2008年3月21日新疆于田7.3级地震发震构造与震前地震活动特征研究

2008年3月21日新疆于田发生7.3级地震,打破了中国大陆6年多的7级地震平静,成为我国近期较为显著的一次地震事件。综合分析MS≥4.0余震分布、震区断裂性质以及等震线长轴方向等资料,认为郭扎错断裂是这次地震的发震构造;据Harvard震源机制解分析,这次地震是在近NS向力的作用下,郭扎错断裂发生略带走滑分量的拉张破裂所致。通过地震前震区附近地震活动特征分析发现,于田地震发生在1996年以来新疆南部及邻区7级地震有序分布的空段;震前震区附近有4级地震空区形成,空区持续91个月后发生了2006年9月12日皮山5.8级"信号震",其后1.5年发生于田7.3级地震。

新疆北天山地区M_S≥2.0地震震源参数的重新测定

基于新疆32个测震台站记录到的28701条P波和S波震相到时数据，利用双差地震定位法重新测定新疆北天山地区（42．5°-45°N，82°～89°E）1988年4月至2003年6月间发生的1348次Ms≥2．0地震的震源位置。为尽量得到全部地震的重新定位结果，本文结合双差地震定位法对资料的要求和所用资料情况，添加了437次1．5≤Ms〈2．0的地震震相到时数据参与定位计算。重新定位后得到了1253次Ms≥2．0地震的重新定位结果，占全部Ms≥2．0地震的93％，其中，Ms≥3．0的地震全部得到了重新定位结果，并对没有得到重新定位结果的95次2．0≤Ms〈3．0地震的原因进行了分析。得到重新定位结果的1253次地震的均方根残差的平均值由重新定位前的0．83s降到0．14s，震源位置的测定误差（2倍标准偏差）在E—W方向平均为0．993km，在N—S方向上平均为1．10km，垂直方向平均为1．33km。分析重新定位结果得出，重新定位地震的震源深度较定位前有明显收敛，集中分布在5—35kin，94．3％的地震震源深度分布在5—35km，68．2％的地震震源深度分布在10～25km，地震的平均震源深度为19km。

2008年10月5日新疆乌恰6.8级地震现场考察

2008年10月5日在新疆乌恰地区发生的MS6.8地震,微观震中位于乌恰县境内,距边境18km,宏观震中位于吉尔吉斯斯坦共和国努拉村,距新疆乌恰县伊尔克什坦口岸西南约7km处,极震区烈度达到8度(境外)。我国境内Ⅶ度和Ⅵ度区面积分别为7354km2和1031km2。这次地震的发生与南北向的卡兹特阿尔特弧形断裂带的活动有关。震区建筑物遭到一定程度的破坏,地质灾害现象较明显。

新疆和静5.6级地震前波速比异常震例分析

利用新疆天山中段数字化地震波资料,采用多台和达法,计算了2008年8月30日和静5.6级地震前后波速比资料的变化情况。得到如下结果:①空间分布上,和静5.6级地震前,形成一个椭圆形低值异常区,且椭圆长半轴约70km,短半轴约65km,椭圆走向NE,和静5.6级地震则发生在该椭圆区域的西偏北部边缘;②时间进程上,和静5.6级地震前出现大约10个月的波速比低值异常,震前一个月出现明显的高值突跳点,波速比形成正常-降低-高值突跳-发震的模式。计算过程中,波速比误差控制在0.05之内,相关系数达99.0%以上。

地震构造的能量积累和释放特征与新疆天山部分地区地震危险性分析

通过对活动断裂定量资料和地震活动性的分析对比 ,认为完整地震轮回包括特征地震和特征地震之间的次级地震 ;次级地震的震级与上次特征地震的离逝时间、断裂滑动速率有关 ;断裂的位移分为产生特征地震的大粘滑和产生次级地震的小粘滑 ;完整地震轮回中震级 -频度关系依然成立 ;完整地震轮回的能量积累大致分为 4个阶段 ,各阶段的地震活动性不同 ;特征地震的最大位移与平均位移之间的关系也反映了特征地震与次级地震之间的变形分配。基于上述认识 ,建立了相应的数学关系 ,用于定量估计地震构造的潜在震级和危险性 ;

乌鲁木齐西山逆断层组的新活动特征

通过大比例尺的地质地貌填图工作获得了乌鲁木齐西山逆断层组的几何学特征、新活动和运动速率等相关的定量资料。西山逆断层组由5条长度十几～30余千米、近乎平行的次级断层组成,总体走向NEE,分布在南北宽约6.5km的条带范围内。该断层组南侧的两条断层属于晚更新世活动断层,北侧3条全新世以来仍有活动,其新活动具有分组和组合破裂的特征。西山逆断层组以向南的逆冲运动为主,地表形成了一系列阶地断错、挤压鼓包和断塞塘等新活动现象。根据对断层运动量的测量及年代学测定,获得该断层组中更新世晚期以来所造成的南北向地壳缩短速率为1.0～1.5mm/a,晚更新世晚期以来南北向地壳缩短速率为0.22mm/a左右。

2007年7月20日新疆特克斯5.9级地震及震前部分地震学前兆异常

介绍了2007年7月20日新疆特克斯5.9级地震的基本参数、震源机制解、地震序列特征、震源参数、发震构造和局部构造应力场等;分析了震前周围台站地震波参数的变化和部分地震学前兆异常特征。研究认为,特克斯5.9级地震发生在伊犁盆地南缘具有强构造运动背景的高应力少震区,是那拉提断裂发生左旋走滑错动所致,为一次孤立型的地震事件。震前观察到震中附近P波与S波振幅比的变化。震前震中周围地区曾出现4级地震围空、2级地震带状图像,震前5个月内北天山震群活跃,震前2个月地震窗出现异常。

新疆喀什-乌恰交汇区潮汐触发地震活动的统计检验

基于Schuster检验及Permutation检验方法,对喀什-乌恰交汇区地震活动受固体潮触发情况进行日尺度及月尺度检验。其中日尺度分别选取引潮力南北分量、东西分量及潮汐体应力作为潮汐曲线。研究结果显示,该地区地震活动均较多的发生于3种潮汐的最大值(相位0°)附近,优势发震相位分别为-5.86°、6.60°以及-15.52°,且发生地震的频次随潮汐力的增大而增加;利用3种潮汐曲线(引潮力日尺度南北分量、东西分量以及潮汐体应力)对所有地震进行Schuster检验所得pS值分别为10.52%、2.40%以及2.06%,Permutation检验所得pP值分别为10.90%、2.40%以及2.06%,其中基于引潮力东西分量及潮汐体应力的pS、pP值均低于潮汐触发地震的阈值0.05。月尺度Schuster检验pS值及Permutation检验pP值结果均非常小(接近于0),远低于潮汐触发地震阈值0.05,优势发震相位φ为-1.91°,较为接近月尺度下的固体潮最大值0°(即农历朔、望)。对潮汐触发地震的统计学检验结果即东西向潮汐触发效应大于南北向触发效应的原因进行了初步解释。

2003年12月1日新疆昭苏6.1级地震序列特征分析

通过分析昭苏6.1级地震序列特征、震源与介质破裂特性、震源环境与历史地震活动类比及区域地震和前兆资料的异常变化等,对该震前的区域地震活动背景、震后的震情趋势等有了较为细致的了解和判定。主要结果有:①在2003年新疆境内中强地震成组活动的背景下,于现代地震活动很弱的昭苏盆地内发生了6.1级地震;②6.1级地震为主-余型地震序列,震后序列衰减正常;③主震震源机制解结果与现代区域构造应力场特征吻合,表明构造活动具有明显的继承性,并对地震活动有着控制作用;④震源区域构造应力释放充分,区域应力场处于相对稳定的调整状态。综合各类分析结果后认为,震区发生更大地震的可能性很小。

新疆伽师地区非弹性衰减、场地响应与震源参数研究

本文用伽师地区11个数字地震台记录的地震波形资料,用Atkinson方法反演该地区地震波的非弹性衰减;用Moya方法反演11个台的场地响应。扣除地震记录中的传播路径、场地响应与仪器响应后,用遗传算法测定参与计算的76次地震震源参数。分析结果表明:伽师地区Q0值小于天山中东段地区Q0值,这表明该地区构造运动要比天山中东段剧烈,地震活动反映的情况也是如此;11个台的台基都有不同程度的放大效应。在单对数坐标下,76次地震震级与地震矩、震源尺度成正相关关系,与拐角频率成反相关关系。地震震级与应力降之间没有明显依赖关系,表明该地区地震应力降值可作为一个参数为地震预测服务。

北天山地区中强地震震源机制解分析

利用北天山地区历史上24次中强地震震源机制解,进行系统聚类及应力场反演分析。结果表明,北天山地区中强地震震源断错性质主要以倾滑逆断层为主。多数地震的主破裂面为NW向,与其附近地震构造走向基本一致。主压应力P轴方位近NS向,倾角较小;主张应力T轴倾角较大,显示出区域应力场主要受近NS向水平挤压作用。最大主应力方向从东到西呈现出NNE-NS-NW的渐变过程。

新疆北天山中东段地区震源参数研究

本文首先利用经验格林函数方法证明了新疆北天山中东段地区的震源谱基本满足ω-2 模型。在此基础上 ,通过对S波观测谱中的噪音、仪器、路径、场地等影响的逐一消除 ,得到了研究区 10 5次ML2 5～ 5 7地震的震源谱 ,进而根据Brune的圆盘震源模型计算了地震矩、应力降、震源半径等震源参数。结果表明 ,这些地震的标量地震矩M0 与ML 震级线性相关较好 ,关系为Log10 M0 =1 10ML+ 17 2 0 ;震源半径在 10 0～ 15 0 0m之间 ;应力降介于 1～ 16 0bar之间 ,优势分布于 1～ 10 0bar。地震矩与拐角频率的关系呈现出两段趋势 ,可能表明了研究区震源的多重标度特征 :当M0 小于 4× 10 2 1dyne cm时 (相当于ML4 0地震 ) ,应力降显示出对M0 有依赖关系 ;当M0 大于 4× 10 2 1dyne cm时 ,地震的应力降不依赖于M0 。

哈萨克斯坦地震地下流体监测、预测的现状及其震兆异常特征的分析

40多年来,哈萨克斯坦地震地下流体观测台网历经初期建网、系统清理、政策调整和优化提高4个阶段,目前已形成与中国北京地区流体监测网相当的规模。分析了哈萨克斯坦流体监测台网的地位、台站分布、观测项目、仪器配置及地震分析预测情况。最后,分析了哈萨克斯坦地震地下流体观测资料的特点,并就哈萨克斯坦流体交换资料的震兆异常特征进行了初步总结。

基于地震对应概率谱的多参数综合异常研究

在单参数地震对应概率谱和累计滑动平均概率方法的基础上,研究了多参数滑动极值平均概率方法,用以定量识别地震前兆综合异常特征。首先,该方法基于地震对应概率谱分析,将原始数据时间序列转换成概率时间序列;其次,采用多点累计滑动平均方法得到不同参数滑动平均概率P-ij;再次,求解不同参数的多点滑动极值概率Mij;最后,求解多参数滑动极值平均概率Pc。文中以新疆天山地区不同地震学参数的时间序列为原始数据进行算例分析,结果表明,当考察时段为18个月时,利用多参数滑动极值平均概率可以较好地识别地震前兆综合异常,其异常对应比例和地震对应比例分别为13/13和22/27,异常信度较高,但存在一定程度的漏报现象。

新疆呼图壁地下储气库的InSAR形变监测与模拟

利用TerraSAR-X卫星2013-08~2014-08的17景雷达影像,采用小基线集(small baseline subset,SBAS)InSAR技术获取呼图壁(HTB)地下储气库(underground gas storage,UGS)运行期间的地表形变序列,并结合UGS注(采)气井口的压力数据,采用多点源Mogi模型,对HTB UGS的形变场进行模拟。结果表明,整个UGS区域的形变特征为非连续分布,形变与注(采)气压力变化具有较好的相关性;注(采)气期间沿卫星视线向(LOS)的形变峰值分别为10mm和-8mm;采用自适应前向搜索法,基于多点源Mogi模型初步模拟注(采)气期间的形变过程,当UGS的注(采)气平均气压为18 MPa和15 MPa时,LOS的形变可达7mm和-4mm,地表形变的大小与注(采)气井口密度有关;UGS的储气分布呈非均匀状态,即地下气库结构复杂多变。

天山各分区地震活动性与能量积累阶段关系初探

本文研究了天山各地震构造区的地震活动特征与所处能量积累阶段之间的关系,在此基础上分析了天山各分区当前地震危险性。初步得到处于不同能量积累阶段的天山不同地震构造区的地震活动特点及其所反映的能量积累状态。认为天山地区的地震活动性既受区域构造运动强度的影响,又受地震构造所处的能量积累阶段的影响。对于构造运动非常强烈的地区,正确判断其目前所处能量积累阶段,可以对未来地震震级上限有比较准确的判断;而对现今地震活动相对较弱地区所处能量积累阶段的判断,可使我们对潜在地震危险有较充分的认识。研究表明,南天山西段各区能量积累水平大都进入中、后期阶段,地震活动水平高,地震危险性明显高于北天山和中天山各区(段)。北天山各分区以及中天山地区能量积累多处于早、中期阶段。

新疆天山地区的波速比异常分析

收集整理了新疆地震台网2009~2014年的地震观测数据,利用多台和达法计算了新疆天山地区中小地震的波速比及其背景值。为了突出异常变化,分析了研究区内的波速比扰动值变化,同时回溯了天山地区7次中强地震。结果表明：①天山地区波速比的背景值为1.70左右,自2013年开始,波速比的低值异常主要集中在天山中东段及普昌断裂附近;②2011~2013年研究区内4次M_S5.0以上地震前,震中位置波速比扰动值多数处于低值状态;③7次中强地震前,震中及其附近区域波速比低值的地震事件占相应时段内总事件的比率大于60%,研究区内中强地震前波速比呈低值状态较明显。

利用重力资料与GPS数据研究伽师及邻区近期地壳运动特征

利用重力资料和GPS数据研究伽师及邻近地区地壳运动特征,首先对2005～2009年该区域流动重力观测资料进行平差计算,绘制出以1年为尺度的重力场变化的等值线图。分析表明,伽师及邻近地区近年来重力场变化相对活跃,且有一定的规律,最大重力异常值达到150×10-8 m.s-2。其次,利用2005～2009年该区域GPS数据在统一框架下进行重新解算,并利用理论计算得到该地区每年的面膨胀值。研究表明,该区域地壳面压缩、面膨胀交替出现,正负交界处往往是剪应变值增大的地区,即地震易孕育区域。最后探讨了重力与GPS(面膨胀)二者在地壳形变、地球动力之间的响应关系。研究表明,震前伽师及邻区重力值主要显示正变化,震后则呈现出大面积负值区域,说明压陷(面收缩)和向北扩张(面膨胀)作用交替进行,这与GPS计算出的面膨胀结果是一致的。

时间结构变异分析法在伽师-巴楚震群序列中的应用研究

1997～2003年新疆伽师-巴楚地区发生了包含27次5级以上地震的罕见强震群活动。震群活动分别经历了1997、1998和2003年3个不同强度的地震时段。在不同时段内的5级以上地震前,地震活动均出现过不同程度的增强-平静变化。为了有效界定序列丛集(增强)-平静变化的前兆意义,寻找临震预测的时间判据,本文从地震活动过程的非线性特征入手,分析研究震群序列的时间结构特征,判定发震系统的随机性大小,确定当前序列的变异程度,进而预测序列未来的发展趋势。以震群活动区附近的喀什地震台记录的序列目录为资料,以序列中MS≥5地震为起点,以下一个5级以上地震为终点,分段统计分析地震序列的时间结构关系。主要结果为:①序列绝大部分5级以上地震前,时间变异系数均有不同程度的异常显示。②在定义δ≈1之后的10天之内,震群中发生5级以上地震的可能性很大。③时间变异系数有3种类型,即持续变异、单点变异、无变异。④5级与6级地震前的δ值变化过程相似,其值域大小没有明显区别。在震群型序列中,依据δ≈1无法准确界定当前序列的属性(前震序列还是余震序列)和判定后续震级,只能判断序列中可能会发生5级以上地震。⑤序列临界丛集性质是分层次的。只有在某一震级时,序列才会出现临界丛集变异状态。⑥时间变异系数有明确的物理意义。当地震活动出现丛集-平静现象之后,它可以清晰地描述发震系统的随机状态,进而有效界定这种丛集-平静变化是否具有前兆意义。在地震频次衰减基本正常(h>1)且无突出的丛集-平静状况下,通过时间变异系数也可以发现序列的异常变化。反之,在震群活动晚期,当出现许多地震平静现象之后,即使在h<1的状态下,时间变异系数也并未出现异常显示,这表明δ值诊断法具有较好的普适性。