2019年四川长宁6.0级地震序列时空演化特征及其地震构造环境研究

地震序列类型能够直观地反映构造应力场环境、地震构造及孕震环境介质的差异性。主—余型地震多发生在相对均匀的介质环境,而前—主—余型地震及震群型地震往往发生在复杂的构造环境。2019年6月17日四川省宜宾市长宁县发生的6.0级地震余震活动总体呈NW向分布,其南东段的余震呈相对单一的NW向条带状,而北西段的余震活动呈现丛集的特征。两段的地震序列类型也表现出明显的差异性,南东段地震序列为主—余型,序列衰减速度较快;北西段地震序列为震群型,序列初期衰减非常缓慢,余震丰富。此次6.0级地震序列发生在长宁—双河大背斜上,该复式背斜主要由多个次级褶皱构造和不同走向的伴生断层组成,结构复杂。长宁6.0级地震序列的分段性特征表明,该地震序列不是发生在单一的断裂构造上,为多个构造级联破裂所导致的复合型地震序列。此外,序列北西段余震的深度逐渐变深,可能预示着该区域受华蓥山断裂带活动的影响,地震序列对华蓥山断裂带未来地震活动的影响应引起关注。     

四川长宁地区地震震源参数的时空分布特征

使用谱比法计算得到四川长宁地区2018年12月至2019年7月期间442个地震的震源参数,并进一步分析了震源参数之间的相互关系及应力降的时空分布特征.研究区的地震活动主要集中在长宁背斜核部和南部建武向斜页岩气开采区.研究结果显示,该地区ML1.3～4.7地震的应力降位于0.02～7.26MPa范围内,超过90％的地震应...     

四川长宁地区地震活动空间分布特征研究

近年来,四川长宁地区地震活动频繁,特别是2019年6月17日发生的长宁 M_S6.0 地震造成长宁及周边地区较为严重的人员伤亡和财产损失,引起社会和科研工作者的广泛关注。为探究长宁地区地震的发震构造和机理,利用双差定位方法对长宁 M_S6.0 地震前后一年时间段内的地震进行重定位,并采用波形拟合方法获得了14次M_S＞4.0地震的震源机制解,综合分析了长宁地区地震活动的空间分布特征,获得以下主要认识:①2019年长宁 M_S6.0 地震的发震构造为长宁背斜NW向的高倾角断层,地震序列的震源深度西深东浅,该地震是位于滑脱面之上先存断裂活化的构造地震事件; ②南部建武向斜地区地震活动频度高,且表现出丛集性的分布特征,推测与零散分布的页岩气开采活动密切相关; ③长宁地区南北2个区域地震活动的差异性受控于局部应力场方向的变化,北侧历史盐矿开采、南侧页岩气开采以及岩石介质物性的横向差异直接影响了地震的空间特征。     

四川长宁地区地震震源参数特征

四川长宁地区地处四川盆地与娄山褶皱带结合部位,受加里东、海西、印支、燕山及喜马拉雅等多期构造运动的叠加影响,其地表构造呈一系列平缓、低陡的背斜与向斜相间样式排列.此类断褶构造格局为油气及盐矿储存创造了良好条件,长宁地区盐矿赋存丰富,其中双河盐矿长期注水采卤(阮祥等,2008).     

长宁地区复杂地震活动的力学成因分析

长宁地区地震活动复杂,发生在长宁背斜轴部的长宁M_S6.0地震及其后续中强余震的震源机制与相距仅十几公里的南部向斜区内的中强震具有显著差异;这种差异仅仅是由于发震断层构造不同所造成的,还是孕育地震的应力场本身也存在局部变化？为了回答这一问题,本文在通过双差层析成像反演修正小震定位和波速结构的基础上,利用小震综合震源机制解方法获取了长宁地区地壳应力场的精细结构,并据此分析了其与中强震震源机制解的力学一致性.研究发现,长宁地区地壳应力场的最大主应力轴在整个区域内基本都处于近水平状态,其方位虽由北向南发生了一定角度的顺时针旋转,但也基本保持为近东西向;相比之下,应力类型在长宁背斜轴部和南部向斜区之间存在显著差异——前者为逆冲型,而后者为走滑型.同时,这两个局部区域的应力场与对应区域内的中强震震源机制解的吻合度较高,但与非对应区域内的中强震震源机制解的吻合度较低,甚至在力学上是相抵触的,表明区域应力场的局部改变是长宁地区复杂地震活动的必要力学基础.通过岩石力学估算,本文认为岩石泊松比的横向差异很可能是造成这种应力场局部改变的主要成因.此外,本文还对长宁M_S6.0地震序列的发震构造进行了探讨,认为长宁背斜轴部在6~9 km深度内存在基底断层,而正是这种基底断层在区域应力场作用下发生错动导致了长宁M_S6.0地震序列的发生.

     

2019年四川长宁MS6.0地震前破裂区内视应力和b值的变化

视应力和b值都可以反映地壳应力变化。当应力增加时,视应力会增加,而b值降低。因此,应力变化将导致视应力和b值之间呈负相关关系,即,根据视应力和b值之间的负相关关系可以研究地壳构造应力的变化。本文利用2000年1月—2019年12月长宁M_S6.0地震破裂区内3.0≤M_L≤3.6地震的视应力和2.0≤M_L≤4.3地震目录,研究了视应力和b值随时间的变化,发现:2013年2月—2017年3月间,视应力呈趋势上升变化,历时约4年,在震前两年时间内,视应力仍维持在较高水平。在视应力呈趋势上升变化期间,b值则呈趋势下降变化。当视应力维持在较高水平时,b值则维持在较低水平。即,长宁M_S6.0地震发生前,破裂区内视应力增加,同时b值下降。这表明,2019年长宁M_S6.0地震发生前破裂区内存在明显的构造应力增加过程,对地震孕育过程的认识和地震预测研究都具有启示意义。      

2019年长宁6.0级与夏河5.7级地震前的地磁日变化异常

运用地磁低点位移、地磁加卸载响应比和地磁逐日比三种地磁日变化异常分析方法,分析了2019年6月17日长宁6.0级和10月28日夏河5.7级地震前的地磁前兆异常现象.研究发现,两次地震前三种方法分析的结果均出现了异常,两次地震均发生在异常集中交汇区域.综合分析表明,应用地磁低点位移、加卸载响应比和逐日比预测区叠加法可以提高震中位置预测的准确度.     

长宁—兴文地区应力降等震源参数与区域内显著地震的时空关系

基于中国地震台网提供的震相观测报告,利用双差方法对长宁—兴文地区2019—2020年1 948个M_L≥2.0地震事件进行了重定位,重定位后的1 823个M_L≥2.0地震事件分布显示长宁—兴文地区北区地震序列沿NW—SE方向背斜展布,而南区地震分布较分散。之后计算了四川长宁—兴文地区2019年6月17日至2020年12月31日208个M_L≥3.0地震事件的地震矩和应力降等震源参数,分析了2019年6月17日长宁MS6.0地震后研究区内地震应力降的演化特征,结果显示长宁—兴文地区中强地震发生前M_L3.0—3.9地震的应力降显著升高,且M_L≥4.0地震多发生在ML3.0—3.9地震的应力降高值区。     

2019年6月17日长宁MS6.0地震前后b值时空变化分析

选取2014年1月至2019年8月宜宾地区(28.0°N~28.5°N, 104.6°E~105.1°E)记录的地震资料, 利用最大似然法估算b值, 得到了宜宾地区b值的时空变化特征。结果显示: ① 2019年长宁M_S6.0地震前5个月, b值出现加速下降变化, 震后快速回升。这一现象很可能反映了地震孕育中的应力积累集中到地震发生后的应力释放过程。② 长宁地震前震中区及附近地区一直存在低b值异常(≤0.85), 震前5个月, 震中附近出现了b值下降, 尤其是长宁地震西偏北方向出现了b值显著下降, 后续珙县发生的3次M_S5地震正位于该异常区及边缘。③ b值空间低值异常可用于判定未来中强地震发生的危险区域, 而b值的下降可用于判定强余震的可能发生地点。④ 分析地震危险性时, 更应关注低b值背景下的b值下降, 即高应力集中区域的地震危险性增强。     

2019年6月17日四川长宁6.0级地震中心震源机制解及震源区构造应力场研究

不同资料和方法给出的2019年6月17日四川长宁6.0级地震震源机制解存在较大差异,为了找到1个合适的震源机制解来研究此次地震的发震方式,通过数学方法得到了与现有震源机制解差别最小的中心震源机制解,节面I的走向、倾角、滑动角分别为194.78°、52.68°和139.16°,节面Ⅱ的走向、倾角、滑动角分别为312.44°、58.67°和45.22°,根据本次地震余震分布拟合得到的断层面的走向为312.17°,与中心震源机制的节面Ⅱ走向一致,因而推断节面Ⅱ为本次地震的发震断层面。之后,利用此次地震之前震源区地震的震源机制解,反演了震源区的震前构造应力场。结果表明,长宁6.0级地震的中心震源机制解和震源区震前应力场均为逆冲型为主兼走滑分量的类型,震前应力场压轴为NWW—SEE向,中间轴为NNE—SSW向,两轴倾角接近水平,而张轴较陡,表现为逆冲型的应力场。将反演得到的应力场投影到中心震源机制解给出的与余震分布一致的节面上,发现中心震源机制解的滑动角和应力场预测的滑动角差别仅为13.45°,表明此次地震受背景应力场控制而发生在先存的薄弱面上。     

九寨沟7.0级地震前地壳水平形变状态与变化

利用1999~2015年流动GNSS观测资料及处理结果,分析了九寨沟M_S7.0地震前区域水平形变场及其变化,得到以下认识:(1)九寨沟M_S7.0地震震源区在汶川8.0级地震之前为右旋剪切形变,汶川地震之后为左旋剪切形变;(2)2011年以来震源区左旋剪切形变持续较弱,较大的左旋剪切形变位于其西南;(3)震源区最大剪切应变、最大主应变、最小主应变均较弱;(4)九寨沟地震的发生与汶川地震的发生与否有一定的关系方面,龙门山断裂带的活动处在闭锁时段时则有所抑制或推迟九寨沟地震的发生,汶川地震后龙门山断裂带一定程度的解锁则有助于九寨沟地震的发生或促使发震时刻有所提前;(5)距震中近70km的SCSP站出现了7.1mm的南向同震位移,其他连续站未发现同震位移。     

2017年九寨沟7.0级地震前不同级别地震空区的演化过程分析

结合传统地震学方法与数字地震学方法,回顾总结了日常分析预报中针对九寨沟7.0级地震开展的相关工作,梳理总结了地震前提出的甘东南地震异常信息,进一步讨论了九寨沟地震前中期、短期及临震异常特征。通过分析九寨沟7.0级地震之前区域范围内不同震级活动图像,发现甘青川交界地区5级空区在震前向震中一侧收缩、4级地震超长平静458天、3级空区在震前4天被打破的现象,同时发现,震中附近区域震源机制一致性较高,反映了震源区的高应力水平。     

Emergency Response to the MS7.0 Jiuzhaigou, Sichuan Earthquake, and Characteristics of Seismic Disasters in the Stricken Area in Gansu Province

This paper introduces the response process of the Gansu Earthquake Agency during the Jiuzhaigou M_S7.0 earthquake in Sichuan Province,including earthquake emergency disposal procedures, information reports, disaster investigation and intensity assessment, seismic monitoring and trend determination, and emergency dissemination.This paper reveals the characteristics of earthquake damage in the quake-hit areas of Gansu Province, draws some corresponding conclusions and summarizes the countermeasures for recovery and reconstruction in the quake-hit areas of Gansu Province.     

松原5.7级地震震中区土壤氢气变化特征

2018年5月28日吉林松原发生5.7级地震,为了探究地震对断层气的影响以及震后断层气变化特征,震后在震中区进行了多期土壤氢气浓度观测工作,得到了震中区氢气浓度的最大值、背景值等多项指标。结合地震前后氢气浓度数据,分析震中区震前、震后氢气浓度趋势性变化情况,结果显示:在此次地震活动中,氢气浓度变化有"震前缓慢升高—临震下降—震后迅速升高—强余震前再次骤升"的现象;氢气浓度变化与地震活动间有很好的映震关系,主震对氢气浓度的上升起主要作用,而余震则起诱发作用,余震的活动会使赋存在地下岩石裂隙的氢气释放量增大,表明氢气对余震活动的响应较灵敏;另外,震后某一时刻空气中的氢气浓度也会升高,这可能与区域断层中的氢气逸散到大气中有一定关系。     

Seismicity anomalies before the great earth—quake of Ms=8.1 in the Kunlun Pass and its significance to earthquake prediction

A great earthquake of M _S=8.1 took place in the west of Kunlun Pass on November 14, 2001. The epicenter is located at 36.2°N and 90.9°E. The analysis shows that some main precursory seismic patterns appear before the great earthquake, e.g., seismic gap, seismic band, increased activity, seismicity quiet and swarm activity. The evolution of the seismic patterns before the earthquake of M _S=8.1 exhibits a course very similar to that found for earthquake cases with M _S≥7. The difference is that anomalous seismicity before the earthquake of M _S=8.1 involves in the larger area coverage and higher seismic magnitude. This provides an evidence for recognizing precursor and forecasting of very large earthquake. Finally, we review the rough prediction of the great earthquake and discuss some problems related to the prediction of great earthquakes.     

四川2015速度模型在九寨沟M_S7.0地震震源深度测定中的应用

利用四川2015模型,选择Msdp嵌入的几种常用定位方法对九寨沟M_S7.0地震进行重新定位,比较震源深度结果,并用PTD方法验证合适的震源深度,从而得到较为可靠的震源深度。本文最终判定九寨沟M_S7.0地震震源深度为12±2km。     

2022年9月5日四川泸定MS6.8地震引起的水温同震响应特征分析

基于全国地下流体观测网的水温观测数据,分析2022年9月5日四川泸定 M_S6.8 地震引起的水温同震响应特征,并结合同震静态应变场探讨了水温同震响应机理。结果表明,泸定 M_S6.8 地震水温同震观测点主要分布在龙门山断裂带和川滇菱形块体中南部; 震中距Δ≤500km范围内水温同震以下降—恢复型和上升型为主,水温同震项数及测项比随震中距的增加逐渐减少; 水温同震响应幅度与震中距和地震能量密度显著相关,且随震中距的增加呈指数衰减,随地震能量密度的增加呈指数增大; 水温同震响应持续时间主要集中在1天以内,持续时间随震中距的增加呈指数衰减。     

基于震源机制解的断层三维动画自动生成——以九寨沟7.0级、精河6.6级地震为例

基于震源机制解的断层三维动画自动生成系统以地震应急实际需求为导向,根据震源机制解提供的断层走向、倾角和滑动角,通过对断层模型进行三维建模,建立断层控制点的运动方程,利用动画自动生成技术,生成发震断层的三维演示动画。利用该系统制作了九寨沟7.0级、精河6.6级地震的三维运动动画。该系统自动产出的断层三维动画,可在地震应急期间为抗震救灾指挥部展示直观的断层运动过程,并且结合余震分布等信息可为震后趋势的判定提供科学依据,同时,可借助微博、微信等新媒体为社会公众提供更好的服务。