2023年甘肃积石山6.2级地震发震构造浅析

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,造成人员伤亡和财产损失。本次地震发生在青藏高原东北缘地区,受青藏高原向NE向扩展挤压作用的影响,区域发育两组较为典型的断裂构造:NWW向大型左旋走滑断裂带是活动块体运动边界,另一组NNW向右旋走滑断裂则发育在块体内部构成次级块体边界。此次积石山6.2级地震就发生在NWW向西秦岭北缘左旋走滑断裂带和NNW向日月山右旋走滑断裂带之间的大型挤压阶区内,初步判定其发震构造为以逆冲作用为主的拉脊山断裂带东南段的积石山东缘断裂。余震展布范围严格限制在黄河以南的积石山东麓大河家第三系盆地内,根据黄河以北拉脊山和以南的积石山山脊线及坡折带存在较大不连续性,且沿黄河南岸发育较明显的断层三角面等构造地貌特征,推测沿黄河发育有一条调节区内挤压变形差异的横向断裂。断裂切断拉脊山北缘断裂带东南段,使积石山东缘断裂成为一个长度不足40 km的独立活动段,判定原震区近期发生更大地震的可能性不大。

2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震震源机制解

使用区域台网资料,采用CAP方法反演了2023年12月18日甘肃省积石山6.2级地震的震源机制解,结果显示,该地震为逆冲型地震,与GCMT、 GFZ和USGS的震源机制解基本一致。震源机制解节面Ⅱ的走向与积石山东缘断裂大致相同。

2023年12月18日积石山6.2级地震的深浅变形构造分析

2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震震源区及邻区绝对板块运动方向与岩石圈方位各向异性有很好的一致性,区域浅地表变形与上地壳各向异性反映的变形特征都出现明显的空间扰动,上地壳的局部不均匀变形和物性差异是积石山地震的深部发震构造背景。地震发生在积石山东缘断裂,该断裂长约30~40 km,短期内不具备发生相当震级或更大地震的深部蕴震构造条件。

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。

2023年甘肃积石山6.2级地震青海灾区地震地质灾害初步调查分析

北京时间2023年12月18日23时59分,甘肃省积石山县(35.70°N, 102.79°E)发生6.2级地震,积石山县大河家镇为本次地震的宏观震中,地震烈度为Ⅷ度(8度)。通过2023年12月18日甘肃积石山MS6.2地震青海地区的现场初步调查发现,这次地震造成大量房屋倒塌,多处出现滑坡、地裂缝和喷砂冒水(液化)现象。由于震区浅表土质松软,地下含水较多,地震的破裂和构造作用造成浅表地体的流滑。本文简要介绍了本次地震的烈度分布、地震地质灾害类型及特点,分析讨论总结此次地震灾害的特征及影响。本研究可为地质灾害重点防范区范围划定、趋势预测和灾后重建提供科学参考,对今后抗震设防和防震减灾工作有启示作用。

2023年12月18日甘肃积石山6.2级地震震源机制及其对周围区域的应力影响

为研究2023年甘肃积石山6.2级地震对周围地区的应力影响,本文首先根据各个机构和学者提供的震源机制数据确定了本次地震的震源机制中心解。节面Ⅰ:走向159.08°,倾角40.57°,滑动角112.46°;节面Ⅱ:走向310.52°,倾角53.05°,滑动角71.88°。此次地震为逆冲型地震。将当地的应力体系投影到震源机制中心解的两个节面上,得到相对剪应力分别为0.797和0.951,可以看出该地震是区域构造应力场作用下的一次正常能量释放。拉脊山北缘断裂呈NNW走向,SWW倾向,倾角为45°~55°,与震源机制中心解的节面Ⅰ较为一致,判断拉脊山北缘断裂为此次地震发震断裂。基于该地震破裂模型及均匀弹性半空间模型,计算此次地震对周边地区产生的同震位移场及应变场。体应变在震中呈现拉张,距离震中较远的东北和西南两侧呈现轻微拉张,震中周边呈现压缩,东侧压缩表现更为突出。水平位移场表现为在震中西北侧和小部分东南侧的物质向外涌出,而东北侧和西南侧的物质涌入震中;与水平位移场相对应,垂直位移场在震中表现为隆升,而四周表现为略微沉降。

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。

2023年12月18日甘肃积石山M 6.2地震的前兆异常和孕震过程

为了寻找确切的地震前兆异常,在2023年12月18日甘肃积石山M 6.2地震后,对甘肃省临夏地震台观测资料进行分析,发现临夏台所处地块从2023年1月10日起就处在构造应力的作用下,地块内裂隙张开,吸纳空气,导致钻孔与地面气压差ΔP负异常;从2月22日起,自然电位差ΔV和单极电阻率ρK相继出现异常变化;从3月16日起,开始了小幅度的预滑活动Xpo,并于8月11日前后达到峰值Xpm。预滑活动使临夏台所处地块内多个小裂隙快速张开,并吸纳气体,导致钻孔气压在12月6日起出现多个负气压脉冲G P,这些异常现象直到震后才结束。震前十几个小时的临震预滑活动使得积聚在孕震断层上的应力进一步加大,克服了断层面上的摩擦力,导致孕震断层失稳破裂,发生了积石山M 6.2地震。鉴于观测到的预滑活动和前兆异常发生的时间、空间都与积石山M 6.2地震有较好的相关性,推测临夏台震前观测到的地块预滑活动、气压差变化、气压脉冲、自然电位差和单极电阻率变化可能是M 6.2地震的前兆异常。前兆异常时空演化过程表明,积石山M 6.2地震的孕震过程分4个阶段。因此,关注震前地块预滑活动和各类前兆异常,对预测未来破坏性地震和研究孕震过程有一定的前兆意义。