景泰5.9级地震的断层形变异常及中短期预报

初步研究了2000年6月6日甘肃景泰5.9级地震蕴育过程中近源区及外围地区断层形变异常的时空分布特征:震前断层形变异常分布范围广、异常形态复杂，断层形变（应变）类信息指标图象异常区明显．不同地域断层形变异常形态及幅度存在显著差异，与异常所处的构造部位密切相关:海原断裂带西段出现的，，相断层形变异常，显示了近源区断层运动由准线性走向非线性的过程，与断层形变（应变）类信息指标高值异常区相配合，反映蕴震区应变积累程度高；而构造汇聚部位的六盘山断裂带等远场区较大幅度的突跳尖点异常，并不反映所在地的应变积累，而可能是蕴震过程区域构造应力场增强的一个标志．在此基础上，结合对景泰5.9级地震中短期预报经验教训的初步总结，研究和探讨了断层形变异常在震情判定中的应用．      

岫岩MS5.4地震前烟台形变异常特征及机理分析

运用直接调和分析和速率合成方法对岫岩地震前后烟台形变观测资料进行了处理分析。结果表明,岫岩5.4级地震前,烟台地区形变观测资料出现了短临前兆异常,此次异常很可能是岫岩发震断层活动引起了相关的蓬莱-威海断裂活动,最终导致区域应力场增强的结果。     

Fault deformation anomaly and intermediate and short-term prediction of the Jingtai M_s=5.9 earthquake

IntroductionOn June 6, 2000, an earthquake of MS=5.9 occurred in Jingtai county, Gansu Province. The epicenter (37.1(N, 104.0(E) was located in Maomaoshan-Laohushan zone of the western segment of Liupanshan-Haiyuan fault along the northeastern margin of Qinghai-Xizang Plateau, where is the middle-eastern part of crustal deformation monitoring area of Gansu-Ningxia- Qinghai region. There are more than 50 spanning-fault mobile monitoring sites in the earthquake area and its vicinity (Fig…     

芦山M_S7.0级地震与龙门山断裂带的活动性

2013年4月20日四川省芦山县发生了MS7.0级强烈地震,该地震的发生与龙门山断裂带的活动有直接关系。通过研究龙门山断裂带及周边区域的形变监测资料,得出：龙门山断裂带的活动趋势取决于巴颜喀拉块体与四川盆地的相对运动,而其运动的主要动力来自青藏高原和上扬子克拉通地块的推挤。结合发震区域地质构造和地壳形变观测数据分析结果,论述此次地震与龙门山断裂带的活动关系,并提出未来5年重点监视区域。     

龙门山断层地震周期及其动力学过程模拟研究

在断层面上引入速率-状态相依摩擦本构关系、考虑铲形逆冲断层几何结构特征、断层下盘和上盘中下地壳及上地幔为黏弹性介质、上盘上地壳为弹塑性介质,本文用二维有限元动力学模型模拟了龙门山断层上大震准周期复发行为、分析了断层上地震孕育位置、地震周期不同阶段的应力/应变场演化特征.不同于近垂直走滑断层上的地震周期行为,大陆铲形逆冲断层上的构造应力的积累和释放过程更复杂、有其独特性.我们得到如下认识：（1）铲形逆冲断层上的地震复发是准周期行为.（2）龙门山断层最大库仑应力位于断层17~20 km深处,应力长期积累和同震释放都在此深度最大,说明地震会在此处孕育、发动.（3）在断层破裂的深部和浅部,同震滑动大小和构造应力释放大小并非同步,而是差异悬殊.（4）地震仅部分释放区域积累的应变能,断层上盘上地壳顶部和底部的褶皱、破裂等永久变形形式也是释放应变能的重要形式.（5）应变能密度增量的演化图像分为：震间、同震、震后期,清晰反应了龙门山断层附近的地震动力学过程.（6）地震发生除释放能量外,同时也对近断层的中地壳和断层底部有很大的应变能加载;这些加载,在震后期可能通过震后滑移、余震或中下地壳乃至上地幔的驰豫形变用几十年时间释放.以上对大陆内铲形逆冲断层上变形特征的了解,有助于我们在其地震周期行为中评估地震危险性.     

2013年芦山MS7.0地震的地震地质 灾害和发震断裂探讨

在对2013年4月20日芦山M_S7.0地震灾区大量地震地质灾害实地考察及调查的基础上, 总结了滑坡、 崩塌、 砂土液化、 地裂缝、 地表变形等地震地质灾害的分布及发育特点, 探讨了地震地质灾害与发震断裂之间的关系. 极震区和重灾区的崩塌和滑坡特别严重, 是地震巨大破坏作用的外在表现形式; 砂土液化点较少, 分布范围和规模有限; 地裂缝和地表变形并非真正意义上的地震地表破裂带. 根据极震区和重灾区地震地质灾害的分布和发育特点, 认为芦山地震最有可能的发震断裂为龙门山前山断裂的双石—大川断裂, 也有可能是龙门山山前隐伏断裂的大邑断裂, 还有可能是双石—大川断裂与大邑断裂两者共同触发的结果.      

则木河断裂带大箐断层枢纽运动的有限元数值模拟研究

变形局部化问题和地震成核问题,是构造变形机制与大地震研究中极其重要的问题.对走滑断裂的运动和走滑型地震而言,断裂枢纽运动是断裂带上变形局部化和地震成核孕育的条件,认识这一运动过程和机制是了解走滑断裂上地震孕育、发生机制的关键之一.本文在前人工作的基础上,以则木河左旋走滑断裂大箐断层为例,测量了大箐断层大箐梁子断头沟台地-五道箐盆地之间的构造和地貌变形,揭示了大箐走滑断层枢纽运动构造和地貌四象限分布的特点,并且在定量分析其枢纽运动的基础上,利用数值模拟方法,模拟了断裂的枢纽运动,结果表明,走滑断裂的枢纽运动表现出典型的掀斜特征,随着断层面倾角的减小,枢纽运动程度加深;随着断层面闭锁区面积的增大,枢纽运动明显受阻;发现在闭锁区及其附近存在一个应力集中区使得应力由外向内一直处于积累状态,反映了地震的成核过程.     

1990年共和7.0级地震的发震构造讨论

根据地质、地震及形变资料研究了１９９０年４月青海省共和ＭＳ７．０地震的发震构造．认为ＮＷＮＷＷ向的哇玉香卡拉干逆冲盲断裂是该次地震的发震构造．其地表形变以褶皱隆起为主．因此,共和地震是一次典型的“盲断裂褶皱地震”．     

Fault deformation anomaly and intermediate and short-term prediction of the Jingtai M s=5.9 earthquake

The time-space distribution characteristics of fault deformation anomaly in the near-source region and its outlying zone in the seismogenic process of the Jingtai M _s=5.9 earthquake occurred on June 6, 2000 in Gansu Province is studied preliminarily. The distribution scope of fault deformation anomaly before the earthquake is wide, the anomaly shape is complicated and the pattern anomalous zone of fault deformation (strain) information index is obvious. The shape and amplitude of fault deformation anomaly in different regions differ significantly, which is closely related with the tectonic location of anomaly. The fault deformation anomaly of α, β, and γ phases along the western segment of Haiyuan fault zone shows the process from the quasi-linearity to non-linearity of fault movement in the near-source region, matches the high-value anomalous area of fault deformation (strain) information index, and reflects the high strain accumulation in the seismogenic region. However, the anomaly of abrupt jump and cusp with a large amplitude occurred in the areas far from the earthquake, such as Liupanshan fault zone which is the tectonic convergent section does not reflect the strain accumulation of its location, maybe it is a sign that the regional tectonic stress field is strengthened in the seismogenic process. Based on the above-mentioned facts and combined with the preliminary summary of experiences and lessons in the intermediate and short-term prediction of the Jingtai M _s=5.9 earthquake, we study and explore the application of fault deformation anomaly to earthquake judgment. Foundation item: National Key Basic Research Development Program (G1998040703 and G1998040705), and State Scientific and Technological Project of the “Ninth Five-Year Plan” (96-913-09-01-02-03 and 96-913-09-02-02-03), China.     

九寨沟M_s7.0地震的InSAR观测及发震构造分析

2017年8月8日四川省九寨沟县发生M_s7.0地震.本文基于Sentinel-1 SAR影像,利用InSAR技术获取了此次地震的同震形变场,反演获得同震滑动分布,计算了同震位错对余震分布和周边断层的静态库仑应力变化,并对发震构造进行了分析讨论.结果表明:①InSAR同震形变场显示,九寨沟地震造成地表形变最大量级约为20 cm(雷达视线方向),同震形变存在非对称性分布特征.②同震位错以左旋走滑为主,主要发生在4~16 km深度,最大滑动量约为77 cm,位于9 km深处.反演得到的矩震级为Mw6.46.同震错动未破裂到地表.③大部分余震发生在库仑应力增加区.此次地震增加了震中周边地区一些断裂的库仑应力,如东昆仑断裂带东段、龙日坝断裂、虎牙断裂等.④东昆仑断裂东段的未来地震危险性值得关注.⑤九寨沟地震的发震断层为树正断裂,可能是虎牙断裂的北西延伸隐伏部分,此次地震是巴颜喀拉块体南东向运动受到华南块体的强烈阻挡过程中发生的一次典型构造事件.     

The response of creeping parts of the San Andreas fault to earthquakes on nearby faults: Two examples

Rates of shallow slip on creeping sections of the San Andreas fault have been perturbed on a number of occasions by earthquakes occurring on nearby faults. One example of such perturbations occurred during the 26 January 1986 magnitude 5.3 Tres Pinos earthquake located about 10 km southeast of Hollister, California. Seven creepmeters on the San Andreas fault showed creep steps either during or soon after the shock. Both left-lateral (LL) and right-lateral (RL) steps were observed. A rectangular dislocation in an elastic half-space was used to model the coseismic fault offset at the hypocenter. For a model based on the preliminary focal mechanism, the predicted changes in static shear stress on the plane of the San Andreas fault agreed in sense (LL or RL) with the observed slip directions at all seven meters; for a model based on a refined focal mechanism, six of the seven meters showed the correct sense of motion. Two possible explanations for such coseismic and postseismic steps are (1) that slip was triggered by the earthquake shaking or (2) that slip occurred in response to the changes in static stress fields accompanying the earthquake. In the Tres Pinos example, the observed steps may have been of both the triggered and responsive kinds. A second example is provided by the 2 May 1983 magnitude 6.7 Coalinga earthquake, which profoundly altered slip rates at five creepmeters on the San Andreas fault for a period of months to years. The XMM1 meter 9 km northwest of Parkfield, California recorded LL creep for more than a year after the event. To simulate the temporal behavior of the XMM1 meter and to view the stress perturbation provided by the Coalinga earthquake in the context of steady-state deformation on the San Andreas fault, a simple time-evolving dislocation model was constructed. The model was driven by a single long vertical dislocation below 15 km in depth, that was forced to slip at 35 mm/yr in a RL sense. A dislocation element placed in the seismogenic layer under XMM1 was given a finite breaking strength of sufficient magnitude to produce a Parkfield-like earthquake every 22 years. When stress changes equivalent to a Coalinga earthquake were superposed on the model running in a steady state mode, the effect was to make a segment under XMM1, that could slip in a linear viscous fashion, creep LL and to delay the onset of the next Parkfield-like earthquake by a year or more. If static stress changes imposed by earthquakes off the San Andreas can indeed advance or delay earthquakes on the San Andreas by months or years, then such changes must be considered in intermediate-term prediction efforts.     

2017年伊朗MW7.3地震的震后余滑分布及其对2018年MW6.0地震的触发影响

收集了覆盖监测区域的Sentinel-1卫星雷达影像,利用短基线集干涉测量技术提取了2017年伊朗萨波尔扎哈布M_W7.3地震后283天的地表时序形变,通过二步法反演得到其震后余滑分布,之后采用差分干涉技术获取了2018年发生于同一地区的贾万鲁德M_W6.0地震的同震形变场,并将反演所得的发震断层参数作为应力计算的接收断层参数,来分析2017年M_W7.3强震及其震后活动对2018年贾万鲁德M_W6.0地震的触发影响。结果表明:萨波尔扎哈布地震的震后形变主要由孕震断层面的余滑运动所致,震后283天余滑模型的累积滑移量达到0.7 m;2018年贾万鲁德地震的发震断层走向为355.6°,倾角为89.4°,同震断层破裂以右旋走滑为主,兼具部分正断层运动。本文所得的贾万鲁德地震断层平面上的库仑应力变化表明,2017年M_W7.3主震及其震后余滑对2018年M_W6.0地震的发生具有一定的触发效应,M_W6.0地震的发生可能与区域板块的活动性相关。      

2021年甘肃阿克塞5.5级地震前区域地壳变形异常特征分析

为研究2021年甘肃阿克塞5.5级地震前震中周边的地壳变形运动特征,根据CMONOC提供的GPS观测资料,通过GPS速度场、面应变率场和站间基线时间序列分析,探讨了震前的地壳变形特征。研究结果表明,震中处于发震断层西南侧远场速度大、近场速度小且断裂两侧速度场方向明显不同的位置,同时位于与发震构造类型一致的面应变率场的压缩高值区,即挤压应变累积区。跨发震断裂的基线长度在震前3年多时间出现的转折变化,表明震前发震断裂两侧左旋走滑速率明显减缓;而断裂两侧的挤压速率有所加快则反映出本次地震前震中区域存在一定程度的应变能积累。研究结果有助于认识该地震的孕震过程,并可为相似构造类型区域的强震预测提供参考依据。     

汶川地震和芦山地震的孕震机理及震前中长期地震危险性研究

运用非连续变形分析法与三维有限元法相结合的方法,以GPS资料作为位移速率和震源机制的约束条件,通过数值模拟研究了青藏高原及其东侧邻区构造地块的运动、变形、相互作用及其与近30年来发生于该区的大地震之间的关系。研究中引入了以应力与摩擦强度的比值定义的断层“失稳危险度”,通过数值模拟计算得到了研究区地壳块体边界断层的失稳危险度分布。结果表明,失稳危险度高的地段与近期该区发生的M_S≥7.0地震所在的位置基本一致,其中龙门山断裂带上包括汶川和芦山大地震的发震断层均为失稳危险度最高值地区。计算得到的应变率强度分布图显示,青藏高原东部边缘整条地带均为应变率强度的陡变带,特别是以龙门山断裂带上的陡变最为明显,其西侧应变率强度为东侧的近4倍,而且,这个带位于宽度相同、走向与龙门山断裂带走向相一致的高应变能密度带中,表明这两次大地震前,作为其发震断层的龙门山断裂带已积累了相当高的应变能,失稳危险度高,处于力学上的不稳定状态。模拟计算得到在上地壳层中,2001年昆仑山口西M_S8.1地震引起汶川、芦山地震发震断层的库仑破裂应力增加约0.016 MPa,相当于龙门山断裂带约两年的应力积累,也就是说,使汶川、芦山地震发震断层的失稳破裂提前了约两年。 此外,关于2008年汶川M_S8.0地震的模拟计算表明,汶川地震的发生也使包括芦山地震发震断层的龙门山断裂带西南段和东昆仑断裂带东南端的库仑破裂应力增大,应变能积累增强,这说明汶川M_S8.0地震的发生对已处于失稳危险度较高状态的2013年芦山地震和2017年九寨沟地震发震断层的提前失稳破裂起到了促进作用。      

鲜水河断裂带炉霍段的震后滑动与形变

1973年2月在鲜水河断裂带炉霍段发生了M7.6地震破裂.自那以来,先后在炉霍县虾拉沱布设了若干横跨该地震断层(1973年破裂带)的地壳形变观测系统,包括断层近场的短基线、短水准、蠕变仪、人工构筑物等,以及断层近-远场的GPS观测站.利用这些观测系统的长期观测资料,本文分析了鲜水河断裂带炉霍段的震后滑动/变形及其时、空变化特征,并建立起解释这些特征的动力学模式.研究表明:(1)1973年地震后的头5年,地震断层在虾拉沱场地表现为开放性质,近场的断层震后滑动以无震左旋蠕滑为主,速率达到10.27 mm/a,且伴有微量的拉张性蠕动作用;1979年以来,左旋蠕滑速率由5.3 mm/a逐渐减小到2.27 mm/a,减小的过程呈对数函数型,反映此阶段断层面已逐渐重新耦合、正朝闭锁的方向发展,并伴有部分应变积累.(2)1999年以来,地震断层两侧远场的相对左旋位移/变形速率为10 mm/a,远大于同时期断层近场(跨距40~144 m)的左旋蠕滑速率0.66~2.52 mm/a;远-近场位移/形变速率的显著变化发生在地震断层两侧各宽约30 km的范围,显示出这是与大地震应力应变积累-释放相关的断裂带宽度.(3)结合动力学背景与深部构造信息,本文对这里断层的震后位移/变形及其时、空变化的机理进行初步解释,要点是:震后约5年之后,由于逐渐增大的断层滑动/摩擦阻抗,上地壳脆性层中的断层面由震后初期的开放性质逐渐转向重新耦合、并朝闭锁的方向发展,但其两侧地块深部持续的延性相对运动拖拽着浅部脆性层发生相应的弹性位移/变形.(4)可估计再经历15~25年,研究断裂段将完全"闭锁",即进入积累下一次大地震应力应变的震间闭锁阶段.     

汶川Ms8．0级强震震前龙门山断裂带断层形变异常分析

概述和分析四川汶川Ms8．0级强震的发震构造及其地质背景,从断层形变的角度研究这次地震前形变场的异常变化情况。结论是：汶川地震区的地形变前兆异常是客观存在的,在某些局部区域甚至是非常显著的;流动短水准观测资料反映出了震前龙门山断裂带局部区域的加速活动;从现有形变资料出发,要实现如此大地震的预报仍然缺乏根据和把握。     

汶川8.0级地震前断层形变异常及与其它大震的比较c

用蕴震系统信息合成和地壳形变图象动力学参量方法,对龙门山、鲜水河、安宁河断裂带69条跨断层形变观测时序（1997年1月——2008年1月）整体地作了数据处理,发现龙门山断裂带在汶川MS8.0地震前出现了整体活动强度增高（加速度运动）、突跳异常丛集和近震中断裂的快速滑动．汶川8.0级与唐山7.8级及丽江7.0级地震之前的断层形变异常具有相似性,呈现出一定的可重现性,但前者的异常强度偏低．用系统自组织理论、断裂力学、静地震、慢地震、蠕滑、亚板块挤压与深部物质向上运移的共同作用能初步解释这些异常现象．      

2009年云南姚安6.0级地震震源机制与发震构造的分析研究

利用P波、SV波、SH波初动及其振幅比联合反演震源机制解的方法,计算了2009年7月9日发生在云南姚安6.0级地震余震序列的震源机制解,同时结合地震序列的空间分布,对姚安6.0级地震的发震断层性质和震区应力场特征进行综合分析。结果分析表明：（1）姚安6.0级地震发震断层为NWW—SEE向的直立右旋走滑断层,与美国哈佛大学的主震CMT解节面基本一致,也与余震优势方向分布一致,证明结果可靠;（2）震区主压应力场优势方向为NNW—SSE向,与其现今区域构造应力场主压应力NNW—SSE向一致,表明主震应力场主要受到现今区域构造应力场的控制,同时还有一些小的余震与主震应力场不同,表明震区应力场的多样性和复杂性;（3）结合本次地震序列的空间分布、震源机制解特征、震区断裂构造特征综合分析,综合判定姚安6.0级地震的发震构造属于马尾箐断裂。     

四川较场弧形构造与1933年叠溪地震发震构造的再讨论

较场弧形构造是四川众多弧形构造带之一。本文对该弧形构造的特征及其西冀发育的松平沟断裂的新活动性作了进一步论证，确认松平沟断裂属全新世活动断裂。该弧形构造西翼弧顶部位1933年曾发生过叠溪7．5级地城,丧人对该次地震的发震构造众说纷纭。作者通过近年来在现场的多次考察，并对该次地震的等烈度线形态，地表震害展布特征，建筑物沿松平沟断裂的左旋位错，震后持表发育的西北向地震地裂缝等现象的进一步研究认为，1933年叠溪7．5级地震的发展震构造仍为较场弧形构造西翼的松平沟断裂。     

The Geodynamic Mechanism of the M_S8.0 Wenchuan Earthquake

Located on the east boundary of Qinghai-Xizang (Tibet) Plateau, the M_S8.0 Wenchuan earthquake is the strongest event to hit the active block since the 2001 Kunlun Mountains Pass earthquake. In this study, a simplified source model of the Wenchuan earthquake is constructed based on the deep/shallow tectonic settings and crust/mantle structure features of the Longmenshan thrust fault zone. On the basis of dynamic model abstraction, we construct a system of dynamical equations for the seismogenic process and obtain the analytical expressions of stress and strain in the seismogenic process. A preliminary study of the seismogenic process of the M_S8.0 Wenchuan earthquake, based on the analytical solution of the model and observation of tectonic deformation in the Longmenshan region, indicates that the seismogenic process of the Wenchuan earthquake took place over a period of more than 3200 years. The slow process of seismogeny and the long recurrence period of strong earthquakes are attributed to the low deformation rate of the Longmenshan tectonic zone.