2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常空间分布机理分析

对甘东南地区2013年岷县漳县M_(S)6.6地震和2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常特征进行总结梳理。根据活动构造单元对地球物理观测台站进行区域划分,统计了相关构造单元上异常的数量和百分比,以及不同学科震前异常数量、百分比、异常持续时间等特征,并对异常的空间分布和机理进行分析,讨论了活动构造对异常分布的影响、异常强度与震源机制及断层应力之间的关系。结果表明:①2013年岷县漳县M_(S)6.6地震比2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前地球物理观测异常百分比高,两次地震的震前电磁异常和跨断层水准测量异常均较为显著,而流体异常不明显;②震前地球物理观测异常分布与活动构造相关,2013年岷县漳县M_(S)6.6地震震前异常主要集中在东昆仑-西秦岭断裂带和六盘山-海原断裂带,2017年九寨沟M_(S)7.0地震震前异常则主要集中在龙门山断裂带和东昆仑-西秦岭断裂带;③两次地震震前地球物理观测异常分布均与GNSS速度场分布特征有较好的对应关系;④安德森断层应力模式解释了2013年岷县漳县M_(S)6.6地震(逆冲型)比2017年九寨沟M_(S)7.0地震(走滑型)的形成需要更多的应力积累,因此2013年岷县漳县M_(S)6.6地震虽然震级较小但震前异常更显著。

基于地震动参数的烈度评定标准对比研究——以岷县-漳县6.6级地震为例

地震动参数是评定地震时地震烈度的参考依据,是烈度表的重要组成部分,尤其是在缺乏某些地震灾害判别现象的地区,地震动参数就成为非常有效的判别标准之一。对岷漳地震震区及周边获取的地震动记录进行处理和计算分析,得到水平向、三分向合成地震动参数和地震仪器烈度值;分别开展基于水平向地震动参数、三分向合成地震动参数和地震仪器烈度的烈度评定;探讨三种烈度评定方法对烈度评定结果的影响规律,从地震动参数定量参考指标角度验证现行地震烈度表与原有烈度表的一致性与差异性。结果表明:基于三分向合成地震动参数和地震仪器烈度的评定过程更为规范,结果更加具体和准确;基于三分向合成地震动参数和地震仪器烈度的烈度评定结果与实际宏观地震烈度符合良好,相差±1度以内的占比55%,相差±2度以内的占比91%,完全吻合率较之水平向地震动参数的烈度评定结果提高了18%。研究对于更加客观和科学地评定地震烈度具有重要意义和实用价值。

西秦岭北缘漳县含盐盆地成盐阶段构造演化及找矿意义

西秦岭北缘漳县含盐盆地是研究青藏高原隆升及演化的重要部位。该盆地的形成是喜山期以来青藏高原隆升在远端构造运动响应的结果,属内陆湖泊伸展断陷盆地。前人对盆山演化与成矿的关系研究欠缺,本次结合最新盐矿勘查成果资料,遵循盆山耦合的研究思路,对该盆地结构特征进行分解,建立盆地构造格架,重塑盆地构造演化过程及盐矿沉积阶段。研究表明:白垩系及更老地层构成了盆地的老基底,盆地成盐阶段构造演化总体分3个阶段:①初始断陷阶段。古近纪始新世至渐新世末期,漳县一带发生近NS向张裂作用,在漳县北部沉积大面积古近系粗-细碎屑岩,奠定了盆地新基底;②强烈断陷阶段。中新世,伸展活动不断增强,在盆地内沉积了一套厚度超过1600 m的含盐泥岩地层;③走滑闭合阶段。上新世早期,伸展活动明显减弱,盆地主要受NS向挤压,老构造断裂发生由张性到压扭、走滑性质的转变,漳县含盐盆地持续演化就位形成现今构造样式。

临潭—宕昌断裂带两次中强地震前宕昌地震台水管倾斜观测的异常变化分析

通过对宕昌地震台DSQ型水管倾斜观测2009~2019年观测资料的分析,结合2013年岷县—漳县6.6级地震(震中距54 km)和2019年夏河5.7级地震(震中距195 km),详细解析了宕昌水管倾斜观测资料的趋势异常变化与发生在临潭—宕昌断裂带附近地震之间的关系。并总结出了宕昌水管倾斜观测在临潭—宕昌断裂带附近发生地震前的异常变化特征—东西分量在地震发生前出现了加速变化期和转折变化期,北南分量在东西分量出现转折变化时同步出现加速或转折变化。

甘肃东南地区构造活动与2013年岷县—漳县M_S6.6级地震孕震机制

位于南北地震带中北段的甘东南地区,其构造变形和构造活动特征与青藏高原向北东方向的扩展密切相关,该地区复杂的构造几何形态主要受控于东昆仑断裂和西秦岭北缘断裂,区域新构造运动主要动力来源于青藏高原向北东的扩展.近年来,甘东南地区中强地震频发,本文主要通过对该地区构造活动特征、历史地震等资料的综合分析讨论,结合地球物理、地震学和野外调查等资料,认为青藏高原东北部东昆仑断裂的向北挤压和向东的运动是该地区构造应力集中的主要原因,也是该地区中强地震的主要孕震环境和机制,而西秦岭北缘断裂的走滑及向南北两侧逆冲"花状构造"是临潭—宕昌断裂带上中强地震频繁发生的一个重要动力因素.2013年7月22日发生在甘肃岷县—漳县的MS6.6级地震正好位于临潭—宕昌断裂带中东段上,是该断裂分段不均匀活动的结果.

岷县漳县6.6级地震典型滑坡特征及其诱发机制

地震和降雨是滑坡产生的两大诱因。一般认为二者的耦合作用概率小,在现实中也较少发现有此种实例。岷县漳县6.6级地震中黄土地震滑坡广泛发生,本文通过现场调查,在相关降雨量数据、航空影像空间分析的基础上研究了两个地点(永光村滑坡和堡子村滑坡)的典型地震黄土滑坡的空间展布特征和发生、发展过程,分析了诱发机制。结果发现:(1)地震滑坡呈带状分布与地震发震构造走向一致;(2)位于极震区范围的永光村黄土滑坡具有泥流特征,土体含水量可达塑限以上,是由于过量降水和强地震动耦合作用下发生;(3)堡子村黄土地震滑坡则主要为强地震动所诱发,滑距较短,并具滞后发生特性。本结果对未来地震中滑坡的预防与防治具有借鉴意义。

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前后重力场动态变化

利用青藏高原东北缘2011—2013年期间的流动重力观测资料,系统分析了区域重力场动态变化及其与2013年7月22日岷县漳县6.6级地震发生的关系。结果表明:1)测区内重力场异常变化与主要断裂带在空间上关系密切,反映沿主要断裂带(段)在2011—2013年期间发生了引起地表重力变化效应的构造活动或变形。2)岷县漳县6.6级地震前,测区内先出现了较大空间范围的区域性重力异常,后在震源区附近产生了局部重力异常及重力变化高梯度带,其中,甘肃临夏与岷县一带重力差异变化达150×10-8ms-2以上;这些可能反映岷县漳县地震前,区域及震源区附近均产生与该地震孕育、发生有关的构造运动或应力增强作用。3)重力场1a尺度动态变化图像和差分动态演化图像均反映岷县漳县6.6级地震孕育过程的最后2a出现较显著的流动重力异常变化,地震发生在NE向重力变化高梯度带上、重力变化零值线附近和等值线的拐弯部位。4)基于流动重力异常变化在岷县漳县6.6级地震前做过一定程度的中期预测,尤其是地点判定。

临潭-宕昌断裂新活动特征与岷县漳县MS6.6地震关系研究

2013年7月22日7时45分,在甘肃省定西市岷县和漳县交界(34.5°N,104.2°E)发生了一次M_s6.6地震,震源深度20 km。截至7月29日8时,甘肃岷县、漳县M_s6.6地震共记录到余震1 034次,其中3.0级以上余震9次,包括5.0~5.9级1次,4.0~4.9级1次,3.0~3.9级7次。其中最大余震为发生在7月22日9时12分的M_s5.6地震。地震造成95人死亡,1 366人受伤。震区地处青藏高原与西秦岭陇南山地接壤区,黄土覆盖较厚,地形起伏较大,山坡陡峭,沟壑纵横,地震引发了黄土滑坡、崩塌和塌陷等次生灾害。另外,震区经济发展较为落后,房屋结构差,土木结构房屋所占比例较高,抗震性能差,是这破坏较重的主要原因。受灾范围涉及定西市、白银市、天水市、陇南市、甘南藏族自治州和临夏回族自治州等6个市(州)13个县,面积约1万多km^2。甘肃天水、兰州、陇南、白银,陕西的宝鸡、汉中、成阳、西安及四川成都、绵阳等地都有震感。地震发生后,中国地震局迅速组织地震现场考察队赶赴灾区,进行震情监测、烈度评定、震害损失评估和科学考察等工作,并于7月24日14时发布了甘肃岷县漳县6.6级地震烈度图。本次地震宏观震中位于岷县梅川镇永光、永星村和禾驮乡的拉路村一带,极震区烈度为Ⅷ度。烈度长轴走向为北西向,与区域构造线相一致。本文归纳总结了岷县、漳县M_s6.6地震的基本参数、烈度分布、震害特征和发震构造背景等基本特征。本次地震发生在青藏高原东缘的甘东南地区,该区是南北地震带与昆仑山—秦岭断裂带等活动构造交汇部分部位,也是北西西向的东昆仑断裂与西秦岭北缘断裂之间的构造转换区。地震发生在靠近临潭—宕昌断裂一侧。通过野外地质调查,发现通过极震区有一条断层,即禾驮乡断层为活动断层,为晚更新世活动断层。包括滑坡、地裂缝、地震陷坑和喷沙冒水等地表破坏现象沿断层成带状分布。在震源机制解方面,且震源机制解也与该断层相吻合。中国地震局地球物理研究所给出节面Ⅱ走向为320°,与禾驮乡断层相一致。中国地震局地质研究所给出的是301.3°,也基本与其吻合。两个单位所给出的滑动面倾向为51°和57.3°,皆为向北东倾,与禾驮乡断层倾向也相一致。另外发现安家山滑坡长约310 m,宽约30~35 m,沿断层谷地呈长舌形向北西做水平滑动,滑动面上擦痕侧俯角为12°~23°,主滑动面走向与断层走向相一致。说明禾驮乡断层为此次地震的发震断层,该断层属于区域上临潭—宕昌断裂的次级断层,该断裂历史上在本区内曾发生过3次6级以上强震,近期又发生过2003年11月13日岷县5.2级地震和2004年9月7日岷县—卓尼5.0级地震。此次地震是临潭—宕昌断裂进一步活动的结果。

地震序列早期参数估计和余震概率预测中截止震级M_c的影响:以2013年甘肃岷县—漳县6.6级地震为例

针对"时空传染型余震序列"(英文简称ETAS)模型在地震序列参数的早期特征和余震短期概率预测研究中的应用问题,重点考察了不同截止震级Mc选取对结果的影响.以甘肃岷县—漳县6.6级地震序列的震后1.677天内的早期阶段为例,考察了ETAS模型和修正的Omori-Utsu公式的适用性问题,发现ETAS模型AIC值在各截止震级Mc下均小于修正的Omori-Utsu公式的结果,表明其适用效果更好.设定Mc=ML1.0,1.1,…,2.5,分别考察了ETAS模型中α值和p值的稳定性,并与2013年芦山7.0级地震序列进行了对比.结果表明,Mc对α值的影响相对较小,p值影响较大.此外,对基于ETAS模型和"瘦化算法"的余震短期概率预测结果进行了N-test检验,结果表明Mc的设定对余震短期概率预测影响较大,对甘肃岷县—漳县6.6级地震,仅当Mc=ML1.0或ML1.1时可获得较好的预测结果.由此,在真正的"向前"的预测实践中,需要首先考察不同的Mc下的余震预测效果.

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震触发滑坡及其构造分析

2013年7月22日,甘肃省岷县漳县交界发生了M S6.6地震。地震触发了大量的、类型各种各样的滑坡。滑坡类型以黄土崖崩、滑、倾为主,还有一些深层连贯型土质滑坡、大型土质流滑、斜坡裂缝等类型。地震滑坡主要分布在一个与临潭-宕昌断裂平行的长条形区域内。该长条形区域面积约为250km2,长度约40km,最大宽度约8km。对应不同构造段落的区域内滑坡发育程度不同,反映了不同段落发震构造的特征差异。滑坡的主体分布范围与震中位置表明了构造破裂是从SEE向NWW方向发展的。最后,分析了该滑坡主体分布区中心线与临潭-宕昌断裂在空间地理位置上相差10km的2种可能的原因。

2013年7月22日甘肃岷县漳县M_S6.6地震灾害特点分析

2013年7月22日在甘肃省定西市岷县—漳县交界地区(34.5°N,104.2°E)发生M S6.6地震,造成95人死亡,中国地震局启动地震应急Ⅱ级响应。根据现场调查,这次地震最高烈度为Ⅷ度。震区建筑90%以上为土木结构和木结构,且多为老旧房屋,抗震性能差。加之震前灾区持续降雨,造成房屋地基和生土墙体支撑强度降低。与其他地震区相比,相同烈度下土木结构和木结构破坏比例偏大,砖结构和砖混结构破坏明显偏轻。降雨加上巨厚的黄土沉积,导致地震滑坡比较严重。由于这些原因,Ⅷ度区范围偏大,Ⅵ区也相对较大。甘肃定西是中国经济欠发达地区之一,土木结构和抗震性能较差的木结构房屋比例过大。震后重建中,建议以砖木结构和砖混结构为主重建灾区。

甘肃岷县漳县M_s6.6地震前的地电阻率变化

应用富氏滑动、归一化变化月速率等方法处理了2013年7月22日甘肃岷县漳县Ms6.6地震震中400km范围内9个地电阻率观测台2002—2013年的观测资料,研究了本次地震前的地电阻率变化。结果显示,尽管震中周围的地电阻率台站存在环境干扰等影响,但在本次地震前地电阻率异常变化仍然很明显,表现出震前以下降为主、大幅度异常的特点。最后初步讨论了本次地震前地电阻率异常变化的可能成因。

“7·22”岷县漳县地震地质灾害分布、特征及与影响因子间关系分析

2013年7月22日在甘肃省定西市岷县、漳县交界处发生了M S6.6级地震。此次地震造成了大量房屋、基础设施破坏以及人员伤亡,并诱发了一系列的滑坡、崩塌、不稳定斜坡等地质灾害隐患。通过现场调查和分析,对此次地震地质灾害隐患类型、分布与主要特点进行概括。利用边坡地质灾害数量和面积发育率两个统计指标,对受灾最为严重的岷县灾区的地震地质灾害分布与地形、地质、地震因子变量间关系进行分析,结果表明:(1)地震地质灾害隐患在高程为2200～2800m范围内集中分布,在0°～15°缓坡内分布最多,坡向为S、SW和W的斜坡在地震作用下易诱发地质灾害,坡位为中坡的边坡内分布地质灾害数量最多;(2)软弱岩层在地震作用下易发生地质灾害,区内泥盆系和二叠系板岩、灰岩岩组内分布近50%的地质灾害,面积发育率最大的则为新近系中厚层软弱泥岩、砂岩岩组。地质灾害主要沿发震断裂通过或距离较近的地方成片集中分布,地质灾害主要分布在距离发震断裂20km以内的范围内;(3)震中距和PGA与地质灾害数量对应关系不明显,但是面积发育率整体趋势是随着震中距增加而减小,随着PGA增大而增加;地质灾害易发程度随烈度增大而增强;(4)越靠近公路和河流,地质灾害越易发生,集中分布区间分别为距公路0～800m和距河流0～600m。

西秦岭北缘断裂带漳县—车厂断层的结构及构造演化

西秦岭北缘断裂带是青藏高原东北缘主要构造边界断裂带之一,其构造变形历史和运动学特征研究可以为西秦岭中新生代构造过程和印度—亚洲板块碰撞动力学的远程构造响应提供约束。漳县—车厂断层是西秦岭北缘断裂带的重要组成部分,通过对工程开挖所揭露的断层带内丰富构造现象的观测与分析,至少可以辨别出3期性质、规模、运动学特征各异的构造变形事件。第一期为向北北东陡倾的伸展正断层作用;第二期为向南南西倾的由南向北的逆冲断层作用;第三期为沿近直立断面左旋走滑作用。尽管每期变形的时代尚缺乏构造物质测年的约束,但根据其与白垩系、新近系的空间关系以及已有第四纪以来沿断层地貌位错和相关沉积物测年以及地震活动历史研究对断层左旋走滑作用的时代约束,认为第一期伸展正断层作用起始于早白垩纪,可能持续到渐新世;第二期向北逆冲断层作用起始于渐新世初,可能持续到早第四纪;第三期左旋走滑断层作用起始于晚第四纪,持续至今。漳县—车厂断层是一条典型的多期变形的脆性断层,其变形特征与历史,如果代表了西秦岭北缘断裂带特征与构造变形过程,那么现今西秦岭北缘断裂带仅是起始于早白垩纪、新生的脆性断裂带,并非是印支主造山期大规模韧性逆冲推覆作用的边界断层。

2013年7月22日岷县漳县Ms 6.6级地震滑坡编录与空间分布规律分析

2013年7月22日,中国甘肃省岷县漳县交界地区发生M S6.6级地震。地震触发了大量的滑坡,主要类型为小型的黄土崖崩、滑、倾,还有一些深层连贯型滑坡、大型土质流滑、侧向滑移等地震滑坡类型。本文主要基于地震滑坡野外考察与高分辨卫星影像人工目视解译方法,开展本次地震触发滑坡的编录图制作工作,并基于编录成果开展地震滑坡空间分布规律分析工作。滑坡编录结果表明此次地震至少触发了2330处滑坡。基于GIS平台下开展了地震滑坡与地形控制因子、地质控制因子与地震控制因子的关系统计。结果表明岷县漳县地震滑坡受地形因子的控制作用较小;受地层岩性的控制作用较大。其中1401处滑坡(占总滑坡的60.13%)分布在下伏基岩为古近系下统地层(Eb)砾岩与砂岩的区域内,其中滑坡密度是所有地层分类中最高的,达到22.78个·km-2。地震滑坡与PGA的统计关系并不明显。地震滑坡主要集中在一个与发震断层走向一致的长条形区域内,长约14km,宽约5km。该区域内滑坡数量为1864个,占所有滑坡数量的80%,表明了岷县漳县地震滑坡空间分布的密集特征。文章获得的基于地震事件的区域滑坡编录成果是后续地震滑坡相关科学研究的重要基础与核心数据;空间分布规律分析成果可为地震区滑坡与泥石流防灾减灾提供科学参考。

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震及其余震序列重定位

使用甘东南地区三维速度模型,利用三维网格搜索法和双差地震定位法对2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震及其震后三天的余震序列进行了精确定位,结合地质构造资料对本次地震的发震构造进行了初步研究。其结果显示:主震的震中位置为34.54°N,104.189°E,震源深度13.5km;余震震中呈NW或NWW方向分布,与临潭-宕昌断裂的走向基本吻合,主要分布于5～20km的深度,震中在深度剖面上呈SW向;发震断裂为倾向SW的隐伏断层,位于临潭-宕昌断裂NE方向,距临潭-宕昌断裂约20km。

基于人口公里格网的地震压埋人员分布评估方法的应用与评价——以甘肃岷县漳县6.6级地震为例

采用基于人口公里格网的地震压埋人员分布评估方法,结合甘肃省人口公里格网数据,以ArcGis软件为平台,对2013年甘肃岷县漳县6.6级地震进行了压埋人员的分布评估,并结合甘肃地区的人口分布区域特点及岷县漳县6.6级地震的实际特点,对该方法中的参数进行本地化改进,并将评估结果与实际分布进行比较分析。结果表明:改进后的方法使评估结果的适用性有了一定程度的提高,可在震后快速给出震区人员压埋分布评估结果图,实现对甘肃地区震后地震压埋人员评估辅助决策内容的有效补充。

2013年岷县漳县M_S6.6地震前/后地电观测引起的思考

介绍了在2013年7月22日甘肃岷县漳县MS6.6地震前/后地电学科所做的震情研判和预测预报工作,评价了震中附近甘东南及邻区台站出现的地电阻率观测数据异常。认为:(1)在地震短临阶段和紧接震后提出的两个地震预测意见大致符合本次地震主震、余震发生的实际情况;(2)在数据异常中包括了与本次地震有关的前兆异常信息和由于台站观测环境变化引起的干扰数据异常,震前震后的震情预测意见有一定程度的有科学意义和启示,也存在明显的不确定性。最后强调了加大力度保护地电观测环境的重要性。

2013年甘肃岷县漳县M_S6.6地震余震序列时域衰减特征分析

本文基于补充遗漏地震事件后的地震目录和修正的大森公式,对2013年7月22日甘肃岷县漳县6.6级地震余震序列时间域衰减特征进行了分析.鉴于主震后短时间内目录遗漏的余震较多,首先利用岷县台连续地震记录波形的高频包络差,检测主震后3h内目录遗漏的地震.经检测在主震后3h内共发现目录遗漏的ML1.0以上地震139个,最大震级为ML3.6.主震后1000s内检测到遗漏地震69个,约为目录给出余震数量的6倍.而后使用补充遗漏地震的目录,基于修正的大森公式分别拟合余震频度和余震地震矩随时间的变化.结果显示拟合p值约为1.07,表明岷县漳县地震余震序列衰减速率与全球平均水平接近,而未补充遗漏地震的频度拟合会造成余震序列衰减速率的低估.利用高频包络差直接计算地震频度曲线,通过三种衰减模式对地震频度曲线拟合参数比较,未观察到岷县漳县地震主震后存在早期余震缺失现象.分析认为,加入遗漏地震可以提高余震频度拟合估计衰减速率结果的准确度和精度,若缺少遗漏地震检测结果,则使用地震矩拟合所得衰减速率结果准确度较优,但需充分考虑其精度上的误差.在分析余震序列衰减特征的实际研究工作中,需根据地震目录完整性选择适当的拟合方法.

2013年7月22日甘肃岷县-漳县M_S6.6地震震源破裂过程

2013年7月22日,在甘肃岷县漳县交界处发生MS6.6地震,地震震中位置靠近临潭—宕昌断裂.本文通过构建有限断层模型,利用国家强震动台网中心提供的12条强地面运动三分量资料,通过波形反演方法来研究这次地震的震源破裂过程.结果显示这次地震是发生在甘东南地区岷县—宕昌断裂带东段附近的一次MW6.1级逆冲兼具左旋走滑破裂事件,最大滑动量约为80cm.发震断层走向及滑动性质与岷县—宕昌断裂吻合,推断本次地震与东昆仑断裂向北的扩展和推挤密切相关,是岷县—宕昌断裂进一步活动的结果.