18日甘肃积石山M_(S)6.2地震最佳震源机制解,结果表明:节面Ⅰ走向305°,倾角56°,滑动角61°;节面Ⅱ为走向169°,倾角43°,滑动角125°;矩震级M_(W)6.02。最佳拟合的空间精细位置为102.377°E,35.968°N,深度9 km。结果显示,地震破裂沿NW方向扩展。初步推断此次地震的发震断层面为节面Ⅱ,发震断层是拉脊山北缘断裂(积石山东缘断裂),是一次逆冲为主,兼少量走滑分量的浅源强震事件。

2024年新疆乌什M_(S)7.1地震发震断层产状及其动力学探讨

大地震发生后,断层面产状快速确定对震后趋势判定具有重要参考价值。本文收集2024年新疆乌什M_(S)7.1地震序列的震源机制数据,对多家机构计算的该地震震源机制解进行中心解求解后,对震源机制的节面进行聚类分析,去掉噪声点的震源机制得到两簇结果,发现标准差较小的第二簇中心节面可能为发震断层面。然后,为进一步通过断层面与应力场关系验证可能的发震断层面,收集了该地区历史震源机制资料,反演得到乌什地震震源区的构造应力场,发现该地区受到NW—SE向的挤压应力和近垂直向的拉张应力;将应力场分别投影到两簇节面上,发现标准差较小的第二簇中心节面处于剪应力较大区域,并且正应力也有利于该中心节面破裂。综合其他资料分析,本研究推测2024年新疆乌什M_(S)7.1地震发震断层为NW向、低倾角断层,走向为244.62°,倾角为46.19°。

2019年四川威远东两次M_(S)>5.0地震序列活动特征及震源区体波速度结构

自2015年以来,四川威远及邻区的地震活动强度显著增强,其中2019年9月8日和12月18日在威远东发生了M_(S)5.4和M_(S)5.2地震,刷新了威远地区有记录以来历史地震震级上限.本文利用2019年8月至2020年3月期间威远及邻区25个流动台和17个固定台记录到的5638次M_(L)≥1.2地震Pg和Sg波到时以及连续波形资料,采用双差层析成像方法获得了威远东这两次地震序列的重定位结果和震源区浅层地壳高分辨率三维体波速度结构.重定位结果显示震源区地震震源深度主要集中在3~4 km.基于两次M_(S)>5.0地震震后10天余震序列空间展布,本文推测两次地震的发震构造均为NNE走向且倾向SE(倾角40°左右)的盲冲断层.三维体波速度结构反演结果揭示:震源区V_(P)异常变化较V_(S)异常变化显著,V_(P)/V_(S)比背景值普遍低4%~10%.在深度小于5 km的浅层内,地震多分布在V_(P)低速异常和V_(S)弱高速异常以及二者的高低速异常过渡带内;在5~7 km深度范围,地震基本上都发生在V_(P)低速异常区.上述速度结构特征揭示震源区附近可能发育着富含气体的孔隙和裂缝且存在流体活动.此外,2019年11月7日以后的地震活动具有明显的流体扩散驱动地震迁移特征,沿两次地震发震断层走向和倾向的流体扩散系数分别为1.5 m~2·s^(-1)和0.1 m~2·s^(-1).两次地震的发生机理很可能是流体扩散引起的孔隙压力上升.

2023年甘肃积石山M_(S)6.2地震中川乡泥流成因及破坏性分析

2023年12月18日23时59分,甘肃临夏州积石山县发生6.2级地震,并诱发了大量地质灾害,其中,中川乡砂土液化泥流灾害造成了重大的经济损失与人员伤亡,亟需对其特征、成因、破坏性进行分析厘定。根据已有文献资料,利用获取的高精度、高分辨率数字成果,借助影像解译、地面调查,对震后泥流灾害进行综合分析。结果表明:(1)易滑且饱水黄土在地震的震动载荷作用下,土体内孔隙水压力迅速升高导致砂土液化,最终土层失稳破坏,导致台地边缘垮塌与地震滑坡。土水混合物在重力作用下,顺着高差沿沟谷、冲沟前进形成液化型滑坡-泥流灾害。(2)此次灾害现象并非泥流单一作用,而是砂土液化导致的泥流和砂涌同时存在,二者同时发生的概率很低,破坏性极大。(3)此次地震为典型的“小震、中震大灾”情况,相比其他相似成因液化滑坡灾害,其规模更大;相比其他相近震级地震,其造成的破坏及伤亡更大。此次地震诱发的地质灾害具有一定的特殊性与异常性。

基于PI方法的华北2019年以来3次M_(S)≥5.0地震回溯性预测研究

本文应用图像信息(PI)方法对2023年山东平原M_(S)5.5地震、2021年江苏大丰海域M_(S)5.0地震和2020年河北古冶M_(S)5.1地震进行了回溯性预测研究。以华北局部(32°N~42°N,114°E~122°E)为研究区域,在网格尺度分别为0.5°×0.5°和1.0°×1.0°且预测窗长为5 a的两组参数模型下,获取2019—2027年逐年滑动的预测窗热点演化图像。结果显示,当网格尺度为1.0°×1.0°时,PI热点效果优于0.5°×0.5°网格,且对平原地震和大丰海域地震的发震位置指示作用较好。当时间窗长和归一化阈值绝对值同时增大,个别窗口存在古冶地震的有效热点,但未找到热点能同时覆盖3个地震震中所在网格的参数模型。不同参数模型下的PI热点显示,未来3~4 a郯庐断裂带渤海段存在发生M_(S)≥5.0地震的风险。本文研究结果对于华北局部地区M_(S)≥5.0地震危险性分析具有一定的参考意义。

青藏高原东南缘三维S波速度和径向各向异性及泸定M_(S)6.8和芦山M_(S)7.0地震孕震环境探讨

利用青藏高原东南缘布设的684个流动地震台和150个固定地震台的连续背景噪声波形数据,提取了周期5~50 s的Rayleigh波和Love波相速度频散,并反演获得了该区域下方0~70 km三维S波速度和径向各向异性结构.结果表明:(1)受川滇地块南部高速体的阻挡,东南缘中下地壳内存在两条空间分布独立的低速带.西侧(L1)从川滇地块北部向南延伸至滇西南地块,其中下地壳平均V_(S)小于3.4 km·s^(-1)并表现为正径向各向异性结构,反映了高原中下地壳可能存在部分熔融和韧性变形;东侧低速带(L2)沿着小江断层南北分布,受到红河断层的阻挡,弱物质不太可能进入滇西南地块,该区域下地壳和上地幔顶部均显示较强的正各向异性,推测其更可能是沿小江断层相互驱动的块体在横向挤压过程中引起的地壳部分熔融而导致.(2)芦山M_(S)7.0地震位于龙门山逆冲断层南段,泸定M_(S)6.8地震位于鲜水河走滑断层东南段,两者都发生在地壳浅层高低速异常过渡带上,但其深部孕震环境有所不同.芦山震区西北部中下地壳低速体为负各向异性,推测韧性物质沿着龙门山下方陡倾断层向上运移,上地壳积累应力并通过薄弱区域释放导致了芦山地震的发生;泸定震区为正各向异性的中下地壳韧性变形促进了川滇地块SE向的水平运动,受刚性的四川盆地阻挡,加剧了上地壳发震断层的滑动变形和应力积累,脆性上地壳突然破裂导致了泸定地震的发生.

2023年甘肃积石山M_(S)6.2地震随机有限断层三分向地震动模拟

2023年12月18日23时甘肃省临夏州积石山县发生M_(S)6.2地震,震中附近造成大量人员伤亡。基于不同数据和方法反演得到的震源破裂过程还有争议,为模拟此次地震的地面运动,分别采用SW倾向与NE倾向的震源破裂模型,利用随机有限断层法模拟三分向地震动。选取震中距约100 km内的57个触发强震台站,模拟其三分向加速度时程、速度时程及5%阻尼比拟加速度反应谱(PSA)。结果表明,模拟的峰值地面加速度(PGA)、峰值地面速度(PGV)能够体现地震动峰值的衰减规律,NE倾向的震源破裂模型会导致更大的地震动。模拟与观测记录的幅值接近、谱形相似,其中SW倾模型的PSA残差更小。基于三分向模拟地震动给出积石山M_(S)6.2地震的仪器烈度分布,SW倾向与NE倾向模型极震区烈度均达Ⅷ度,其中SW倾向模型与应急管理部发布的烈度图更加接近。积石山M_(S)6.2地震的模拟说明随机有限断层法可用于计算三分向地震动,并验证模拟输入震源、路径与场地参数的可靠性。

GP断层破裂模型在青海门源M_(S)6.9地震强地面运动模拟的适用性研究

2022年1月8日青海省门源县发生M_(S)6.9地震,震中附近遭受了强烈地震破坏.为验证Graves和Pitarka开发的GP断层破裂模型在震前对中国地区地震动场的预测与评估能力,本文基于GP法,考虑不同上升时间系数(rc)的影响,对门源地震进行了确定性地震动模拟.将模拟结果在地震动衰减规律、波形与幅值和烈度分布三个方面分别与青藏地区的地震动峰值预测方程、强震观测记录和根据强震记录自动产出的烈度图进行了对比.结果表明,当rc为9.0时,模拟记录与实测记录和地震动峰值预测方程基本一致.本文较好的重现了门源地震的强震动场,在合理选取rc的情况下,GP法可以应用于中国地区震前强地震动场的预测和估计.

2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震序列b值随时间演化特征

选取2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震序列目录,利用最大似然法计算该地震序列b值大小,分析震中区b值随时间的演化特征,得到以下认识:①震中区b值在强余震前呈明显下降变化特征,但无法准确评估b值下降后强余震的发生次数;②b值能够反映研究区不同时间的应力水平,对强余震的预测具有一定指示意义。

2022年青海门源M_(S)6.9地震地表破裂带宽度调查与启示

地震地表破裂带是地震破裂在地表的直接表现,其宽度是活断层"避让带"和工程抗震设防重要的指示参数.无人机等测量手段的发展为获取地表破裂带的高分辨率影像数据、精细测量破裂带宽度、分析破裂带宽度空间分布特征以及限定合理的活断层"避让带"提供了有利条件.2022年门源M_(S)6.9地震在青藏高原东北缘冷龙岭与托莱山断裂阶区部位产生了显著的左旋走滑型地表破裂带.基于震后获取的高精度无人机正射影像和数字高程模型,文中在门源地震地表破裂带全段精细解译的基础上,沿走向间隔100 m测量了251个宽度数据,R1破裂带最大宽度为209.78±14 m,平均宽度为42 m,R2破裂带最大宽度为115.31±15.72 m,平均宽度为26.14 m.宽度沿走向具有差异性,这主要受控于同震变形强度、破裂带几何结构以及地表第四系松散层发育状况;具体表现为同震位移量大、阶区等复杂几何结构以及穿过第四系松散层区段的破裂带比同震位移量小、平直段以及基岩区段的破裂带要宽.通过对去除离散值后的破裂带宽度数据统计分析,计算出95.4%和68.2%置信区间的有效宽度分别是70或50 m.在工程抗震设防中,若走滑型活断层评估的最大潜在震级与此次门源地震震级相近(~M 7.0),根据建(构)筑物类别,建议确定"避让带"宽度时参考本文获得的破裂带有效宽度(70或50 m).对于单一走滑型错动面发育地段,按建(构)筑物类别向两侧各扩展35或25 m即可;而对于活断层斜列阶区、平行断层围限区、走向弯曲区和双陡倾角错动面发育地段,在这些复杂几何结构分布范围的基础上需要各向两侧扩展35或25 m.本文研究结果可为建(构)筑物选址避让走滑型断层提供参考依据.

黄土液化作用及其次生灾害风险评估方法初探——以积石山M_(S)6.2地震为例

2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震引发的黄土液化泥石流地质灾害,造成了大量人员伤亡和财产损失。以此为背景,系统梳理了液化调查、风险评估和风险区划的工作思路:选定地区液化的内在和诱发因子,收集并分析资料,拟定调查工作底图,以调查问卷的形式开展液化影响因素摸底工作,开展针对性的外业调查或辅以物探和钻探工作,得到土壤液化发育潜势实际材料图;其后借用常规地质灾害的评估方法,开展调查区域的易发性、易损性评价和风险评价,得到调查区风险区划图。利用此方法对积石山地震诱发的泥石流灾害进行验证,分析其液化灾害的地质环境背景、形成机理和危害特征,并对其发生的风险进行评价。文章首次提出土的液化作用及其次生灾害区域调查因子的选择和风险评估的流程,可为开展土层液化作用及其次生灾害隐患区排查、国土空间规划,特别是高烈度山区集中居住点地质安全评估和选址建议提供参考。

2023年甘肃积石山M_(S)6.2地震目录完备性研究

2023年积石山M_(S)6.2地震是典型的“主-余震”型地震,主震后存在大量余震,余震波形相互重叠、难以区分,造成地震目录不完善。为完善该地震的目录,选取震中附近流动台站和固定数字测震台站震后21 d观测到的波形数据,利用模板匹配方法对地震序列重新检测,共得到1412个地震事件,是测震台网地震数量的1.8倍。根据补充后的地震目录,计算出积石山地震目录最小完整性震级为M_(L)1.0,b值为0.74左右。对积石山震源区地震目录的完备性进行补充,有助于分析该地区地震活动的时空分布特征,并为地震危险性、地震活动性和地震预测等研究提供基础资料。

2023年甘肃积石山M_(S)6.2地震对周围断层的应力影响及对余震的触发作用

2023年12月18日,甘肃省临夏州积石山县发生M_(S)6.2地震,震中位于拉脊山断裂带。为深度剖析本次地震对周围断层和后续地震的静态库仑破裂应力影响,文章基于地震破裂模型参数和弹性半空间模型,计算积石山M_(S)6.2地震在周围主要断层上不同深度产生的静态库仑破裂应力变化,并评估这些应力变化对未来地震危险性的影响。结果显示:本次地震使青海南山—循化南山断裂、拉脊山北缘断裂和拉脊山南缘断裂部分区域的库仑破裂应力显著增加,青海南山—循化南山断裂东段的库仑破裂应力增加远超出静态应力触发阈值,并达到了0.022 MPa,表现出较高地震危险性;其他断层也呈现出不同程度的库仑应力变化,拉脊山北缘断裂和拉脊山南缘断裂部分区域的应力卸载量达到了万帕,青海南山—循化南山断裂除东段外的其他分段和庄浪河断裂的应力卸载量达到了百帕。对不同震源深度下断层库仑破裂应力变化进行对比分析,发现深度变化对此次地震库仑破裂应力变化模式影响很大。文章还计算了本次地震在较大余震断层面上的库仑破裂应力,结果表明:甘肃积石山M_(S)6.2地震在后续三次M_(S)≥4地震的断层面上产生的库仑破裂应力分别为0.024 MPa、0.033 MPa和0.034 MPa,均超过触发阈值(0.01 MPa),表明M_(S)6.2地震对这三次地震具有明显的触发作用。文章可为该地区未来地震可能性与危险性的评估提供一定的参考。